SPORANGIUM: מאפיינים, חלקים ופונקציות - ביולוגיה - 2025

מִנבָּגָה מוגדרת קפסולה או דמוי צק מבנה, נוכח רבי צמחים ופטריות, שבתוכה נבגי רבייה נוצרים ומאוחסן. המילה sporangium באה משתי מילים יווניות; "ספרוס" שפירושו נבג, זרע ו"אנגיו ", שפירושו צינור, כלי או מיכל.

פטריות, צמחים ואורגניזמים אחרים מייצרים sporangia בשלב כלשהו במחזור החיים שלהם. בספורנגיה ניתן לייצר נבגים על ידי חלוקת תאים דמויי מיטוזה.

איור 1. איור 1. Sporangium עם נבגים בפנים. מקור: Wikimedia Commons של UBA.

עם זאת, במינים רבים של פטריות וברוב המוחלט של צמחי היבשה, sporangia הם המבנים שבהם בדרך כלל מתרחשת מיוזה, ומייצרים נבגים עם קבוצה אחת בלבד של כרומוזומים (haploid).

ספורנגיה בפטריות

בכמה קבוצות של פטריות, הנחשבות לפרימיטיביות ביותר או הכי פחות מפותחות, יש ספורנגיה או כמוסות בהן נוצרים נבגים. ספורנגיה אלה מכילים ציטופלזמה גרענית מפושטת, והם ממוקמים בקצות היפים אוויריים מיוחדים, הנקראים ספורנגיופורים.

פטריות פרימיטיביות אלה שונות מפטריות מפותחות יותר בכך שנקבוביהן המיניים אינם אנדוגניים, כלומר הן נוצרות במבנים בתוך הפטרייה. הספורנגיום ממלא תפקיד חשוב בהתרבויות א-מיניות ותפקיד עקיף בהתרבות מינית.

כל נבג נוצר בתוך הספורנגיום בכך שהוא מקיף את עצמו עם קרום חיצוני חזק, גרעין haploid וציטופלזמה. נבגים אלה מפוזרים באמצעות מנגנונים שונים (תלוי בסוג הפטרייה) ובאמצעות רבייה א-מינית הם נובטים על מצעים מתאימים, ומייצרים היפות חלוקיות.

ספנגנג'י פטריות היוצרות נבגים עם סמלונים (זואוספוריות)

פטריות פרימיטיביות ימיות ויבשתיות נוצרות בתוך נבגי המגלף הספורנגיים שלהם (זואוספוריות) המאפשרות להם לשחות.

זוחלים של פטריות מימיות פרימיטיביות יכולות לשחות במים הסובבים בזכות הנגב שלהם. שטח החיות של פטריות יבשתיות פרימיטיביות משתחרר רק מהספורנגיום כאשר יורד גשם, כלומר כאשר יש הרבה לחות בסביבה.

שטח החיות של הפטריות היבשתיות הפרימיטיביות שוחה באמצעות הנדבך כתוספת דחף, בין חלקיקי האדמה הרטובים בגשם. הם יכולים לשחות גם על משטחי צמחים רטובים, למשל עלים לאחר גשם.

ספורנגיה פטריות היוצרות נבגים ללא סמלונים

סוגים מסוימים של פטריות יש גם ספורנגיה היוצרת נבגים שאינם בעלי סמל, או יכולת תנועה, אך הם מפוזרים ברוח.

ספורנגיה פטרייתית ותפקידם ברבייה מינית

מחזור ההתרבות המינית של הפטריות משתנה גם הוא בהתאם לקבוצה או הפילה שאליהן שייכת הפטרייה. עבור פטריות מסוימות, הספורנגיום מעורב בעקיפין בהתרבות מינית.

לדוגמה, עבור פטריות של קבוצת זיגומיקוטה, רבייה מינית מתרחשת כאשר, בתנאים סביבתיים לא טובים, ההיסטות התאבודיות התואמות של שני אנשים מתאחדות, ממזגות את הציטופלסמות שלהן ויוצרות זיגוספורנגיום.

הגרעינים החצובים של הזיגוספורנגיה גם הם מתמזגים ויוצרים גרעינים דיפלואידים, כלומר עם שתי סדרות של כל כרומוזום. כאשר התנאים הסביבתיים החיצוניים משתפרים והינם חיוביים, הזיגוספורנגנגיום יכול לנבוט, לעבור חלוקת תאים דמויי מיוזה, ולייצר ספורנגיום הקורע את הקפסולה שלו ומשחרר נבגים.

ספורנגיה על צמחי יבשה

בצמחים יבשתיים כמו טחבים, מיצי כבד ואנתוצ'רוטופיטים, ספורופיט לא מסועף (מבנה רב-תאי של צמחים בשלב הדיפלואידי שלו, המייצר נבגים אובליסטיים), מהווה ספורנגיום יחיד עם מבנה מורכב.

רלוונטי בנקודה זו לציין כי טחבים הם צמחים קטנים מקבוצת הבריופיטה, לא כלי הדם, כלומר אין להם כלי מוליך.

מיצי הכבד הם גם בריופיטים, לא צמחי מרפא, עשבי תיבול רב-שנתיים קטנים, מאזורים לחים מאוד, עם צורה דומה לזו של כבד, שבניגוד לטחבים יש קני שורש חד-תאיים. Anthocerotophyta היא קבוצה של צמחים גבוהים וסקולריים פרימיטיביים מאוד.

תא haploid מכיל קבוצה יחידה של כרומוזומים בגרעין. תא דיפלואידי מכיל שתי קבוצות של כרומוזומים בגרעין שלו.

הרוב המוחלט של הצמחים שאינם כלי הדם (שאין בהם כלים המוליכים זרע), כמו כמה מהליקופיטים (צמחים פרימיטיביים) ורוב השרכים, מייצרים רק סוג נבגים אחד (הם מינים הומוספוריים).

כמה צמחי כבד, לרוב ליסופיטים וכמה שרכים, מייצרים שני סוגים של נבגים ונקראים מינים הטרוספוריים. צמחים אלו מייצרים שני סוגים של נבגים: מיקרוספורסים ומגספורס, המולידים גמטופיטים.

גמטופיטים שמקורם במיקרוספורס הם זכר, וגמטופיטים שמקורם במקרוספורס הם נקביים. במקרים מסוימים, שני סוגים של נבגים נוצרים באותו ספורנגיום.

ברוב הצמחים ההטרוספוריים ישנם שני סוגים של ספורנגיה, המכונים מיקרוספורנגיה (המייצרים מיקרוספורסים) ומקרוספורנגיה (היוצרים מקרוספוריות). הספורנגיה יכולה להיות סופנית, אם הם נוצרים בקצוות, או לרוחב, אם הם ממוקמים לאורך צידי הגבעולים או העלים.

פרן ספורנגיה

בשרכים, ספורנגיה ממוקמת בדרך כלל בחלק התחתון של העלים ויוצרים אגרגטים צפופים הנקראים סורי. בחלק מהשרכים יש את הסורי בפלחי העלים או לאורך שפת העלים.

איור 2. איור 2. Sporangia בצד התחתון של העלים של שרך, הסורי נצפים. מקור: pixabay.com

Lycophyta sporangia

לצמחי הליקופיטס הספורנגיה שלהם על פני השטח העליונים של העלים או לרוחב על הגבעולים.

Cicadaceae sporangia

משפחת Cicadaceae מורכבת מסוג צמחים יחיד, הסוג Cycas. הם צמחים הדומים לעצי דקל, ילידי יבשת אסיה, אפריקה ואוקיאניה.

Cicadaceae יש עלים היוצרים אגרגטים הנקראים סטרובילי. הם יוצרים את המיקרוספורנגיה שלהם על הסטרובילי. מגספורנגיה נוצרת בתוך הביציות, בסטרובילי של צמחים דו-מזיקים נפרדים, כלומר צמחים זכרים ונקביים שונים.

ספורנגיה במחטניים

לצמחים מחטניים, כמו אורנים, יש המיקרוספורנגיה שלהם באגרגטים עלים או אבקה בסטרובילי. הביציות ממוקמות על צירי גזע שונים.

ספורנגיה על צמחי זרעים

בכל הצמחים שיש להם זרעים, נבגים נוצרים על ידי חלוקת תאים מסוג meiosis ומתפתחים בתוך הספורנגיום, והופכים לגמטופיטים. המיקרוספוריות מתפתחות למיקרוגמטופיטים או אבקה. המגאספורס יוצרים את המגגמטופיטים או שקיות העובר.

ספורנגיה על צמחים פורחים

צמחים פורחים מכילים מיקרוספורנגיה באנטרות האבקנים ומגה-ספורנגיה בביציות, בתוך שחלות הפרחים.

חלקי הספורנגיום

המבנה הפנימי של הספורנגיה מורכב ממבנה סטרילי ולא רבייה המשתרע בתוכו ונקרא קולומלה. זה ממלא פונקציות של תמיכה בספורנגיום. בפטריות, הקולומלה עשויה להיות מסועפת או לא.

מצד שני, לקפסולה או שק המרכיב את הספורנגיום יש קיר חזק ועמיד, שנשבר, ומשחרר את הנבגים בתנאים מיוחדים, תלוי בסוג הפטרייה.

פונקציות של הספורנגיום

הספורנגיום ממלא פונקציות חשובות של ייצור והפקדת מגן של נבגים. זה המקום בו מייצרים ואוחסנים נבגים, עד שמתעוררים תנאים חיצוניים נוחים לשחרורם.

הפניות

1. Alexopoulus, CJ, Mims, CW ו- Blackwell, M. עורכים. (תשע עשרה תשעים ושש). מיקולוגיה מבוא. מהדורה רביעית. ניו יורק: ג'ון וויילי ובניו.
2. Dighton, J. (2016). תהליכי מערכת אקולוגית פטריות. מהדורה שנייה. בוקה רטון: CRC Press.
3. Kavanah, K. עורך. (2017). פטריות: ביולוגיה ויישומים. ניו יורק: ג'ון וויילי.
4. Mורי, Y., Jang, MS, Konishi, K., Hirata, A, et al (2018). ויסות היווצרות ספורנגיום על ידי הרגולטור התגובה היתומה TcrA ב- Actinomycete הנדיר Actinoplanes Molecular Microbiology 107 (6): 718-733. doi: 10.1111 / mmi.13910
5. שטרסבורגר, א., נול, פ., שנק, ח. ושימפר, AFW גרסתה מעודכנת על ידי סיטה, פ., ויילר, אי.וי., קדרית, ג'ו, ברסינסקי, א 'וקורנר, סי (2004). אמנה בוטנית. 35 ^עד המהדורה. ברצלונה: אומגה עריכה. תורגם מהמקור בגרמנית: שטרסבורגר. Lebuchbuch der Botanik Fur Hochschulen. ברלין: ורלאג.