Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Χαρακτηριστικά των σποροφύτων
- Χαρακτηριστικά των γαμετόφυτων
- Μη αγγειακά έναντι αγγειακών φυτών
- Γενετικοί έλεγχοι των διαδικασιών παραγωγής
Σε όλα τα φυτά και σε κάποια άλγη υπάρχει μια αλλαγή γενεών στην οποία τα είδη έχουν διπλοειδείς και απλοειδείς φάσεις. Η σεξουαλική αναπαραγωγή έχει ως αποτέλεσμα γαμετοί που συνδυάζουν δύο κύτταρα από διαφορετικά άτομα. Η μεΐωση παράγει επίσης γαμέτες. Τα απλοειδή περιέχουν ένα σύνολο χρωμοσωμάτων σε κάθε κύτταρο. Τα κύτταρα Diploid περιέχουν δύο σύνολα χρωμοσωμάτων. Για τα φυτά, τα απλοειδή και διπλοειδή κύτταρα διαχωρίζονται μέσω της μίτωσης. Η απλοειδή φάση των φυτών ονομάζεται γαμετόφυτο και η διπλοειδής φάση ονομάζεται σπορόφυτο. Οι απόγονοι εναλλάσσονται από διπλοειδείς σπορόφυτες σε απλοειδείς γαμετόφυτους και ξανά πίσω σε γενιές. Αυτό σημαίνει ότι τα φυτά παράγουν δύο διαφορετικά είδη φυτών με το ίδιο γενετικό υλικό.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Τα φυτά υπάρχουν σε γενεές εναλλαγής που ονομάζονται σπορόφυτα και γαμετόφυτα. Τα σπορόφυτα αντιπροσωπεύουν τη διπλοειδή φάση των φυτών.Τα γαμετόφυτα αντιπροσωπεύουν την απλοειδή φάση των φυτών.
Χαρακτηριστικά των σποροφύτων
Τα σπορόφυτα είναι διπλοειδή φυτά που χρησιμοποιούν μεΐωση για την παραγωγή σπορίων. Αυτοί οι σπόροι είναι απλοειδή κύτταρα που αναπτύσσονται σε απλοειδή γαμετόφυτα. Οι μεσόποδες μεγαλώνουν σε θηλυκά γαμετόφυτα και τα μικροσπόρια αναπτύσσονται σε αρσενικά γαμετόφυτα. Η μεΐωση εμφανίζεται στο σποράγγειο ενός σποριοφύτου και οδηγεί σε απλοειδή σπόρια. Αυτοί οι σπόροι περιέχουν ένα κύτταρο που μπορεί να γίνει ένα άλλο νέο φυτό χωρίς ζευγάρωμα. Τα σπορόφυτα έχουν εξελιχθεί σε αγγειακά φυτά για να γίνουν μεγαλύτερα, πιο κυρίαρχα και πιο μακροχρόνια σε σύγκριση με τα γαμετόφυτα.
Χαρακτηριστικά των γαμετόφυτων
Τα γαμετόφυτα είναι απλοειδή φυτά που χρησιμοποιούν μίτωση για να κάνουν απλοειδείς γαμέτες. Αυτοί οι γαμετοί είναι θηλυκοί με τη μορφή ωαρίου (αυγού) ή αρσενικού με τη μορφή σπέρματος. Τα γαμετόφυτα περιέχουν το archegonium ή θηλυκό σεξουαλικό όργανο ή περιέχουν το ανθερίδιο ή το ανδρικό σεξουαλικό όργανο. Το σπέρμα και το αυγό ενώνονται στο archegonium για να παράγουν ένα διπλοειδές κύτταρο ζυγώτη. Αυτό το ζυγωτό γίνεται σπορόφυτο. Τα γαμετόφυτα αγγειακών φυτών τείνουν να είναι πολύ μικρότερα από τα σπορόφυτα, μερικές φορές ακόμη και μόνο λίγα κύτταρα σε μέγεθος. Ένας σπόρος γύρης αντιπροσωπεύει ένα παράδειγμα αρσενικού γαμετόφυτου σε αγγειακά φυτά.
Μη αγγειακά έναντι αγγειακών φυτών
Τα αγγειακά και μη αγγειακά φυτά παρουσιάζουν ενδιαφέρουσες διαφορές μεταξύ των σποροφύτων και των γαμετοφυτών. Τα αγγειακά φυτά δεν απαιτούν τόσο νερό για να ευδοκιμήσουν, και εμφανίζουν τη μεγάλη, μακρόβια σπορόφυτα φάση τους ως το πραγματικό φυτό. Γυμνοσπερμούς όπως τα κωνοφόρα περιέχουν ένα κομμάτι γυναικείου ιστού γαμετόφυτου στους κώνους τους, όπως τα κουκουνάρια. Αυτά τα καρύδια περιέχουν το εμβρυϊκό διπλοειδές σπορόφυτο. Το αρσενικό κωνοφόρο γαμετόφυτο υπάρχει ως γύρη, η οποία είναι διασκορπισμένη από τον άνεμο. Για τα ανθοφόρα φυτά, όπως τα οπωροφόρα δέντρα και τα λουλούδια, τα θηλυκά γαμετόφυτα περιέχουν μερικά κύτταρα και μένουν μέσα στην ωοθήκη του λουλουδιού. το αρσενικό υπάρχει ως γύρη. Τα μικρά γαμετόφυτα αγγειακών φυτών ζουν μόνο για μια εποχή. Τα αγγειακά φυτά που παράγουν δύο είδη σπόρων και γαμετόφυτων ονομάζονται ετεροσπορικά.
Τα μη αγγειακά φυτά όπως τα βρυόφυτα (τα οποία περιλαμβάνουν βρύα, συκώτια και χοιρινό) εμφανίζουν διαφορετικά χαρακτηριστικά για τα γαμετόφυτα και τα σπορόφυτα. Τα βρυόφυτα αποτελούν τα παλαιότερα χερσαία φυτά του πλανήτη, που υπήρχαν για πάνω από 400 εκατομμύρια χρόνια. Απαιτούν υγιείς τοπικές ρυθμίσεις για την αναπαραγωγική τους επιτυχία. Τα σπορόφυτα τους δεν είναι ορατά κυρίαρχα. Ωστόσο, η παραγωγή τους γαμετοφυτών είναι το αξιοσημείωτο, φωτοσυνθετικό μέρος του φυτού (όπως η πράσινη βρύα) που προσκολλάται στα υποστρώματα μέσω ριζοειδών αντί του διπλοειδούς σποριοφύτου. Στην πραγματικότητα, τα σπορόφυτα δεν είναι τόσο μακρόβια όσο στα αγγειακά φυτά. Το σπορόφυτο σχηματίζεται από ένα γονιμοποιημένο αυγό μέσα στο φάρυγγα-σαν archegonium και προσκολλάται στο γαμετόφυτο μέσω ενός διεισδυτικού ποδιού. Το σπορόφυτο λαμβάνει τροφή από το γαμετόφυτο. Το σπορόφυτο σχηματίζει ένα πολύ μικρό μίσχο που ονομάζεται seta και ένα μόνο σποράνγκο. Ένα προστατευτικό κάλυμμα που ονομάζεται calyptra περιβάλλει αυτό το εμβρυονικό σπορόφυτο. Οι μονοκύτταροι σπόροι ταξιδεύουν μέσω του ανέμου και βλάπτουν μόνο σε μια υγρή περιοχή. το νερό απαιτείται για λίπανση. Στη συνέχεια σχηματίζουν ένα νέο φυτό γαμετόφυτου, το οποίο δημιουργεί περισσότερα σπόρια στον κύκλο των σποριοφύτων. Επειδή δημιουργούν μόνο έναν τύπο σπορίων και γαμετόφυτου, αυτά τα μη αγγειακά φυτά ονομάζονται ομοσπορικά.
Γενετικοί έλεγχοι των διαδικασιών παραγωγής
Οι επιστήμονες συνεχίζουν να μαθαίνουν περισσότερες εναλλασσόμενες γενιές σε φυτά. Οι γενετικές μελέτες των βρύων αποκαλύπτουν ότι μια ομάδα πρωτεϊνών που ονομάζεται KNOX συμβάλλει στην ανάπτυξη σποριοφύτων. Στο αγγειόσπερμα Arabidopsis thaliana, το γονίδιο PKL είναι απαραίτητο για μητρικά σπορόφυτα για να προάγουν την ανάπτυξη αρσενικών και θηλυκών γαμετόφυτων. Η συνεχιζόμενη έρευνα αποδίδει ακόμα πιο συναρπαστικές πτυχές της πολύπλοκης φύσης των διεργασιών δημιουργίας σποριοφύτων και γαμετοφυτών.