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34.3: Samenlose Gefäßpflanzen
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Seedless Vascular Plants
 
PROTOKOLLE

34.3: Samenlose Gefäßpflanzen

Samenlose Gefäßpflanzen waren die ersten großen Pflanzen auf der Erde

Heute werden samenlose Gefäßpflanzen durch Farne (Monilophyten) und Bärlapppflanzen (Lycopodiopsida) repräsentiert. Farne sind die häufigste Art der samenlosen Gefäßpflanzen. Die Urfarne (und ihre Verwandten) und die Schachtelhalme sind auch Monilophyten. Zu den Bärlapppflanzen gehören Bärlappgewächse, Moosfarne und Brachsenkräuter – keines davon sind echte Moose.

Im Gegensatz zu gefäßlosen Pflanzen verfügen Gefäßpflanzen – einschließlich der samenlosen Gefäßpflanzen – über ein ausgedehntes Netzwerk an Leitgewebe, welches aus Xylem und Phloem besteht. Die meisten samenlosen Gefäßpflanzen haben auch echte Wurzeln und Blätter. Darüber hinaus werden die Lebenszyklen der samenlosen Gefäßpflanzen durch Sporophyten, die diploide Sporen produzieren dominiert, anstatt durch Gametophyten.

Wie gefäßlose Pflanzen vermehren sich jedoch die samenlosen Gefäßpflanzen eher durch Sporen als mit Samen. Samenlose Gefäßpflanzen sind in der Regel auch pflanzen sich eher in feuchten Umgebungen fort, da ihre Spermatozoiden einen Film von Wasser benötigen, um die Eizellen zu erreichen.

Der Lebenszyklus der samenlosen Gefäßpflanzen

Samenlose Gefäßpflanzen (und andere Pflanzen) wechseln wie Tiere zwischen Meiose und Befruchtung während der Fortpflanzung. Meiose ist ein Zellteilungsprozess, der haploide Zellen – die einen vollständigen Chromosomensatz enthalten – aus einer diploiden Zelle erzeugt, die zwei vollständige Chromosomensätze enthält. Die Befruchtung hingegen erzeugt eine diploide Zelle, die Zygote, durch die Fusion von haploiden Zellen, die als Gameten bezeichnet werden – Spermatozoiden und Eizellen.

Bei den meisten Tieren ist nur das diploide Stadium mehrzellig, und die Gameten sind die einzigen haploiden Zellen. Pflanzen wechseln jedoch zwischen den haploiden und diploiden Stadien, die beide mehrzellig sind; dies wird Generationenwechsel genannt. Der Generationswechsel ist ein Merkmal aller geschlechtlich fortpflanzenden Pflanzen, aber die relative Größe und Prominenz der haploiden und diploiden Stadien unterscheiden sich zwischen den Pflanzen.

In samenlosen Gefäßpflanzen (und Samenpflanzen) ist das diploide Stadium des Lebenszyklus – der Sporophyt – dominant. Was die meisten Menschen beispielsweise als Farn kennen, ist ein großer, unabhängiger Sporophyt des Farns. Sporophyten produzieren durch Meiose haploide Zellen, die Sporen genannt werden.

Eine Spore kann durch Mitose keimen und sich in einen Gametophyten verwandeln – dem haploiden Stadium des Lebenszyklus. Gametophyten produzieren durch Mitose (im Gegensatz zu Tieren, die Gameten durch Meiose produzieren) Eizellen und Spermatozoide. Die meisten samenlosen Gefäßpflanzen produzieren einen Sporentyp, der zu einem bisexuellen Gametophyten führt. Die Gametophyten sind kleiner und strukturell weniger komplex als die Sporophyten, aber sie können die Fotosynthese betreiben und sind nicht auf die Sporophyte für Ernährung oder Schutz angewiesen.

Eizellen und Spermatozoiden verschmelzen während der Befruchtung und bilden eine diploide Zygote. Die Zygote teilt sich durch Mitose, um den vertrauten Farnsporophyt zu erzeugen – und setzt den Zyklus fort.


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