HETEROSPORIA: PROCESSO E REPRODUÇÃO - BIOLOGIA - 2025

A heterosporia é o desenvolvimento de esporos de dois tamanhos e sexos diferentes, em esporofitos de plantas terrestres com sementes, bem como em certos musgos e fetos. O menor esporo é o micrósporo e é masculino, o maior esporo é o megásporo e é feminino.

Heterosporia aparece como um sinal evolutivo em algumas espécies de plantas, durante o período Devoniano a partir de isosporia, de forma autônoma. Esse evento aconteceu como uma das peças do processo evolutivo de diferenciação sexual.

Planta conhecida mais antiga com heterosporia: seus esporângios produziam esporos de duas faixas de tamanho discreto. Por James St. John, via Wikimedia Commons

A seleção natural é a causa do desenvolvimento da heterosporia, uma vez que a pressão exercida pelo meio ambiente sobre a espécie estimulava um aumento no tamanho do propágulo (qualquer estrutura de reprodução assexuada ou sexuada).

Isso levou a um aumento no tamanho dos esporos e, subsequentemente, à espécie produzindo micrósporos menores e megásporos maiores.

Em muitas ocasiões, a evolução da heterosporia foi a partir da homossexualidade, mas as espécies em que esse evento ocorreu pela primeira vez, já estão extintas.

Dentre as plantas heterospóricas, aquelas que produzem sementes são as mais comuns e prósperas, além de constituírem o maior subgrupo.

O processo de heterosporia

Durante esse processo, o megásporo evolui para um gametófito feminino, que produz apenas oosferas. No gametófito masculino, o micrósporo é produzido, que é menor e apenas produz esperma.

Os megásporos são produzidos em pequenas quantidades dentro dos megasporângios e os micrósporos são produzidos em grandes quantidades dentro dos microsporângios. A heterosporia também influencia o esporófito, que deve produzir dois tipos de esporângio.

As primeiras plantas existentes eram todas homospóricas, mas há evidências de que heterosporia apareceu várias vezes nos primeiros sucessores das plantas Rhyniophyta.

O fato de a heterosporia ter aparecido diversas vezes sugere que seja uma característica que traz vantagens à seleção. Posteriormente, as plantas tornaram-se cada vez mais especializadas em heterosporia.

Tanto as plantas vascularizadas (plantas que possuem raiz, caule e folhas) que não possuem sementes, quanto as plantas não vascularizadas requerem água em uma das etapas fundamentais do seu ciclo de vida, pois somente através dela o esperma chega a oosfera.

Microsporos e megásporos

Os micrósporos são células haplóides (células com um único conjunto de cromossomos no núcleo) e nas espécies endospóricas incluem o gametófito masculino, que é transportado para os megásporos por meio do vento, das correntes de água e de outros vetores, como os animais.

A maioria dos micrósporos não tem flagelos, razão pela qual eles não podem fazer movimentos ativos para se mover. Em sua configuração, apresentam estruturas externas de parede dupla que circundam o citoplasma e o núcleo, que é central.

Os megásporos possuem megásporos femininos em espécies de plantas heterósporas e desenvolvem uma arquegônia (órgão sexual feminino), que produz óvulos que são fertilizados pelo espermatozóide produzido no gametófito masculino, originado do micrósporo.

Como consequência disso, ocorre a formação de um óvulo diplóide fertilizado ou zigoto, que então se desenvolverá no embrião esporófito.

Quando as espécies são exospóricas, os pequenos esporos germinam para dar origem aos gametófitos masculinos. Os maiores esporos germinam para dar origem aos gametófitos femininos. Ambas as células têm vida livre.

Nas espécies endospóricas, os gametófitos de ambos os sexos são muito pequenos e estão localizados na parede do esporo. Megásporos e megagametófitos são conservados e alimentados pela fase esporófita.

Em geral, as espécies endoscópicas de plantas são dióicas, ou seja, existem indivíduos do sexo feminino e indivíduos do sexo masculino. Esta condição incentiva o cruzamento. Por esta razão, micrósporos e megásporos são produzidos em esporângios separados (heterângios).

Reprodução heterospórica

A heterosporia é um processo determinante para a evolução e desenvolvimento das plantas, extintas e até hoje existentes. A manutenção dos megásporos e a disseminação dos micrósporos favorecem e estimulam as estratégias de dispersão e reprodução.

Essa capacidade adaptativa do heterosporia aumenta muito o sucesso da reprodução, uma vez que é favorável possuir essas estratégias em qualquer ambiente ou habitat.

A heterosporia não permite que a autofecundação ocorra em um gametófito, mas não impede que os gametófitos se originem do mesmo esporófito de acasalamento. Este tipo de autofecundação é denominado autofecundação esporofítica e é comum nas angiospermas.

Modelo Haig-Westoby

Para entender a origem da heterosporia, é utilizado o modelo Haig-Westoby, que estabelece uma relação entre o tamanho mínimo dos esporos e a reprodução bem-sucedida dos gametófitos bissexuais.

No caso da função feminina, aumentar o tamanho mínimo do esporo aumenta a probabilidade de reprodução bem-sucedida. No caso masculino, o sucesso da reprodução não é afetado pelo aumento do tamanho mínimo dos esporos.

O desenvolvimento de sementes é um dos processos mais importantes para as plantas terrestres. Estima-se que o conjunto de personagens que estabelecem as habilidades da semente é diretamente influenciado pelas pressões seletivas que ocasionaram essas características.

Pode-se concluir que a maioria dos caracteres são produzidos por influência direta do aparecimento de heterosporia e do efeito da seleção natural.

Referências

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2. Haig, D. e Westoby, M. (1988). Um modelo para a origem da heterosporia. Journal of Theoretical Biology, 257-272.
3. Haig, D. e Westoby, M. (1989). Forças seletivas no surgimento do hábito da semente. Biological journal, 215-238.
4. Oxford-Complutense. (2000). Dicionário de Ciências. Madrid: Editorial Complutense.
5. Petersen, KB e Bud, M. (2017). Por que a heterosporia evoluiu? Revisões biológicas, 1739-1754.
6. Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Vida: A Ciência da Biologia. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.