Esporangio: caratteristiche, parti e funzioni

Lo sporangio è definito come la struttura sotto forma di capsula o sacco, presente in molte piante e funghi, all'interno del quale si formano e si immagazzinano le spore riproduttive. La parola sporangium deriva da due parole greche; « Sporus», che significa spora, seme e « angio», che significa condotto, nave o contenitore.

Funghi, piante e altri organismi producono sporangi in alcune fasi del loro ciclo vitale. Nelle spore sporaniche possono essere prodotte dalla divisione cellulare del tipo mitotico.

Tuttavia, in molte specie fungine e nella grande maggioranza delle piante terrestri, gli sporangi sono le strutture in cui di solito si verifica la meiosi, producendo spore con un singolo set di cromosomi (aploidi).

Sporangi nei funghi

Alcuni gruppi di funghi, considerati gli esporangios o le capsule più primitivi o meno evoluti in cui si formano le spore. Questi sporangi contengono citoplasma e nuclei aploidi e si trovano all'estremità di ife aeree specializzate, chiamate sporangiofori.

Questi funghi primitivi differiscono dai funghi più evoluti in quanto le loro spore asessuali sono endogene, cioè si formano in strutture all'interno del fungo. Lo sporangio svolge un ruolo importante nella riproduzione asessuata e un ruolo indiretto nella riproduzione sessuale.

Ogni spora si forma nello sporangio circondandosi di una forte membrana esterna, di un nucleo aploide e di un citoplasma. Queste spore sono disperse attraverso vari meccanismi (a seconda del tipo di fungo) e attraverso la riproduzione asessuata germinano in substrati adatti, producendo ife aploidi.

Sporangi di funghi che formano spore con flagello (zoospore)

I primitivi funghi acquatici e terrestri si formano all'interno delle loro spore flagellate sporche (zoospore) che consentono loro un movimento di nuoto.

Le zoospore dei primitivi funghi acquatici possono nuotare nelle acque circostanti grazie al loro flagello. Le zoospore dei primitivi funghi terrestri vengono rilasciate dallo sporangium solo quando piove, cioè quando c'è molta umidità nell'ambiente.

Le zoospore dei primitivi funghi terrestri, nuotano usando il flagello come appendice propulsiva, tra le particelle di terreno bagnate dalla pioggia. Possono anche nuotare sulle superfici bagnate delle piante, ad esempio sulle foglie dopo la pioggia.

Sporangi di funghi che formano spore senza flagelli

Anche alcuni tipi di funghi, hanno sporangi che formano spore che non hanno flagelli, né capacità di movimento, ma sono dispersi con il vento.

Fungus sporangi e il suo ruolo nella riproduzione sessuale

Il ciclo di riproduzione sessuale dei funghi varia anche in base al gruppo o phylla a cui appartiene il fungo. Per alcuni funghi lo sporangio interviene indirettamente nella riproduzione sessuale.

Ad esempio, per i funghi del gruppo Zygomycota, la riproduzione sessuale si verifica quando, quando ci sono condizioni ambientali sfavorevoli, le ife compatibili con gli aploidi di due individui si uniscono, unendo i loro citoplasmi e formando uno zigosporangio .

Anche i nuclei aploidi degli zigosporangi sono fusi, formando nuclei diploidi, cioè con due serie di ciascun cromosoma. Quando le condizioni ambientali esterne migliorano e sono favorevoli, lo zigosporo può germinare, subire una meiosi a divisione cellulare e produrre uno sporangio che rompe la capsula e rilascia le spore.

Sporangi nelle piante terrestri

Nelle piante terrestri come muschi, epatiche e antocerotofite, uno sporofito (struttura pluricellulare di piante nella sua fase diploide, che produce spore aploidi) non ramificate forma un unico sporangio, di struttura complessa.

È pertinente a questo punto sottolineare che i muschi sono piccole piante del gruppo Briophytas, non vascolari, vale a dire che non hanno vasi conduttivi.

I liverworts sono anche Briophytas, non vascolari, piccole erbe perenni, zone molto umide, a forma di fegato, che a differenza dei muschi hanno rizoidi unicellulari. Anthocerotophyta è un gruppo di piante vascolari altamente primitive.

Una cellula aploide contiene un singolo set di cromosomi nel nucleo. Una cellula diploide contiene due serie o gruppi di cromosomi nel suo nucleo.

La maggior parte delle piante non vascolari (che non hanno vasi conduttrici di linfa), come molte delle Licophyta (piante primitive) e la maggior parte delle felci, producono solo un tipo di spore (sono specie omosporiche).

Alcune piante del fegato, la maggior parte dei Lycophytes e alcune felci, producono due tipi di spore e sono chiamate specie eterosporiche. Queste piante producono due tipi di spore: microspore e megapore, che danno origine a gametofiti.

Le gametofite provenienti dalle microspore sono maschili e le gametofite che provengono dalle macrosporie sono femmine. In alcuni casi, i due tipi di spore si formano nello stesso sporangio.

Nella maggior parte delle piante eterosporiche ci sono due tipi di sporangi, chiamati microsporangi (che producono microspore) e macrosporangi (che formano macrosporie). Gli sporangi possono essere terminali, se sono formati alle estremità, o laterali, se si trovano lungo i lati degli steli o delle foglie.

Felci sporangi

Nelle felci, gli sporangi si trovano comunemente sul lato inferiore delle foglie e formano aggregati densi chiamati sori. Alcune felci presentano sori in segmenti delle foglie o lungo il bordo delle foglie.

Sporangi dei Lycophytas

Le piante di Lycophyta hanno i loro sporangi sulla superficie superiore delle foglie o lateralmente sugli steli.

Spore delle Cicadacee

La famiglia delle Cicadacee è costituita da un unico genere di piante, il genere Cycas. Sono piante simili alle palme, originarie dei continenti dell'Asia, dell'Africa e dell'Oceania.

Le Cicadacee posano foglie che formano aggregati chiamati strobili. Formano il loro microsporangi sugli strobili. I megasporangi si formano all'interno di ovuli, in strobili di piante dioiche separate, cioè diverse piante maschili e femminili.

Sporangi nelle conifere

Le piante conifere, come i pini, hanno i loro microsporangi in aggregati di foglie o polline in strobili. Gli ovuli si trovano su assi di steli modificati.

Sporangi nelle piante con semi

In tutte le piante che hanno semi, le spore sono formate da meiosi a divisione cellulare e si sviluppano all'interno dello sporangio, diventando gametofite. Le microspore diventano microgametofite o polline. Le megaspore formano megagametofite o sacchi di embrioni.

Sporangi nelle piante da fiore

Le piante da fiore contengono microsporangi nelle antere degli stami e dei megaesporangi negli ovuli, all'interno delle ovaie dei fiori.

Parti dello sporangio

La struttura interna degli sporangi è costituita da una struttura sterile, non riproduttiva, che si estende all'interno e si chiama columella. Questo svolge le funzioni di supporto dello sporangio. Nei funghi, la columella può o meno essere ramificata.

D'altra parte, la capsula o la borsa che forma lo sporangio ha un muro forte e resistente, che rompe liberando le spore in condizioni particolari a seconda del tipo di fungo.

Funzioni dello sporangio

Lo sporangio svolge importanti funzioni di produzione e deposito protettivo delle spore. È il luogo in cui le spore vengono prodotte e immagazzinate, fino a quando vengono presentate le condizioni esterne favorevoli per il loro rilascio.