Sporogenese - Sporogenesis
Sporogenese er produksjon av sporer i biologi . Begrepet brukes også til å referere til reproduksjonsprosessen via sporer. Det ble funnet at reproduksjonssporer ble dannet i eukaryote organismer, som planter , alger og sopp , i løpet av deres normale reproduktive livssyklus . Sovende sporer dannes, for eksempel av visse sopper og alger, hovedsakelig som respons på ugunstige vekstforhold. De fleste eukaryote sporer er haploide og dannes gjennom celledeling, selv om noen typer er diploide eller dikaryoner og dannes gjennom cellefusjon.
Reproduksjon via sporer
Reproduktive sporene er vanligvis et resultat av celledeling, oftest meiose (for eksempel i planter Sporofytt ). Sporisk meiose er nødvendig for å fullføre den seksuelle livssyklusen til organismer som bruker den.
I noen tilfeller forekommer sporogenese via mitose (f.eks. I noen sopper og alger). Mitotisk sporogenese er en form for aseksuell reproduksjon . Eksempler er de konidiale soppene Aspergillus og Penicillium , for hvilke mitosporedannelse ser ut til å være den primære reproduksjonsmåten. Andre sopper, for eksempel ascomycetes , bruker både mitotiske og meiotiske sporer. De røde algen Polysiphonia veksler mellom mitotisk og meiotisk sporogenese og begge prosessene er nødvendig for å fullføre sin komplekse reproduktive livssyklus.
Når det gjelder sovende sporer i eukaryoter, forekommer sporogenese ofte som et resultat av befruktning eller karyogami som danner en diploid spore som tilsvarer en zygote . Derfor er zygosporer et resultat av seksuell reproduksjon .
Reproduksjon via sporer innebærer spredning av sporene med vann eller luft. Alger og noen sopper ( chytrider ) bruker ofte bevegelige dyreparker som kan svømme til nye steder før de utvikler seg til sessile organismer. Luftbårne sporer er tydelige i sopp, for eksempel når de frigjøres fra puffballs . Andre sopper har mer aktive sporespredningsmekanismer. For eksempel kan soppen Pilobolus skyte sporangia mot lys. Plantsporer designet for spredning kalles også diasporer . Plantsporer er mest åpenbare i reproduksjon av bregner og moser . Imidlertid finnes de også i blomstrende planter der de utvikler seg skjult inne i blomsten. For eksempel utvikler pollenkornene til blomstrende planter seg fra mikrosporer produsert i anthers .
Reproduktive sporer vokser til flercellede haploide individer eller sporeler . I heterosporøse organismer finnes det to typer sporer: mikrosporer gir menn og megasporer til kvinner. I homosporøse organismer ser alle sporene ut og vokser til individer som bærer reproduktive deler av begge kjønn.
Dannelse av reproduktive sporer
Sporogenese forekommer i reproduktive strukturer kalt sporangia . Prosessen involverer sporogene celler (sporocytter, også kalt sporemoderceller) som gjennomgår celledeling for å gi opphav til sporer.
I meiotisk sporogenese gjennomgår en diploid spormorcelle i sporangium meiose, og produserer en tetrad av haploide sporer. I organismer som er heterosporøse , forekommer to typer sporer: Microsporangia produserer mannlige mikrosporer, og megasporangia produserer kvinnelige megasporer. I megasporogenese degenererer ofte tre av de fire sporene etter meiose, mens i mikrosporogenese overlever alle fire mikrosporene.
I gymnospermer , som bartrær , produseres mikrosporer gjennom meiose fra mikrosporocytter i mikrostrobili eller hannkegler. I blomsterplanter , er microspores produsert i pollenknapper av blomster. Hver anther inneholder fire pollensekker , som inneholder mikrosporocyttene. Etter meiose gjennomgår hver mikrospore mitotisk celledeling, noe som gir opphav til flercellede pollenkorn (seks kjerner i gymnospermer, tre kjerner i blomstrende planter).
Megasporogenese forekommer i megastrobili i bartrær (for eksempel en kongle) og inne i ovula i blomstene til blomstrende planter. En megasporocytt inne i et megasporangium eller en eggløsning gjennomgår meiose og produserer fire megasporer. Bare den ene er en funksjonell megaspore, mens de andre forblir dysfunksjonelle eller degenererte. Megasporen gjennomgår flere mitotiske divisjoner for å utvikle seg til en kvinnelig gametofyt (for eksempel syvcellede / åttekjerners embryosekk i blomstrende planter).
Mitospore-dannelse
Noen sopper og alger produserer mitosporer gjennom mitotisk celledeling i et sporangium. I sopp blir slike mitosporer referert til som konidier .
Dannelse av sovende sporer
Noen alger og sopp danner hvilesporer som er laget for å overleve ugunstige forhold. Vanligvis vil endringer i miljøet fra gunstige til ugunstige vekstforhold utløse en bytte fra aseksuell reproduksjon til seksuell reproduksjon i disse organismer. De resulterende sporene er beskyttet gjennom dannelsen av en tykk cellevegg og tåler tøffe forhold som tørke eller ekstreme temperaturer. Eksempler er klamydosporer , teliosporer , zygosporer og myxosporer . Lignende overlevelsesstrukturer produsert i noen bakterier er kjent som endosporer .
Chlamydospore og teliospore dannelse
Klamydosporer er generelt flercellede, aseksuelle strukturer. Teliosporer er en form for chlamydospore produsert gjennom fusjon av celler eller hyfer der kjernene til de smeltede cellene holder seg adskilte. Disse kjernene gjennomgår karyogami og meiose ved spiring av sporen.
Zygospore, oospore og auxospore formasjon
Zygosporer dannes i visse sopper ( zygomycota , for eksempel Rhizopus ) og noen alger (for eksempel Chlamydomonas ). Zygosporen dannes gjennom den isogamiske fusjonen av to celler (bevegelige enkeltceller i Chlamydomonas ) eller seksuell konjugasjon mellom to hyfer (i zygomycota). Plasmogami følges av karyogami , derfor er zygosporer diploide ( zygoter ). De vil gjennomgå zygotisk meiose ved spiring.
I oomycetes dannes zygoten gjennom befruktning av en eggcelle med en sædkjerne og går inn i et hvilestadium som en diploid, tykkvegget oospore . Den spirende oosporen gjennomgår mitose og gir opphav til diploide hyfer som reproduserer aseksuelt via mitotiske zoosporer så lenge forholdene er gunstige.
I kiselalger gir befruktning en zygote som kalles auxospore . Foruten seksuell reproduksjon og som et hvilestadium, er funksjonen til en auxospore restaurering av den opprinnelige cellestørrelsen, ettersom kiselalgene gradvis blir mindre under mitotisk celledeling. Hjelpesporer deler seg med mitose.
Endosporedannelse
Begrepet sporogenese kan også referere til endosporedannelse i bakterier , som gjør at cellene kan overleve ugunstige forhold. Endosporer er ikke reproduktive strukturer, og dannelsen av dem krever ikke cellefusjon eller deling. I stedet dannes de gjennom produksjonen av et innkapslende sporepels i den sporedannende cellen.
Deler av sporen
Det er mange deler av sporeplanten. Saken som inneholder alle sporene kalles sporangium.
Bibliografi
- SS Mader (2007): Biology , 9. utgave, McGraw Hill Companies, New York, ISBN 978-0-07-246463-4
- PH Raven, RF Evert, SE Eichhorn (2005): Biology of Plants , 7. utgave, WH Freeman and Company Publishers, New York, ISBN 0-7167-1007-2