อ่าน 6 นาที
สปอร์
ในทางชีววิทยาสปอร์เป็นหน่วยของ การ สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (ในเชื้อรา) หรือแบบไม่อาศัยเพศซึ่งอาจปรับตัวเพื่อการแพร่กระจายและการอยู่รอด บ่อยครั้งในช่วงระยะเวลาที่ยาวนาน
สปอร์


ในทางชีววิทยาสปอร์เป็นหน่วยของ การ สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (ในเชื้อรา) หรือแบบไม่อาศัยเพศซึ่งอาจปรับตัวเพื่อการแพร่กระจายและการอยู่รอด บ่อยครั้งในช่วงระยะเวลาที่ยาวนาน แม้ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย[ 1 ]สปอร์เป็นส่วนหนึ่งของวงจรชีวิตของพืชสาหร่ายเชื้อราและโปรโตซัวหลายชนิด[ 2 ]เชื่อกันว่าสปอร์ปรากฏขึ้นตั้งแต่ช่วงกลางถึงปลาย ยุค ออร์โดวิเชียน ซึ่ง เป็นการปรับตัวของพืชบกยุคแรก[ 3 ]
สปอร์ของแบคทีเรียไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของวงจรการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ แต่เป็นโครงสร้างที่ทนทานซึ่งใช้เพื่อความอยู่รอดภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย[ 4 ] สปอร์ ของไมโซซัวปล่อยเชื้อก่อโรคอะมีบอยด์ ("อะมีบูลา") เข้าสู่โฮสต์เพื่อการติดเชื้อปรสิต แต่ยังสืบพันธุ์ภายในโฮสต์ผ่านการจับคู่ของนิวเคลียสสองนิวเคลียสภายในพลาสโมเดียม ซึ่งพัฒนามาจากอะมีบูลา[ 5 ]
ในพืช สปอร์มักจะเป็นแฮพลอยด์และมีเซลล์เดียวโดยถูกสร้างขึ้นโดยกระบวนการไมโอซิสในสปอแรนเจียมของสปอโรไฟต์ที่ เป็นดิพลอยด์ ในบางกรณีที่หายาก สาหร่ายหรือราบางชนิดก็สร้างสปอร์ที่เป็นดิพลอยด์ได้เช่นกัน ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม สปอร์สามารถพัฒนาไปเป็นสิ่งมีชีวิต ใหม่ โดยใช้การแบ่งแบบไมโทซิส ทำให้เกิดแก มีโทไฟต์ ที่ มีหลายเซลล์ซึ่งในที่สุดก็จะสร้างแกมีตขึ้นมา แกมีตสองตัวจะรวมกันเพื่อสร้างไซโกตซึ่งจะพัฒนาไปเป็นสปอโรไฟต์ใหม่ วัฏจักรนี้เรียกว่าการสลับรุ่น
สปอร์ของพืชมีเมล็ดถูกสร้างขึ้นภายใน โดยเมกาสปอร์ (ที่เกิดขึ้นภายในออวูล) และไมโครสปอร์มีส่วนร่วมในการก่อตัวของโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งเป็นหน่วยกระจายพันธุ์ ได้แก่เมล็ดและละอองเรณู
คำนิยาม
คำว่าสปอร์มาจาก ภาษา กรีกσπορά , sporaซึ่งหมายถึง ' เมล็ด , การหว่าน' เกี่ยวข้องกับσπόρος , sporosซึ่งหมายถึง 'การหว่าน' และspeireinซึ่งหมายถึง 'หว่าน' [ 6 ] [ 7 ]
โดยทั่วไปแล้ว ความแตกต่างระหว่าง "สปอร์" และ " แกมีต " คือ สปอร์จะงอกและเจริญเติบโตเป็นต้นอ่อนได้ ในขณะที่แกมีตจำเป็นต้องรวมกับแกมีตอื่นเพื่อสร้างไซโกตก่อนที่จะเจริญเติบโตต่อไป
ความแตกต่างหลักระหว่างสปอร์และเมล็ดในฐานะหน่วยการแพร่กระจายคือ สปอร์เป็นเซลล์เดียว ซึ่งเป็นเซลล์แรกของแกมีโทไฟต์ ในขณะที่เมล็ดมีเอ็มบริโอที่กำลังพัฒนาอยู่ภายใน (สปอโรไฟต์หลายเซลล์ของรุ่นต่อไป) ซึ่งเกิดจากการรวมตัวของแกมีตเพศผู้ในท่อละอองเรณูกับแกมีตเพศเมียที่เกิดจากเมกะแกมีโทไฟต์ภายในรังไข่ สปอร์งอกเป็นแกมีโทไฟต์แฮพลอยด์ ในขณะที่เมล็ดงอกเป็นสปอโรไฟต์ดิพลอยด์
การจำแนกประเภทของสิ่งมีชีวิตที่สร้างสปอร์
พืช
สปอร์ ของพืชมี ท่อลำเลียง มักเป็นแฮพลอยด์ เสมอ พืชมีท่อลำเลียงอาจเป็นโฮโมสปอรัส (หรือที่เรียกว่าไอโซสปอรัส ) หรือเฮเทอโรสปอรัสพืชที่เป็นโฮโมสปอรัสจะสร้างสปอร์ที่มีขนาดและชนิดเดียวกัน[ 8 ]
พืชเฮเทอโรสปอรัส เช่นพืชมีเมล็ดมอสหนาม ควิลล์เวิร์ตและเฟิร์นในอันดับSalvinialesผลิตสปอร์สองขนาดที่แตกต่างกัน: สปอร์ขนาดใหญ่ (เมกะสปอร์) ทำหน้าที่เป็นสปอร์ "เพศเมีย" และสปอร์ขนาดเล็ก (ไมโครสปอร์) ทำหน้าที่เป็นสปอร์ "เพศผู้" พืชเหล่านี้มักจะสร้างสปอร์ทั้งสองชนิดจากภายในสปอแรนเจียที่แยกจากกัน ไม่ว่าจะเป็นเมกะสปอแรนเจียที่ผลิตเมกะสปอร์หรือไมโครสปอแรนเจียที่ผลิตไมโครสปอร์ ในพืชดอก สปอแรนเจียเหล่านี้จะอยู่ภายในคาร์เพลและอับเรณูตามลำดับ[ 9 ]
เชื้อรา
โดยทั่วไปแล้ว เชื้อราจะสร้างสปอร์ในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและไม่อาศัยเพศ สปอร์มักเป็นแฮพลอยด์และเจริญเติบโตเป็นเซลล์แฮพลอยด์ที่สมบูรณ์ผ่าน การแบ่งเซลล์ แบบไมโทซิส ( ยูเรดินิโอสปอร์และเทลิโอสปอร์ในกลุ่มราสนิมเป็นเซลล์ไดคาริโอติก) เซลล์ ไดคาริโอติกเกิดจากการรวมตัวของเซลล์แกมีตแฮพลอยด์สองเซลล์ ในเซลล์ไดคาริโอติกที่สร้างสปอร์ได้ จะเกิดการรวมตัวของนิวเคลียส (นิวเคลียสแฮพลอยด์สองนิวเคลียส) เพื่อสร้างเซลล์ดิพลอยด์ เซลล์ดิพลอยด์จะ undergo การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสเพื่อสร้างสปอร์แฮพลอยด์
การจำแนกประเภทของสปอร์
สปอร์สามารถจำแนกได้หลายวิธี เช่น ตามโครงสร้างการสร้างสปอร์ หน้าที่ แหล่งกำเนิดในช่วงวงจรชีวิต และความสามารถในการเคลื่อนที่
ตารางด้านล่างนี้แสดงวิธีการจำแนกประเภท ชื่อ ลักษณะเฉพาะ ตัวอย่าง และภาพของสปอร์ชนิดต่างๆ
| โหมดการจำแนกประเภท | ชื่อ | ลักษณะเฉพาะ | ตัวอย่างสิ่งมีชีวิตที่มีสปอร์ | ภาพ | |
|---|---|---|---|---|---|
| โครงสร้างสร้างสปอร์ | สปอแรนจิโอสปอร์ | ผลิตโดยสปอแรนเจียม | ไซโกไมซีส | ||
| ไซโกสปอร์ | ผลิตโดยไซโกสปอแรนเจียม | ไซโกไมซีส | |||
| แอสโคสปอร์ | ผลิตโดยแอสคัส | แอสโคไมซีส | |||
| สปอร์บาซิเดีย | ผลิตโดยบาซิเดียม | บาซิดิโอไมซีส | |||
| เอซิสปอร์ | ผลิตโดยเอเซียม | สนิมและคราบสกปรก | |||
| ยูเรดินิโอสปอร์ | ผลิตโดยยูรีดิเนียม | สนิมและคราบสกปรก | |||
| เทลิโอสปอร์ | ผลิตโดยTeilum | สนิมและคราบสกปรก | |||
| โอโอสปอร์ | ผลิตโดยโอโอโกเนียม | โอโอไมซีส | ![]() | ||
| สปอร์ของคาร์โปสปอร์ | ผลิตโดยคาร์โปโซโฟโรไฟต์ | สาหร่ายแดง | |||
| เตตระสปอร์ | ผลิตโดยเตตระสโฟโรไฟต์ | สาหร่ายแดง | |||
| การทำงาน | คลามิโดสปอร์ | สปอร์พักตัวที่มีผนังหนาของเชื้อรา สร้างขึ้นเพื่อความอยู่รอดในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย | แอสโคไมโคตา | ||
| สปอร์ของเชื้อราปรสิต | สปอร์ภายใน | งอกภายในโฮสต์ | |||
| สปอร์ภายนอก (สิ่งแวดล้อม) | สปอร์ที่ปล่อยออกมาจากโฮสต์เพื่อแพร่เชื้อไปยังโฮสต์อื่น[ 10 ] | ||||
| กำเนิดในช่วงวงจรชีวิต | ไมโอสปอร์ | ไมโครสปอร์ | สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศผ่านกระบวนการไมโอซิสและก่อให้เกิดแกมีโทไฟต์ เพศผู้ | ละอองเกสรในพืชมีเมล็ด | |
| เมกะสปอร์ (แมโครสปอร์) | สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศผ่านกระบวนการไมโอซิสและก่อให้เกิดแกมีโทไฟต์ เพศเมีย | ไข่ในพืชมีเมล็ด | |||
| ไมโตสปอร์ | ขยายพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศโดยการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส | แอสโคไมซีส | |||
| ความคล่องตัว | สปอร์เคลื่อนที่ | เคลื่อนที่ได้ด้วยแฟลเจลลา | สาหร่ายและเชื้อราบางชนิด | ||
| อะพลาโนสปอร์ | แม้จะเคลื่อนที่ได้ แต่ก็ยังสร้างแฟลเจลลาได้ | ||||
| ออโตสปอร์ | สปอร์ที่ไม่เคลื่อนที่ซึ่งไม่สร้างแฟลเจลลา | ||||
| บัลลิสโตสปอร์ | ถูกขับออกจากดอก เห็ดอย่างรุนแรง เนื่องจากแรงภายใน (เช่น แรงดันสะสม) | สปอร์บาซิเดียมและ/หรือส่วนหนึ่งของสกุลPilobus | |||
| สแตรติสโมสปอร์ | ถูกขับออกจากดอก เห็ด โดยแรงภายนอก (เช่น ฝนหรือสัตว์ที่เดินผ่านไปมา) | พัฟบอล | |||
กายวิภาคภายนอก


ภายใต้ กำลังขยายสูงสปอร์มักมีลวดลายหรือการตกแต่งที่ซับซ้อนบนพื้นผิวด้านนอก มีการพัฒนาคำศัพท์เฉพาะเพื่ออธิบายลักษณะของลวดลายดังกล่าว เครื่องหมายบางอย่างแสดงถึงช่องเปิด ซึ่งเป็นตำแหน่งที่เปลือกนอกที่แข็งแรงของสปอร์สามารถถูกเจาะได้เมื่อเกิดการงอก สปอร์สามารถจำแนกได้ตามตำแหน่งและจำนวนของเครื่องหมายและช่องเปิดเหล่านี้สปอร์แบบ Aleteจะไม่มีเส้นสปอร์แบบ Monoleteจะมีเส้นแคบๆ เส้นเดียว (laesura) บนสปอร์[ 11 ]ซึ่งบ่งชี้ถึงการสัมผัสกันก่อนหน้านี้ของสปอร์สองสปอร์ที่ในที่สุดก็แยกออกจากกัน[ 3 ]ในสปอร์แบบ Trileteสปอร์แต่ละอันจะมีเส้นแคบๆ สามเส้นแผ่ออกมาจากขั้วกลาง[ 11 ] ซึ่งแสดงให้เห็นว่าส ปอร์สี่สปอร์มีต้นกำเนิดร่วมกันและในตอนแรกสัมผัสกันโดยก่อตัวเป็นรูปทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่า[ 3 ]ช่องเปิดที่กว้างกว่าในรูปทรงของร่องอาจเรียกว่าcolpus [ 11 ]จำนวนของ colpi ใช้ในการจำแนกกลุ่มพืชหลักๆพืชใบเลี้ยงคู่มี สปอร์ แบบไตรคอลเพต (กล่าวคือ สปอร์ที่มีสามคอลปี) [ 12 ]
สปอร์เตตราดและสปอร์ไทรลีต
สปอร์สี่อันที่ห่อหุ้มด้วยซองถือเป็นหลักฐานที่เก่าแก่ที่สุดของสิ่งมีชีวิตพืชบนบก[ 13 ]ซึ่งมีอายุย้อนไปถึงช่วงกลางยุคออร์โดวิเชียน (ต้นยุคลานวิร์น ประมาณ470 ล้านปีก่อน ) ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ยังไม่มีการค้นพบมาโครฟอสซิล[ 3 ] สปอร์สามอันแต่ละอันที่มีลักษณะคล้ายกับสปอร์ของ พืช คริปโตแกรม ในปัจจุบัน ปรากฏขึ้นครั้งแรกในบันทึกฟอสซิลในช่วงปลายยุคออร์โดวิเชียน[ 14 ]
การกระจายตัว
ในเชื้อรา ทั้งสปอร์แบบไม่อาศัยเพศและแบบอาศัยเพศ หรือสปอแรนจิโอสปอร์ของเชื้อราหลายชนิดจะถูกกระจายอย่างแข็งขันโดยการดีดออกจากโครงสร้างสืบพันธุ์ การดีดนี้ทำให้สปอร์ออกจากโครงสร้างสืบพันธุ์และเดินทางผ่านอากาศได้ในระยะทางไกล เชื้อราหลายชนิดจึงมีกลไกทางกลและทางสรีรวิทยาที่เฉพาะเจาะจง รวมถึงโครงสร้างบนพื้นผิวสปอร์ เช่นไฮโดรโฟบินเพื่อการดีดสปอร์ กลไกเหล่านี้รวมถึง ตัวอย่างเช่น การปล่อยแอสโคสปอร์อย่างรุนแรงซึ่งเป็นไปได้ด้วยโครงสร้างของแอสคัสและการสะสมของออสโมไลต์ในของเหลวของแอสคัสซึ่งนำไปสู่การปล่อยแอสโคสปอร์อย่างรวดเร็วสู่อากาศ[ 15 ]
การปล่อยสปอร์เดี่ยวแบบบังคับที่เรียกว่าบัลลิสโตสปอร์ เกี่ยวข้องกับ การก่อตัวของหยดน้ำขนาดเล็ก ( หยด ของบูลเลอร์ ) ซึ่งเมื่อสัมผัสกับสปอร์จะนำไปสู่การปล่อยสปอร์แบบพุ่งออกไปด้วยความเร่งเริ่มต้นมากกว่า 10,000 g [ 16 ]เชื้อราอื่นๆ อาศัยกลไกทางเลือกในการปล่อยสปอร์ เช่น แรงทางกลภายนอก ตัวอย่างเช่นพัฟบอลการดึงดูดแมลง เช่น แมลงวัน มายังโครงสร้างผล โดยอาศัยสีสันสดใสและกลิ่นเหม็นเน่า เพื่อกระจายสปอร์ของเชื้อรา เป็นอีกกลยุทธ์หนึ่ง ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในเห็ดเขาสัตว์เหม็น
ในมอส Common Smoothcap ( Atrichum undulatum ) พบว่าการสั่นสะเทือนของสปอโรไฟต์เป็นกลไกสำคัญในการปล่อยสปอร์[ 17 ]
ในกรณีของพืชมีท่อลำเลียง ที่ปล่อยสปอร์ เช่น เฟิร์น การกระจายตัวของสปอร์ที่มีน้ำหนักเบามากโดยลม ทำให้พืชสามารถแพร่กระจายได้อย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ สปอร์ยังเสี่ยงต่อการถูกสัตว์กินน้อยกว่าเมล็ด เพราะแทบไม่มีอาหารสะสมอยู่เลย แต่กลับเสี่ยงต่อการถูกเชื้อราและแบคทีเรียกินมากกว่า ข้อดีที่สำคัญที่สุดของสปอร์คือ ในบรรดารูปแบบการสืบพันธุ์ทั้งหมด สปอร์ใช้พลังงานและวัสดุน้อยที่สุดในการผลิต
ในพืชจำพวกมอสSelaginella lepidophyllaการแพร่กระจายเกิดขึ้นบางส่วนโดยอาศัยไดแอสปอร์ ชนิดพิเศษที่ เรียกว่าทั ม เบิลวีด[ 18 ]
ต้นทาง
พบสปอร์ในไมโครฟอสซิลที่มีอายุย้อนไปถึงช่วงกลางถึงปลายยุคออร์โดวิเชียน[ 3 ]สมมติฐานเกี่ยวกับหน้าที่เริ่มต้นของสปอร์สองประการเกี่ยวข้องกับว่าสปอร์ปรากฏขึ้นก่อนหรือหลังพืชบก สมมติฐานที่ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางคือ สปอร์เป็นการปรับตัวของพืชบกยุคแรก เช่นเอ็มบริโอไฟต์ซึ่งช่วยให้พืชสามารถกระจายตัวได้ง่ายในขณะที่ปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช่น้ำ[ 3 ] [ 19 ]สิ่งนี้ได้รับการสนับสนุนเป็นพิเศษจากการสังเกตผนังสปอร์ที่หนาในคริปโตสปอร์ผนังสปอร์เหล่านี้จะช่วยปกป้องลูกหลานที่อาจเกิดขึ้นจากองค์ประกอบสภาพอากาศใหม่[ 3 ]สมมติฐานที่สองที่ใหม่กว่าคือ สปอร์เป็นบรรพบุรุษยุคแรกของพืชบกและเกิดขึ้นระหว่างข้อผิดพลาดในการ แบ่งเซลล์ แบบไมโอซิสของสาหร่ายซึ่งเป็นบรรพบุรุษยุคแรกของพืชบกตามสมมติฐาน[ 20 ]
ไม่ว่าสปอร์จะเกิดขึ้นก่อนหรือหลังพืชบก การมีส่วนร่วมของพวกมันในหัวข้อต่างๆ ในสาขาเช่นบรรพชีวินวิทยาและวิวัฒนาการ ของพืช ก็มีประโยชน์[ 20 ]สปอร์ที่พบในไมโครฟอสซิล หรือที่รู้จักกันในชื่อคริปโทสปอร์นั้นได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีเนื่องจากวัสดุที่คงที่ที่พวกมันอยู่ รวมถึงความอุดมสมบูรณ์และการแพร่กระจายอย่างกว้างขวางในช่วงเวลาต่างๆ ไมโครฟอสซิลเหล่านี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการศึกษายุคแรกๆ ของโลก เนื่องจากมาโครฟอสซิล เช่น พืช ไม่ค่อยพบเห็นและไม่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดี[ 3 ]ทั้งคริปโทสปอร์และสปอร์ในปัจจุบันมีสัณฐานวิทยาที่หลากหลาย ซึ่งบ่งชี้ถึงสภาพแวดล้อมที่เป็นไปได้ในยุคแรกๆ ของโลกและความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการของสายพันธุ์พืช[ 3 ] [ 20 ] [ 19 ]
แกลเลอรี่
- สปอร์ของมอสBartramia ithyphylla (ภาพจากกล้องจุลทรรศน์ กำลังขยาย 400 เท่า)
- สปอแรนเจียของเฟิร์นที่แตกออกแล้ว (ภาพจากกล้องจุลทรรศน์ ไม่เห็นสปอร์)
- สปอร์และอีเลเตอร์จากหญ้าหางม้า ( Equisetum , ภาพจากกล้องจุลทรรศน์)
- สปอร์พืชฟอสซิล ( Scylaspora ) จากแหล่งสะสมหินยุคไซลูเรียนของสวีเดน
- ราบนผลไม้ที่มีสปอร์และการเจริญเติบโตของเซลล์ที่เห็นได้ชัด (กำลังขยาย 2000 เท่า)
- กลุ่มสปอร์ที่ก่อตัวขึ้นภายในสปอแรนเจียของราเมือกReticularia olivaceaจากป่าสนทางตะวันออกของประเทศยูเครน
- พื้นผิวด้านในของเยื่อหุ้มเซลล์ของราเมือกTubifera dudkaeที่มีสปอร์
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สปอร์
ในทางชีววิทยาสปอร์เป็นหน่วยของ การ สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (ในเชื้อรา) หรือแบบไม่อาศัยเพศซึ่งอาจปรับตัวเพื่อการแพร่กระจายและการอยู่รอด บ่อยครั้งในช่วงระยะเวลาที่ยาวนาน
คำนิยาม
คำว่า สปอร์ มาจาก ภาษา กรีก σπορά , spora ซึ่งหมายถึง ' เมล็ด , การหว่าน' เกี่ยวข้องกับ σπόρος , sporos ซึ่งหมายถึง 'การหว่าน' และ speirein ซึ่งหมายถึง 'หว่าน' [ 6 ] [ 7 ]
พืช
สปอร์ ของพืชมี ท่อลำเลียง มัก เป็นแฮพลอยด์ เสมอ พืชมีท่อลำเลียงอาจเป็น โฮโมสปอรัส (หรือที่เรียกว่า ไอโซสปอรัส ) หรือ เฮเทอโรสปอรัส พืชที่เป็นโฮโมสปอรัสจะสร้างสปอร์ที่มีขนาดและชนิดเดียวกัน [ 8 ]
เชื้อรา
โดยทั่วไปแล้ว เชื้อรา จะสร้างสปอร์ในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและไม่อาศัยเพศ สปอร์มักเป็น แฮพลอยด์ และเจริญเติบโตเป็นเซลล์แฮพลอยด์ที่สมบูรณ์ผ่าน การแบ่งเซลล์ แบบไมโท ซิส ( ยูเรดินิโอสปอร์ และ เทลิโอสปอร์ ในกลุ่มราสนิมเป็นเซลล์ไดคาริโอติก) เซลล์...


















