Эндоспория у растений
Эндоспория у растений — это сохранение и развитие гаметофитов , частично или полностью, внутри стенок генеративной споры . [ 1 ] [ 2 ] Это свойство присутствует у многих разноспоровых видов растений. [ 2 ]
Источник
[ редактировать ]Ведутся споры о том, возникла ли раньше эндоспория или гетероспория . Некоторые дебаты сосредоточены на необходимости развития эндоспории до гетероспории. [ 2 ] Предполагается, что эндоспория следует за гетероспорией, но было высказано предположение, что без эндоспории зависимость ранних видов растений от водного удобрения и воздействия окружающей среды на экспрессию гаметофитных генов снизила бы вероятность гетероспории в позднем девоне . Гетероспория и эндоспория часто встречаются одновременно, а происхождение эндоспории определяется путем сравнения современных видов. [ 2 ] Окаменелости свидетельствуют о происхождении гетероспор в среднем и позднем девоне, при этом самыми ранними упоминаниями о ископаемых таксонах являются Cyclostigma и Bisporangiostrobus, роды позднего девона. Ранние окаменелости эндоспории не обсуждались в литературе, но самая старая из существующих линий гетероспории, Selaginella , была признана потенциальным промежуточным звеном в морфологической эволюции эндоспории из-за потенциала ее мегаспор для фотосинтеза и ризоидов, простирающихся от трилета. структура. [ 3 ] [ 4 ]
Структуры семяпочек начали диверсифицироваться в позднем девоне, что позволяет предположить, что эндоспория возникла примерно в это время. Возможно, что в некоторых линиях гетероспория была следствием эндоспории в результате изменений эндоспории в развитии. [ 5 ] В частности, у трахеофитов эндоспория и гетероспория могли несколько раз развиваться отдельно. [ 6 ]
Было высказано предположение, что гетероспория и эндоспория могут быть адаптивно связаны, но с независимым контролем развития. [ 5 ] Филогенетические выводы роголистников показывают, что эндоспория гомопластична . Это наблюдается при раздельном происхождении эндоспор у разных отрядов печеночников. [ 6 ]
| Сорт | Заказ | Эндоспория присутствует |
|---|---|---|
| Ликопсида (клубухи) | Селагиналес | Да |
| Anthocerotopsida (Роголистники) | Дендроцероталес | Да |
| Сфенопсида (Хвощи) | Хвощевые | Да |
| Птеропсида (Папоротники) | Неизвестный | |
| Полиподиопсида (Папоротники) | Сальвиналес | Да |
| Марсилеалес | Да | |
| Филикалес (Платизома) | Нет | |
| Гимноспермопсидия | Семенные растения | Да |
Эндоспорические гаметофиты
[ редактировать ]Эндоспорические мегагаметофиты только ризоидами и архегониями отходят от стенки спор , у них часто отсутствует хлорофилл . [ 1 ] и они не получают питательных веществ из почвы. [ 5 ] Эволюция эндоспорических мегагаметофитов напрямую коррелирует с эндоспорическими микрогаметофитами , которые чрезвычайно редуцированы, [ 7 ] и высвобождать жгутиковые сперматозоиды после их полного развития и образования антеридиев внутри стенки споры. [ 1 ]
Эволюционные преимущества
[ редактировать ]Во время развития гаметофита эндоспорические гаметофиты зависят от своего родительского спорофита . Развитие гаметофита внутри стенки споры напрямую снижает воздействие окружающей среды на экспрессию гаметофитных генов, что приводит к более высокой генетической изменчивости и скорости диверсификации. [ 1 ] [ 5 ]
Сохранение гаметофитов внутри споровой стенки дополнительно давало преимущества для отбора в экологических условиях после оплодотворения. Поддержка, обеспечиваемая стенкой спор, которая похожа на семяпочку, но не так развита, увеличивает репродуктивный успех, обеспечивая значительные селективные преимущества во время конкуренции . Более крупные закрытые мегаспоры были способны независимо реагировать на окружающую среду в отношении среды обитания и ресурсов. [ 1 ]
Экологические преимущества
[ редактировать ]Развитие гаметофитов внутри стенок спор обеспечило улучшение половой функции, а также защиту от суровых условий. [ 1 ] Зависимость от питательных веществ во время роста гаметофита полностью обеспечивается стенкой споры. [ 4 ] в результате чего эндоспорические мегагаметофиты увеличили способность хранить метаболиты, удлиняя время, в течение которого спора могла жить без воды, и способность заселять новые и нарушенные среды обитания. [ 3 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж Крузан, Митчелл Б. (2018). Эволюционная биология: взгляд на растения . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. ISBN 978-0-19-088268-6 . OCLC 1050360688 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б с д и БЕЙТМАН, РИЧАРД М.; ДИМИШЕЛЬ, УИЛЬЯМ А. (1994). «Гетероспория: наиболее повторяющаяся ключевая инновация в эволюционной истории царства растений» . Биологические обзоры . 69 (3): 345–417. дои : 10.1111/j.1469-185x.1994.tb01276.x . ISSN 1464-7931 . S2CID 29709953 .
- ^ Jump up to: а б Л., Тейлор, Томас Н. Смут, Эдит (1984). Палеоботаника . Ван Ностранд Рейнхольд/Научные и академические издания. ISBN 0-442-28290-7 . OCLC 9555786 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б Петерсен, Курт Б.; Бурд, Мартин (11 октября 2016 г.). «Почему возникла гетероспория?». Биологические обзоры . 92 (3): 1739–1754. дои : 10.1111/brv.12304 . ISSN 1464-7931 . ПМИД 27730728 . S2CID 5224364 .
- ^ Jump up to: а б с д ДиМишель, Уильям А.; Дэвис, Джеррольд И.; Олмстед, Ричард Г. (1989). «Происхождение гетероспории и семенной привычки: роль гетерохронии». Таксон . 38 (1): 1–11. дои : 10.2307/1220881 . hdl : 2027.42/149713 . ISSN 0040-0262 . JSTOR 1220881 .
- ^ Jump up to: а б с Вильярреал А., Хуан Карлос; Кампос С., Лаура Виктория; Урибе-М., Хайме; Гоффине, Бернар (01 марта 2012 г.). «Параллельная эволюция эндоспорий роголистников: Nothoceros renzagliensis (Dendrocerotaceae), sp. nov» . Систематическая ботаника . 37 (1): 31–37. дои : 10.1600/036364412X616594 . S2CID 86328103 .
- ^ Симпсон, Майкл Г. (10 ноября 2019 г.). Систематика растений . ISBN 978-0-12-812629-5 . OCLC 1165240610 .