Gametofit

Gametofit

u roślin lądowych anisogamia jest uniwersalna. Podobnie jak u zwierząt, gamety żeńskie i męskie nazywane są odpowiednio jajami i plemnikami. W zachowanych roślinach lądowych sporofit lub gametofit może być zredukowany (heteromorficzny).

mszaki

u mszaków (mchy, wątrobowce i rogowce) gametofit jest najbardziej widocznym etapem cyklu życiowego. Gametofity mszalne żyją dłużej, są niezależne od pożywienia, a sporofity są przyłączone do gametofitów i od nich zależne., Kiedy zarodnik mchu kiełkuje, rośnie, aby wytworzyć włókno komórek (zwane protonemą). Dojrzały gametofit mchów rozwija się w pędy liściowe, które wytwarzają narządy płciowe (gametangia), które wytwarzają gamety. Jaja rozwijają się w archegonii, a plemniki w anteridii.

w niektórych grupach mszaków, takich jak wiele wątrobowców z rzędu Marchantiales, gamety są produkowane na wyspecjalizowanych strukturach zwanych gametoforami (lub gametangioforami).,

rośliny Naczyniowedytuj

wszystkie rośliny naczyniowe są sporofitami dominującymi, a tendencja do mniejszych i bardziej sporofitowych gametofitów żeńskich jest widoczna, ponieważ rośliny lądowe ewoluowały rozmnażanie przez nasiona.Te rośliny naczyniowe, takie jak kosaciec i wiele paproci, które produkują tylko jeden typ zarodników, są uważane za homosporalne. Mają egzosporyczne gametofity — czyli gametofity są wolnożyjące i rozwijają się poza ścianą zarodników., Egzosporyczne gametofity mogą być albo Biseksualne, zdolne do wytwarzania zarówno plemników, jak i jaj w tym samym talu (jednorodne), albo wyspecjalizowane w osobne organizmy męskie i żeńskie (dwurodne).

u heterosporowych roślin naczyniowych (roślin wytwarzających zarówno mikrospory, jak i megaspory) gametofity rozwijają się endosporowo (w obrębie ściany zarodników). Te gametofity są dioiczne, produkują plemniki lub jaja, ale nie oba.,

Paprociaedytuj

u większości paproci, na przykład u paproci leptosporangiate Dryopteris, gametofit jest fotosyntetycznym wolnożyjącym organizmem autotroficznym zwanym prothallus, który wytwarza gamety i utrzymuje sporofit we wczesnym rozwoju wielokomórkowym. Jednak w niektórych grupach, zwłaszcza w kladzie obejmującym Ophioglossaceae i Psilotaceae, gametofity są podziemne i ustępują tworząc związki mykotroficzne z grzybami. Paprocie homosporalne wydzielają substancję chemiczną o nazwie anteridiogen.,

LycophytesEdit

istniejące likofity wytwarzają dwa różne rodzaje gametofitów. W rodzinach homosporowatych Lycopodiaceae i Huperziaceae zarodniki kiełkują w Biseksualne, wolno żyjące, podziemne i mykotroficzne gametofity, które czerpią składniki odżywcze z symbiozy z grzybami. U Isoetes i Selaginella, które są heterosporami, mikrospory i megaspory są rozproszone ze sporangii pasywnie lub przez aktywne wyrzucanie. Mikrospory wytwarzają mikrogametofity, które wytwarzają plemniki. Megaspory wytwarzają zredukowane megagametofity wewnątrz ściany zarodników., W momencie dojrzałości pęknięcia megaspore otwierają się w szwie tryletowym, aby umożliwić gametom męskim dostęp do komórek jajowych w archegonii wewnątrz. Gametofity Izoety wydają się być podobne pod tym względem do wymarłych karbońskich lycophytes lepidodendron i Lepidostrobus.

rośliny Nasienneedytuj

cykl życia gametofitów roślin nasiennych jest jeszcze bardziej skrócony niż u taksonów bazalnych (paproci i likofitów). Gametofity roślin nasiennych nie są organizmami niezależnymi i zależą od dominującej sporofitu tkanki składników odżywczych i wody., Z wyjątkiem dojrzałego pyłku, jeśli tkanka gametofitu zostanie oddzielona od sporofitu, nie przetrwa. Ze względu na tę złożoną zależność i niewielki rozmiar tkanki gametofitu, w niektórych sytuacjach jednokomórkowa, różnicowanie za pomocą ludzkiego oka lub nawet mikroskopu między tkankami nasiennymi gametofitu i sporofitu może być wyzwaniem. Podczas gdy tkanka gametofitu roślin nasiennych składa się zazwyczaj z jednojądrowych haploidalnych komórek (1 x n), mogą wystąpić szczególne okoliczności, w których ploidy znacznie się różnią, mimo że nadal są uważane za część gametofitu.,

w gymnospermach gametofity męskie wytwarzane są wewnątrz mikrospor w obrębie mikrosporangii znajdujących się wewnątrz stożków męskich lub mikrostrobili. W każdym mikrosporze wytwarzany jest jeden gametofit składający się z czterech haploidalnych komórek powstałych w wyniku podziału mejotycznego diploidalnej komórki macierzystej mikrosporu. Po osiągnięciu dojrzałości każdy gametofit mikrosporowy staje się ziarnem pyłku. Podczas jego rozwoju woda i składniki odżywcze, których potrzebuje gametofit męski, są dostarczane przez tkankę sporofitu, dopóki nie zostaną uwolnione do zapylenia., Liczba komórek każdego dojrzałego ziarna pyłku różni się w zależności od rzędu gymnosperm. Cycadophyta mają 3 ziarna pyłku komórkowego, a Ginkgophyta 4 ziarna pyłku komórkowego. Gnetophyta może mieć 2 lub 3 ziarenka pyłku w zależności od gatunku, a ziarna pyłku Coniferophyta różnią się znacznie od jednokomórkowych do 40. Jedna z tych komórek jest zazwyczaj komórką zarodkową, a inne komórki mogą składać się z pojedynczej komórki probówki, która rośnie, tworząc rurkę pyłkową, sterylne komórki i/lub komórki protalialne, które są zarówno komórkami wegetatywnymi bez istotnej funkcji rozrodczej., Po pomyślnym zapyleniu gametofit męski nadal się rozwija. Jeśli w mikrostrobilusie nie rozwinęła się komórka rurkowa, powstaje ona po zapyleniu przez mitozę. Komórka rurkowa wyrasta w tkankę diploidalną żeńskiego stożka i może rozgałęziać się w tkankę megastrobilus lub rosnąć prosto w kierunku komórki jajowej. Tkanka sporofityczna megastrobilus dostarcza na tym etapie składników odżywczych dla gametofitu męskiego., W niektórych gymnosperms, komórka rurki utworzy bezpośredni kanał z miejsca zapylenia do komórki jajowej, w innych gymnosperms, komórka rurki pęknie w środku tkanki sporofitu megastrobilus. Dzieje się tak, ponieważ u niektórych Gymnosperm zleceń, komórka zarodkowa jest nonmobile i bezpośrednia ścieżka jest potrzebna, jednak w Cycadophyta i Ginkgophyta, komórka zarodkowa jest mobilna ze względu na wici jest obecny i bezpośrednie ścieżki komórki rurki z miejsca zapylenia do jaja nie jest potrzebne., U większości gatunków komórka zarodkowa może być dokładniej opisana jako komórka plemnikowa, która kojarzy się z komórką jajową podczas zapłodnienia, choć nie zawsze tak jest. U niektórych gatunków Gnetophyta komórki zarodkowe uwalniają dwa jądra plemników, które przechodzą Rzadki proces podwójnego zapłodnienia Gymnosperm zachodzący wyłącznie z jądrami plemników, a nie z fuzją rozwiniętych komórek. Po zakończeniu zapłodnienia we wszystkich rzędach pozostała tkanka gametofitu męskiego ulegnie pogorszeniu.,

wiele przykładów zmienności liczby komórek w dojrzałych gametofitach żeńskich roślin nasiennych przed zapłodnieniem. Każda komórka zawiera jedno jądro, o ile nie zaznaczono inaczej. A: typowy 7-komórkowy, 8-nukleinowy angiosperm żeński gametofit (ex. Tilia americana). B: typowy gametofit żeński gymnosperm z wieloma haploidalnymi komórkami somatycznymi zilustrowanymi siatką plastra miodu i dwoma haploidalnymi komórkami zarodkowymi (ex. Ginkgo biloba). C: nienormalnie duży 10-komórkowy, 16-nukleinowy angiosperm żeński gametofit (ex. Peperomia dolabriformis)., D: nienaturalnie Małe 4-komórkowe, 4-nukleinowe angiosperm żeńskie gametofity (ex. Amborella trichopoda). E: nietypowy gametofit żeński gymnosperm, który jest jednokomórkowy z wieloma wolnymi jądrami otaczającymi wyobrażoną wakuolę środkową (ex. Gnetum gnemon). Niebieski: komórka jajowa. Ciemnopomarańczowy: komórka synergiczna. Żółty: komórka akcesoriów. Zielony: komórka antypodowa. Komórka Centralna. Fioletowy: pojedyncze nucelli.

gametofit żeński u gymnosperms różni się od gametofitu męskiego tym, że cały cykl życiowy spędza w jednym narządzie, jaju zlokalizowanym wewnątrz megastrobilus lub żeńskiego stożka., Podobnie jak gametofit męski, gametofit żeński zwykle jest w pełni zależny od otaczającej tkanki sporofitycznej w odniesieniu do składników odżywczych i oba organizmy nie mogą być rozdzielone. Jednak niektóre gametofity żeńskie zawierają chlorofil i mogą wytwarzać część własnej energii, choć nie wystarczy, aby utrzymać się bez uzupełniania przez sporofity. Gametofit żeński tworzy z diploidalnego megaspora, który ulega mejozie i zaczyna być wyodrębniony. Wielkość dojrzałego gametofitu żeńskiego różni się drastycznie w zależności od rzędu gymnospermia., W Cycadophyta, Ginkgophyta, Coniferophyta i niektórych Gnetophyta, jednokomórkowy gametofit żeński przechodzi wiele cykli mitozy, kończąc się składający się z tysięcy komórek raz dojrzałych. Przynajmniej dwie z tych komórek są komórkami jajowymi, a reszta to halploidalne komórki somatyczne, ale może być więcej komórek jajowych i ich ploidy, choć zazwyczaj haploidalne, mogą się różnić. U „Gnetophyta” gametofit żeński pozostaje jednokomórkowy. Mitoza występuje, ale nigdy nie dochodzi do podziałów komórkowych. W wyniku tego dojrzały gametofit żeński u niektórych Gnetofitów posiada wiele wolnych jąder w jednej komórce., Po dojrzeniu ten jednokomórkowy gametofit jest o 90% mniejszy od gametofitów żeńskich z innych rzędów gymnosperm. Po zapłodnieniu pozostała tkanka gametofitu żeńskiego u gymnospermów służy jako źródło pożywienia dla rozwijającej się zygoty (nawet u Gnetophyta, gdzie diploidalna komórka zygoty jest wtedy znacznie mniejsza i przez pewien czas żyje w obrębie pojedynczego gametofitu).

prekursorem męskiego gametofitu angiosperm jest diploidalna mikrosporowa komórka macierzysta znajdująca się wewnątrz pylnika., Gdy mikrospor ulega mejozie, powstają 4 haploidalne komórki, z których każda jest pojedynczym komórkowym gametofitem męskim. Gametofit męski rozwija się przez jedną lub dwie rundy mitozy wewnątrz pylnika. Tworzy to 2 lub 3-komórkowy gametofit męski, który staje się znany jako ziarno pyłku po odfiltrowaniu. Jedna komórka jest komórką probówki, a pozostałe komórki / komórki są plemnikami. Rozwój trzech komórek gametofitu męskiego przed odsiebaniem ewoluował wielokrotnie i jest obecny u około jednej trzeciej gatunków angiosperm, co pozwala na szybsze zapłodnienie po zapyleniu., Po zapyleniu komórki tubki rosną i jeśli gametofit męski ma tylko 2 komórki na tym etapie, pojedyncza komórka plemnika ulega mitozie, tworząc drugą komórkę plemnika. Podobnie jak u gymnosperms, komórka rurki w angiosperms otrzymuje składniki odżywcze z tkanki sporofitycznej i może rozgałęziać się w tkance słupka lub rosnąć bezpośrednio w kierunku owule. Po zakończeniu podwójnego zapłodnienia komórka rurkowa i inne komórki wegetatywne, jeśli są obecne, są wszystkim, co pozostaje z gametofitu męskiego i wkrótce ulegają degradacji.,

żeński gametofit okrytonasienny rozwija się w owule (znajdującej się wewnątrz kwiatu samicy lub hermafrodyty). Jego prekursorem jest diploidalny megaspore, który ulega mejozie, która wytwarza cztery haploidalne komórki potomne. Trzy z tych niezależnych komórek gametofitowych ulegają degeneracji, pozostała jest gametofitowa komórka macierzysta, która zwykle składa się z jednego jądra. Na ogół dzieli się przez mitozę, aż składa się z 8 jąder rozdzielonych na 1 komórkę jajową, 3 komórki antypodowe, 2 komórki synergiczne i komórkę centralną, która zawiera dwa jądra., W wybranych okrytonasiennych występują szczególne przypadki, w których gametofit żeński nie ma 7 komórek z 8 jądrami. Na małym końcu spektrum niektóre gatunki mają Dojrzałe gametofity żeńskie z tylko 4 komórkami, każdy z jednym jądrem. Z kolei niektóre gatunki mają 10 komórek dojrzałych gametofitów żeńskich składających się z 16 jąder całkowitych. Po podwójnym zapłodnieniu komórka jajowa staje się zygotą, która jest następnie uważana za sporofitową tkankę. Naukowcy nadal nie zgadzają się, czy zapłodniona komórka centralna jest uważana za tkankę gametofitu., Niektórzy botanicy uważają ten endospor za tkankę gametofitową z typowo 2/3 żeńską i 1/3 męską, ale ponieważ komórka Centralna przed podwójnym zapłodnieniem może wahać się od 1N do 8n w szczególnych przypadkach, zapłodnione komórki Centralne wahają się od 2n (50% Mężczyzna/Kobieta) do 9n (1/9 mężczyzna, 8/9 kobieta). Jednak inni botanicy uważają zapłodniony endospor za sporofitową tkankę. Niektórzy uważają, że nie.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *