SPOROFIT: PODRIJETLO I PRIMJERI - BIOLOGIJA - 2026

Sporofit je diploidne višestanični faza u životnom ciklusu biljke ili alge. Potječe iz zigote koja nastaje kada je haploidno jajašce oplođeno haploidnom spermom, te stoga svaka stanica sporofita ima dvostruki skup kromosoma, po jedan od svakog roditelja.

Kopnene biljke i gotovo sve višećelijske alge imaju životne cikluse u kojima se višećelijska diploidna sporofitna faza izmjenjuje s fazom višećelijske haploidne gametofite.

Autor Paul Garais, putem Wikimedia Commons

Biljke sa sjemenkama (gymnosperms) i cvjetnice (angiospermi) imaju istaknutiju fazu sporofita od gametofita i čine zelene biljke s korijenjem, stabljikom, lišćem i stožicama ili cvjetovima.

U cvatnjama biljaka gametofiti su mali i supplantirani su klijavim peludom i embrionalnom vrećicom.

Sporofit stvara spore (otuda i njegovo ime) mejozom, što je proces poznat kao "redukcija odjeljenja" koja prepolovljuje broj kromosoma u svakoj staničnoj stanici spora. Nastale meiospore (spore koje potječu od mejoze) razvijaju se u gametofit.

Nastale spore i gametofiti su haploidni, to znači da imaju samo jedan skup kromosoma. Mitoza zrelog gametofita proizvodi muške ili ženske gamete (ili obje).

Spoj muških i ženskih gameta proizvest će diploidnu zigotu koja će se razviti u novi sporofit. Taj se ciklus naziva izmjena generacija ili izmjena faza.

Podrijetlo sporofita

Podrijetlo sporofita u zemaljskim biljkama (embriji) predstavlja temeljnu fazu evolucijskog razvoja. Svi organizmi, osim prokariota, podliježu redovitoj spolnoj reprodukciji koja uključuje redovitu izmjenu mejoze i oplodnje, izražavajući dvije alternativne generacije.

Da bismo pokušali objasniti porijeklo alternativnih generacija, postoje dvije teorije: antitetska i homološka. Na osnovu dokaza mogućih predaka kopnenih biljaka antitetska teorija prihvaćena je kao razumnija.

Međutim, postoje određeni kompromisi s obzirom na evolucijski proces bryophyte algi i prijelazno razdoblje zemaljskih biljaka u pteridophytes. Ove dvije glavne promjene najbolje su analizirane koristeći neoarvinističku teoriju i druge evolucijske genetske procese kao referencu.

Upotrebljava se i termin terminalna mejoza jer se ovaj proces događa na kraju životnog ciklusa ove stanične linije. Ti organizmi su sastavljeni od diploidnih stanica, a haploidne stanice predstavljene su gametama.

Zaključno, sporofit ne tvori gamete već haploidne spore mejozom. Te se spore dijele mitozom i postaju gametofiti koji izravno stvaraju gamete.

Sporofiti u kopnenim biljkama

Kod ovih biljnih vrsta životni ciklus nastaje izmjenom generacija: od diploidnog sporofita do haploidnog gametofita. Kada se muška gameta i ženska gameta sjedine i dođe do oplodnje, nastaje diploidna stanica nazvana zigota koja obnavlja stvaranje sporofita.

Na taj je način životni ciklus zemaljske biljke diplo-haplonski, s intermedijarnom ili spora mejozom. Sve kopnene biljke, osim briofita i pteridofita, su heterosporni uzorci, što znači da sporofit rađa dvije različite vrste sporangija (megasporangia i microsporangia).

Megasporangije rađaju makrospore, a mikrosporangije rađaju mikrospore. Te će se stanice razviti u ženske i muške gametofite.

Oblik gametofita i sporofita, kao i njihov stupanj razvijenosti, različiti su. To je ono što je poznato kao alternativna heteromorfna generacija.

Sporofiti u biljkama bryophyte (alge)

Brajofitska skupina u kojoj se nalaze mahovina i jetrena piva predstavlja dominantnu fazu gametofita u kojoj odrasli sporofiti trebaju prehranu.

Embrionalni sporofit razvija se staničnom diobom zigote u ženskom spolnom organu ili arhegoniju, a u svom ranom razvoju hrani gaetofitom. Imajući ovu embrionalnu karakteristiku u životnom ciklusu (zajedničku svim zemaljskim biljkama), ovoj skupini je dodijeljeno ime embriofiti.

U slučaju algi postoje generacije dominantnih gametofita, kod nekih vrsta gametofiti i sporofiti su morfološki slični (izomorfni). U biljkama konjskog bilja, paprati, gymnospermima i štitnjačama koje su preživjele do danas, neovisni sporophyte je dominantan oblik.

Evolucija bryofita

Prve zemaljske biljke imale su sporofite koji su stvarali identične spore (izospore ili homospore). Preci gimnospermija usavršavali su složene heterosporne životne cikluse u kojima su spore koje proizvode muški i ženski gametofiti bile različitih veličina.

Žene megaspore obično su veće i manje brojne od muških mikrospora.

U девоnskom razdoblju neke su biljke samostalno razvile heterosporiju, a kasnije i endosporiju u kojoj se gametofiti minimalno transformiraju unutar stijenke spore.

U egzospornim biljkama, među kojima su i moderne paprati, gametofiti izlaze iz spora, razbijajući zid spore i razvijaju se vani.

U endospornim biljkama megagametofiti se razvijaju u sporangijum da bi se stvorio vrlo mali višećelijski ženski gametofit koji ima ženske spolne organe (arhegonija).

Oociti su oplođeni u arhegoniji slobodnim pokretnim flageliranim spermama, proizvedenim minijaturisanim muškim gametofitima u obliku prelenata. Nastalo jaje ili zigota transformirana je u sporofite nove generacije.

U isto vrijeme, jedan veliki meiospore ili megaspore sadržani u modificiranom sporangiju izvornog sporofita sačuvani su unutar pret-ovule. Evolucija heterosporije i endosporije smatra se jednim od prvih koraka u razvoju sjemena koje proizvode današnji gymnospermi i angiospermi.

Bryofiti danas

Kroz 475 milijuna godina, zemaljske biljke usavršavale su i primjenjivale ove evolucijske postupke. Danas postojećih 300 000 vrsta biljaka ima složen životni ciklus koji izmjenjuje sporofite (organizme koji stvaraju spore) i gametofite (organizme koji stvaraju gamete).

U ne-vaskularnim biljkama, to jest, nemaju stabljiku ili korijen (zelene alge, mahovine i jetrene bodlje), struktura vidljiva golim okom je gametofit.

Za razliku od vaskularnih biljaka poput paprati i sjemenskih biljaka, ima sporofite. Sporofit ne-vaskularne biljke stvara haploidne jednoćelijske spore, a kao rezultat mejoze sporangium.

Kroz prirodnu povijest zemlje svaka vrsta biljke uspijeva sačuvati neovisne mehanizme razvoja u odnosu na embrionalne procese i anatomiju vrste. Prema biolozima, ove su informacije ključne za pokušaj razumijevanja evolucijskog podrijetla izmjene generacija.

1. Bennici, A. (2008). Podrijetlo i rana evolucija kopnenih biljaka: problemi i razmatranja. Komunikativna i integrativna biologija, 212-218.
2. Campbell, NA i Reece, JB (2007). Biologija. Madrid: Uredništvo Médica Panamericana.
3. Friedman, W. (2013). Jedan genom, dvije ontogeneze. Znanost, 1045-1046.
4. Gilbert, S. (2005). Razvojna biologija. Buenos Aires: Uredništvo Médica Panamericana.
5. Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Život: Znanost o biologiji. Buenos Aires: Uredništvo Médica Panamericana.