ЧТО ТАКОЕ ГАМЕТОФИТ? (ПРИМЕРЫ У РАЗНЫХ ВИДОВ) - БИОЛОГИЯ - 2024

Гаметофит является многоклеточным гаплоидным организмом , который происходит из гаплоидных спор , который имеет группу хромосом. Он соответствует гаплоидной фазе растения, предназначенного для производства гамет, и сексуальной фазе одной из двух альтернативных фаз жизненного цикла наземных растений и морских водорослей.

У этого организма развиваются половые органы, которые дают начало гаметам, гаплоидным половым клеткам, участвующим в оплодотворении. Это дает начало диплоидной зиготе, то есть имеет два набора хромосом.

Гаметофиты, растущие в террариуме. Неизвестный вид. Случайное дерево, из Wikimedia Commons

Из этих двух наборов хромосом один соответствует отцу, а другой - матери. При делении клеток зиготы образуется новый диплоидный многоклеточный организм.

На втором этапе жизненного цикла, известном как спорофит, его функция заключается в производстве гаплоидных спор посредством деления клеток, называемого мейозом.

Морфология гаметофита зависит от пола, то есть женские особи будут иметь одну форму, а мужские - другую.

Гаметофит в мохообразных

В этой группе растений (мхи, печеночники и рогатые) гаметофит является наиболее важной стадией биологического цикла.

Этот мохообразный гаметофит имеет долгую жизнь и не зависит от питания. Спорофиты обычно прикрепляются к гаметофитам и нуждаются в них.

У мхов спора начинает расти, прорастая и образуя клеточную нить, называемую протонемой.

При созревании гаметофит развивается в виде плотных побегов, которые дают начало половым органам или гаметангиям, которые являются продуцентами гамет. Яйца вырабатываются архегониями, а сперма - антеридиями.

В таких группах, как печеночники, принадлежащие к отряду Marchantiales, гаметы происходят из специализированных органов, называемых гаметофорами или гаметангиофорами.

Гаметофиты сосудистых растений

У всех сосудистых растений (со стеблем, листьями и корнями) преобладают спорофиты с тенденцией к появлению небольших, зависимых от спорофитов женских гаметофитов. Это становилось все более и более заметным по мере того, как растения эволюционировали в сторону формы размножения семенами.

Папоротники производят только один тип спор, называемых гомоспорами. Его гаметы экзоспорины, а это означает, что гаметофиты являются свободноживущими и развиваются за пределами стенки спор.

Эти экзоспорические гаметофиты могут быть двуполыми (однодомными), то есть иметь способность производить сперматозоиды и яйцеклетки в одном теле. Если они специализируются на женских и мужских организмах по отдельности, их называют раздельнополыми.

Гетероспоровые сосудистые растения (они производят как мегаспоры, так и микроспоры) имеют гаметофит, который развивается эндоспорически внутри стенки спор. В этом случае гаметофиты раздельнополые, производящие яйца или сперму, но не то и другое вместе.

Гаметофиты папоротников

У папоротников гаметофиты маленькие, фотосинтезируют и ведут свободный образ жизни, так как спорофиты не нужны им в пищу.

У видов Leptosporangiate dryopteris папоротника гаметофит является автотрофным (он производит свою собственную пищу), он фотосинтезирует и имеет структуру, называемую протало, которая производит гаметы. Протало поддерживает спорофит на его ранней многоклеточной стадии развития.

В некоторых группах, особенно в генеалогической ветви (Psilotaceae и Ophioglossaceae), гаметофиты находятся под землей и выживают, устанавливая микотрофные отношения с грибами.

Гаметофиты у ликофитов

У ликофитов продуцируются два разных типа гаметофитов. В семействах Huperziaceae и Lycopodiaceae проросшие спорами гаметофиты являются свободноживущими, подземными и микотрофными, что означает, что они получают пищу через симбиотические отношения с грибами.

В семействах Selaginella и Isoetes мегаспоры остаются прикрепленными к исходному спорофиту, и внутри него развивается мегагаметофит.

По мере созревания щели на стыке трилета открываются, облегчая проникновение мужских гамет в архегонии, где они контактируют с семяпочками.

Гаметофиты семенных растений

Растения, у которых есть семена, называются покрытосеменными и голосеменными, все они эндоспорические и гетероспоры.

У этих растений гаметофиты превращаются в многоклеточные организмы, когда они находятся в стенке спор, а мегаспоры остаются в спорангии.

У семенных растений микрогаметофит известен как пыльца. Когда пыльцевые зерна выходят из спорангия, микрогаметофиты семенного растения состоят из двух или трех клеток.

Все семенные растения являются гетероспорами и производят споры разного размера: большие женские споры и маленькие мужские споры.

Мегагаметофит развивается в мегаспоре сосудистых бессемянных растений и в мегаспорангии в шишке или цветке семенных растений.

Микрогаметофит семян, который представляет собой пыльцевое зерно, перемещается туда, где находится яйцеклетка, переносится физическим или животным переносчиком, и там он производит два сперматозоида путем митоза.

Голосеменные

У голосеменных растений мегагаметофит состоит из нескольких тысяч клеток и имеет от одной до нескольких архегоний, каждая с одной яйцеклеткой. Гаметофит превращается в ткань для хранения пищи в семенах.

Покрытосеменные

У покрытосеменных растений мегагаметофит сокращается до нескольких ядер и клеток и называется зародышевым мешком. Типичный эмбриональный мешок состоит из семи клеток и восьми ядер, одно из которых является яйцеклеткой.

Два ядра соединяются с ядром сперматозоида, образуя эндосперм, который затем трансформируется в ткань для хранения пищи в семени.

Семенные растения характеризуются тем, что мегаспоры удерживаются внутри спорофита тканями, называемыми покровами. Они имеют функцию обволакивания и защиты мегаспорангия.

У голосеменных растений мегаспоры окружены одним покровом, а у покрытосеменных - двумя покровами.

Набор, образованный мегаспорангием, мегаспорой и покровами, называется яйцеклеткой. Внутри каждой семяпочки женский гаметофит развивается из мегаспоры, производящей одну или несколько женских гамет.

Когда пыльцевые зерна прорастают и начинается их рост, появляется пыльцевая трубка, функция которой заключается во введении мужских гамет внутрь женского гаметофита в семяпочку.

У семенных растений женский гаметофит остается в семяпочке спорофита. Мужские гаметофиты содержатся в пыльцевых зернах и являются путешественниками, поэтому их можно переносить на большие расстояния ветром или опылителями, в зависимости от вида.

Гаметофиты у животных

У животных эволюционное развитие начинается с яйца или зиготы, которая проходит через серию митозов, образуя диплоидный организм.

По мере развития и созревания он образует гаплоидные гаметы на основе определенных диплоидных клеточных линий посредством мейоза. Мейоз называют гаметогенным или гаметическим.

Этот цикл присутствует у всех животных. Хотя нет чередования поколений, есть чередование двух ядерных фаз, одной гаплоидной (гаметы) и другой диплоидной (развитие организма путем митоза, начиная с яйца или зиготы).

Следовательно, мейоз является гаметическим, и этот цикл считается наиболее развитым у живых организмов.

Гетероморфия гаметофитов

У растений, обладающих гетероморфными гаметофитами, есть два типа гаметофитов. Поскольку они имеют разные формы и функции, их называют гетероморфами.

Гаметофит, ответственный за образование семяпочек, называется мегагаметофитом из-за его большого размера, а гаметофит, ответственный за производство сперматозоидов, называется микрогаметофитом. Если гаметофиты производят яйца и сперму на отдельных растениях, их называют двудомными.

Гетероспористые растения, такие как некоторые ликофиты, водные папоротники, а также все голосеменные и покрытосеменные, имеют два разных спорангии. Каждый из них производит одну спору и один тип гаметофита.

Но не все гетероморфные гаметофиты происходят от гетероспорических растений. Это означает, что у некоторых растений разные гаметофиты, производящие яйцеклетки и сперматозоиды.

Но эти гаметофиты происходят от спор одного и того же типа в одном спорангии, пример этого: растение Sphaerocarpos.

Ссылки

1. Бенничи, А. (2008). Происхождение и ранняя эволюция наземных растений: проблемы и соображения. Коммуникативная и интегративная биология, 212-218.
2. Кэмпбелл, Н. А. и Рис, Дж. Б. (2007). Биология. Мадрид: от редакции Médica Panamericana.
3. Гилберт, С. (2005). Биология развития. Буэнос-Айрес: от редакции Médica Panamericana.
4. Солнце, Т. (2014). Секс и одиночный папоротник. Наука, 423-424.
5. Уиттиер, Д. (1991). Гаметофит папоротника. Наука, 321-322.