Cykl życia paproci

Jak działa reprodukcja paproci

Paprocie zmieniają się w kolejne pokolenia jako część ich cyklu życiowego.

mariaflaya/Getty Images

Cykl życiowy paproci wymaga dwóch pokoleń roślin, aby się dopełnić. To się nazywa zmiana pokoleń .

Jedno pokolenie to diploidalny , co oznacza, że ​​zawiera dwa identyczne zestawy chromosomy w każdej komórce lub pełnym dopełniaczu genetycznym (jak komórka ludzka). Paproć liściasta z zarodnikami należy do pokolenia diploidalnego, zwanego sporofit .

Zarodniki paproci nie rozwijają się w liściasty sporofit. Nie są jak nasiona roślin kwitnących. Zamiast tego produkują haploidalny Pokolenie. W roślinie haploidalnej każda komórka zawiera jeden zestaw chromosomów lub połowę dopełniacza genetycznego (takiego jak ludzki plemnik lub komórka jajowa). Ta wersja rośliny wygląda jak mała sadzonka w kształcie serca. Nazywa się to protallus lub gametofit .

Szczegóły cyklu życia paproci

Ten protallus (zabarwiony na czerwono) ma małe listki i włókniste kłącza. Po zapłodnieniu jaja z tej struktury wyrośnie rozpoznawalna roślina paproci. Jednak protallus jest haploidalny, podczas gdy sporofit jest diploidalny.

Josep Maria Barres/Getty Images

Zaczynając od „paproci”, jak ją rozpoznajemy (sporofitu), cykl życiowy przebiega następująco:

1. Sporofit diploidalny wytwarza haploidalne zarodniki przez mejoza , ten sam proces, który wytwarza jajeczka i plemniki u zwierząt i roślin kwiatowych.
2. Każdy zarodnik rośnie w fotosyntetyczny protallus (gametofit) przez mitoza . Ponieważ mitoza utrzymuje liczbę chromosomów, każda komórka w protallusie jest haploidalna. Roślina ta jest znacznie mniejsza niż paproć sporofitowa.
3. Protallus konia produkuje gamety przez mitozę. Mejoza nie jest potrzebna, ponieważ komórki są już haploidalne. Często protallus wytwarza zarówno plemniki, jak i komórki jajowe na tej samej roślince. Podczas gdy sporofit składał się z liści i kłączy, gametofit ma listki i ryzoidy . W gametoficie plemniki są produkowane w strukturze zwanej an anteryd . Jajko jest produkowane w podobnej strukturze zwanej an archegonium .
4. Gdy woda jest obecna, plemniki używają wici, aby dopłynąć do jaja i ​nawozić to.
5. Zapłodnione jajo pozostaje przyczepione do protalusa. Jajo jest diploidalną zygotą utworzoną przez połączenie DNA z komórki jajowej i nasienia. Zygota rośnie poprzez mitozę do diploidalnego sporofitu, kończąc cykl życiowy.

Zanim naukowcy zrozumieli genetykę, reprodukcja paproci była tajemnicza. Wyglądało na to, że dorosłe paprocie powstały z zarodników. W pewnym sensie to prawda, ale maleńkie sadzonki wyrastające z zarodników różnią się genetycznie od dorosłych paproci.

Zwróć uwagę, że plemniki i komórki jajowe mogą być wytwarzane na tym samym gametoficie, więc paproć może samozapłodnić. Zaletą samozapłodnienia jest to, że mniej zarodników jest marnowanych, nie jest wymagany zewnętrzny nośnik gamet, a organizmy przystosowane do ich środowiska mogą zachować swoje cechy. Thezaleta zapłodnienia krzyżowego, gdy to nastąpi, oznacza to, że nowe cechy mogą zostać wprowadzone do gatunku.

Inne sposoby rozmnażania się paproci

Ta paproć staghorn wydała inną paproć bezpłciowo.

sirichai_raksue/Getty Images

„Cykl życiowy” paproci odnosi się do rozmnażania płciowego. Jednak paprocie używająbezpłciowymetody reprodukcji.

• W apogamia , sporofit rozrasta się w gametofit bez występowania zapłodnienia. Paprocie stosują tę metodę rozmnażania, gdy warunki są zbyt suche, aby umożliwić zapłodnienie.
• Paprocie mogą wytwarzać młode paprocie w obfite wskazówki dotyczące liści . Gdy młoda paproć rośnie, jej ciężar powoduje, że liść opada ku ziemi. Gdy młoda paproć sama się zakorzeni, może przetrwać oddzielnie od rośliny rodzicielskiej. Rozmnażająca się roślina niemowlęca jest genetycznie identyczna ze swoim rodzicem. Paprocie wykorzystują to jako metodę szybkiego rozmnażania.
• The kłącza (włókniste struktury przypominające korzenie) mogą rozprzestrzeniać się w glebie, wypuszczając nowe paprocie. Paprocie wyhodowane z kłączy są również identyczne jak ich rodzice. To kolejna metoda pozwalająca na szybką reprodukcję.

Paproć Szybkie fakty

liz zachód/Flickr/CC BY 2.0

• Paprocie wykorzystują zarówno metody rozmnażania płciowego, jak i bezpłciowego.
• W rozmnażaniu płciowym haploidalny zarodnik wyrasta w haploidalny gametofit. Jeśli jest wystarczająco dużo wilgoci, gametofit zostaje zapłodniony i rośnie w diploidalny sporofit. Sporofit wytwarza zarodniki, kończąc cykl życiowy.
• Bezpłciowe metody rozmnażania obejmują apogamię, poliferne końcówki liści i rozprzestrzenianie się kłączy.