Kaj je menjavanje generacij?

The izmenjavo generacij sestoji iz zaporedja dveh različnih generacij iste vrste. To pomeni, da se rastline izmenjujejo med generacijami gametofita in sporofitov, haploidnimi in diploidnimi generacijami. Ta pojav je značilen za rastlinsko kraljestvo, čeprav se lahko pojavi v drugih kraljestvih.

Gametofitne rastline se spolno razmnožujejo z gametami (zato se imenujejo "gametofiti") in so haploidne, kar pomeni, da imajo celice, ki imajo samo en kromosomski ovoj. 

Sporofitne rastline se razmnožujejo skozi spore (od tod tudi ime "sporophytes") in so diploidne, kar pomeni, da je vsak kromosom celičnega jedra podvojen. 

Po Hofmeisterju (1862, ki ga navaja Haig, David) je prva generacija, gametofit, namenjena ustvarjanju spolnih organov, druga generacija, sporofit, pa ima za cilj proizvodnjo reproduktivnih celic v velikih količinah ( spore), kar bo povzročilo drugo generacijo gametofitov. 

Cikel izmenjave

Sporophytes imajo strukture (sporangije), ki proizvajajo spore skozi mejozo, proces, ki se nanaša na delitev celic, ki ima za posledico štiri celice, ki imajo polovico kromosomskega naboja matičnih celic. Zato so te spore haploidne. 

Haploidne spore gredo skozi proces mitoze (celične delitve, ki proizvaja dve celici, ki sta identični matični celici), kar povzroča gametofitne organizme. Ko dosežejo zrelost, bodo proizvedli haploidne gamete: ovule in spermo.

Gamete nastajajo v gametangiosih skozi proces mitoze.

Gametangios predstavljajo reproduktivne naprave rastlin: moški se imenuje anteridio, medtem ko se ženski imenuje archegonio. 

Zveza gamet, ki jih proizvajajo gametofiti, bo povzročila diploidni zigot, ki bo postal posamezen posameznik. Ko doseže zrelost, bo ta rastlina ustvarila spore in spet začela cikel.

Ena od dveh generacij je prevladujoča, druga pa recesivna. Dominantni posamezniki živijo dlje in rastejo bolj kot drugi. Recesivni posamezniki so običajno zelo majhni in v nekaterih primerih živijo v dominantnem organizmu.

V ne-žilnih ali briofitnih rastlinah prevladujejo gametofiti; v vaskularnih rastlinah pa prevladujejo sporophytes.

Spreminjanje generacij v briofitih

Briofiti so ne vaskularne rastline, kar pomeni, da nimajo cirkulacijskega sistema, zato so odvisni od vlažnosti okolja, da bi preživeli. Ponavadi so majhne.

Gametofitni posamezniki so prevladujoča generacija te vrste. Primer teh rastlin je mah. 

Spreminjanje generacij v mahu

Mahi so ne vaskularne rastline, kar pomeni, da je generacija gametofita prevladujoča. Najbolj razvit del mahu je gametofit, v zgornjem delu pa je vidna rastlina sporofita, ki je manjših dimenzij..

Nekateri od teh gametofitov imajo anteridijo, ki so v obliki vrečk, druge pa arhegonijo, ki ima obliko steklenice. V anteridiji nastajajo velike količine anterozoidov, ki se lahko premestijo zaradi žogice (filament, ki se nahaja na zunanji steni celice, podobno kot bič).

Po drugi strani pa se v arhegoniji proizvaja ena oosfera, ki nima zastavic in je zato nepremična. Anterozoidi se sproščajo v zunanjost in s pomočjo vlažnosti rastline se preselijo v oosfero in jo oplodijo, da se ustvari zigota..

Ti zigoti imajo kromosome obeh staršev in povzročajo nastanek diploidnih ali sporofitnih oblik. Opozoriti je treba, da so diploidni zigoti izjemno ranljivi, zato jih nosilna rastlina oosfere ohranja v sebi in tako rastlina sporofita raste na rastlini gametofita..

Oseba sporofita je sestavljena iz filamenta, ki doseže vrh v kapsuli, ki spominja na zvonec. Ko zigota dozori, se kapsula odpre in sprosti majhne haploidne celice, ki bodo rasle kot posamezniki z gametofitom.

Fotografije so bile obnovljene word-builders.org

Izmenjava generacij v traheofitih

Traheofiti so rastline, ki imajo vaskularna tkiva. Razdeljeni so na gnosseperme (rastline iglavcev) in kritosemenk (cvetoče rastline). Za razliko od briofitov te rastline zaščitijo svoje zarodke s semenom.

Diploidna generacija ali sporofit je prevladujoča. Primer rastline traheofita je praprot. 

Izmenjava generacij v praproti

Najvidnejši del praproti je sporofit. Sporofit proizvaja liste, imenovane listi, ki proizvajajo sori, skupine drobnih spor. Ko sori zorejo, se spore sprostijo in se na koncu dotaknejo tal.

Te spore povzročajo nastanek gametofita, imenovanega prothallus, ki je zelo majhen in raste ločeno od matične rastline..

Vaš življenjski cikel se skrajša na nekaj dni. Ti organizmi proizvajajo gamete, ki se kasneje vežejo na druge. Nova rastlina, sporofit, raste na gametofitu, ki se poslabša in končno umre, pri čemer začne nov cikel.

Sprememba generacij v kritosemenkah

Kot v praproti, prevladujoča rastlina kritosjemenk je sporofit. Po drugi strani pa je gametofit majhna struktura, ki jo najdemo v cvetu rastline. Pri kritosemenkah obstajata dva procesa gnojenja.

V prvem primeru se moška celica združi s haploidno celico, kar povzroči diploidni zigot. V drugem procesu se moška celica združi z drugim diploidom in tako ustvari endosperm, rezervno tkivo, iz katerega se rodijo semena kritosjemenk..

Reference

1. Izmenjava generacij. Pridobljeno 24. februarja 2017, iz podjetja libertyprepnc.com.
2. Sprememba generacije . Pridobljeno 24. februarja 2017, iz msu.edu.
3. Krempels, D. Delavnica o menjavanju generacij. Pridobljeno 24. februarja 2017, iz bio.miami.edu.
4. Uredniki enciklopedije Britannica. Izmenjava generacij. Pridobljeno 24. februarja 2017, iz britannica.com.
5. Izvor alternacije generacij. Pridobljeno 24. februarja 2017, iz mpb.ou.edu/pbio5264/generations.pdf.
6. Robinson, R. (2002). Izmenjava generacij. Vzpostavljeno 24. februarja 2017, iz encyclopedia.com.
7. Haig, D. (2008). Homologna v primerjavi z antitetično izmenjavo generacij in izvor sporophytes. Pridobljeno 24. februarja 2017, od dash.harvard.edu.
8. MITOZA, MEIOSIS in menjavanje generacij. Pridobljeno 24. februarja 2017, iz botanicgardens.ie/educ/mitosis.pdf.
9. Rastlinska biologija . Vzpostavljeno 24. februarja 2017, od shmoop.com
10. Izmenjava generacij: kako igra Mosses na kopnem. Pridobljeno 24. februarja 2017, od world-builders.org.
11. Kent, L. (1997). Proučevanje menjavanja generacij briofitov v laboratoriju. Pridobljeno 24. februarja 2017, s saps.org.uk.
12. Življenjski cikel rastlin: izmenjava generacij. Pridobljeno 24. februarja 2017, od sparknotes.com.