Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Характеристики на спорофитите
- Характеристики на гаметофитите
- Несъдови срещу съдови растения
- Генетичен контрол на поколение процеси
Във всички растения и някои водорасли съществува промяна на поколенията, в която видът има диплоидна и хаплоидна фаза. Сексуалната репродукция води до гамети, които съчетават две клетки от различни индивиди. Мейозата също произвежда гамети. Хаплоидите съдържат по един набор от хромозоми във всяка от техните клетки. Диплоидните клетки съдържат две хромозомни групи. За растенията хаплоидните и диплоидните клетки се делят чрез митоза. Хаплоидната фаза на растенията се нарича гаметофит, а диплоидната фаза се нарича спорофит. Потомството се редува от диплоидни спорофити до хаплоидни гаметофити и отново в поколенията. Това означава, че растенията генерират два различни вида растения с един и същ генетичен материал.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Растенията съществуват в редуващи се поколения, наречени спорофити и гаметофити. Спорофитите представляват диплоидната фаза на растенията.Гаметофитите представляват хаплоидната фаза на растенията.
Характеристики на спорофитите
Спорофитите са диплоидни растения, които използват мейоза за производство на спори. Тези спори са хаплоидни клетки, които прерастват в хаплоидни гаметофити. Мегаспорите прерастват в женски гаметофити, а микроспорите прерастват в мъжки гаметофити. Мейозата се появява в спорангиума на спорофит и води до хаплоидни спори. Тези спори съдържат една клетка, която може да се превърне в друго ново растение без чифтосване. Спорофитите са се развили във съдовите растения, за да станат по-големи, по-доминиращи и по-дълготрайни в сравнение с гаметофитите.
Характеристики на гаметофитите
Гаметофитите са хаплоидни растения, които използват митоза за създаване на хаплоидни гамети. Тези гамети са женски под формата на яйцеклетка (яйцеклетка) или мъжки под формата на сперма. Гаметофитите съдържат архегониума или женския полов орган или съдържат антеридиум или мъжки полов орган. Спермата и яйцеклетката се обединяват в архегония, за да произведат диплоидна зиготна клетка. Тази зигота се превръща в спорофит. Съдовите растителни гаметофити са склонни да са много по-малки от спорофитите, понякога дори само с няколко клетки по размер. Поленовото зърно представлява пример за мъжки гаметофит в съдовите растения.
Несъдови срещу съдови растения
Съдовите и несъдовите растения показват интересни разлики между своите спорофити и гаметофити. Съдовите растения не се нуждаят от толкова вода, за да процъфтяват, и те показват голямата си дълготрайна спорофитна фаза като действителното растение. Гимноспермите като иглолистни дървета съдържат малко женска гаметофитна тъкан в конусите си, като борови ядки. Тези ядки съдържат ембрионалния диплоиден спорофит. Мъжкият иглолистен гаметофит съществува като прашец, който се разпръсква от вятъра. За цъфтящи растения като овощни дървета и цветя женските гаметофити съдържат няколко клетки и се намират вътре в яйчника на цветето; мъжката съществува като прашец. Малките гаметофити на съдовите растения живеят само един сезон. Съдовите растения, които правят два вида спори и гаметофити, се наричат хетероспорни.
Несъдовите растения като бриофити (които включват мъхове, чернодробни и рога) показват различни характеристики за своите гаметофити и спорофити. Бриофитите съдържат най-старите сухоземни растения на планетата, съществували повече от 400 милиона години. Те се нуждаят от по-влажни локали за техния репродуктивен успех. Спорофитите им не са видимо доминиращи. Въпреки това, тяхното геметофитно поколение е забележимата, фотосинтетична част на растението (като зелен мъх), която се прикрепя към субстрати чрез ризоиди, а не диплоиден спорофит. Всъщност спорофитите им не са толкова дълголетни, колкото при съдовите растения. Спорофитът се образува от оплодена яйцеклетка вътре в архегония, наподобяваща колба и се прикрепя към гаметофита чрез проникващ крак. Спорофитът получава подхранване от гаметофита. Спорофитът образува много малко стъбло, наречено сета и единичен спорангиум. Защитно покритие, наречено калиптра, обгражда този ембрионален спорофит. Едноклетъчните спори пътуват чрез вятър и покълват само във влажна зона; вода е необходима за торене. Тогава те образуват ново растение гаметофит, което създава повече спори в спорофитния цикъл. Тъй като те произвеждат само един вид спори и гаметофити, тези несъдови растения се наричат хомоспорни.
Генетичен контрол на поколение процеси
Учените продължават да учат повече редуващи се поколения в растенията. Генетичните изследвания на мъхове разкриват, че група протеини, наречени KNOX, спомагат за развитието на спорофитите. В покритоосперма Arabidopsis thaliana, PKL гена е необходим за спорофитите на майката за насърчаване на развитието на мъжките и женските гаметофити. Продължаващите изследвания дават още по-завладяващи аспекти на сложния характер на процесите на генериране на спорофити и гаметофити.