Qu’est-ce que L’alternance des générations

L’alternance des générations est un type de cycle de vie que l’on trouve chez les plantes terrestres et certaines algues dans lequel les générations suivantes d’individus alternent entre organismes haploïdes et diploïdes. Cela peut être comparé à la reproduction sexuée chez les animaux, dans laquelle les cellules haploïdes et diploïdes se trouvent à chaque génération. L’alternance des générations présente plusieurs caractéristiques distinctes, et ces caractéristiques peuvent être légèrement modifiées d’une espèce à l’autre., En général, les générations alternent entre les sporophytes capables de créer des spores et les gamétophytes, capables de créer des gamètes.

alternance du Cycle de vie des générations

Sporophyte

pour former un sporophyte, deux gamètes haploïdes se réunissent pour former un zygote diploïde. Typiquement, les organismes haploïdes sont définis en ayant un nombre” n  » de chromosomes. Lorsque deux gamètes de la même espèce se rencontrent, ils ont chacun n chromosomes. Par conséquent, le zygote diploïde qui se forme est considéré comme ayant une valeur de 2n de matériel génétique, ou exactement deux fois plus., Non seulement il y a deux fois plus D’ADN, mais il représente des codes pour les mêmes protéines dans le même organisme. Le sporophyte est un organisme multicellulaire formé de plusieurs cycles de mitose sur le zygote. Ainsi, l’individu sporophyte reste un organisme 2n.

ensuite, lorsque le sporophyte atteint la maturité, un point clé dans l’alternance des générations a lieu. Le sporophyte développe des organes, appelés sporanges. Ces organes reproducteurs spécialisés sont utilisés pour créer des spores haploïdes unicellulaires., Ces cellules seront libérées dans l’air ou l’eau et emportées. Quand ils atteignent un environnement approprié, ils commenceront le processus de développement dans le gamétophyte.

Gamétophyte

Cela représente la prochaine génération dans l’alternance de générations, comme les spores haploïdes est créé. La spore est techniquement un nouvel organisme, et n’a que la moitié de l’ADN comme organisme parent. Cette spore va subir des cycles successifs de mitose pour former un nouvel individu multicellulaire, le gamétophyte. Là où la génération de sporophytes crée des spores, la génération de gamétophytes crée des gamètes., Les gamètes sont produits par des organes spéciaux sur le gamétophyte, le gamétangia. Ces gamètes sont ensuite diffusés dans l’environnement, ou transférés entre les plantes.

lorsqu’ils trouvent un gamète opposé, ils commencent le processus de fusion pour former un autre zygote. Ce zygote finira par devenir un sporophyte, et l’alternance des générations continuera à tourner. Bien qu’il s’agisse d’une version simpliste de l’alternance des générations, il existe de nombreuses complexités, qui seront discutées ci-dessous., En raison de ces complexités, et parce que toutes les plantes subissent une certaine version de l’alternance des générations, les scientifiques préfèrent se référer à d’autres aspects de leurs cycles de reproduction pour définir l’espèce.

la forme La plus simple des alternances de générations est trouvé dans la fougère, comme on le voit ci-dessous. Comme on le voit dans le diagramme, le gamétophyte et le sporophyte sont clairement des individus différents. Ce n’est pas toujours le cas.,

Complications avec L’alternance des générations

gamètes sexués

Il existe de nombreux facteurs supplémentaires qui peuvent compliquer ce thème de base de l’alternance des générations. La complication la plus notable est le sexe. Les sporophytes et les gamétophytes peuvent avoir des sexes. De plus, le sporophyte ou le gamétophyte peut ne pas être totalement indépendant de l’autre génération. Considérez les plantes à fleurs par exemple. Certaines fleurs ont des gamétophytes mâles et femelles logés à l’intérieur., Chez d’autres espèces de fleurs, les fleurs mâles et femelles sont séparées, mais peuvent être présentes sur la même plante. Dans d’autres fleurs encore, les sporophytes individuels ne donnent naissance qu’à un certain genre de fleur.

les Termes monoïque et dioïque sont utilisés pour décrire les gamétophytes. Si les deux sexes sont logés sur le même individu, l’espèce est monoïque. S’ils sont séparés, l’alternance des générations est dioïque. Cela s’applique uniquement à la gamétophyte.

chez le sporophyte, les termes utilisés sont monoïques et dioïques., Ici, ceux-ci décrivent si le sporophyte produira les deux sexes, ou si les sexes sont séparés en différents sporophytes. Il est important de noter que de nombreuses plantes sont monoïques, mais dioïques. Cela signifie qu’un seul sporophyte peut produire des fleurs mâles et femelles. De nombreuses autres combinaisons de ces différences dans l’alternance des générations peuvent être observées chez diverses espèces de plantes et d’algues.,

différences entre le Sporophyte et le gamétophyte

Au cours de l’alternance des générations chez certaines espèces, il existe une distribution inégale en taille ou en dominance du sporophyte ou du gamétophyte. Chez différentes espèces, cela peut être inversé. Chez les hépatiques, le gamétophyte est la génération dominante. L’hépatique est une plante gamétophyte. Chez les fougères, le contraire est vrai et le sporophyte est l’individu le plus grand et le plus dominant. Cela s’appellerait une plante sporophytique.,

chez d’autres espèces, la taille et la forme du sporophyte et du gamétophyte sont presque indiscernables. La seule différence est la quantité d’ADN qu’ils transportent et s’ils vont produire des spores ou des gamètes. Bien que cela puisse sembler ne rien faire, l’alternance des générations permet toujours la reproduction sexuée. Cela mélange grandement les gènes et augmente l’adaptabilité de l’espèce.

Les Sporophytes et les gamétophytes de différentes espèces produisent également différents types de spores et de gamètes. Si les gamètes sont les mêmes, on parle d’isogamie., Certaines espèces d’algues vertes produisent qu’un seul type de gamètes. Ceux-ci sont tous deux flagellés et nagent en eau libre jusqu’à ce qu’ils se trouvent. Ce schéma n’est pas particulièrement utile pour les plantes terrestres. La plupart des plantes terrestres présentent une anisogamie, ou une différence dans leurs gamètes. Ceci est le plus souvent considéré comme la différence entre le gamète mâle mobile et le gamète femelle plus grand et immobile, ou le sperme et les ovocytes. D’autres fois, il est considéré comme une différence de taille seulement.

ci-dessous est une représentation graphique d’une plante dioïque, dioïque, anisogamétique., Cela signifie que la plante a des individus distincts de gamétophytes et de sporophytes, et que les gamètes qu’elle produit sont de tailles différentes. Cela serait vrai d’un houx ou d’un saule, qui produit des fleurs mâles et femelles séparées, sur des sporophytes individuels séparés.,

évolution de L’alternance des générations

Les preuves fossiles, et l’existence de nombreuses algues avec une alternance simplifiée des cycles de vie des générations, suggèrent que l’avantage évolutif de la reproduction sexuée à travers l’alternance des générations est ce qui a rendu les plantes terrestres L’alternance des générations permet à la fois l’acte dynamique et Volatil de la reproduction sexuée et l’acte régulier et cohérent de la reproduction asexuée.,

lorsque le sporophyte crée des spores, les cellules subissent une méiose, ce qui permet à la génération de gamétophytes de recombiner la génétique présente. Cela permet une grande diversité de surgir. Au fur et à mesure que les plantes colonisaient la terre, elles étaient initialement isomorphes, ou les gamétophytes et les sporophytes avaient l’air et agissaient à peu près de la même manière. Au fil du temps, la plupart des plantes ont trouvé bénéfique de réduire l’un de ces cycles de vie. La plupart des plantes à fleurs ont maintenant un cycle de vie des gamétophytes beaucoup réduit, tandis que les hépatiques et les mousses sont allés dans l’autre sens, préférant diminuer le cycle des sporophytes., Dans la grande variété de plantes vivantes aujourd’hui, il y a presque toutes les variations de l’alternance des générations imaginables.

Quiz

1. Quel est l’avantage de l’altération des générations par rapport à une espèce asexuée?
A. Les espèces asexuées ont très peu de recombinaison génétique
B. Il n’y a aucun avantage
C. Il est plus facile de se reproduire

la réponse à la Question #1
A est correcte. Bien qu’il soit beaucoup plus difficile à reproduire, l’alternance des générations permet aux gènes d’être recombinés et testés d’une manière que peu d’autres systèmes de reproduction permettent.

2., Quelle est la différence entre l’alternance des générations observée chez les plantes et la reproduction sexuée observée chez les mammifères?
A. Les mammifères alternent seulement toutes les autres générations
B. Les mammifères n’alternent pas les générations
C. Les mammifères produisent du sperme et des œufs, là où les plantes ne le font pas

la réponse à la Question 2
B est correcte. Les mammifères sont les mêmes à chaque génération et ne varient pas entre les États haploïdes et diploïdes. Certains animaux, comme les abeilles, font très entre haploïde et diploïde, mais cela détermine leur sexe au sein d’une génération et ne change pas au fil des générations., Chez les plantes, cette ligne devient floue à mesure que le gamétophyte devient dépendant du sporophyte, comme on le voit chez de nombreuses plantes à fleurs.

3. Est-il préférable d’avoir un sporophyte plus dominant ou un gamétophyte plus dominant?
A. Sporophyte
B. gamétophyte
C. ni l’un ni l’autre!

la réponse à la Question #3
C est correcte. La domination d’une génération particulière dépend entièrement des succès et des échecs des générations passées d’une espèce. Si le sporophyte a tendance à être plus faible, ou est plus prédaté, il deviendra une caractéristique moins importante dans le cycle de reproduction., La même chose est vraie pour le gamétophyte. Chaque espèce a formé un cycle de vie qui lui a permis de survivre jusqu’à présent, de sorte que tous sont essentiellement égaux.