O que é gametófito? (Exemplos em diferentes espécies)

O gametófito é um organismo haplóide multicelular que se origina de um esporo haplóide que possui um grupo de cromossomos. Co corresponde à fase haplóide de uma planta, concebido para produzir gâmetas, e a fase sexual em uma de duas fases alternativas do ciclo de vida das plantas terrestres e algas.

Esse organismo desenvolve órgãos sexuais que originam gametas, que são células sexuais haplóides envolvidas na fertilização. Isso dá origem a um zigoto diplóide, ou seja, possui dois conjuntos de cromossomos.

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Gametophytes crescendo em um terrário. Espécies desconhecidas Árvore aleatória [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], do Wikimedia Commons

Desses dois conjuntos de cromossomos, um corresponde ao pai e outro corresponde à mãe. A divisão celular do zigoto origina um novo organismo diplóide multicelular.

No segundo estágio do ciclo de vida conhecido como esporófito, sua função é produzir esporos haplóides através da divisão celular chamada meiose.

A morfologia do gametófito depende do sexo, ou seja, o feminino terá uma forma e o masculino terá uma forma diferente.

Filófito em briófitos

Neste grupo de plantas (musgos, hepáticas e chifres), o gametófito é o estágio mais proeminente do ciclo biológico.

Este gametófito briófito tem uma vida longa e é independente, do ponto de vista nutricional. Os esporófitos, em geral, estão ligados aos gametófitos e precisam deles.

Nos musgos, o esporo começa a crescer ao germinar e produz um filamento de células chamado protonema.

Quando amadurece, o gametófito evolui na forma de surtos densos que dão origem aos órgãos sexuais ou gametângios que são os produtores de gametas. Os ovos são produzidos na archegonia e os espermatozóides nas antheridia.

Em grupos como as minhocas pertencentes à ordem Marchantiales, os gametas se originam de órgãos especializados chamados gametóforos ou gametangiofores.

Gametófitos em plantas vasculares

Em todas as plantas vasculares (com caule, folhas e raízes), os esporófitos predominam com tendência a gametófitos femininos pequenos e dependentes de esporófitos. Isso se tornou cada vez mais perceptível à medida que as plantas evoluíram para a forma de reprodução de sementes.

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As samambaias produzem um único tipo de esporo chamado homosporo. Seus gametas são exospóricos, o que significa que os gametófitos têm vida livre e evoluem para fora da parede do esporo.

Esses gametófitos exospóricos podem ser bissexuais (monóicos), ou seja, com a capacidade de produzir esperma e óvulos no mesmo organismo. Se eles se especializam em organismos femininos e masculinos, separadamente, são chamados dióicos.

As plantas vasculares heterosporos (produzem megaesporos e microporos) possuem um gametófito que se desenvolve endosforicamente, dentro da parede do esporo. Nesse caso, os gametófitos são dióicos, produzem óvulos ou espermatozóides, mas nunca os dois.

Gametófitos em samambaias

Nas samambaias, os gametófitos são pequenos, realizam fotossíntese e têm um estilo de vida livre, pois não precisam de esporófitos para alimentação.

Na espécie Leptosporangiado dryopteris , samambaia, o gametófito é autotrófico (fabrica seu próprio alimento), realiza fotossíntese e possui uma estrutura chamada próstata que produz gametas. A próstata mantém o esporófito em seu estágio inicial de desenvolvimento multicelular.

Em alguns grupos, especificamente no ramo genealógico (Psilotaceae e Ophioglossaceae), os gametófitos são subterrâneos e sobrevivem estabelecendo relações micotróficas com fungos.

Gametófitos de linfócitos

Dois tipos diferentes de gametófitos são produzidos nos linfócitos. Nas famílias Huperziaceae e Lycopodiaceae, os gametófitos germinados de esporos são de vida livre, subterrânea e micotrófica, o que significa que eles obtêm seu alimento por relações simbióticas com fungos.

Nas famílias Selaginella e Isoetes, os megagósporos permanecem ligados ao esporófito inicial e, dentro dele, um megagametófito se desenvolve.

Na maturidade, as fissuras na junção do trilete se abrem para facilitar a entrada de gametas masculinos na archegonia, onde entram em contato com os óvulos.

Gametófitos em plantas com sementes

As plantas que possuem sementes são chamadas angiospermas e gimnospermas, todas endossfóricas e heterósporas.

Nessas plantas, os gametófitos se tornam organismos multicelulares quando estão dentro da parede dos esporos e os megásporos são retidos no esporângio.

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Nas plantas de semente, o microgametófito é conhecido como pólen. Os microgametófitos da planta com semente são formados por duas ou três células quando os grãos de pólen deixam o esporângio.

Todas as plantas com sementes são heterósporas e produzem esporos de tamanhos diferentes: esporos femininos grandes e esporos masculinos pequenos.

O megagametófito evolui dentro da megagaspora em plantas vasculares sem sementes e dentro do megagasporangio em um cone ou flor de plantas com sementes.

O microgametófito das sementes, que é o grão de pólen, viaja para onde está o óvulo, transportado por um vetor físico ou animal e produz dois espermatozóides por mitose.

Gimnospermas

Nas plantas de gimnosperma, o megagametófito é composto por vários milhares de células e possui uma a várias arquegonias, cada uma com um único óvulo. O gametófito é transformado em tecido para armazenar alimentos na semente.

Angiospermas

Nas plantas de angiospermas, o megagametófito é reduzido a alguns núcleos e células e é chamado de saco embrionário. O saco embrionário representativo possui sete células e oito núcleos, e um deles é o óvulo.

Dois núcleos se juntam a um núcleo de espermatozóides para formar o endosperma, que é então transformado no tecido para armazenar alimentos na semente.

As mudas são caracterizadas por a megáspora ser retida no esporófito, por tecidos chamados tegumentos. Estes têm a função de envolver e proteger o megasporangio.

Nas plantas de gimnosperma, os megásporos são cercados por um tegumento, enquanto nas plantas de angiosperma, eles são cercados por dois tegumentos.

O grupo formado pelo megasporangio, a megaspora e os tegumentos é chamado óvulo. Dentro de cada óvulo, um gametófito feminino evolui de uma megáspora produzindo um ou mais gametas femininos.

Quando os grãos de pólen germinam e o crescimento começa, começa o aparecimento de um tubo de pólen cuja função é a introdução de gametas masculinos no gametófito feminino no óvulo.

Nas plantas com sementes, o gametófito feminino permanece no óvulo do esporófito. Os gametófitos masculinos são encontrados nos grãos de pólen e são viajantes, portanto, podem ser transportados longas distâncias pelo vento ou pelos polinizadores, dependendo da espécie.

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Gametófitos em animais

Nos animais, o desenvolvimento evolutivo parte de um ovo ou zigoto, que passa por uma série de mitose para produzir um organismo diplóide.

Quando se desenvolve e amadurece, forma gametas haplóides com base em certas linhas celulares diplóides através da meiose. A meiose recebe o nome de gametogênico ou gamética.

Este ciclo está presente em todos os animais. Embora não haja alternância de gerações, há uma alternância de duas fases nucleares, uma haplóide (os gametas) e outra diplóide (desenvolvimento de um organismo por mitose de um ovo ou zigoto).

Portanto, a meiose é gamética e considera-se que esse ciclo é o mais evoluído nos organismos vivos.

Heteromorfia de gametófitos

Nas plantas que possuem gametófitos heteromorfos, existem dois tipos de gametófitos. Por terem formas e funções diferentes, são chamados heteromorfos.

O gametófito responsável pela produção dos óvulos é chamado megagametófito, devido ao seu grande tamanho, e o gametófito responsável pela produção de espermatozóides é chamado microgametófito. Se os gametófitos produzem óvulos e espermatozóides em plantas separadas, eles são chamados dióicos.

As plantas heterosporas, como certos linfócitos, samambaias aquáticas, assim como em todas as gimnospermas e angiospermas, têm dois esporângios diferentes. Cada um deles produz um único esporo e um único tipo de gametófito.

Mas nem todos os gametófitos heteromorfos são provenientes de plantas heterosfóricas. Isso significa que algumas plantas têm gametófitos diferentes que produzem óvulos e espermatozóides.

Mas esses gametófitos se originam do mesmo tipo de esporos no mesmo esporângio, um exemplo disso: a planta de Sphaerocarpos.

Referências

  1. Bennici, A. (2008). Origem e evolução inicial das plantas terrestres: problemas e considerações. Biologia comunicativa e integrativa , 212-218.
  2. Campbell, NA e Reece, JB (2007). Biologia Madri: Editorial Médico Pan-Americano.
  3. Gilbert, S. (2005). Biologia do Desenvolvimento Buenos Aires: Editorial Médico Pan-Americano.
  4. Sun, T. (2014). Sexo e a única samambaia. Science , 423-424.
  5. Whittier, D. (1991). O Gametófito da Samambaia. Science , 321-322.

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