The heterospory adalah pengembangan spora dari dua ukuran yang berbeda dan jenis kelamin, di esporofitos tanaman darat dengan biji, serta dalam lumut dan pakis tertentu. Spora terkecil adalah mikrospora dan berjenis kelamin jantan, spora terbesar adalah megaspora dan betina.
Heterosporia muncul sebagai tanda evolusi pada beberapa spesies tumbuhan, selama periode Devonian dari isosporia, secara otonom. Peristiwa ini terjadi sebagai salah satu bagian dari proses evolusi diferensiasi seksual.
Tumbuhan tertua yang diketahui dengan heterosporia: sporangia menghasilkan spora dengan dua rentang ukuran terpisah. Oleh James St. John, melalui Wikimedia Commons
Seleksi alam adalah penyebab perkembangan heterosporia, karena tekanan yang diberikan oleh lingkungan pada spesies merangsang peningkatan ukuran propagul (struktur reproduksi aseksual atau seksual).
Hal ini menyebabkan peningkatan ukuran spora dan, selanjutnya, spesies yang menghasilkan mikrospora yang lebih kecil dan megaspora yang lebih besar.
Dalam banyak kesempatan, evolusi heterosporia berasal dari homoseksualitas, tetapi spesies tempat peristiwa ini pertama kali terjadi, sudah punah.
Di antara tumbuhan heterosporik, yang menghasilkan biji adalah yang paling umum dan paling subur, selain merupakan subkelompok terbesar.
Proses heterosporia
Selama proses ini megaspora berevolusi menjadi gametofit betina, yang hanya menghasilkan oosfer. Pada gametofit jantan, diproduksi mikrospora yang lebih kecil dan hanya menghasilkan sperma.
Megaspora diproduksi dalam jumlah kecil di dalam megasporangia dan mikrospora diproduksi dalam jumlah besar di dalam mikrosporangia. Heterosporia juga mempengaruhi sporofit, yang menghasilkan dua jenis sporangia.
Tumbuhan pertama yang masih ada semuanya homosporik, tetapi ada bukti bahwa heterosporia muncul beberapa kali pada penerus pertama tumbuhan Rhyniophyta.
Fakta bahwa heterosporia telah muncul dalam beberapa kesempatan menunjukkan bahwa itu adalah karakteristik yang menguntungkan seleksi. Selanjutnya, tanaman menjadi semakin terspesialisasi terhadap heterosporia.
Baik tumbuhan vaskularisasi (tumbuhan yang memiliki akar, batang dan daun) yang tidak berbiji, maupun tumbuhan non-vaskularisasi membutuhkan air dalam salah satu tahapan kunci dari siklus hidupnya, karena hanya melaluinya, sperma mencapai oosfer.
Mikrospora dan megaspora
Mikrospora adalah sel haploid (sel dengan satu set kromosom dalam nukleus) dan pada spesies endosporik termasuk gametofit jantan, yang diangkut ke megaspora melalui angin, arus air, dan vektor lain, seperti hewan.
Kebanyakan mikrospora tidak memiliki flagela, itulah sebabnya mereka tidak dapat melakukan gerakan aktif untuk bergerak. Dalam konfigurasinya, mereka memiliki struktur eksternal berdinding ganda yang mengelilingi sitoplasma dan nukleus, yang merupakan pusat.
Megaspora memiliki megafita betina pada spesies tumbuhan heterospora dan mengembangkan archegonia (organ seksual betina), yang menghasilkan ovula yang dibuahi oleh sperma yang diproduksi dalam gametofit jantan, yang berasal dari mikrospora.
Sebagai akibatnya, terjadilah pembentukan sel telur diploid atau zigot yang telah dibuahi, yang kemudian akan berkembang menjadi embrio sporofit.
Ketika spesies tersebut eksosporik, spora kecil berkecambah untuk menghasilkan gametofit jantan. Spora terbesar berkecambah untuk menghasilkan gametofit betina. Kedua sel itu hidup bebas.
Pada spesies endosporik, gametofit dari kedua jenis kelamin berukuran sangat kecil dan terletak di dinding spora. Megaspora dan megagametofit dikonservasi dan diberi makan oleh fase sporofit.
Secara umum jenis tumbuhan endoskopi bersifat dioecious, yaitu ada individu betina dan individu jantan. Kondisi ini mendorong kawin silang. Untuk alasan ini mikrospora dan megaspora diproduksi dalam sporangia terpisah (heterangy).
Reproduksi heterosporik
Heterosporia adalah proses penentu bagi evolusi dan perkembangan tumbuhan, baik yang punah maupun yang ada saat ini. Pemeliharaan megaspora dan penyebaran mikrospora mendukung dan menstimulasi strategi penyebaran dan reproduksi.
Adaptasi heterosporia ini sangat meningkatkan keberhasilan reproduksi, karena menguntungkan untuk memiliki strategi ini di lingkungan atau habitat apa pun.
Heterosporia tidak memungkinkan pembuahan sendiri terjadi pada gametofit, tetapi tidak menghentikan gametofit yang berasal dari sporofit kawin yang sama. Jenis pembuahan sendiri ini disebut selfing sporofit dan umum terjadi pada angiospermae.
Model Haig-Westoby
Untuk memahami asal mula heterosporia, model Haig-Westoby digunakan, yang menetapkan hubungan antara ukuran spora minimum dan reproduksi gametofit biseksual yang berhasil.
Dalam kasus fungsi betina, meningkatkan ukuran spora minimum meningkatkan kemungkinan reproduksi yang sukses. Pada kasus jantan, keberhasilan reproduksi tidak dipengaruhi oleh peningkatan ukuran minimum spora.
Perkembangan benih merupakan salah satu proses terpenting bagi tanaman darat. Diperkirakan bahwa kumpulan karakter yang membentuk kemampuan benih secara langsung dipengaruhi oleh tekanan selektif yang menyebabkan karakteristik tersebut.
Dapat disimpulkan bahwa sebagian besar karakter dihasilkan oleh pengaruh langsung kemunculan heterosporia dan pengaruh seleksi alam.
Referensi
- Bateman, Richard M. dan DiMichele, William A. (1994). Heterospory: inovasi kunci yang paling berulang dalam evolusi tumbuhan. Ulasan Biologis, 345–417.
- Haig, D. dan Westoby, M. (1988). Sebuah model asal mula heterospory. Jurnal Biologi Teoretis, 257-272.
- Haig, D. dan Westoby, M. (1989). Kekuatan selektif dalam munculnya kebiasaan benih. Jurnal biologi, 215-238.
- Oxford-Complutense. (2000). Kamus Sains. Madrid: Pujian Editorial.
- Petersen, KB dan Bud, M. (2017). Mengapa heterospory berkembang? Ulasan biologi, 1739-1754.
- Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Kehidupan: Ilmu Biologi. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.