Gametofyt

Gametofyt

in landplanten is anisogamie universeel. Net als bij dieren worden vrouwelijke en mannelijke gameten respectievelijk eieren en sperma genoemd. In bestaande landplanten kan de sporofyt of de gametofyt worden verminderd (heteromorf).

Bryofytesedit

bij bryofyten (mossen, levermossen en hoornmossen) is de gametofyt het meest zichtbare stadium van de levenscyclus. De bryophyte gametophyte is langer leven, voedingsonafhankelijk, en de sporofyten zijn gehecht aan de gametofyten en afhankelijk van hen., Wanneer een moss spore ontkiemt groeit het om een filament van cellen te produceren (genoemd het protonema). De volwassen gametofyt van mossen ontwikkelt zich tot bladerige scheuten die geslachtsorganen produceren (gametangia) die gameten produceren. Eieren ontwikkelen zich in archegonia en sperma in antheridia.

in sommige bryofytengroepen, zoals veel levermossen van de orde Marchantiales, worden de gameten geproduceerd op gespecialiseerde structuren die gametoforen (of gametangioforen) worden genoemd.,

vasculaire plantsEdit

alle vasculaire planten zijn sporofyten dominant, en een trend naar kleinere en meer sporofyten-afhankelijke vrouwelijke gametofyten is duidelijk als landplanten geëvolueerd voortplanting door zaden.Die vasculaire planten, zoals clubmossen en veel varens, die slechts één type spore produceren, worden gezegd homosporus te zijn. Ze hebben exosporische gametofyten-dat wil zeggen, de gametofyte is vrijlevend en ontwikkelt zich buiten de sporenwand., Exosporische gametofyten kunnen ofwel biseksueel zijn, in staat om zowel sperma als eieren te produceren in dezelfde thallus (monoicous), of gespecialiseerd in afzonderlijke mannelijke en vrouwelijke organismen (dioicous).

bij heterosporeuze vasculaire planten (planten die zowel microsporen als megasporen produceren) ontwikkelen de gametofyten zich endosporisch (binnen de sporenwand). Deze gametofyten zijn dioicous, produceren ofwel sperma of eieren, maar niet beide.,Varensedit

in de meeste varens, bijvoorbeeld in de leptosporangiaat varen Dryopteris, is de gametofyt een fotosynthetisch vrij levend autotrofisch organisme, een prothallus genaamd, dat gameten produceert en de sporofyt in stand houdt tijdens zijn vroege meercellige ontwikkeling. Echter, in sommige groepen, met name de clade die Ophioglossaceae en Psilotaceae omvat, zijn de gametofyten ondergronds en bestaan door het vormen van mycotrofe relaties met schimmels. Homosporeuze Varens scheiden een chemische stof af die antheridiogen wordt genoemd.,

LycophytesEdit

bestaande lycophyten produceren twee verschillende soorten gametofyten. In de homosporeuze families Lycopodiaceae en Huperziaceae, kiemen sporen tot biseksuele vrij levende, ondergrondse en mycotrofe gametofyten die voedingsstoffen ontlenen aan symbiose met schimmels. In isoeten en Selaginella, die heterosporus zijn, worden microsporen en megasporen uit sporangia gedispergeerd, passief of door actieve uitwerping. Microspores produceren microgametofyten die sperma produceren. Megasporen produceren gereduceerde megagametofyten in de sporenwand., Op rijpheid scheuren de megaspore open bij de trileethechting om de mannelijke gameten toegang te geven tot de eicellen in de archegonia. De gametofyten van Isoeten lijken in dit opzicht op die van de uitgestorven carboniferische arborescerende lycophyten Lepidodendron en Lepidostrobus.

zaad plantsEdit

De levenscyclus van de zaadplant gametofyten is nog korter dan bij basale taxa (varens en lycofyten). Zaadplant gametofyten zijn geen onafhankelijke organismen en zijn afhankelijk van het dominante sporofyteweefsel voor voedingsstoffen en water., Met uitzondering van volwassen pollen, als het gametofyte weefsel wordt gescheiden van de sporofyte weefsel, zal het niet overleven. Door deze complexe relatie en de kleine omvang van het gametofyt weefsel, in sommige situaties eencellig, differentiëren met het menselijk oog of zelfs een microscoop tussen zaad plant gametofyt weefsel en sporofyt weefsel kan een uitdaging zijn. Hoewel het gametofyteweefsel van de zaadplant meestal bestaat uit mononucleaire haploïde cellen (1 x n), kunnen er specifieke omstandigheden optreden waarin de ploidy sterk varieert, hoewel ze nog steeds als onderdeel van de gametofyt worden beschouwd.,

bij gymnospermen worden de mannelijke gametofyten geproduceerd in microsporen binnen de microsporangia die zich in mannelijke kegels of microstrobili bevinden. In elke microspore wordt één enkele gametofyt geproduceerd, bestaande uit vier haploïde cellen geproduceerd door meiotische deling van een diploïde Microspore moedercel. Op rijpheid, elke Microspore-afgeleide gametofyte uitgegroeid tot een stuifmeelkorrel. Tijdens de ontwikkeling worden het water en de voedingsstoffen die de mannelijke gametofyt nodig heeft door het sporofyteweefsel geleverd totdat ze worden vrijgegeven voor bestuiving., Het aantal cellen van elke Rijpe stuifmeelkorrel varieert tussen de gymnospermorders. Cycadophyta heeft 3 cellige pollenkorrels terwijl Ginkgophyta 4 cellige pollenkorrels heeft. Gnetophyta kan 2 of 3 cellige stuifmeelkorrels hebben, afhankelijk van de soort, en Coniferophyta stuifmeelkorrels variëren sterk, variërend van eencellig tot 40 cellig. Een van deze cellen is typisch een kiemcel en andere cellen kunnen uit één buiscel bestaan die groeit om de stuifmeelbuis, steriele cellen, en/of prothalliale cellen te vormen die beide vegetatieve cellen zonder een essentiële reproductieve functie zijn., Nadat de bestuiving succesvol is, blijft de mannelijke gametofyt zich ontwikkelen. Als een buiscel niet in de microstrobilus werd ontwikkeld, wordt één gecreeerd na bestuiving via mitose. De buiscel groeit in het diploïde weefsel van de vrouwelijke kegel en kan vertakken in het megastrobilus weefsel of groeien recht naar de eicel. De megastrobilus sporophytic Weefsel levert voedingsstoffen voor de mannelijke gametophyte in dit stadium., In sommige gymnospermen zal de buiscel een direct kanaal creëren van de plaats van bestuiving naar de eicel, in andere gymnospermen zal de buiscel scheuren in het midden van het megastrobilus sporophyteweefsel. Dit komt voor omdat in sommige gymnospermorden, de kiemcel nonmobiel is en een directe weg nodig is, nochtans, in Cycadophyta en Ginkgophyta, is de kiemcel mobiel toe te schrijven aan aanwezige flagella en een directe buiscelweg van de bestuivingsplaats aan het ei is niet nodig., Bij de meeste soorten kan de kiemcel specifieker omschreven worden als een zaadcel die tijdens de bevruchting met de eicel paart, maar dat is niet altijd het geval. In sommige gnetophyta-species, zal de kiemcel twee spermacellen vrijgeven die een zeldzaam gymnosperm dubbel bevruchtingsproces ondergaan dat uitsluitend met spermacellen voorkomt en niet met de fusie van ontwikkelde cellen. Na de bevruchting is voltooid in alle orden, de resterende mannelijke gametofyte weefsel zal verslechteren.,

meerdere voorbeelden van de variatie van het aantal cellen in volwassen zaadplant vrouwelijke gametofyten voorafgaand aan de bevruchting. Elke cel bevat één kern, tenzij anders aangegeven. A: typische 7 cellige, 8 nucleate angiosperm vrouwelijke gametophyte (ex. Tilia americana). B: typische gymnosperm vrouwelijke gametofyt met veel haploïde somatische cellen geïllustreerd met een honingraatrooster en twee haploïde kiemcellen (ex. Ginkgo biloba). C: abnormaal grote 10 cellige, 16 nucleaat angiosperm vrouwelijke gametofyte (ex. Peperomia dolabriformis)., D: abnormaal kleine 4 cellige, 4 nucleaat angiosperm vrouwelijke gametofyte (ex. Amborella trichopoda). E: ongebruikelijke gymnosperm vrouwelijke gametofyte die is single celled met veel vrije kernen rond een afgebeelde centrale vacuole (ex. Gnetum gnemon). Blauw: eicel. Donkeroranje: synergetische cel. Geel: accessoire cel. Groen: antipodale cel. Peach: centrale cel. Paars: individuele nucelli.

de vrouwelijke gametofyt in gymnospermen verschilt van de mannelijke gametofyt omdat het zijn hele levenscyclus doorbrengt in één orgaan, de eicel in de megastrobilus of de vrouwelijke kegel., Net als de mannelijke gametofyt is de vrouwelijke gametofyt normaal gesproken volledig afhankelijk van het omliggende sporofytische weefsel voor voedingsstoffen en de twee organismen kunnen niet worden gescheiden. Echter, geselecteerde vrouwelijke gametofyten bevatten chlorofyl en kunnen een deel van hun eigen energie produceren, hoewel, niet genoeg om zichzelf te ondersteunen zonder te worden aangevuld met de sporofyt. De vrouwelijke gametofyt vormt zich uit een diploïde megaspore die meiosis ondergaat en begint te worden enkelcellig. De grootte van de volwassen vrouwelijke gametophyte varieert drastisch tussen gymnosperm orden., In Cycadophyta, Ginkgophyta, Coniferophyta, en sommige Gnetophyta, ondergaat de eencellige vrouwelijke gametophyta vele cycli van mitose die uiteindelijk uit duizenden cellen bestaan zodra zij rijp zijn. Ten minste, twee van deze cellen zijn eicellen en de rest zijn halploïde somatische cellen, maar meer eicellen kunnen aanwezig zijn en hun ploidy, hoewel typisch haploïde, kan variëren. In select Gnetophyta blijft de vrouwelijke gametophyte enkelcellig. Mitose komt wel voor, maar er worden nooit celdelingen gemaakt. Dit resulteert in de volwassen vrouwelijke gametophyte in sommige Gnetophyta met veel vrije kernen in één cel., Eenmaal volwassen, is deze eencellige gametofyt 90% kleiner dan de vrouwelijke gametofyten in andere gymnosperm orden. Na bevruchting dient het resterende vrouwelijke gametofyteweefsel in gymnospermen als voedingsbron voor de zich ontwikkelende zygote (zelfs in Gnetophyta waar de diploïde zygote-cel veel kleiner is dan, en een tijdje leeft binnen de eencellige gametofyte).

de voorloper van de mannelijke Angiosperm gametofyt is een diploïde Microspore moedercel die zich in de helmknop bevindt., Zodra de microspore meiosis ondergaat, worden 4 haploïde cellen gevormd, elk waarvan een enkelcellige mannelijke gametophyte is. De mannelijke gametofyt zal zich ontwikkelen via een of twee rondes van mitose in de helmknoppen. Dit creëert een 2 of 3 cellige mannelijke gametophyte die bekend staat als de stuifmeelkorrel zodra dehiscing optreedt. Een cel is de buiscel, en de resterende cel/cellen zijn de zaadcellen. De ontwikkeling van de drie cellige mannelijke gametophyte voorafgaand aan dehiscing is veelvoudig geëvolueerd en is aanwezig in ongeveer een derde van angiosperm species die voor snellere bevruchting na bestuiving toestaan., Zodra de bestuiving plaatsvindt, groeit de buiscel in grootte en als de mannelijke gametofyt slechts 2 cellen in dit stadium is, ondergaat de enige spermacel mitose om een tweede spermacel te creëren. Enkel zoals in gymnosperms, verkrijgt de buiscel in angiosperms voedingsstoffen van het sporofytic weefsel, en kan vertakken in het stamperweefsel of direct naar de eicel groeien. Zodra de dubbele bevruchting is voltooid, zijn de buiscel en andere vegetatieve cellen, indien aanwezig, alles wat overblijft van de mannelijke gametofyt en snel degraderen.,

de vrouwelijke angiosperm gametofyt ontwikkelt zich in de eicel (gelegen in de vrouwelijke of Hermafrodiet bloem). Zijn voorloper is een diploïde megaspore die meiosis ondergaat die vier haploïde dochtercellen produceert. Drie van deze onafhankelijke gametofyte cellen degenereren, degene die overblijft is de gametofyte moedercel die normaal bestaat uit een kern. In het algemeen zal het dan delen door mitose totdat het bestaat uit 8 Kernen gescheiden in 1 eicel, 3 antipodale cellen, 2 synergetische cellen, en een centrale cel die twee kernen bevat., In bepaalde angiospermen komen speciale gevallen voor waarbij de vrouwelijke gametofyt niet 7 cel is met 8 Kernen. Aan het kleine uiteinde van het spectrum hebben sommige soorten volwassen vrouwelijke gametofyten met slechts 4 cellen, elk met één kernen. Omgekeerd, sommige soorten hebben 10 cellige volwassen vrouwelijke gametofyten bestaande uit 16 Totale kernen. Zodra dubbele bevruchting optreedt, wordt de eicel de zygote die dan wordt beschouwd als sporofyte Weefsel. Wetenschappers zijn het nog steeds niet eens over de vraag of de bevruchte centrale cel wordt beschouwd als gametofyte Weefsel., Sommige botanici beschouwen deze endospore als gametofytenweefsel met meestal 2/3 vrouw en 1/3 man, maar omdat de centrale cel voor dubbele bevruchting in speciale gevallen kan variëren van 1n tot 8n, variëren de bevruchte centrale cellen van 2n (50% man/vrouw) tot 9n (1/9 man, 8/9e vrouw). Andere botanici beschouwen de bevruchte endospore echter als sporofyt Weefsel. Sommigen geloven dat het geen van beide is.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *