В данной статье рассказываем про гаметофит и спорофит. Жизненные циклы высших растений характеризуются сложностью и разнообразием. Существует два понятия: половое поколение— гаметофит и бесполое поколение — или спорофит). Вместе с этим происходит чередование двух поколений в цикле развития. Дадим определение, характеристику и сравнение поколений в ботанике.
Давайте дадим определение двум понятиям.
Определение: Гаметофит (половое поколение) — этап развития высших растений и водорослей с гаплоидным набором хромосом в ядрах. Произрастает из спор и способен образовывать половые клетки — гаметы.
Важно, что два поколения чередуются во многих циклах развития. Гаметофит отвечает за реализацию полового размножения, а спорофит — за бесполого.Определение: Спорофит (бесполое поколение) — этап развития высших растений и водорослей с диплоидным набором хромосом в ядрах. Способен образовывать споры.
Природа создает два вида поколения: бесполое и половое. При гаметофите происходит половое размножение, которое увеличивает генетическое разнообразие представителей растительного мира. Запустятся процессы адаптации и естественного отбора. Процветать будут самые приспособленные растения.
При слиянии гамет происходит увеличение генетического набора вдвое. Природе необходимо было разработать механизм уменьшения генетического набора, так как бесконечно увеличиваться он не может. А виды со случайно увеличенным набором получаются нежизнеспособными. Природа создает бесполое поколение, в рамках которого происходит мейоз — деление клеток с уменьшением количества генетического материала.
Таким образом, смена полового и бесполого поколений позволяет сохранять постоянный набор хромосом у представителей растительного мира, а также обеспечить им генетическое разнообразие для эволюционного процесса.
Начнем с того, что гаметофит развивается из спор. Затем половое поколение растет и формирует половые клетки — мужские и женские гаметы. Противоположные гаметы сливаются, и образуется зигота. Из зиготы в дальнейшем произрастает спорофит. Определим биологическое значение полового поколения.
Перечислим основные биологические аспекты полового поколения:
Гаметофит преобладает у следующего ряда растений:
Рассмотрим мужской репродуктивный орган полового поколения — гаметангий. Он представлен антеридием. Антеридии различаются у водорослей и высших цветковых растений и образуют разные типы мужских гамет:
Рассмотрим женский репродуктивный орган полового поколения — гаметангий или архегоний. Он образует женские половые клетки — яйцеклетки. Внутри данного органа, как правило, происходит процесс оплодотворения.
У простых споровых растений гаметофит может быть представлен отдельным растением, отличающимся от спорофита. У высших цветковых растений деревья, стебли, листья, корни, цветки — спорофит. Гаметофитом являются только семяпочки и пыльца.
Половое поколение развивается из гаплоидных спор при помощи митотического деления. Затем на нем образуются половые органы, гаметангии — антеридии и архегонии. Внутри этих органов формируются мужские и женские гаметы путем деления митоза. Мужские гаметы созревают и переносятся насекомым-опылителем на женский цветок к зрелым женским гаметам. Гаметы сливаются внутри архегонии и образуется диплоидная зигота. Из зиготы в дальнейшем формируется спорофит.
Важно отметить, что образованный спорофит на женском цветке первое время будет зависеть от своего родителя.
Процесс оплодотворения может происходить в водной среде. Так образованный спорофит не зависит от собственного родителя.
Спорофит образуется из диплоидной зиготы. Растет и со временем формирует споры, которые дадут начало гаметофиту.
Перечислим основные биологические аспекты спорофита:
Спорофит преобладает у следующего ряда растений:
Спорофит, как правило, представлен бесполым зеленым поколением растения. Орган спорообразования — спорангии. Спора представляет собой группу клеток, окруженную плотной оболочкой. На одном растении образуется большое количество спор.
Развивается спорофит из зиготы путем митотического деления. На спорофите образуются специальные органы — спорангии. В спорангиях путем мейоза образуются споры. У папоротников и представителей высших растений спорангии различаются.
Дальше из спор образуется гаметофит. И цикл чередований поколений замыкается.
Проведем сравнение полового и бесполого поколений и подведем итоги:
Для лучшего понимания взаимной замены бесполого и полового поколений необходимо рассмотреть примеры жизненных циклов.
У мохообразных зеленое растение с привычным видом — гаметофит. Он представлен мужскими и женскими растениями. Спермии с водой попадают в женский репродуктивный орган, где происходит оплодотворение. Образуется зигота, из которой произрастает бесполое растение. Оно не имеет зеленого цвета, растет прямо на половом растении. То есть, он не самостоятелен. Растет бесцветная нить. На конце образуется коробочка, внутри которой формируются споры. Споры выпадают из коробочки под силой ветра и разлетаются на большие расстояния. Они дадут начало половому поколению.
Основное тело папоротников представлено спорофитом. На листьях папоротника образуются специальные органы — спорангии. В спорангиях в результате мейоза образуются гаплоидные споры (n). Споры созревают и разлетаются. Попадая на подходящую почву, споры дают начало половому поколению — заросткам. На заростке развиваются половые клетки — гаметы. Противоположные гаметы сливаются, происходит оплодотворение, образуется зигота. Из зиготы вырастут новые листья бесполого поколения.
Гаметофит покрытосеменных растений представлен пыльцевым зерном и семяпочкой. Пыльца попадает на женский гаметофит. Происходит слияние половых клеток — спермиев и яйцеклеток. Образуется зигота. Лепестки цветка опадают. Завязывается плод с семенами. После поедания плода любым травоядным животным семена попадают в почву и прорастают. Вырастает новое растение — бесполое поколение.
