Гаметофиты и спорофиты
Растения - это многообразные организмы, которые проявляют разную степень эволюции, которая варьируется от растений, которые не дифференцируются в листья стеблей и корней, таких как Thallophytes, к тем, которые полностью дифференцированы, например, покрытосеменные. Некоторые растения, такие как Cryptogams (Thallophytes, Bryophytes и Pteridophytes), не являются цветущими и не производят семена, тогда как Phenerogams цветут и производят семена. Даже среди Phenerogams, Gymnosperms имеют голые семена, однако, в покрытосеменных; семена хорошо защищены внутри плода. Жизненный цикл растений столь же сложный и разнообразный, как морфология или анатомия, или любой другой аспект этого. Независимо от уровня иерархии, все растения демонстрируют чередование генерации в воспроизводстве. Использование многоклеточного гаметофита попеременно с многоклеточным спорофитом в целях воспроизведения называется перемежаемость из поколение. В зависимости от уровня растения на эволюционной лестнице один этап более доминирует, чем другой. Эти два этапа различны в разных аспектах, как указано ниже.
Плоидность: Число наборов хромосом (ploidy) различно для обоих этих этапов. Гаметофиты гаплоиды (n) и имеют один набор хромосом, тогда как спорофиты диплоидны (2n), то есть имеют два набора хромосом.
Как они важны в чередовании поколений: Гаметофиты производят мужские и женские гаметы, митозом, который сливается с образованием зиготы, что, в свою очередь, приводит к диплоидному спорофиту, который генерирует гаплоидные споры, каждый из которых снова вызывает гаметофит. Этот процесс помогает чередуя гаплоидии с диплоидией. Спорофит размножается бесцеремонно и гаметофит половым путем.
Значимость: Для диплоидного (2n) спорофита для продуцирования гаплоидных (n) спор клетки должны подвергаться мейозу. Хотя поверхностный взгляд на это явление показывает его как своего рода биологическое явление, которое уменьшает количество хромосомных множеств, оно на самом деле связано с процессом гораздо более глубокого значения. Во время этого амитотического деления внутренний механизм ремонта клетки восстанавливает поврежденные части ДНК до нормального состояния, и когда повреждение является непоправимым, он убивает клетку, тем самым предотвращая отнесение аномалий к следующим поколениям, что дает адаптивное преимущество в пользу мейоза (1). Существует также избирательное преимущество в производстве спор гаплоидов. Когда аберрантная часть генетического материала проскальзывает через проверку механизма ремонта и образует спор, он устраняется окружающей средой, когда выраженная признака вызывает недостаток в гаметофите, который прорастает из него.
Слияние мужских и женских гамет, продуцируемых гаметофитами, дает преимущество генетической вариации и, как известно, вызывает сильную реакцию в полученном потомстве. Многие виды гарантируют, что мужские и женские гаметы не выпускаются одновременно, чтобы обеспечить перекрестное оплодотворение.
Спорофиты и гаметофиты в разных группах растений: Хотя оба эти этапа являются общими для всех групп растений, их статус и уровень сложности разные.
- морские водоросли: Спорофиты и гаметофиты в водорослях могут быть изоморфными (аналогичными) или анизофосфическими. В этой группе организмов гаметофит доминирует, тогда как спорофит ограничен зиготой (2).
- Мохообразные: Гаметофит долго живет среди этой группы растений. Спорофит питательно зависит от первого. Содержащая споры капсула, спорангиум получает свое питание через небольшой стебель, называемый щетинкой.
- птеридофиты: Они имеют сходство с предыдущими группами, когда она становится доминирующей фазой. Однако спорофит (Prothallus) независим, хотя он не так хорошо дифференцируется как его гаплоидный аналог. Он значительно мал по размеру. Листья или спорофиллы имеют споры на вентральной стороне в спорангиях.
- Голосеменные: Спорофит является доминирующим и гетероспорным. Отдельные мужские и женские гаметофиты являются общими, которые развиваются в микро и мегаспорах соответственно.
- Покрытосеменные: Так же, как и его коллега-член, несущий группу, у покрытосеменных есть спорофит как доминирующая форма. Единственное различие заключается в том, что гаметофит более сложным образом развивается в этой группе по сравнению с первым.
