O que é dupla fertilização? (Descrição)

O Fertilização dupla É um processo que ocorre nas plantas, através do qual um dos núcleos gaméticos do grão de pólen (gametófito masculino) fertiliza a célula reprodutiva feminina (oosfera) e outra célula fértil, que será diferente se for uma angiosperma ou um gnettal.

Nas angiospermas, o segundo núcleo do gametófito se funde com os dois núcleos polares presentes na célula central do saco político para se desenvolver no endosperma. Em Gnetales, por outro lado, o segundo núcleo do gametófito masculino se funde com o núcleo do canal ventral para produzir um segundo embrião.

Fertilização em plantas. 1) esporófito; 2) a Antera; 3) óvulo; 4) ovário; 5) células -tronco microsporos; 6) células -tronco megasporam; 7) Microspora; 8) megaspores; 9) grão de pólen (gametófito masculino); 10) bolsa embrionária (gametófito feminino maduro); 11) semente; 12) endosperma (3n); 13) semente madura; I) diplóide (2n); Ii) haplóide (n); Iii) meiose; Iv) mitose; V) polinização; Vi) fertilização dupla; Tomado e editado de: theLaw14 [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)].

Originalmente, os botânicos acreditavam que a dupla fertilização era um fenômeno exclusivo de angiospermas, no entanto, o processo também foi posteriormente descrito para as plantas do Grupo Gnetales.

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História

Botanista russo Sergey Gavrilovich Nawashin trabalhando com angiospermas de espécies Lilium Margage e Fritillaria Tenella Ele foi o primeiro a observar o processo de fertilização dupla. Este fenômeno foi posteriormente demonstrado pelo famoso botânico polonês-alemão Eduard Strasburger.

Após essa descoberta, vários botânicos relataram eventos anormais de fertilização dupla em diferentes grupos de gimnospermas (Thuja, Abies, Pseudotsuga, entre outras). Os produtos da segunda fertilização podem degenerar, produzir núcleos livres ou também dar origem a embriões adicionais.

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Posteriormente, foi demonstrado que a dupla fertilização foi um evento normal nas plantas do grupo Gnetales, mas nessas outras que não as angiospermas, a segunda fertilização sempre produz embriões adicionais e não -e -e -e -e -e -e -aspermas.

Descrição

Em angiospermas

Na maioria das angiospermas, a célula precursora de megásporas (megasporocito) produz quatro megasis haplóides por meiose, dos quais apenas um se desenvolve para produzir um megagametófito, enquanto os outros são degenerados.

O megagametófito produz oito núcleos, dos quais dois (núcleos polares) migram para a área central do megagametófito ou bolsa embrionária, dando origem a uma célula binucleada.

O restante dos núcleos está organizado em grupos de três na periferia, um deles formará o Ovocell, os dois adjacentes formarão os sinergidos, enquanto os três restantes localizados na extremidade oposta formarão os antipodos.

Por outro lado, o gametófito masculino (grão de pólen) produz três núcleos; dois espermatozóides e um vegetativo. Quando o grão de pólen entra em contato com o estigma, germina e produz um tubo policioso que cresce pelo estilo, atraído por substâncias produzidas pelo sinergizado.

Os dois núcleos espermato. Um dos núcleos de espermatozóides se fundirá com o núcleo do ovocélico e formará um zigoto que dará origem ao embrião, enquanto o outro se fundirá com os dois núcleos da célula central, dando origem ao endosperma.

O endosperma

Endosperma é um tecido triplóide formado a partir da fusão da célula central do saco embrionário (binuclerado) com um dos dois núcleos espermáticos do grão de pólen. As células endospermas são ricas em grânulos de amido incorporados em uma matriz de proteínas e sua função é fornecer material nutricional para o embrião em desenvolvimento.

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Não há consenso entre os cientistas sobre a origem evolutiva do endosperma em angiospermas. Alguns autores argumentam que é um embrião extra cujo desenvolvimento foi transformado em tecido nutricional para o benefício do outro embrião.

Outros autores argumentam que o endosperma não é um produto da reprodução sexual, mas que é uma fase vegetativa do desenvolvimento do saco embrionário, como nas gimnospermas. Ambas as hipóteses têm seus detratores e defensores.

Em gnetales

As únicas plantas de gimnospermas nas quais há dupla fertilização comprovada pertencem aos gêneros Gnetum e Efedra (Gnatais). No entanto, em qualquer um deles a endosperma se origina dessa dupla fertilização.

Efedra

Em pelo menos duas espécies de Efedra Gametas femininas são formadas em Archegonias em gametófitos monofóricos. O tubo espermático por sua parte contém quatro núcleos, dois dos quais são reprodutivos.

Esses núcleos de esperma são liberados no megagametofita e um deles se fundirá com o núcleo do ovocell, enquanto o outro se fundirá com o núcleo do canal ventral.

O resultado são dois zigotos que serão desenvolvidos em embriões viáveis ​​geneticamente idênticos, porque os dois núcleos femininos foram formados dentro de um gametófito monoespórico, enquanto os dois núcleos espermáticos do mesmo tubo de pólen também são geneticamente idênticos.

Em cada gametófito feminina, duas ou mais arquegonia podem ser formadas, resultando em eventos de fertilização dupla simultaneamente podem ocorrer dentro de um gametófito.

Gnetum

Fertilização dupla em Gnetum Apresenta diferenças importantes ao compará -lo com a dupla fertilização que ocorre em Efedra. Em Gnetum, ao contrário de Efedra, As gametófitas femininas são tetrassônicas e não -monofóricas.

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Outra diferença é que em Gnetum Não há arquegonias ou ovocells predestinados. Devido à perda de ovocélulas, numerosas núcleos gametofíticos femininos são férteis; Dessa forma, os dois núcleos espermatozóides de um tubo de pólen podem fertilizar dois núcleos femininos.

Como em Efedra, O processo de fertilização dupla em Gnetum Produzirá dois zigotos viáveis, mas neste zigotos não serão geneticamente idênticos devido à natureza tetratopórica da gametófito feminina. Em Gnetum Vários eventos de fertilização dupla também podem ocorrer, se houver grãos de pólen suficientes.

Planta Gnetal de Ephedra Viridis. Tomado e editado de: dcrjsr [cc por 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/por/3.0)].

Fertilização dupla e evolução em plantas

A descoberta de dupla fertilização em Gnetum e Efedra Ele apóia a hipótese evolutiva de que esse processo se originou em um ancestral comum de gnetales e angiospermas, por isso seria uma sinapomorfia (caráter derivado compartilhado) que os permitiria agrupar -os no clado dos Antofitas (monofiléticos).

Sinapomorfias são caracteres derivados que são compartilhados por duas ou mais espécies ou táxons e, portanto, podem mostrar um certo grau de parentesco. O caráter ancestral (plesiomórfico) nesse caso seria simples fertilização.

Dessa maneira, os gnetales podem ser um grupo basal dentro do pano das Antofitas em que a dupla fertilização dá origem a dois zigotos viáveis.

Referências

1. Endosperma. Na Wikipedia. Recuperado de.Wikipedia.org.
2. Ferção dupla. Na Wikipedia. Recuperado de.Wikipedia.org.
3. C.Lira. O que é um grupo monofilético? Recuperado de Lofede.com.
4. M.C. Nabors (2004). Introdução à botânica. Pearson Education, Inc.
5. J.S. Carmichael & W.E. Friedman (1996). Fertilização dupla em Gnetum gnemon  (Gnetaceae): sua influência na evolução da reprodução sexual com os gnetales e o clado de antroófitos. American Journal of Botany.
6. C.E. Friedman (1990). Reprodução sexual em Efedra nevadensis (Ephedraceae): Mais evidências de fertilização dupla em uma planta de semente não flutuante. American Journal of Botany.
7. Tópico 24: Fertilização e embriogênese. 24.3. Angiospermae. Em morfologia de plantas vasculares. Recuperado da biologia.Edu.ar.