Co je Střídání Generací

Střídání generací je typ životního cyklu našel v suchozemské rostliny a některé řasy, v němž další generace jedinci, střídání haploidní a diploidní organismy. To může být kontrastováno se sexuální reprodukcí u zvířat, ve kterých se v každé generaci nacházejí jak haploidní, tak diploidní buňky. Střídání generací má několik odlišných rysů a tyto rysy mohou být mezi druhy mírně upraveny., Obecně se generace střídají mezi sporofyty schopnými vytvářet spory a gametofyty, které jsou schopné vytvářet gamety.

Střídání Generací Životní Cyklus

Sporophyte

K vytvoření sporophyte, dvě haploidní gamety se spojily, aby vytvořily diploidní zygota. Haploidní organismy jsou obvykle definovány počtem chromozomů „n“. Když se spojí dvě gamety stejného druhu, každý z nich má n chromozomy. Proto je diploidní zygota, která se tvoří, považována za genetický materiál v hodnotě 2n, nebo přesně dvakrát tolik., Nejen, že existuje dvakrát tolik DNA, ale představuje kódy pro stejné proteiny ve stejném organismu. Sporofyt je mnohobuněčný organismus tvořený z více kol mitózy na zygote. Sporofytový jedinec tak zůstává 2N organismem.

Pak, když sporophyte dosáhne dospělosti, klíčový bod ve střídání generací odehrává. Sporofyt vyvíjí orgány, známé jako sporangia. Tyto specializované reprodukční orgány se používají k vytvoření jednobuněčných haploidních spór., Tyto buňky se uvolní do vzduchu nebo vody a odnesou. Když dosáhnou vhodného prostředí, začnou proces vývoje do gametofytu.

gametofyt

to představuje další generaci ve střídání generací, protože vzniká haploidní spóra. Spor je technicky nový organismus a má pouze polovinu DNA jako mateřský organismus. Tato spóra podstoupí po sobě jdoucí kola mitózy, aby vytvořila nový mnohobuněčný jedinec, gametofyt. Tam, kde generace sporofytů vytváří spory, vytváří generace gametofytů gamety., Gamety jsou produkovány speciálními orgány na gametofytu, gametangii. Tyto gamety jsou pak vysílány do životního prostředí nebo přenášeny mezi rostlinami.

když najdou opačný gamet, začnou proces fúze tvořit další zygotu. Tato zygota se nakonec stane sporofytem a střídání generací se bude stále otáčet. I když se jedná o zjednodušující verzi střídání generací, existuje mnoho složitostí, které budou popsány níže., Protože tyto komplikace, a protože všechny rostliny podstoupit nějakou verzi střídání generací, vědci raději odkazovat na jiné aspekty jejich reprodukční cykly definovat druh.

nejjednodušší podobě střídání generací se vyskytuje v kapradí, jak je vidět níže. Jak je vidět na obrázku, gametofyt a sporofyt jsou jasně odlišní jedinci. To není vždy případ.,

Komplikace s Střídání Generací

Genderové Gamety

Existuje mnoho dalších faktorů, které mohou komplikovat tento základní téma střídání generací. Nejpozoruhodnější komplikací je pohlaví. Sporofyty i gametofyty mohou mít pohlaví. Dále sporofyt nebo gametofyt nemusí být zcela nezávislý na druhé generaci. Zvažte například kvetoucí rostliny. Některé květy mají samčí i samičí gametofyty., U jiných druhů květin jsou samčí a samičí květy odděleny, ale mohou být přítomny na stejné rostlině. V jiných květinách jednotlivé sporofyty vedou pouze k určitému pohlaví květu.

pojmy monoicous a dioicous se používají k popisu gametofytů. Pokud jsou obě pohlaví umístěna na stejném jednotlivci, druh je monoický. Pokud jsou odděleny, střídání generací je dioické. To platí pouze pro gametofyt.

v sporofytu jsou použité pojmy monoecious a dioecious., Zde popisují, zda sporofyt vytvoří obě pohlaví, nebo zda jsou pohlaví rozdělena na různé sporofyty. Je důležité si uvědomit, že mnoho rostlin je monoecious, ale dioicous. To znamená, že jediný sporofyt může produkovat jak samčí, tak samičí květy. Mnoho dalších kombinací těchto rozdílů ve střídání generací lze pozorovat u různých druhů rostlin a řas.,

Rozdíly v Sporophyte a Gametophyte

v Průběhu střídání generací u některých druhů, tam je nerovné distribuce velikosti nebo dominance buď sporophyte nebo gametophyte. U různých druhů to může být obráceno. V játrech je gametofyt dominantní generací. Liverwort je gametofytická rostlina. U kapradin platí opak a sporofyt je větší, dominantnější jedinec. Tomu by se říkalo sporofytická rostlina.,

u jiných druhů je velikost a tvar sporofytu a gametofytu téměř k nerozeznání. Jediným rozdílem je množství DNA, které nesou, a zda budou produkovat spory nebo gamety. I když se to může zdát, že ve skutečnosti nic nedělají, střídání generací stále umožňuje sexuální reprodukci. To značně mísí geny a zvyšuje přizpůsobivost druhu.

sporofyty a gametofyty z různých druhů také produkují různé typy spór a gamet. Pokud jsou gamety stejné, nazývá se isogamie., Některé druhy zelených řas produkují pouze jeden typ gamety. Oba jsou bičováni a plavou v otevřené vodě, dokud se nenajdou. Tato schéma není zvláště užitečná pro suchozemské rostliny. Většina suchozemských rostlin vykazuje anisogamii nebo rozdíl v jejich gametách. To je nejčastěji vnímáno jako rozdíl mezi mobilní mužskou gametou a větší, nehybnou ženskou gametou nebo spermatem a oocyty. Jindy je to vnímáno pouze jako rozdíl velikosti.

níže je grafické znázornění dioikózní, dioecious, anisogametické rostliny., To znamená, že rostlina má oddělené jedince jak gametofytů, tak sporofytů a že gamety, které produkuje, mají různé velikosti. To by platilo o holly nebo vrbě, která produkuje samostatné samčí a samičí květy, na samostatných jednotlivých sporofytech.,

Evoluci je Střídání Generací

Fosilní důkazy, a existence mnoha řas s zjednodušené střídání generací životní cyklus, naznačuje, že evoluční výhoda pohlavního rozmnožování prostřednictvím střídání generací je to, co se suchozemské rostliny dostatečně adaptabilní, aby kolonizovali zemi. Střídání generací umožňuje jak dynamický a Volatilní akt sexuální reprodukce, tak stálý a konzistentní akt asexuální reprodukce.,

Když sporophyte vytváří spóry, buňky podstoupí meiosis, který umožňuje gametophyte generace se spojit genetika současnosti. To umožňuje vznik velké rozmanitosti. Jak rostliny kolonizovaly zemi, byly zpočátku izomorfní, nebo jak gametofyty, tak sporofyty vypadaly a působily přibližně stejně. Jak čas postupoval, většina rostlin zjistila, že je prospěšné snížit jeden z těchto životních cyklů. Většina kvetoucích rostlin má nyní mnohem snížený životní cyklus gametofytů, zatímco játrovky a mechy šly opačně, raději snížily cyklus sporofytů., V široké škále rostlin žijících dnes existuje téměř každá variace střídání generací.

kvíz

1. Jaká je jedna výhoda změny generací nad asexuálním druhem?
a.asexuální druhy mají velmi málo genetické rekombinace
b. neexistují žádné výhody
C. je snadnější reprodukovat

odpověď na otázku #1
a je správná. I když to je mnohem těžší, reprodukovat, střídání generací neumožňuje geny být překombinované a testovány tak pár dalších reprodukce systémy umožňují.

2., Jaký je rozdíl mezi střídáním generací pozorovaných v rostlinách a sexuální reprodukcí pozorovanou u savců?
A. Savci pouze alternativní každá další generace
B. Savci nemají alternativní generace
C. Savců produkují spermie a vajíčka, kde rostliny nejsou

Odpověď na Otázku #2
B je správně. Savci jsou stejná každá generace a nemění se mezi haploidními a diploidními stavy. Některá zvířata, jako jsou včely, dělají velmi haploidní a diploidní, ale to určuje jejich pohlaví v rámci generace a nemění se v průběhu generací., V rostlinách se tato linie rozmazává, protože gametofyt se stal závislým na sporofytu, jak je vidět v mnoha kvetoucích rostlinách.

3. Je lepší mít dominantnější sporofyt nebo dominantnější gametofyt?
a. Sporophyte
b. Gametophyte
C. ani!

odpověď na otázku #3
C je správná. Dominance určité generace závisí zcela na úspěších a neúspěších minulých generací druhu. Pokud sporofyt má tendenci být slabší nebo je předán více, stane se méně prominentním rysem reprodukčního cyklu., Totéž platí o gametofytu. Každý druh vytvořil životní cyklus, který mu umožnil přežít do současnosti, takže všechny jsou v podstatě stejné.