СПОРАНГИУМ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ЧАСТИ И ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

В спорангий се определя като капсулата или торбичка-структура, налична в много растения и гъби, в които се формират и се съхраняват репродуктивни спори. Думата sporangium идва от две гръцки думи; „Спор“, което означава спора, семена и „ангио“, което означава тръба, съд или контейнер.

Гъбичките, растенията и други организми произвеждат спорангии на някакъв етап от жизнения им цикъл. При спорангиите спорите могат да се получат чрез клетъчно делене, подобно на митоза.

Фигура 1. Спорангиум със спори вътре. Източник: UBA Wikimedia Commons.

Въпреки това, при много видове гъби и в по-голямата част от сухоземните растения спорангиите са структурите, при които мейозата обикновено се среща, произвеждайки спори само с един набор от хромозоми (хаплоидни).

Спорангии при гъбички

Някои групи гъбички, считани за най-примитивни или най-слабо еволюирали, имат спорангии или капсули, където се образуват спори. Тези спорангии съдържат хаплоидна цитоплазма и ядра и са разположени в краищата на специализирани въздушни хифи, наречени спорангиофори.

Тези примитивни гъбички се различават от по-еволюиралите гъби по това, че техните асексуални спори са ендогенни, тоест се образуват в структури вътре в гъбата. Спорангиумът играе важна роля в асексуалното възпроизвеждане и косвена роля в сексуалното възпроизвеждане.

Всяка спора се образува в спорангия, като се обгражда със силна външна мембрана, хаплоидно ядро ​​и цитоплазма. Тези спори се разпръскват чрез различни механизми (в зависимост от вида на гъбичките) и чрез асексуално възпроизвеждане те покълват върху подходящи субстрати, произвеждайки хаплоидни хифи.

Гъбични спорангии, които образуват спори с жгутици (зооспори)

Примитивните водни и сухоземни гъби се образуват в рамките на спорангиите си жълтени спори (зооспори), които им позволяват да плуват.

Зооспорите на примитивните водни гъбички могат да плуват в заобикалящата ги вода благодарение на своя жълтеник. Зооспорите на примитивните сухоземни гъбички се освобождават от спорангиума само когато вали, тоест когато има много влажност в околната среда.

Зооспорите на примитивните сухоземни гъби плуват, използвайки фланела като задвижващ придатък, сред частиците на почвата, мокра от дъжд. Те могат да плуват и върху мокри растителни повърхности, например върху листа след дъжд.

Гъбични спорангии, които образуват спори без жлечици

Някои видове гъби имат и спорангии, които образуват спори, които нямат жлечици или способност да се движат, но са разпръснати с вятъра.

Гъбични спорангии и тяхната роля в сексуалната репродукция

Сексуалният цикъл на възпроизводство на гъбички също варира в зависимост от групата или тила, към който гъбата принадлежи. При някои гъбички спорангият индиректно участва в сексуалната репродукция.

Например, за гъбичките от групата Zygomycota, сексуалното размножаване се случва, когато при неблагоприятни условия на околната среда съвместимите хаплоидни хифи на два индивида се обединяват, сливайки цитоплазмите си и образувайки зигоспорангиум.

Хаплоидните ядра на зигоспорангиите също се сливат, образувайки диплоидни ядра, тоест с две серии от всяка хромозома. Когато външните условия на околната среда се подобрят и са благоприятни, зигоспорангият може да покълне, да се подложи на мейоза, подобно на клетъчно делене и да произведе спорангиум, който разкъсва капсулата му и освобождава спори.

Спорангии на сухоземни растения

В наземните растения като мъхове, чернодробни боровинки и Anthocerotophytas, неразклонен спорофит (многоклетъчна структура на растенията в неговата диплоидна фаза, която произвежда хаплоидни спори) образува единичен спорангиум със сложна структура.

В този момент е уместно да се отбележи, че мъховете са малки растения от групата Briophyta, а не съдови, тоест нямат проводящи съдове.

Чернодробните червеи също са бриофити, а не съдови, малки многогодишни билки, от много влажни области, с форма, подобна на тази на черен дроб, които за разлика от мъховете имат едноклетъчни ризоиди. Anthocerotophyta е група от много примитивни съдови висши растения.

Хаплоидната клетка съдържа единичен набор от хромозоми в ядрото. Диплоидната клетка съдържа два комплекта хромозоми в ядрото си.

По-голямата част от несъдовите растения (които нямат съдове, проводящи сок), като няколко от ликофитите (примитивни растения) и повечето от папратите, произвеждат само един вид спори (те са хомоспорни видове).

Някои чернодробни растения, повечето Licophytas и някои папрати, произвеждат два вида спори и се наричат ​​хетероспорни видове. Тези растения произвеждат два вида спори: микроспори и мегаспори, които пораждат гаметофити.

Гаметофитите, произхождащи от микроспори, са мъже, а гаметофитите, произхождащи от макроспорите, са жени. В някои случаи двата вида спори се образуват в един и същ спорангиум.

В повечето хетероспорни растения има два вида спорангии, наречени микроспорангии (които произвеждат микроспори) и макроспорангии (които образуват макроспори). Спорангиите могат да бъдат терминални, ако се образуват в краищата, или странични, ако са разположени по стените на стеблата или листата.

Папранова спорангия

При папратите спорангиите обикновено са разположени от долната страна на листата и образуват плътни агрегати, наречени сори. Някои папрати имат сори в листни сегменти или по ръба на листата.

Фигура 2. Спорангии от долната страна на листата на папрат, сарите се наблюдават. Източник: pixabay.com

Lycophyta sporangia

Растенията Lycophytas имат спорангии по горната повърхност на листата или странично по стъблата.

Cicadaceae спорангия

Семейство Cicadaceae се състои от един род растения, род Cycas. Те са растения, подобни на палмите, местни за континентите Азия, Африка и Океания.

Cicadaceae имат листа, които образуват агрегати, наречени strobili. Те образуват своите микроспорангии на стробилите. Мегаспорангиите се образуват в рамките на овули, в стробили от отделни двудомни растения, тоест различни мъжки и женски растения.

Спорангии в иглолистни дървета

Иглолистните растения, подобно на боровете, имат своите микроспорангии в листови агрегати или цветен прашец. Овулите са разположени на модифицирани стъблови оси.

Спорангии върху семенни растения

Във всички растения, които имат семена, спорите се образуват чрез клетъчно делене от тип мейоза и се развиват в рамките на спорангия, превръщайки се в гаметофити. Микроспорите се развиват в микрогаметофити или прашец. Мегаспорите образуват мегагаметофитите или ембрионалните торбички.

Спорангии върху цъфтящи растения

Цъфтящите растения съдържат микроспорангия в прашниците на тичинките и мегаспорангия в овулите, в яйчниците на цветята.

Части от спорангия

Вътрешната структура на спорангиите е изградена от стерилна, нерепродуктивна структура, която се простира вътре и се нарича колумела. Това изпълнява функциите за поддръжка на спорангиума. При гъбичките колумелата може или не може да се разклони.

От друга страна, капсулата или сакът, който съставлява спорангиума, има здрава и устойчива стена, която се разрушава, освобождавайки спорите при специални условия в зависимост от вида на гъбичките.

Функции на спорангиума

Спорангиумът изпълнява важни функции на производство и защитно отлагане на спори. Това е мястото, където се произвеждат и съхраняват спори, докато не се появят благоприятни външни условия за тяхното освобождаване.

Препратки

1. Alexopoulus, CJ, Mims, CW и Blackwell, M. Editors. (деветнадесет деветдесет и шест). Уводна микология. 4-то издание. Ню Йорк: Джон Уайли и синове.
2. Дайтън, Дж. (2016). Гъбични екосистемни процеси. 2-ро издание. Boca Raton: CRC Press.
3. Кавана, К. Редактор. (2017). Гъбички: Биология и приложения. Ню Йорк: Джон Уайли.
4. Mouri, Y., Jang, MS, Konishi, K., Hirata, A, et al (2018). Регулиране на образуването на спорангиум от регулатора на реакцията на сираците TcrA в редкия актиномицет Actinoplanes Molecular Microbiology 107 (6): 718-733. doi: 10.1111 / mmi.13910
5. Strasburger, E., Noll, F., Schenk, H. and Schimper, AFW актуализирана версия от Sitte, P., Weiler, EW, Kaderit, JW, Bresinsky, A. and Korner, C. (2004). Ботанически договор. 35 ^до издание. Барселона: редакционна Омега. Преведено от оригинала на немски: Strasburger. Lehrbuch der Botanik fur Hochschulen. Берлин: Verlag.