Heterosporie

Die Heterosporie entwickelte sich aufgrund des natürlichen Selektionsdrucks, der eine Zunahme der Sporengröße begünstigt. Es wird angenommen, dass sich die Heterosporie aus homosporösen (gleich große Sporen) Pflanzen entwickelt hat. Heterosporöse Pflanzen produzieren, ähnlich wie anisosporische Pflanzen, zwei unterschiedlich große Sporen in separaten Sporangien, die sich zu separaten männlichen und weiblichen Gametophyten entwickeln. Es wird angenommen, dass die Entstehung heterosporöser Pflanzen mit der Trennung der Sporangien begann, die die Entwicklung zweier unterschiedlicher Sporentypen ermöglichte: zahlreiche kleine Sporen, die sich leicht verbreiten lassen, und weniger, größere Sporen, die ausreichende Ressourcen für die Entwicklung des Keimlings enthalten. In der Devonzeit gab es viele Arten, die durch vertikales Wachstum mehr Sonnenlicht einfangen konnten. Es wird angenommen, dass sich Heterosporie und getrennte Sporangien als Reaktion auf den Wettbewerb um Licht entwickelt haben. Eine disruptive Selektion innerhalb der Arten führte dazu, dass es zwei getrennte Geschlechter von Gameten oder sogar die ganze Pflanze gab. Dies könnte zunächst zu einer Vergrößerung der Sporen geführt haben und schließlich dazu, dass die Art sowohl größere Megasporen als auch kleinere Mikrosporen produziert.

Heterosporie ist insofern von Vorteil, als zwei verschiedene Arten von Sporen die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass die Pflanzen erfolgreich Nachkommen produzieren. Heterospore Sporen können unabhängig voneinander auf die Selektion durch ökologische Bedingungen reagieren, um die männliche und weibliche Fortpflanzungsfunktion zu stärken. Die Heterosporie hat sich vielfach aus der Homosporie entwickelt, aber die Arten, bei denen sie zuerst auftrat, sind heute ausgestorben. Es wird angenommen, dass die Heterosporie im Devon entstanden ist, und zwar nach den Fossilienfunden vor allem an feuchten Orten. Es wird angenommen, dass die Heterosporie nicht nur eine Folge des Wettbewerbs um Licht ist, sondern dass sie in feuchteren Gebieten auch deshalb erfolgreicher war, weil sich die Megasporen in einer aquatischen Umgebung leichter bewegen konnten, während die Mikrosporen leichter durch den Wind verbreitet werden konnten. Unterschiedlich große Sporen wurden bei vielen fossilen Pflanzenarten beobachtet. Bei der Art Lepidophloios, die auch als Schuppenbaum bekannt ist, wurde beispielsweise anhand von Fossilien nachgewiesen, dass sie heterosporös war; der Schuppenbaum hatte separate Zapfen, die entweder männliche oder weibliche Sporen auf derselben Pflanze enthielten. Moderne heterosporöse Pflanzen wie viele Farne weisen Endosporie auf, bei der ein Megagametophyt von einem Mikrogametophyten befruchtet wird, während er sich noch innerhalb der Sporenwand befindet und Nährstoffe aus dem Inneren der Spore gewinnt. Sowohl die Heterosporie als auch die Endosporie scheinen einer der vielen Vorläufer von Samenpflanzen und dem Fruchtknoten zu sein. Heterosporische Pflanzen, die Samen produzieren, sind ihre erfolgreichsten und am weitesten verbreiteten Nachkommen. Samenpflanzen stellen die größte Untergruppe der Heterospora dar.