SPOROFIT: ASAL DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025

The sporophyte adalah tahap multiseluler diploid dalam siklus hidup dari tanaman atau alga. Ini berasal dari zigot yang dihasilkan ketika sel telur haploid dibuahi oleh sperma haploid, dan oleh karena itu setiap sel sporofit memiliki sekumpulan kromosom ganda, satu dari setiap orang tua.

Tumbuhan darat, dan hampir semua alga multiseluler, memiliki siklus hidup dimana fase sporofit diploid multiseluler bergantian dengan fase gametofit haploid multiseluler.

Oleh Paul Garais, melalui Wikimedia Commons

Tumbuhan berbiji (gymnospermae) dan tumbuhan berbunga (angiospermae) memiliki fase sporofit yang lebih menonjol dari pada gametofit dan merupakan tumbuhan hijau dengan akar, batang, daun, dan kerucut atau bunga.

Pada tumbuhan berbunga, gametofit berukuran kecil dan digantikan oleh serbuk sari yang berkecambah dan kantung embrio.

Sporofit menghasilkan spora (karena itu namanya) dengan meiosis, yang merupakan proses yang dikenal sebagai "divisi reduksi" yang membagi dua jumlah kromosom di setiap sel induk spora. Meiospora yang dihasilkan (spora yang berasal dari meiosis) berkembang menjadi gametofit.

Spora dan gametofit yang dihasilkan bersifat haploid, artinya hanya memiliki satu set kromosom. Gametofit dewasa akan menghasilkan gamet jantan atau betina (atau keduanya) secara mitosis.

Penyatuan gamet jantan dan betina akan menghasilkan zigot diploid yang akan berkembang menjadi sporofit baru. Siklus ini disebut pergantian generasi atau pergantian fase.

Asal sporofit

Asal usul sporofit pada tumbuhan darat (embrio) merupakan tahap fundamental dalam perkembangan evolusioner. Semua organisme, kecuali prokariota, menjalani reproduksi seksual teratur yang melibatkan pergantian teratur antara meiosis dan pembuahan, mengekspresikan dua generasi alternatif.

Untuk mencoba menjelaskan asal usul generasi alternatif, ada dua teori: antitesis dan homolog. Berdasarkan bukti dari kemungkinan nenek moyang tumbuhan darat, teori antitesis diterima sebagai lebih masuk akal.

Namun, ada trade-off tertentu sehubungan dengan proses evolusi alga lumut dan periode transisi tanaman darat menjadi pteridofit. Kedua perubahan besar ini paling baik dianalisis dengan menggunakan teori neo-Darwinian dan proses genetik evolusioner lainnya sebagai referensi.

Istilah terminal meiosis juga digunakan, karena proses ini terjadi pada akhir siklus hidup garis sel ini. Organisme ini terdiri dari sel diploid dan sel haploid diwakili oleh gamet.

Kesimpulannya, sporofit tidak membentuk gamet tetapi spora haploid melalui meiosis. Spora ini membelah secara mitosis dan menjadi gametofit, yang menghasilkan gamet secara langsung.

Sporofit pada tumbuhan darat

Pada spesies tumbuhan ini, siklus hidup dibentuk oleh pergantian generasi: dari sporofit diploid menjadi gametofit haploid. Ketika gamet jantan dan gamet betina bersatu dan terjadi pembuahan, sel diploid yang disebut zigot dibuat, yang meregenerasi generasi sporofit.

Dengan cara ini, siklus hidup tumbuhan darat diplo-haplonik, dengan meiosis menengah atau spora. Semua tumbuhan darat kecuali lumut dan pteridofit merupakan spesimen heterosporous, artinya sporofit tersebut memunculkan dua jenis sporangia (megasporangia dan mikrosporangia).

Megasporangia memunculkan makrospora, dan mikrosporangia memunculkan mikrospora. Sel-sel ini akan berkembang menjadi gametofit betina dan jantan.

Bentuk gametofit dan sporofit, serta tingkat perkembangannya berbeda. Inilah yang dikenal sebagai generasi heteromorfik alternatif.

Sporofit pada tumbuhan lumut (alga)

Kelompok lumut, tempat ditemukan lumut dan lumut hati, menunjukkan fase gametofit yang dominan di mana sporofit dewasa membutuhkan nutrisi.

Sporofit embrionik berevolusi melalui pembelahan sel zigot pada organ seksual wanita atau archegonium, dan dalam perkembangan awalnya, ia diberi makan oleh gametofit. Dengan memiliki ciri embrionik dalam siklus hidupnya (umum pada semua tumbuhan darat), kelompok ini diberi nama embriofit.

Dalam kasus alga, terdapat generasi gametofit dominan, pada beberapa spesies gametofit dan sporofit secara morfologis serupa (isomorfik). Pada tumbuhan ekor kuda, pakis, gymnospermae, dan angiospermae yang bertahan hingga hari ini, sporofit independen adalah bentuk dominan.

Evolusi lumut

Tanaman terestrial pertama memiliki sporofit yang menghasilkan spora identik (isospora atau homospora). Nenek moyang gymnospermae menyempurnakan siklus hidup heterosporik kompleks di mana spora penghasil gametofit jantan dan betina memiliki ukuran yang berbeda.

Megaspora betina cenderung lebih besar dan lebih sedikit daripada mikrospora jantan.

Pada periode Devonian, beberapa kelompok tumbuhan secara mandiri mengembangkan heterosporia, dan kemudian endosporia, di mana gametofit ditransformasikan secara minimal di dalam dinding spora.

Pada tumbuhan eksosporik, di antaranya adalah pakis modern, gametofit keluar dari spora, memecahkan dinding spora, dan berkembang di luar.

Pada tumbuhan endosporik, megagametofit berevolusi di dalam sporangium untuk menghasilkan gametofit betina multiseluler yang sangat kecil yang memiliki organ kelamin betina (archegonia).

Oosit dibuahi di archegonia dengan sperma flagellated yang bergerak bebas, diproduksi oleh miniatur gametofit jantan dalam bentuk pra-serbuk sari. Telur atau zigot yang dihasilkan diubah menjadi generasi baru sporofit.

Pada saat yang sama, meiospore atau megaspora besar tunggal yang terkandung dalam sporangium yang dimodifikasi dari sporofit asli diawetkan di dalam pra-bakal biji. Evolusi heterosporia dan endosporia dianggap sebagai beberapa langkah pertama dalam evolusi benih yang dihasilkan oleh gymnospermae dan angiospermae.

Lumut hari ini

Selama 475 juta tahun, tumbuhan darat telah menyempurnakan dan menerapkan prosedur evolusi ini. 300.000 spesies tumbuhan yang ada saat ini memiliki siklus hidup kompleks yang bergantian antara sporofit (organisme penghasil spora) dan gametofit (organisme penghasil gamet).

Pada tumbuhan non-vaskular, yaitu tidak memiliki batang atau akar (ganggang hijau, lumut dan lumut hati), struktur yang terlihat dengan mata telanjang adalah gametofit.

Tidak seperti tumbuhan vaskular seperti pakis dan tumbuhan berbiji, ia memiliki sporofit. Sporofit tanaman non-vaskular menghasilkan spora uniseluler haploid, dan sebagai produk meiosis sporangium.

Sepanjang sejarah alam bumi, setiap spesies tumbuhan berhasil melestarikan mekanisme perkembangan independen dalam hubungannya dengan proses embrio dan anatomi spesies. Menurut ahli biologi, informasi ini penting untuk mencoba memahami asal mula evolusioner pergantian generasi.

1. Bennici, A. (2008). Asal usul dan evolusi awal tumbuhan darat: masalah dan pertimbangan. Biologi komunikatif & integratif, 212-218.
2. Campbell, NA dan Reece, JB (2007). Biologi. Madrid: Editorial Médica Panamericana.
3. Friedman, W. (2013). Satu Genom, Dua Ontogenis. Sains, 1045-1046.
4. Gilbert, S. (2005). Biologi perkembangan. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.
5. Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Kehidupan: Ilmu Biologi. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.