Ποια είναι η εναλλαγή των γενεών;

Το εναλλαγή γενεών αποτελείται από τη διαδοχή δύο διαφορετικών γενεών του ίδιου είδους. Δηλαδή, τα φυτά εναλλάσσονται μεταξύ γενετοφυτών και γενεών σποριοφύτων, απλοειδών και διπλοειδών γενεών. Αυτό το φαινόμενο είναι χαρακτηριστικό του φυτικού βασιλείου, αν και μπορεί να συμβεί σε άλλα βασίλεια.

Τα φυτά γαμετοφύτων αναπαράγονται σεξουαλικά από γαμετών (η οποία είναι ο λόγος που ονομάζεται «γαμετοφύτων») και είναι απλοειδή, πράγμα που σημαίνει κύτταρα που παρουσιάζουν με ένα μόνο σύνολο χρωμοσωμάτων. 

Τα σποροφυτικά φυτά αναπαράγονται χωρίς σπορά μέσω σπορίων (εξ ου και η ονομασία "σπορόφυτα") και είναι διπλοειδή, πράγμα που σημαίνει ότι κάθε χρωμόσωμα του κυτταρικού πυρήνα αντιγράφεται. 

Σύμφωνα με Hofmeister (1862, που αναφέρθηκε από Haig, David), την πρώτη γενιά, το γαμετόφυτο, έχει ως στόχο να δημιουργήσει τις σεξουαλικά όργανα, ενώ η δεύτερη γενιά, ο σποροφύτων, στοχεύει την παραγωγή των αναπαραγωγικών κυττάρων σε μαζικές ποσότητες ( σπόρια), τα οποία θα δημιουργήσουν μια άλλη γενεά των γαμετόφυτων. 

Κύκλος εναλλαγής

Οι σποροφύτες έχουν δομές (σποράγγια) που παράγουν σπόρια μέσω μείωσης, μια διαδικασία που αναφέρεται στην κυτταρική διαίρεση που έχει ως αποτέλεσμα τέσσερα κύτταρα που έχουν το μισό χρωμοσωμικό φορτίο του προγόνου. Επομένως, αυτά τα σπόρια είναι απλοειδή. 

Τα σπορίδια του χαλωδού διέρχονται από μια διαδικασία μίτωσης (κυτταρική διαίρεση που παράγει δύο κύτταρα ταυτόσημα με το μητρικό κύτταρο), δημιουργώντας οργανισμούς γαμετοφυτών. Όταν φθάσουν στην ωριμότητα, θα παράγουν απλοειδή γαμέτες: ωάρια και σπέρμα.

Οι γαμετοί παράγονται σε γαμετάγγια μέσω της διαδικασίας της μίτωσης.

Οι γκαμετάγγιοι αντιπροσωπεύουν τις αναπαραγωγικές συσκευές των φυτών: το αρσενικό ονομάζεται αντερίδιο ενώ το θηλυκό ονομάζεται archegonio. 

Η ένωση γαμετών που παράγεται από γαμετόφυτα θα δημιουργήσει ένα διπλοειδές ζυγωτό, το οποίο θα γίνει σπορόφυτο άτομο. Μόλις φθάσει σε ωρίμανση, αυτό το εργοστάσιο θα παράγει σπόρια, ξεκινώντας ξανά τον κύκλο.

Μία από τις δύο γενιές είναι κυρίαρχη ενώ η άλλη υποχωρεί. Τα κυρίαρχα άτομα τείνουν να ζουν περισσότερο και να μεγαλώνουν περισσότερο από άλλα. Τα υπολειπόμενα άτομα είναι συνήθως πολύ μικρά και, σε ορισμένες περιπτώσεις, ζουν στον κυρίαρχο οργανισμό.

Σε φυτά μη αγγειακά ή βρυοφυτικά, κυριαρχούν τα γαμετόφυτα. Ωστόσο, στα αγγειακά φυτά, τα σπορόφυτα κυριαρχούν.

Εναλλαγή γενεών σε βρυόφυτα

Οι βρυόφυτες είναι μη αγγειακά φυτά, πράγμα που σημαίνει ότι δεν έχουν κυκλοφορικό σύστημα, επομένως, εξαρτώνται από την υγρασία του περιβάλλοντος για να επιβιώσουν. Συνήθως, είναι μικρές.

Τα άτομα γαμετοφυτών είναι η κυρίαρχη γενιά αυτού του είδους. Ένα παράδειγμα αυτών των φυτών είναι βρύα. 

Εναλλαγή γενεών στο βρύα

Τα βρύα είναι μη αγγειακά φυτά, πράγμα που σημαίνει ότι η γενετοφόρα γενιά είναι η κυρίαρχη. Το πιο ανεπτυγμένο τμήμα της βρύου είναι το γαμετόφυτο και στο πάνω μέρος του μπορείτε να δείτε το φυτό σπορόφυτου, το οποίο έχει μειωμένες διαστάσεις.

Μερικά από αυτά τα γαμετόφυτα έχουν προκαταρκτικές, που έχουν σχήμα σάκου, ενώ άλλοι έχουν αρχεγνία, σχήμα σαν μπουκάλι. Στα αστερίδια, παράγονται μεγάλες ποσότητες αντεροζιδών που μπορούν να μετατοπιστούν χάρη σε ένα μαστίγιο (νήμα τοποθετημένο στο εξωτερικό τοίχωμα του κυττάρου, παρόμοιο με ένα μαστίγιο).

Από την άλλη πλευρά, στην αρχαιολογία, παράγεται μια ενιαία οσφαίρα, η οποία στερείται σημαδιών και ως εκ τούτου είναι ακίνητη. Τα αντεροζωίδια απελευθερώνονται προς τα έξω και, με την υγρασία του φυτού, κινούνται προς την οσφαίρα και τα λιπαίνουν για να δημιουργήσουν ένα ζύγω.

Αυτοί οι ζυγωτοί έχουν χρωμοσώματα από τους δύο γονείς και προκαλούν τη δημιουργία διπλοειδούς ή σποριοφύτου. Αξίζει να σημειωθεί ότι ζυγωτούς διπλοειδή είναι εξαιρετικά ευάλωτα, γι 'αυτό και η oosphere φορέα των φυτών κρατά μέσα και ως εκ τούτου, το φυτό σποροφύτων μεγαλώνει σε εργοστάσιο γαμετόφυτο.

Το σπορόφυτο άτομο αποτελείται από ένα νήμα που κορυφώνεται σε μια κάψουλα που μοιάζει με ένα κουδούνι. Μόλις ωριμάσει ο ζυγώτης, η κάψουλα ανοίγει και απελευθερώνει μικροσκοπικά απλοειδή κύτταρα που θα αναπτυχθούν ως άτομα γαμετοφυτών.

Φωτογραφίες ανακτήθηκαν από word-builders.org

Εναλλαγή των γενεών σε τραχειόφυτα

Τα τραχεόφυτα είναι φυτά που έχουν αγγειακούς ιστούς. Διακρίνονται σε γυμνοσπερμούς (κωνοφόρα φυτά) και αγγειοσπερμούς (ανθοφόρα φυτά). Σε αντίθεση με τα βρυόφυτα, αυτά τα φυτά προστατεύουν τα έμβρυά τους μέσω των σπόρων.

Η διπλοειδής γενιά, ή το σπορόφυτο, είναι η κυρίαρχη. Ένα παράδειγμα ενός φυτού τραχειόφυτου είναι η φτέρη. 

Εναλλαγή γενεών σε φτέρες

Το πιο ορατό τμήμα των φτέρνας είναι ένα σπορόφυτο. Το σπορόφυτο παράγει φύλλα που ονομάζονται φύλλα, τα οποία παράγουν sori, ομάδες μικροσκοπικών σπόρων. Όταν το sori ωριμάσει, τα σπόρια απελευθερώνονται και, τελικά, αγγίζουν το έδαφος.

Αυτά τα σπόρια δημιουργούν το γαμετόφυτο, που ονομάζεται prothallus, το οποίο είναι πολύ μικρό και ξεχωρίζει από το μητρικό φυτό.

Ο κύκλος ζωής σας μειώνεται σε μερικές ημέρες. Αυτοί οι οργανισμοί παράγουν γαμέτες που αργότερα θα δεσμεύονται με άλλους. Το νέο φυτό, το σπορόφυτο, αναπτύσσεται πάνω στο γαμετόφυτο, το οποίο επιδεινώνεται και τελικά πεθαίνει, αρχίζοντας από ένα νέο κύκλο.

Εναλλαγή γενεών σε αγγειόσπερμα

Όπως και στις φτέρες, το κυρίαρχο φυτό των αγγειοσπερμών είναι ένα σπορόφυτο. Από την άλλη πλευρά, το γαμετόφυτο είναι μια μικροσκοπική δομή που βρίσκεται στο λουλούδι του φυτού. Στα αγγειόσπερμα υπάρχουν δύο διεργασίες γονιμοποίησης.

Στην πρώτη, ένα αρσενικό κύτταρο συγχωνεύεται με ένα απλοειδές κύτταρο, δημιουργώντας ένα διπλοειδές ζύγω. Στη δεύτερη διαδικασία, ένα αρσενικό κύτταρο συγχωνεύεται με ένα άλλο διπλοειδές, δημιουργώντας ένα ενδοσπέρμιο, έναν αποθεματικό ιστό από τον οποίο γεννιούνται οι σπόροι των αγγειόσπερμων..

Αναφορές

1. Εναλλαγή γενεών. Ανακτήθηκε στις 24 Φεβρουαρίου 2017, από το libertyprepnc.com.
2. Εναλλαγή της Γενιάς . Ανακτήθηκε στις 24 Φεβρουαρίου 2017, από το msu.edu.
3. Krempels, D. Εργαστήριο για την εναλλαγή των γενεών. Ανακτήθηκε στις 24 Φεβρουαρίου 2017, από bio.miami.edu.
4. Οι συντάκτες της εγκυκλοπαίδειας Britannica. Εναλλαγή γενεών. Ανακτήθηκε στις 24 Φεβρουαρίου 2017, από britannica.com.
5. Προέλευση της εναλλαγής των γενεών. Ανακτήθηκε στις 24 Φεβρουαρίου 2017, από mpb.ou.edu/pbio5264/generations.pdf.
6. Robinson, R. (2002). Εναλλαγή γενεών. Ανακτήθηκε στις 24 Φεβρουαρίου 2017, από το encyclopedia.com.
7. Haig, D. (2008). Ομολογική έναντι αντιθετικής εναλλαγής των γενεών και η προέλευση των σποριοφύτων. Ανακτήθηκε στις 24 Φεβρουαρίου 2017, από dash.harvard.edu.
8. ΜΗΤΟΣΙΣ, ΜΕΙΩΣΗ και την εναλλαγή των γενεών. Ανακτήθηκε στις 24 Φεβρουαρίου 2017, από botanicgardens.ie/educ/mitosis.pdf.
9. Βιολογία φυτών . Ανακτήθηκε στις 24 Φεβρουαρίου 2017, από το shmoop.com
10. Εναλλαγή γενεών: Πώς πολεμούν τα φύλλα στη γη. Ανακτήθηκε στις 24 Φεβρουαρίου 2017 από την world-builders.org.
11. Kent, L. (1997). Μελέτη της εναλλαγής των γενεών των βρυοφυτικών στο εργαστήριο. Ανακτήθηκε στις 24 Φεβρουαρίου 2017, από saps.org.uk.
12. Ο κύκλος ζωής των φυτών: Εναλλαγή των γενεών. Ανακτήθηκε στις 24 Φεβρουαρίου 2017, από sparknotes.com.