Heterosporia: processo e reprodução

O heterospory é o desenvolvimento de esporos de dois tamanhos e sexos diferentes, em esporofitos de plantas terrestres com sementes, bem como em certos musgos e samambaias. O menor esporo é a micróspora e é masculino, o maior esporo é a megáspora e é feminino.

A heterosporia aparece como um sinal evolutivo em algumas espécies de plantas, durante o período devoniano da isosporia, de forma autônoma. Esse evento aconteceu como uma das peças do processo evolutivo de diferenciação sexual.

Heterosporia: processo e reprodução 1

A planta mais antiga conhecida com heterosporia: seus esporângios produziam esporos de duas faixas de tamanho discreto. Por James St. John [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)], via Wikimedia Commons

A seleção natural é a causa do desenvolvimento de heterosporia, pois a pressão exercida pelo ambiente sobre as espécies estimulou um aumento no tamanho do propágulo (qualquer estrutura de reprodução assexuada ou sexual).

Isso levou a um aumento no tamanho dos esporos e, subseqüentemente, às espécies que produzem micro esporos menores e megapores maiores.

Em muitas ocasiões, a evolução da heterosporia foi a partir da homossexualidade, mas as espécies em que esse evento ocorreu pela primeira vez estão extintas.

Nas plantas heterosfóricas, as que produzem sementes são as mais comuns e prósperas, além de serem o maior subgrupo.

O processo heterosporia

Durante esse processo, a megáspora evolui para um gametófito feminino, que produz apenas oosferas. No gametófito masculino, a micróspora é produzida que é menor e produz apenas esperma.

Os megagósporos são produzidos em pequenas quantidades dentro dos megagasporângios e os micrósporos são produzidos em grandes quantidades dentro dos microporângulos. A heterosporia também influencia o esporófito que deve produzir dois tipos de esporângios.

As primeiras plantas existentes eram todas homosfóricas, mas há evidências de que a heterosporia apareceu várias vezes nos primeiros sucessores das plantas de Rhyniophytas.

O fato de a heterosporia ter aparecido em várias ocasiões sugere que é uma característica que traz vantagens para a seleção. Posteriormente, as plantas tornaram-se cada vez mais especializadas em heterosporia.

Tanto as plantas vascularizadas (plantas que têm raízes, caules e folhas) que não possuem sementes, quanto as plantas não vascularizadas requerem água em um dos estágios-chave do seu ciclo de vida, uma vez que somente através dele, o esperma atinge a oosfera

Microsporos e megapores

Micrósporos são células haplóides (células com um único conjunto de cromossomos no núcleo) e nas espécies endosfóricas incluem o gametófito masculino, que é transportado para os megagasporos através do vento, correntes de água e outros vetores, como animais.

A maioria dos microsporos não possui flagelos, e é por isso que eles não podem executar movimentos ativos para se mover. Em sua configuração, possuem estruturas externas de parede dupla que circundam o citoplasma e o núcleo central.

Os megásporos possuem megatófitos femininos nas espécies de plantas heterósporas e desenvolvem uma archegonia (órgão sexual feminino), que produz óvulos que são fertilizados pelo espermatozóide produzido no gametófito masculino, originário da micróspora.

Como conseqüência disso, ocorre a formação de um ovo diplóide fertilizado ou zigoto, que se desenvolverá no embrião de esporófitos.

Quando as espécies são exosfóricas, pequenos esporos germinam para dar origem a gametófitos masculinos. Os esporos maiores germinam para dar origem a gametófitos femininos. Ambas as células são de vida livre.

Nas espécies endosfóricas, os gametófitos dos dois sexos são muito pequenos e estão localizados na parede do esporo. Megagósporos e megagametófitos são conservados e alimentados pela fase esporófita.

Em geral, espécies de plantas endoscópicas são dióicas, ou seja, existem indivíduos do sexo feminino e masculino. Essa condição incentiva o cruzamento. Por esse motivo, os micrósporos e os megásporos ocorrem em esporângios separados (heterângios).

Reprodução Heterosfórica

A heterosporia é um processo determinante para a evolução e o desenvolvimento das plantas, extintas e existentes atualmente. A manutenção dos megagasporos e a disseminação dos microsporos favorece e estimula estratégias de dispersão e reprodução.

Essa capacidade de adaptação à heterosporia aumenta muito o sucesso da reprodução, pois é favorável ter essas estratégias em qualquer ambiente ou habitat.

A heterosporia não permite a autofertilização em um gametófito, mas não para os gametófitos originários do mesmo esporófito do acasalamento. Esse tipo de auto-fertilização é chamado de auto-fertilização esporofítica e é comum nas angiospermas.

Modelo de Haig-Westoby

Para entender a origem da heterosporia, é utilizado o modelo de Haig-Westoby, que estabelece uma relação entre o tamanho mínimo dos esporos e a reprodução bem-sucedida de gametófitos bissexuais.

No caso da função feminina, aumentando o tamanho mínimo dos esporos, aumenta a probabilidade de sucesso na reprodução. No caso masculino, o sucesso da reprodução não é afetado pelo aumento no tamanho mínimo dos esporos.

O desenvolvimento de sementes é um dos processos mais importantes para as plantas terrestres. Estima-se que a coleção de caracteres que estabelecem as habilidades da semente seja diretamente influenciada pelas pressões seletivas causadas por esses caracteres.

Pode-se concluir que a maioria dos personagens é produzida por influência direta do aparecimento de heterosporia e do efeito da seleção natural.

Referências

  1. Bateman, Richard M. e DiMichele, William A. (1994). Heterosporia: a inovação chave mais iterativa na evolução das plantas. Revisões biológicas , 345-417.
  2. Haig, D. e Westoby, M. (1988). Um modelo para a origem do heterosporio. Jornal de Biologia Teórica , 257-272.
  3. Haig, D. e Westoby, M. (1989). Forças seletivas no surgimento do hábito da semente. Revista Biológica , 215-238.
  4. Oxford-Complutense. (2000) Dicionário de Ciências Madri: Editorial Complutense.
  5. Petersen, KB e Bud, M. (2017). Por que a heterosporia evoluiu? Revisões biológicas , 1739-1754.
  6. Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Vida: A ciência da biologia. Buenos Aires: Editorial Médico Pan-Americano.

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