SPORANGIUM: CHARAKTERYSTYKA, CZĘŚCI I FUNKCJE - BIOLOGIA - 2026

Zarodnia definiuje się jako kapsułki lub woreczek jak struktury występują w wielu roślin i grzybów, w których zarodniki rozrodcze są tworzone i przechowywane. Słowo sporangium pochodzi od dwóch greckich słów; „Sporus”, co oznacza zarodnik, nasienie i „angio”, co oznacza przewód, naczynie lub pojemnik.

Grzyby, rośliny i inne organizmy wytwarzają zarodnie na pewnym etapie swojego cyklu życiowego. W sporangiach zarodniki mogą być wytwarzane przez podział komórek podobny do mitozy.

Rysunek 1. Sporangium z wewnątrz zarodnikami. Źródło: UBA Wikimedia Commons.

Jednak w wielu gatunkach grzybów i zdecydowanej większości roślin lądowych zarodnie są strukturami, w których zwykle występuje mejoza, wytwarzając zarodniki z tylko jednym zestawem chromosomów (haploid).

Sporangia u grzybów

Niektóre grupy grzybów, uważane za najbardziej prymitywne lub najsłabiej rozwinięte, mają zarodniki lub torebki, w których tworzą się zarodniki. Te zarodnie zawierają haploidalną cytoplazmę i jądra i znajdują się na końcach wyspecjalizowanych strzępek powietrznych, zwanych sporangioforami.

Te prymitywne grzyby różnią się od bardziej rozwiniętych grzybów tym, że ich bezpłciowe zarodniki są endogenne, to znaczy tworzą struktury wewnątrz grzyba. Zarodnia odgrywa ważną rolę w rozmnażaniu bezpłciowym i pośrednio w rozmnażaniu płciowym.

Każda zarodnik tworzy się w sporangium, otaczając się silną błoną zewnętrzną, jądrem haploidalnym i cytoplazmą. Zarodniki te są rozpraszane przez różne mechanizmy (w zależności od rodzaju grzyba) i poprzez rozmnażanie bezpłciowe kiełkują na odpowiednich podłożach, tworząc haploidalne strzępki.

Zarodnie grzybów, które tworzą zarodniki z wici (zoospory)

Prymitywne grzyby wodne i lądowe tworzą zarodniki wiciowców (zoospory), które pozwalają im pływać.

Zoospory prymitywnych grzybów wodnych dzięki swojej wici mogą pływać w otaczającej wodzie. Zoospory prymitywnych grzybów lądowych są uwalniane ze sporangium tylko wtedy, gdy pada deszcz, to znaczy w środowisku jest dużo wilgoci.

Zoospory prymitywnych grzybów lądowych pływają, używając wici jako dodatku miotającego, wśród cząstek gleby zwilżonych przez deszcz. Potrafią też pływać na wilgotnych powierzchniach roślin, np. Na liściach po deszczu.

Zarodnie grzybów, które tworzą zarodniki bez wici

Niektóre rodzaje grzybów mają również zarodniki, które tworzą zarodniki, które nie mają wici ani zdolności do poruszania się, ale są rozpraszane przez wiatr.

Zarodnie grzybowe i ich rola w rozmnażaniu płciowym

Cykl rozmnażania płciowego grzybów różni się również w zależności od grupy lub gromady, do której należy grzyb. W przypadku niektórych grzybów sporangium jest pośrednio zaangażowane w rozmnażanie płciowe.

Na przykład w przypadku grzybów z grupy Zygomycota rozmnażanie płciowe zachodzi, gdy w niekorzystnych warunkach środowiskowych kompatybilne strzępki haploidalne dwóch osobników łączą się, łącząc ich cytoplazmy i tworząc zygosporangium.

Haploidalne jądra zygosporangiów również łączą się, tworząc diploidalne jądra, to znaczy z dwoma seriami każdego chromosomu. Kiedy zewnętrzne warunki środowiskowe poprawiają się i są sprzyjające, zygosporangium może kiełkować, ulegać podziałowi komórkowemu podobnemu do mejozy i wytwarzać zarodnię, która rozrywa swoją torebkę i uwalnia zarodniki.

Sporangia na roślinach lądowych

W roślinach lądowych, takich jak mchy, wątrobowce i antocerotofity, nierozgałęziony sporofit (wielokomórkowa struktura roślin w fazie diploidalnej, która wytwarza haploidalne zarodniki) tworzy pojedynczą sporangium o złożonej budowie.

W tym miejscu należy zwrócić uwagę, że mchy to małe rośliny z grupy Briophyta, a nie naczyniowe, to znaczy nie mają naczyń przewodzących.

Wątrobowce to także briofity, nie naczyniowe, małe wieloletnie zioła z bardzo wilgotnych obszarów, o kształcie zbliżonym do wątroby, która w przeciwieństwie do mchów ma jednokomórkowe ryzoidy. Anthocerotophyta to grupa bardzo prymitywnych roślin naczyniowych wyższych.

Komórka haploidalna zawiera pojedynczy zestaw chromosomów w jądrze. Komórka diploidalna zawiera w swoim jądrze dwa zestawy chromosomów.

Zdecydowana większość roślin nienaczyniowych (które nie mają naczyń przewodzących soki), takich jak kilka licofitów (rośliny prymitywne) i większość paproci, wytwarza tylko jeden rodzaj zarodników (są to gatunki homosporyczne).

Niektóre rośliny wątrobowe, większość licofitów i niektóre paprocie, wytwarzają dwa rodzaje zarodników i nazywane są gatunkami heterosporycznymi. Rośliny te wytwarzają dwa rodzaje zarodników: mikrospory i megaspory, z których powstają gametofity.

Gametofity pochodzące z mikrospor to samce, a gametofity pochodzące z makrospor to samice. W niektórych przypadkach dwa rodzaje zarodników tworzą się w tej samej zarodni.

W większości roślin heterosporycznych występują dwa typy sporangiów, zwane mikrosporangiami (które wytwarzają mikrospory) i makrosporangiami (które tworzą makrospory). Zarodnie mogą być terminalne, jeśli tworzą się na końcach, lub boczne, jeśli znajdują się wzdłuż boków łodyg lub liści.

Zarodnie paprociowe

U paproci zarodnie są zwykle umiejscowione na spodzie liści i tworzą gęste skupiska zwane sori. Niektóre paprocie mają sori w segmentach liści lub wzdłuż krawędzi liści.

Rysunek 2. Sporangia na spodniej stronie liści paproci, sori są obserwowane. Źródło: pixabay.com

Zarodnie Lycophyta

Rośliny Lycophytas mają zarodniki na górnej powierzchni liści lub bocznie na łodygach.

Cicadaceae sporangia

Rodzina Cicadaceae składa się z jednego rodzaju roślin, rodzaju Cycas. Są to rośliny podobne do palm, występujące na kontynentach Azji, Afryki i Oceanii.

Cicadaceae mają liście, które tworzą agregaty zwane strobili. Tworzą mikrosporangie na strobili. Megasporangia powstają w zalążkach, w strobili oddzielnych roślin dwupiennych, to znaczy różnych roślin męskich i żeńskich.

Sporangia w drzewach iglastych

Rośliny iglaste, takie jak sosny, mają mikrosporangie w skupiskach liści lub pyłki w strobili. Zalążki znajdują się na zmodyfikowanych osiach trzpienia.

Sporangia na roślinach nasiennych

We wszystkich roślinach posiadających nasiona zarodniki powstają w wyniku podziału komórek typu mejozy i rozwijają się w zarodni, stając się gametofitami. Mikrospory rozwijają się w mikrogametofity lub pyłki. Megaspory tworzą megagametofity lub woreczki zarodkowe.

Sporangia na roślinach kwitnących

Rośliny kwitnące zawierają mikrosporangie w pylnikach pręcików i megaesporangie w zalążkach, w jajnikach kwiatów.

Części sporangium

Wewnętrzna struktura zarodni składa się ze sterylnej, nieodrodnej struktury, która rozciąga się do wewnątrz i nazywana jest kolumelą. To pełni funkcje wspomagające zarodni. W grzybach columella może być rozgałęziona lub nie.

Z drugiej strony torebka lub worek tworzący sporangium ma mocną i odporną ścianę, która pęka, uwalniając zarodniki w specjalnych warunkach zależnych od rodzaju grzyba.

Funkcje sporangium

Zarodnia spełnia ważne funkcje produkcji i ochronnego depozytu zarodników. Jest to miejsce, w którym powstają i przechowywane są zarodniki, aż do pojawienia się sprzyjających warunków zewnętrznych do ich uwolnienia.

Bibliografia

1. Alexopoulus, CJ, Mims, CW i Blackwell, M. Editors. (1996). Mykologia wprowadzająca. Wydanie 4. Nowy Jork: John Wiley and Sons.
2. Dighton, J. (2016). Procesy ekosystemu grzybów. Wydanie 2. Boca Raton: CRC Press.
3. Kavanah, K. Editor. (2017). Fungi: Biology and Applications. Nowy Jork: John Wiley.
4. Mouri, Y., Jang, MS, Konishi, K., Hirata, A, et al (2018). Regulacja tworzenia sporangium przez regulator odpowiedzi sierocej TcrA u rzadkich promieniowców Actinoplanes Molecular Microbiology 107 (6): 718-733. doi: 10,1111 / mmi13910
5. Strasburger, E., Noll, F., Schenk, H. and Schimper, zaktualizowana wersja AFW autorstwa Sitte, P., Weiler, EW, Kaderit, JW, Bresinsky, A. and Korner, C. (2004). Traktat botaniczny. 35 ^do wydania. Barcelona: Od redakcji Omega. Tłumaczenie z oryginału w języku niemieckim: Strasburger. Lehrbuch der Botanik fur Hochschulen. Berlin: Verlag.