Obsah
- TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
- Charakteristika sporofytov
- Charakteristika gametofytov
- Nekvaskulárne vs. vaskulárne rastliny
- Genetická kontrola výrobných procesov
Vo všetkých rastlinách a niektorých riasach existuje alterácia generácií, v ktorých druh má diploidnú a haploidnú fázu. Sexuálna reprodukcia má za následok gaméty, ktoré kombinujú dve bunky od rôznych jedincov. Meióza tiež produkuje gaméty. Haploidy obsahujú v každej bunke jednu sadu chromozómov. Diploidné bunky obsahujú dve sady chromozómov. V prípade rastlín sa haploidné a diploidné bunky delia prostredníctvom mitózy. Haploidná fáza rastlín sa nazýva gametofyt a diploidná fáza sa nazýva sporofyt. Potomkovia sa striedajú od diploidných sporofytov k haploidným gametofytom a späť po generácie. To znamená, že rastliny generujú dva rôzne druhy rastlín s rovnakým genetickým materiálom.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Rastliny existujú v generáciách striedania, ktoré sa nazývajú sporofyty a gametofyty. Sporofyty predstavujú diploidnú fázu rastlín.Gametofyty predstavujú haploidnú fázu rastlín.
Charakteristika sporofytov
Sporofyty sú diploidné rastliny, ktoré používajú meiózu na výrobu spór. Tieto spóry sú haploidné bunky, ktoré rastú na haploidné gametofyty. Megaspory rastú na ženské gametofyty a mikropóry rastú na mužské gametofyty. Meióza sa vyskytuje v sporangiu sporofytu a spôsobuje haploidné spóry. Tieto spóry obsahujú jednu bunku, ktorá sa môže stať ďalšou novou rastlinou bez párenia. Sporofyty sa vyvinuli vo vaskulárnych rastlinách, aby sa stali väčšími, dominantnejšími a dlhšou životnosťou v porovnaní s gametofytmi.
Charakteristika gametofytov
Gametofyty sú haploidné rastliny, ktoré používajú mitózu na výrobu haploidných gamét. Tieto gaméty sú samičky vo forme vajíčka (vajíčka) alebo samce vo forme spermií. Gametofyty obsahujú archegónium alebo ženský pohlavný orgán alebo obsahujú anteridium alebo mužský pohlavný orgán. Spermie a vajíčko sa v archegónium zjednotia, čím sa vytvorí diploidná zygote. Táto zygota sa stáva sporofytom. Cievne rastlinné gametofyty majú tendenciu byť oveľa menšie ako sporofyty, niekedy dokonca len niekoľko buniek. Pylové zrno predstavuje príklad samčieho gametofytu vo vaskulárnych rastlinách.
Nekvaskulárne vs. vaskulárne rastliny
Cievne a nevaskulárne rastliny vykazujú zaujímavé rozdiely medzi svojimi sporofytmi a gametofytmi. Cievne rastliny nevyžadujú toľko vody, aby sa darilo, a vykazujú svoju veľkú, dlho trvajúcu fázu sporofytov ako skutočná rastlina. Gymnospermy, ako sú ihličnany, obsahujú vo svojich šištičkách trochu tkaniva ženského gametofytu, napríklad borovicové oriešky. Tieto orechy obsahujú embryonálny diploidný sporofyt. Mužský ihličnanový gametofyt existuje ako peľ, ktorý je rozptýlený vetrom. Pokiaľ ide o kvitnúce rastliny, ako sú ovocné stromy a kvety, samice gametofytov obsahujú niekoľko buniek a bývajú vo vaječníku kvetu; samec existuje ako peľ. Malé gametofyty vaskulárnych rastlín žijú iba sezónu. Cievne rastliny, ktoré vytvárajú dva druhy spór a gametofytov, sa nazývajú heterosporické.
Nekvaskulárne rastliny, ako sú machorasty (ktoré zahŕňajú machy, pečeňové kôry a rohovce), vykazujú odlišné vlastnosti pre svoje gametofyty a sporofyty. Bryfyty zahŕňajú najstaršie rastlinné rastliny na planéte, ktoré existujú už viac ako 400 miliónov rokov. Vyžadujú vlhšie miesta pre svoj reprodukčný úspech. Ich sporofyty nie sú viditeľne dominantné. Ich generácia gametofytov je však viditeľnou fotosyntetickou časťou rastliny (ako je zelený mach), ktorá sa viaže na substráty skôr pomocou rhizoidov ako diploidných sporofytov. V skutočnosti ich sporofyty nie sú také dlhotrvajúce ako vo vaskulárnych rastlinách. Sporofyt sa tvorí z oplodneného vajíčka vo vnútri archegónia podobného banke a viaže sa na gametofyt cez penetračnú nohu. Sporofyt dostáva výživu od gametofytov. Sporofyt tvorí veľmi malú stopku nazývanú seta a jediné sporangium. Tento embryonálny sporofyt obklopuje ochranný obal zvaný calyptra. Jednobunkové spóry cestujú vetrom a klíčia iba vo vlhkom prostredí; na oplodnenie je potrebná voda. Potom tvoria novú rastlinu gametofytov, ktorá vytvára viac spór v cykle sporofytov. Pretože vytvárajú iba jeden druh spór a gametofytov, tieto nevaskulárne rastliny sa nazývajú homosporické.
Genetická kontrola výrobných procesov
Vedci sa naďalej učia viac alternatívnych generácií rastlín. Genetické štúdie machov ukazujú, že skupina proteínov s názvom KNOX pomáha riadiť rozvoj sporofytov. V angiosperme Arabidopsis thaliana, gén PKL je potrebný pre materské sporofyty na podporu rozvoja mužských a ženských gametofytov. Pokračujúci výskum prináša ešte fascinujúce aspekty komplexnej povahy procesov vytvárania sporofytov a gametofytov.