Хетероспори је развој спора две различите величине и полова, у еспорофитос копнених биљака са семена, као иу неким маховине и папрати. Најмања спора је микроспора и то је мужјак, а највећа спора је мегаспора, а женска је.
Хетероспориа се појављује као еволутивни знак код неких биљних врста, током девонског периода од изоспориа, аутономно. Овај се догађај десио као један од дијелова еволуцијског процеса сексуалне диференцијације.
Најстарија позната биљка са хетероспоријом: њене спорангије произвеле су споре два опсега дискретне величине. Аутор Јамес Ст. Јохн, преко Викимедиа Цоммонс
Природна селекција је узрок развоја хетероспорије, јер је притисак који околина врши на животињу стимулисао повећање величине пропагала (било које структуре асексуалне или сексуалне репродукције).
То је довело до повећања величине спора и, последично, до врсте која производи мање микроспоре и веће мегаспоре.
У многим приликама еволуција хетероспорије била је из хомосексуалности, али врсте у којима се овај догађај појавио први пут су већ изумрле.
Међу хетероспорним биљкама, оне које дају семе су најчешћа и успешна, осим што чине највећу подгрупу.
Процес хетероспорије
Током овог процеса мегаспора еволуира у женски гаметофит који ствара само оосфере. У мушком гаметофиту ствара се микроспор који је мањи и производи само сперму.
Мегаспоре се производе у малим количинама унутар мегаспорангије, а микроспоре се производе у великим количинама унутар микроспорангија. Хетероспориа такође утиче на спорофит, који мора да произведе две врсте спорангија.
Прве постојеће биљке биле су хомоспорне, али постоје докази да се хетероспорија више пута појавила код првих наследника биљака Рхиниопхита.
Чињеница да се хетероспорија појавила у више наврата указује на то да је она карактеристика која доноси предности селекцији. Накнадно су биљке постале све специјализованије за хетероспорију.
И васкуларизоване биљке (биљке које имају корен, стабљику и лишће) које немају семе, као и нескуларизоване биљке захтевају воду у једној од кључних фаза свог животног циклуса, јер само кроз њу сперма доспева оосфера.
Микроспоре и мегаспоре
Микроспоре су хаплоидне ћелије (ћелије са једним сетом хромозома у језгру), а у ендоспорне врсте укључује мушки гаметофит који се преноси ветром, воденом струјом и другим векторима, попут животиња.
Већина микроспора нема бичеве, због чега не могу вршити активне покрете. У својој конфигурацији имају спољне структуре са два зида које окружују цитоплазму и језгро које је централно.
Мегаспоре поседују женске мегафите у биљним врстама хетероспора и развијају архегонију (женски полни орган), која ствара овуле које се оплођују спермом произведеном у мушком гаметофиту, пореклом из микроспоре.
Као последица тога долази до формирања оплођеног диплоидног јајета или зиготе, која ће се потом развити у заметак спорофита.
Кад су врсте егзоспорне, мале споре клијају да би створиле мушке гаметофите. Највеће споре клијају и стварају женски гаметофити. Обе ћелије живе слободно.
Код ендоспорних врста гаметофити оба пола су врло мали и налазе се на зиду спора. Мегаспоре и мегагаметофити се чувају и хране се спорофитном фазом.
Опћенито, ендоскопске биљне врсте су двослојне, односно постоје женске и мушке јединке. Ово стање подстиче крижање. Из тог разлога се микроспоре и мегаспоре производе у одвојеним спорангијама (хетерангији).
Хетероспорна репродукција
Хетероспориа је одлучујући процес еволуције и развоја биљака, данас изумрлих и постојећих. Одржавање мегаспора и ширење микроспора погодује и подстиче стратегије ширења и репродукције.
Ова прилагодљива способност хетероспорије увелике повећава успех репродукције, јер је повољно имати ове стратегије у било ком окружењу или станишту.
Хетероспориа не дозвољава да се самоплодњавање догоди гаметофитом, али не спречава гаметофите који потичу из истог спорофита парења. Ова врста самоплодње назива се спорофитично само-уклањање и уобичајена је код ангиосперма.
Модел Хаиг-Вестоби
Да бисмо разумели порекло хетероспорије, користи се модел Хаиг-Вестоби, који успоставља однос између минималне величине спора и успешне репродукције бисексуалних гаметофита.
У случају женских функција, повећање минималне величине спора повећава вероватноћу успешне репродукције. У мушком случају на успех репродукције не утиче повећање минималне величине спора.
Развој семена је један од најважнијих процеса за земаљске биљке. Процењује се да на залихе особина које успостављају способност семена директно утичу селективни притисци који су проузроковали те особине.
Може се закључити да је већина ликова настала директним утицајем појаве хетероспорије и ефекта природне селекције.
Референце
- Батеман, Рицхард М. и ДиМицхеле, Виллиам А. (1994). Хетероспорија: кључна иновација у итерацији у еволуцији биљака. Биолошки прегледи, 345–417.
- Хаиг, Д. и Вестоби, М. (1988). Модел порекла хетероспорије. Часопис за теоријску биологију, 257-272.
- Хаиг, Д. и Вестоби, М. (1989). Селективне силе у настанку семенске навике. Биолошки часопис, 215-238.
- Окфорд-Цомплутенсе. (2000). Научни речник. Мадрид: Уређивачки саучесник.
- Петерсен, КБ и Буд, М. (2017). Зашто се етероспорија развила? Биолошки прегледи, 1739-1754.
- Садава, ДЕ, Пурвес, ВХ. (2009). Живот: Наука о биологији. Буенос Аирес: Уредништво Медица Панамерицана.