Esporofito
Un esporofito ( / ˈspɔːrəˌfaɪt / ) es la etapa multicelular diploide en el ciclo de vida de una planta o alga que produce esporas asexuales . Esta etapa se alterna con una fase de gametofito haploide multicelular .
Ciclo vital
El esporofito se desarrolla a partir del cigoto producido cuando un óvulo haploide es fertilizado por un espermatozoide haploide y cada célula esporofita tiene, por lo tanto, un doble juego de cromosomas , uno de cada progenitor. Todas las plantas terrestres , y la mayoría de las algas multicelulares, tienen ciclos de vida en los que una fase de esporofito diploide multicelular se alterna con una fase de gametofito haploide multicelular . [ cita requerida ] En las plantas con semillas , cuyos grupos más grandes son las gimnospermas y las plantas con flores (angiospermas), la fase de esporofito es más prominente que el gametofito, y es la planta verde familiar con sus raíces, tallo, hojas y conos o flores. En las plantas con flores, los gametofitos son muy reducidos en tamaño y están representados por el polen germinado y el saco embrionario.
El esporofito produce esporas (de ahí el nombre) por meiosis , un proceso también conocido como "división reductora" que reduce a la mitad el número de cromosomas en cada célula madre de la espora. Las meiosporas resultantes se convierten en un gametofito. Tanto las esporas como el gametofito resultante son haploides, lo que significa que solo tienen un juego de cromosomas .
El gametofito maduro produce gametos masculinos o femeninos (o ambos) por mitosis . La fusión de gametos masculinos y femeninos produce un cigoto diploide que se desarrolla en un nuevo esporofito. Este ciclo se conoce como alternancia de generaciones o alternancia de fases.
Ejemplos
Los briófitos ( musgos , hepáticas y antocerotas ) tienen una fase gametofítica dominante de la que depende el esporofito adulto para su nutrición. El esporofito embrionario se desarrolla por división celular del cigoto dentro del órgano sexual femenino o arquegonio y, por lo tanto, en su desarrollo temprano es nutrido por el gametofito. [1] Debido a que esta característica del ciclo de vida relacionada con la nutrición del embrión es común a todas las plantas terrestres, se las conoce colectivamente como embriofitas . [ cita requerida ]
La mayoría de las algas tienen generaciones dominantes de gametofitos, pero en algunas especies los gametofitos y esporofitos son morfológicamente similares ( isomorfos ). Un esporofito independiente es la forma dominante en todos los licopodios , colas de caballo , helechos , gimnospermas y angiospermas que han sobrevivido hasta nuestros días. Las primeras plantas terrestres tenían esporofitos que producían esporas idénticas ( isosporosas u homosporosas ), pero los ancestros de las gimnospermas desarrollaron ciclos de vida heterosporosos complejos en los que las esporas que producían gametofitos masculinos y femeninos eran de diferentes tamaños, y las megasporas femeninas tendían a ser más grandes y menos numerosas que las microsporas masculinas . [2]
Historia evolutiva
Durante el período Devónico , varios grupos de plantas desarrollaron de forma independiente la heterosporía y, posteriormente, el hábito de la endosporía, en el que los gametofitos se desarrollan en forma miniaturizada dentro de la pared de la espora. Por el contrario, en las plantas exosporosas, incluidos los helechos modernos, los gametofitos rompen la pared de la espora al germinar y se desarrollan fuera de ella. Los megagametofitos de las plantas endospóricas, como los helechos con semillas , se desarrollaron dentro de los esporangios del esporofito progenitor, produciendo un gametofito femenino multicelular en miniatura con órganos sexuales femeninos, o arquegonios. Los ovocitos fueron fertilizados en los arquegonios por espermatozoides flagelados que nadaban libremente producidos por gametofitos masculinos miniaturizados transportados por el viento en forma de prepolen. El cigoto resultante se desarrolló en la siguiente generación de esporofitos mientras aún se conservaba dentro del preóvulo , la única meiospora o megaspora femenina grande contenida en el esporangio o nucela modificado del esporofito progenitor. La evolución de la heterosporia y la endosporia estuvieron entre los primeros pasos en la evolución de las semillas del tipo que producen las gimnospermas y las angiospermas actuales. Los genes del ARNr parecen escapar a la maquinaria de metilación global en las briofitas, a diferencia de las plantas con semillas. [3]
Véase también
Referencias
- ^ Reski R (febrero de 1998). "Desarrollo, genética y biología molecular de musgos". Acta Botánica . 111 (1): 1–5. doi :10.1111/j.1438-8677.1998.tb00670.x.
- ^ Bateman RM, Dimichele WA (1994). "Heterosporía: la innovación clave más iterativa en la historia evolutiva del reino vegetal". Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society . 69 (3): 345–417. doi :10.1111/j.1469-185x.1994.tb01276.x. S2CID 29709953.
- ^ Matyášek R, Krumpolcová A, Lunerová J, Mikulášková E, Rosselló JA, Kovařík A (2019). "Características epigenéticas únicas de los genes de ARN ribosómico (ADNr) en plantas divergentes tempranas (briofitas)". Fronteras en la ciencia vegetal . 10 : 1066. doi : 10.3389/fpls.2019.01066 . PMC 6739443 . PMID 31543890.
Lectura adicional
- Kenrick P, Crane PR (septiembre de 1997). "El origen y la evolución temprana de las plantas terrestres". Nature . 389 (6646): 33–39. Bibcode :1997Natur.389...33K. doi :10.1038/37918. S2CID 3866183.
- Taylor TN, Kerp H, Hass H (abril de 2005). "Biología del ciclo vital de las plantas terrestres primitivas: descifrando la fase gametofítica". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 102 (16): 5892–7. doi : 10.1073/pnas.0501985102 . PMC 556298 . PMID 15809414.
- Bell PR, Helmsley AR (2000). Plantas verdes. Su origen y diversidad . Cambridge University Press. ISBN 0-521-64673-1.
