Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Характеристика спорофитов
- Характеристика гаметофитов
- Несосудистые и сосудистые растения
- Генетический контроль процессов генерации
У всех растений и некоторых водорослей существует смена поколений, в которой виды имеют диплоидную и гаплоидную фазы. Половое размножение приводит к образованию гамет, которые объединяют две клетки от разных особей. Мейоз также производит гаметы. Гаплоиды содержат один набор хромосом в каждой из своих клеток. Диплоидные клетки содержат два набора хромосом. Для растений гаплоидные и диплоидные клетки делятся через митоз. Гаплоидная фаза растений называется гаметофитом, а диплоидная фаза называется спорофитом. Потомство чередуется от диплоидных спорофитов до гаплоидных гаметофитов и обратно через поколения. Это означает, что растения генерируют два разных вида растений с одинаковым генетическим материалом.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Растения существуют в чередующихся поколениях, называемых спорофитами и гаметофитами. Спорофиты представляют диплоидную фазу растений.Гаметофиты представляют собой гаплоидную фазу растений.
Характеристика спорофитов
Спорофиты - это диплоидные растения, которые используют мейоз для получения спор. Эти споры являются гаплоидными клетками, которые превращаются в гаплоидные гаметофиты. Мегапоры превращаются в женские гаметофиты, а микроспоры превращаются в мужские гаметофиты. Мейоз возникает в спорангии спорофита и приводит к гаплоидным спорам. Эти споры содержат одну клетку, которая может стать другим новым растением без спаривания. Спорофиты развивались в сосудистых растениях, становясь более крупными, доминантными и более долгоживущими по сравнению с гаметофитами.
Характеристика гаметофитов
Гаметофиты - это гаплоидные растения, которые используют митоз для создания гаплоидных гамет. Эти гаметы женского пола в форме яйцеклетки (яйцеклетки) или самца в форме спермы. Гаметофиты содержат архегоний или женский половой орган, или они содержат антеридий или мужской половой орган. Сперма и яйцеклетка объединяются в архегонии, образуя диплоидную клетку зиготы. Эта зигота становится спорофитом. Гаметофиты сосудистых растений имеют тенденцию быть намного меньше, чем спорофиты, иногда даже всего несколько клеток. Пыльцевое зерно представляет собой пример мужского гаметофита в сосудистых растениях.
Несосудистые и сосудистые растения
Сосудистые и несосудистые растения демонстрируют интересные различия между их спорофитами и гаметофитами. Сосудистым растениям не требуется столько воды, чтобы процветать, и они показывают свою большую, долгоживущую фазу спорофитов, как и собственно растение. В таких шишках, как хвойные, содержится немного женской ткани гаметофита, например, кедровых орехов. Эти орехи содержат эмбриональный диплоидный спорофит. Гаметофит хвойных самцов существует в виде пыльцы, которая рассеивается ветром. Для цветковых растений, таких как фруктовые деревья и цветы, женские гаметофиты содержат несколько клеток и находятся внутри яичника цветка; самец существует в виде пыльцы. Мелкие гаметофиты сосудистых растений живут только в течение сезона. Сосудистые растения, которые образуют два вида спор и гаметофитов, называются гетероспорическими.
Несосудистые растения, такие как бриофиты (которые включают мхов, печеночников и роговиков), обладают различными характеристиками для гаметофитов и спорофитов. Мохообразные составляют древнейшие наземные растения на планете, существовавшие более 400 миллионов лет. Они требуют более влажных мест для их репродуктивного успеха. Их спорофиты не являются заметно доминирующими. Тем не менее, их поколение гаметофитов является заметной фотосинтетической частью растения (например, зеленого мха), которая прикрепляется к субстратам через ризоидов, а не диплоидный спорофит. На самом деле их спорофиты не такие долговечные, как у сосудистых растений. Спорофит образуется из оплодотворенной яйцеклетки внутри колбоподобного архегония и прикрепляется к гаметофиту через проникающую ногу. Спорофит получает питание от гаметофита. Спорофит образует очень маленький стебель, называемый щетинкой и одним спорангием. Этот эмбриональный спорофит окружает защитное покрытие, называемое калиптрой. Одноклеточные споры распространяются ветром и прорастают только во влажной зоне; вода необходима для оплодотворения. Затем они образуют новое растение гаметофит, которое создает больше спор в цикле спорофитов. Поскольку они производят только один тип споры и гаметофита, эти несосудистые растения называют гомоспорическими.
Генетический контроль процессов генерации
Ученые продолжают учиться более чередующимся поколениям на растениях. Генетические исследования мхов показывают, что группа белков под названием KNOX помогает стимулировать развитие спорофитов. В покрытосеменных Arabidopsis thalianaген PKL необходим для материнских спорофитов, чтобы способствовать развитию мужского и женского гаметофитов. Продолжение исследований дает еще более интересные аспекты сложной природы процессов образования спорофитов и гаметофитов.