Спорангий Определение
Спорангий (множественное число: спорангия) представляет собой структуру капсулы, принадлежащую многим растениям и грибы, в котором репродуктивные споры производятся и хранятся.
Все наземные растения подвергаются смене поколений для размножения; спорангий ложится на спорофит, который является бесполым структура второго поколения.
Большинство спорангий производят гаплоидный споры через мейоз хотя некоторые способны производить споры через митоз.
Как правило, растения, которые развивают два типа гаметофит сделать это в рамках отдельной микроспорангии и мегаспорангии. Они производят микроспоры и мегаспоры, которые функционально эквивалентны мужской (микро-) и женской (мега-) гаметам. Термин, используемый для описания этой черты, является гетероспористым, и он применяется к некоторым мохообразным (несосудистым растениям, включая печеночники (роговики и мхи), некоторые ликофиты (меньшие клубничные, колючие и пернатые), несколько птеридофитов (папоротники) и семенные сперматофиты (покрытосеменные и саговники). В некоторых случаях оба типа спор образуются в одном и том же спорангии.
С другой стороны, эквизетофиты (хвоща) и большинство мохообразных являются гомоспористыми; они производят только один тип споры в пределах спорангии, которая впоследствии превращается в однодомный гаметофит, обладающий как мужскими, так и женскими органами.
Спорангию можно найти на кончиках или по бокам стеблей или листьев. В случае грибов, спорангии обычно находятся на кончиках гифы.
Мешочек, содержащий споры, часто поднимается длинным стеблем, называемым «спорангиофор», и поддерживается непродуктивной структурой, которая распространяется в спорангий, называемый «колумелла». У грибов гриб может производить колумеллу или он может быть сформирован из материала, произведенного хозяином, на котором растет гриб.
В папоротниках спорангии сгруппированы в плотные скопления, называемые «сори», которые появляются в виде круглых точек на нижней стороне листьев. И наоборот, спорангии ликофитов находятся на верхней стороне листьев или вдоль стеблей.
Микроспорангия покрытосеменных (цветковых растений) развивается внутри пыльника тычинка, Микроспоры, образующиеся в пределах микроспорангии, которых, как правило, четыре на пыльник, в конечном итоге превращаются в Цветочная пыльца зерна.
Бегущий папоротник Спорангия
Потому что растения сидячий процесс размножения может быть проблематичным, когда дело доходит до достижения других растений для размножения. Вместо того, чтобы двигаться, они развились, чтобы использовать методы, которые рассеивают споры или пыльцу от родителя растение.
В большой группе папоротников, называемых лепроспорангиатными, в спорангиях папоротников разработана система катапульты, обеспечивающая их широкое распространение.
Спорангий папоротника имеет кольцо кубовидных клеток вокруг, называемое «кольцевым пространством»; каждая из клеток заполняется водой, которая теряется при испарении, когда среда сухая. Потеря воды заставляет клетки сжиматься по мере увеличения объема внутри клетка уменьшается.
По мере того, как ряд ячеек сжимается, кольцевое пространство вынуждено медленно двигаться в изгиб и выпрямляться в противоположном направлении – подобно тому, как одна сторона аккордеона движется, когда музыкант сжимает другую сторону.
Изменение кривизны кольца приводит к тому, что спорангий открывается в «стомии», и споры становятся открытыми.
Отрицательное давление (приблизительно от –9 МПа до –20 МПа), возникающее в результате потери воды в клетках, вызывает «кавитацию», в результате чего внутри каждой клетки образуется пузырь. Генерация внутренней полости создает внезапное увеличение объема ячейки, и кольцевое пространство отскакивает примерно на 30-40% от своего предварительного положения за 10 микросекунд, продвигая споры, как это происходит – это, возможно, самое быстрое движение, совершаемое в кратчайшие сроки, когда-либо зарегистрированных в растениях. Затем кольцевое пространство завершает цикл в течение следующих нескольких сотен миллисекунд, полностью возвращаясь к своей первоначальной форме.
Сложный метод рассеивания спор обычно сравнивают с действием, используемым в функционировании средневековых катапульт.
викторина
1. Какой термин используется для описания растений, которые производят только один тип спор?A. HomosporousB. EusporangiateC. разноспоровыхD. Microsporangia
Ответ на вопрос № 1
верно. Гомоспористые растения продуцируют только один тип спор, что приводит к однодомному гаметофиту. Гетероспористые растения производят два разных типа микро- и мегапор в пределах спорангия.
2. Какова роль колумеллы?A. Для поддержки спорангия.B. Вырастить споры.C. Чтобы продвинуть споры.D. Для поддержки спорангиофора.
Ответ на вопрос № 2
верно. Колумелла поддерживает жесткость спорангия, расширяясь в пределах его основания.
3. Что вызывает отрицательное давление внутри кольцевых ячеек?A. Задний изгиб кольца.B. Клетки сжиматься.C. Стомиум, чтобы открыть.D. Кавитация клеток.
Ответ на вопрос № 3
D верно. Отрицательное давление, вызванное потерей воды в клетках, вызывает образование пузыря в процессе, называемом кавитацией. Это приводит к упругому движению кольца.
Ссылки
- Forterre, Y. (2013) Медленно, быстро и яростно: понимание физики движений растений. Журнал Экспериментального Ботаника, 64:15. Pp.4745-4760
- Рост, Т. Барбур, М. Стокинг, Р. Мерфи, Т. (2006) Биология растений (2-е издание). Томпсон Брукс / Коул