Fáze a charakteristiky životního cyklu kapradiny (s obrázky)

3776
Basil Manning

V životní cyklus kapradiny existují dvě dobře diferencované fáze: sporofyt a gametofyt, nazývané také diploidní a haploidní fáze. Diploidní fáze je nepohlavní a diploidní sexuální.

Kapradiny jsou suchozemské rostliny, které neprodukují semena. Tyto rostliny se obvykle označují jako rostliny produkující vaskulární spory a lze je snadno identifikovat podle listů, které často vypadají jako peří..

Existuje mnoho různých kapradin: jeden z nejnovějších počtů uvádí, že v současné době existuje více než 13 000 druhů, které jsou distribuovány hlavně v tropických zalesněných oblastech planety, kde je teplota relativně teplá, je zde vysoká vlhkost a hodně odstín..

Protože se kapradiny množí sporami, mohou růst na různých místech, včetně stonků a větví stromů, hromád kamenů, shluků mrtvých listů, rybníků a močálů..

Říká se, že kapradiny jsou cévnaté rostliny, protože mají systém „žil“, které jim umožňují transportovat vodu a živiny po celém těle, a to stejným způsobem, jaký se vyskytuje v kvetoucích rostlinách (krytosemenných rostlinách) a jehličnanech (gymnospermech), což jsou vaskulární rostliny. se semeny.

Navzdory této důležité podobnosti se však kapradiny liší od „vyšších“ rostlin, jako jsou krytosemenné rostliny a gymnospermy, tím, že k pohlavní reprodukci potřebují vodní plochy, což u jiných rostlin neplatí..

Jak je kapradina?

Díly kapradí

Kapradiny jsou rostliny s krásnými listy, vysoce ceněné z hlediska okrasnosti. Rostlina, kterou si spojujeme s tímto názvem, však představuje pouze jednu z fází životního cyklu, kterou známe jako sporofyt.

Větve sporofytů mají ve své struktuře listy a jsou známy jako listy. Listy, které obklopují větve, se nazývají letáky nebo boltce.

Vějířovitý list

Letáky, stejně jako listy vyšších rostlin, mají dvě „tváře“, které můžeme nazvat vyšší, ten, který "vypadá" nahoru, a dolní, ten, který se „dívá“ dolů.

Mnoho letáků má na spodní straně jakési tmavé skvrny (načervenalé, zelené, nažloutlé, hnědé nebo načernalé), které obsahují nespočet spór. Listy, které mají letáky s těmito vlastnostmi, se nazývají úrodné listy.

Kapradiny, stejně jako většina rostlin, mají kořeny nebo oddenky které jim pomáhají držet se substrátů, na kterých rostou a kterými absorbují vodu a velké množství živin.

- Výtrusy

Spory na zadní straně listů

Spory jsou téměř mikroskopické struktury, ze kterých se může vytvořit nová kapradina.

Fotografie vějířovitých listů, kde lze vidět Sori

Tmavé skvrny pod letáky, které jsou známé jako Soros, odpovídají souboru sporangie, které jsou jako „pytle“, které nesou výtrusy.

Tyto sporangie mohou být „otevřené“ vzduchu přímo nebo mohou být pokryty membránou známou jako indický.

Životní cyklus kapradiny

Kapradiny mají životní cyklus, který se prezentuje střídání generací. Jinými slovy, jeho životní cyklus vyžaduje dokončení dvou generací rostlin..

Tyto dvě generace se od sebe liší, pokud jde o několik aspektů, a jednou z nich je chromozomální zátěž. Kapradina tedy prochází generací diploidní, kde se účastní sporofyt, který jsme právě popsali, a pro další generaci haploidní, Je znám jako chránit to nebo gametofyt.

Generace diploidů sestává z rostliny se dvěma sadami identických chromozomů v každé buňce (2n), zatímco generace haploidů má polovinu z nich, to znamená, že má jednu sadu chromozomů druhu (n).

Sporofyt

Popíšeme-li životní cyklus kapradiny začínající sporofytem, ​​což je rostlina, kterou známe jako kapradinu, můžeme říci, že začíná tvorbou výtrusy.

V letácích jsou spory tvořeny procesem buněčného dělení nazývaného redukční dělení buněk, pomocí kterých se vytvářejí haploidní spory (n).

Tento proces je velmi podobný procesu, který probíhá v pohlavních žlázách zvířat za účelem produkce vajíček a spermií, což jsou pohlavní buňky..

Gametofyt

Když vítr nebo nějaké zvíře rozptýlí spóry, mohou tyto spadnout na vhodný substrát a klíčit, vydělením mitóza trénovat gametofyt nebo chránit to, haploidní rostlinná struktura (n) ve tvaru ledviny nebo srdce (jak je popsáno v některých knihách).

Gametofyty jsou mnohem menší než sporofyty, proto si slovo „kapradina“ spojujeme pouze s listnatými rostlinami, které jsme dříve popsali..

- Gamety

Gametofyt se dělí mitózou a roste ve velikosti a počtu buněk. Jeho struktura je trochu „primitivní“, protože má jen několik rhizoidů a málo diferencované listy..

Dříve nebo později gametofyt, který vznikl z haploidní spory, produkuje buňky zvané gamety, což jsou také haploidní buňky, jejichž osudem je fúze s jinou komplementární buňkou za vzniku diploidní rostliny, tj. sporofytu.

Některé protály produkují mužské a ženské gamety současně, ale jiné produkují pouze jednu ze dvou. Specializovaná struktura, kterou gametofyty produkují ženské gamety (vajíčka nebo buňky vajíčka), je známá jako archegonium a to z těch mužských antheridium.

- Oplodnění

Jedním z velkých rozdílů mezi „vyššími“ cévnatými rostlinami a kapradinami je produkce semen. Semena jsou extrémně odolné disperzní struktury, které umožňují obživu rostlinného druhu i za nepříznivých podmínek..

Kapradina se semeny v tropickém pralese

Na druhé straně kapradiny nepochybně potřebují vodu, protože k oplodnění, tj. Procesu fúze ženské gamety s mužskou gametou, dochází ve vodě.

Pokud je tam voda, pak mužské gamety, které jsou bičíkovité a pohyblivé, mohou plavat, aby se dostaly k ženským gametám (stále „připevněným“ k gametofytu) a oplodnily je a vytvořily zygota, což je diploidní buňka (2n), která je výsledkem kombinace poloviny chromozomů dvou různých rostlin.

Je důležité poznamenat, že se může stát, že stejný gametofyt produkuje oba typy pohlavních buněk, u nichž by mohlo dojít k „samooplodnění“.

- Zygota

Zygota, má-li kolem sebe správné podmínky, se vydělí mitózou a znovu vytvoří a sporofyt diploid, který bude schopen znovu produkovat haploidní spory a dokončí tak životní cyklus.

Celkem…

Pokud bychom měli uvést životní cyklus kapradiny, mohli bychom napsat něco takového:

  1. Diploidní fáze, nazývaná sporofyt, produkuje haploidní spory meiózou.
  2. Spory jsou rozptýleny větrem nebo jinými látkami a klíčí na substrátu, čímž vzniká gametofyt, což je haploidní fáze..
  3. Buňky gametofytu se dělí mitózou. Gametofyty tvoří ženské a mužské gamety ve strukturách nazývaných archegonium a antheridium..
  4. Mužské gamety jsou bičíkovité buňky. Když je v prostředí voda, může spermiová buňka z gametofytu plavat do archegonia, které obsahuje vajíčka jiného gametofytu, a oplodnit jej a vytvořit zygotu..
  5. Zygota, diploidní buňka, se dělí postupně mitózou a tvoří sporofyt, který může znovu produkovat meiotické spory a dokončit cyklus.

Nepohlavní reprodukce ve kapradinách

Životní cyklus, který jsme právě přezkoumali, uvažuje o sexuální reprodukci kapradiny, nicméně tyto rostliny se mohou také množit nepohlavně, jak je běžné u mnoha rostlinných organismů..

The apogamie Je to jedna z metod, které se kapradiny musí rozmnožovat nepohlavně a mají co do činění s tvorbou sporofytů přímo z gametofytů, aniž by došlo k oplodnění.

Obvykle se provádí, když podmínky nejsou dostatečné pro reprodukci, například v dobách nebo obdobích sucha..

Kromě apogamie se také ukázalo, že některé kapradiny mohou na špičkách některých listů vytvářet jakési „miniaturní kapradiny“, které se mohou oddělit a spadnout na substrát, kde mohou vyvinout kořeny a vytvořit rostlinu identickou s jejími. “ rodič “.

Reference

  1. Banks, J. A. (1999). Vývoj gametofytů u kapradin. Roční přehled biologie rostlin, 50 (1), 163-186.
  2. Fernández, H., Bertrand, A. M. a Sánchez-Tamés, R. (1999). Biologické a nutriční aspekty spojené s množením kapradin. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 56 (3), 211-214.
  3. Nabors, M. W. (2004). Úvod do botaniky (č. 580 N117i). Pearson.
  4. Raven, P. H., Evert, R. F. a Eichhorn, S. E. (2005). Biologie rostlin. Macmillana.
  5. Schneider, H., Schuettpelz, E., Pryer, K. M., Cranfill, R., Magallón, S., & Lupia, R. (2004). Kapradiny se diverzifikovaly ve stínu krytosemenných rostlin. Nature, 428 (6982), 553-557.
  6. Yatskievych, G. (2001). Pteridofyty (kapradiny). e LS.

Zatím žádné komentáře