34.3:

Beznasienne rośliny naczyniowe

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Seedless Vascular Plants
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

58,501 Views

03:24 min
February 27, 2020

Beznasienne rośliny naczyniowe były pierwszymi wysokimi roślinami na ziemi

Obecnie beznasienne rośliny naczyniowe są reprezentowane przez monolofity i likofity. Paprocie – najczęstsze beznasienne rośliny naczyniowe – to monolofity. Trzepaczka paproci (i ich krewni) i skrzypy polne są również monilofitami. Likofity obejmują mchy maczugowe, mchy kolczaste i kolce – z których żaden nie jest prawdziwym mchem.

W przeciwieństwie do roślin nienaczyniowych, rośliny naczyniowe – w tym rośliny naczyniowe bez pestek – mają rozległą sieć tkanki naczyniowej składającej się z ksylemu i łyka. Większość beznasiennych roślin naczyniowych ma również prawdziwe korzenie i liście. Co więcej, cykle życiowe beznasiennych roślin naczyniowych są zdominowane przez diploidalne sporofity wytwarzające przetrwalniki, a nie gametofity.

Jednak, podobnie jak rośliny nienaczyniowe, beznasienne rośliny naczyniowe rozmnażają się z zarodnikami, a nie z nasionami. Rośliny naczyniowe bez pestek są również zazwyczaj bardziej skuteczne reprodukcyjnie w wilgotnym środowisku, ponieważ ich plemniki potrzebują warstwy wody, aby dotrzeć do jaj.

Cykl życia beznasiennych roślin naczyniowych

Podobnie jak zwierzęta, beznasienne rośliny naczyniowe (i inne rośliny) podczas rozmnażania przechodzą naprzemiennie między mejozą a zapłodnieniem. Mejoza to proces podziału komórki, w wyniku którego powstają komórki haploidalne – zawierające jeden kompletny zestaw chromosomów – z komórki diploidalnej – która zawiera dwa pełne zestawy chromosomów. Natomiast zapłodnienie wytwarza diploidalną komórkę zwaną zygotą poprzez fuzję haploidalnych komórek zwanych gametami – plemników i komórek jajowych.

U większości zwierząt tylko stadium diploidalne jest wielokomórkowe, a gamety są jedynymi komórkami haploidalnymi. Rośliny jednak przechodzą naprzemiennie między stadiami haploidalnymi i diploidalnymi, które są wielokomórkowe; Nazywa się to przemianą pokoleń. Przemienność pokoleń jest cechą wszystkich roślin rozmnażających się płciowo, ale względna wielkość i wydatność stadiów haploidalnych i diploidalnych różni się między roślinami.

W beznasiennych roślinach naczyniowych (a także roślinach nasiennych) dominuje diploidalny etap cyklu życiowego – sporofit. Na przykład to, co większość ludzi rozpoznaje jako paproć, to duży, niezależny sporofit paproci. Sporofity wytwarzają haploidalne komórki zwane zarodnikami poprzez mejozę.

Zarodnik może wykiełkować i przekształcić się w gametofit – haploidalny etap cyklu życiowego – poprzez mitozę. Gametofity wytwarzają komórki jajowe i plemniki poprzez mitozę (w przeciwieństwie do zwierząt, które wytwarzają gamety poprzez mejozę). Większość beznasiennych roślin naczyniowych wytwarza jeden rodzaj zarodników, które powodują powstanie biseksualnego gametofitu. Gametofity są mniejsze i mniej złożone strukturalnie niż sporofity, ale mogą fotosyntetyzować i nie są zależne od sporofitu w zakresie odżywiania lub ochrony.

Komórki jajowe i plemniki łączą się w wyniku zapłodnienia, tworząc diploidalną zygotę. Zygota dzieli się poprzez mitozę, aby wytworzyć znajomy, liściasten sporofit paproci – kontynuując cykl.