Por Dianne Hermance – Atualizado em 24 de março de 2022



Nas plantas e em certas algas, existe uma clara alternância de gerações, compreendendo uma fase esporófita diplóide e uma fase gametófita haplóide. A reprodução sexual gera gametas que se fundem a partir de dois indivíduos distintos, enquanto a meiose produz esporos haplóides que dão origem à próxima geração. As células haplóides carregam um único conjunto de cromossomos; células diplóides carregam dois. Ambas as fases se dividem mitoticamente dentro de suas respectivas estruturas. A alternância resultante cria duas formas de plantas morfologicamente distintas que compartilham material genético idêntico.

TL;DR

As plantas alternam entre esporófitos diplóides e gametófitos haplóides. A fase esporófita domina nas espécies vasculares, enquanto o gametófito é frequentemente a unidade fotossintética nas plantas não vasculares.

Esporófitos diplóides

O esporófito é a geração diplóide que sofre meiose em órgãos especializados chamados esporângios. Este processo produz megásporos e micrósporos haplóides. Os megásporos se desenvolvem em gametófitos femininos; os micrósporos tornam-se gametófitos masculinos. Nas plantas vasculares, os esporófitos tendem a ser maiores, mais robustos e com vida mais longa do que os gametófitos.

Gametófitos Haplóides

Os gametófitos são a fase haplóide, formada a partir de esporos que se dividem por mitose. Eles produzem gametas:óvulos no arquegônio (órgão feminino) e espermatozoides no anterídio (órgão masculino). A fertilização dentro do arquegônio produz um zigoto diplóide, que se desenvolve no próximo esporófito. Na maioria das espécies vasculares, os gametófitos têm tamanho reduzido - geralmente apenas algumas células - como os grãos de pólen nas plantas com flores.

Plantas vasculares vs. plantas não vasculares

As plantas vasculares têm um esporófito dominante que requer menos água. Para as gimnospermas, o gametófito feminino reside dentro do cone (por exemplo, pinhões), enquanto o gametófito masculino é o pólen. As angiospermas contêm um pequeno gametófito feminino dentro do ovário e pólen masculino que é disperso pelo vento. Em contraste, as briófitas (musgos, hepáticas, antóceros) exibem um gametófito haplóide proeminente que realiza a fotossíntese e se ancora a substratos através de rizóides. Seus esporófitos são menores, presos por um pedúnculo e um esporângio, e dependem do gametófito para obter nutrientes.

Regulação Genética da Alternância

A pesquisa sobre musgos identificou os fatores de transcrição da família KNOX como os principais impulsionadores do desenvolvimento dos esporófitos. No modelo angiosperma Arabidopsis thaliana , o gene PKL é essencial para a formação adequada de esporófitos e o desenvolvimento de gametófitos masculinos e femininos. Os estudos em curso continuam a descobrir as intrincadas redes genéticas que governam estas transições do ciclo de vida.