Cykl życia rośliny: przemiana pokoleń

tcp/E+/Getty Images

Rośliny i niektóre zwierzęta mogą rozmnażać się zarówno bezpłciowo, jak i płciowo. Wrozmnażanie bezpłciowe, potomstwo jest dokładnym duplikatem rodzica. Typy rozmnażania bezpłciowego powszechnie spotykane zarówno u roślin, jak iu zwierząt obejmują: partenogeneza (potomstwo rozwija się z niezapłodnionego jaja), pączkowanie (potomstwo rozwija się jako narośl na ciele rodzica) i fragmentacja (potomstwo rozwija się z części lub fragmentu rodzica). Rozmnażanie płciowe polega na łączeniu się komórek haploidalnych (komórek zawierających tylko jeden zestaw chromosomów) w organizm diploidalny (zawierający dwa zestawy chromosomów).

W zwierzęta wielokomórkowe , cykl życia składa się z jednego pokolenia. Organizm diploidalny wytwarza haploidykomórki płcioweza pomocą mejoza . Wszystkie inne komórki ciała są diploidalne i produkowane przez mitoza . Nowy organizm diploidalny powstaje w wyniku fuzji męskich i żeńskich komórek płciowych podczasnawożenie. Organizm jest diploidalny i nie ma przemienności pokoleń między fazą haploidalną i diploidalną.

W roślinne organizmy wielokomórkowe , cykle życiowe wahają się między pokoleniami diploidalnymi i haploidalnymi. W cyklu diploidalny sporofit faza wytwarza haploidy zarodniki przez mejozę. Gdy haploidalne zarodniki rosną przez mitozę, mnożone komórki tworzą haploidalną strukturę gametofitu. The gametofit reprezentuje haploidalną fazę cyklu. Po osiągnięciu dojrzałości gametofit wytwarza gamety męskie i żeńskie. Kiedy haploidalne gamety łączą się, tworzą diploidalną zygotę. Zygota rośnie poprzez mitozę, tworząc nowy diploidalny sporofit. Tak w przeciwieństwie do in Zwierząt , organizmy roślinne mogą naprzemiennie przechodzić między diploidalnymi sporofitami i haploidami gametofitów.

Rośliny nienaczyniowe

Ed Reschke/Stockbyte/Getty Images

Zmienność pokoleń widoczna jest zarówno w układzie naczyniowym, jak i rośliny nienaczyniowe . Rośliny naczyniowe zawierają układ tkankowy naczyniowy transportuje wodę i składniki odżywcze w całej roślinie. Rośliny nienaczyniowe nie mają tego typu systemu i wymagają wilgotnych siedlisk do przetrwania. Rośliny nienaczyniowe obejmują mchy, wątrobowce i rogatki. Rośliny te wyglądają jak zielone maty roślinności z wystającymi z nich szypułkami.

Podstawową fazą cyklu życiowego rośliny dla roślin nienaczyniowych jest wytwarzanie gametofitów. Faza gametofitowa składa się z zielonej, omszałej wegetacji, podczas gdy faza sporofitowa składa się z wydłużonych łodyg z wierzchołkiem zarodni, który otacza zarodniki.

Beznasienne rośliny naczyniowe

Zen RialMoment/Getty Images

Pierwotna faza cyklu życia rośliny dla rośliny naczyniowe to pokolenie sporofitów. W roślinach naczyniowych, które nie wytwarzają nasion, takich jak paprocie i skrzypów, pokolenia sporofitów i gametofitów są niezależne. U paproci liście liściaste reprezentują dojrzałe pokolenie diploidalnych sporofitów.

The zarodnie na spodniej stronie liści wytwarzają się haploidalne zarodniki, które kiełkują, tworząc haploidalne gametofity paproci (prothallia). Rośliny te rozwijają się w wilgotnych środowiskach, ponieważ woda jest potrzebna, aby męskie plemniki mogły dopłynąć do żeńskiej komórki jajowej i ją zapłodnić.

Nasienne rośliny naczyniowe

mikroman6/Moment/Getty Images

Rośliny naczyniowe, które produkują nasiona, niekoniecznie muszą się rozmnażać w wilgotnym środowisku. Nasiona chronią rozwijające się zarodki. Zarówno rośliny kwitnące i rośliny niekwitnące ( nagonasienne ), pokolenie gametofitów jest całkowicie zależne od dominującego pokolenia sporofitów pod względem przetrwania.

W roślinach kwitnących strukturą reprodukcyjną jest kwiat. Kwiat wytwarza zarówno samca mikrospory i kobieta megaspory . Męskie mikrospory są zawarte w pyłek kwiatowy i są produkowane w pręcikach roślin. Rozwijają się w męskie gamety lub plemniki. Megaspory żeńskie są produkowane w jajniku rośliny. Rozwijają się w żeńskie gamety lub jaja.

W trakcie zapylanie pyłek jest przenoszony przez wiatr, owady lub inne zwierzęta na żeńską część kwiatu. Gamety męskie i żeńskie łączą się w jajniku i rozwijają się w nasiona, podczas gdy jajnik tworzy owoc. U roślin nagonasiennych, takich jak drzewa iglaste, pyłek wytwarzany jest w szyszkach samców, a jaja w szyszkach żeńskich.

Źródła

• Britannica, Redakcja Encyklopedii. „Zmiana pokoleń”. Encyklopedia Britannica , Encyclopaedia Britannica, Inc., 13 października. 2017, www.britannica.com/science/alternation-of-generations.
• Gilberta, SF. „Cykle życia roślin”. Biologia rozwojowa , wyd. 6, Sinauer Associates, 2000, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9980/.