Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

34.3: Zaadloze vaatplanten
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Seedless Vascular Plants
 
TRANSCRIPT

34.3: Seedless Vascular Plants

34.3: Zaadloze vaatplanten

Seedless Vascular Plants Were the First Tall Plants on Earth

Today, seedless vascular plants are represented by monilophytes and lycophytes. Ferns—the most common seedless vascular plants—are monilophytes. Whisk ferns (and their relatives) and horsetails are also monilophytes. Lycophytes include club mosses, spikemosses, and quillworts—none of which are true mosses.

Unlike nonvascular plants, vascular plants—including seedless vascular plants—have an extensive network of vascular tissue comprised of xylem and phloem. Most seedless vascular plants also have true roots and leaves. Furthermore, the life cycles of seedless vascular plants are dominated by diploid spore-producing sporophytes, rather than gametophytes.

However, like nonvascular plants, seedless vascular plants reproduce with spores rather than seeds. Seedless vascular plants are also typically more reproductively successful in moist environments because their sperm require a film of water to reach the eggs.

The Life Cycle of Seedless Vascular Plants

Like animals, seedless vascular plants (and other plants) alternate between meiosis and fertilization during reproduction. Meiosis is a cell division process that produces haploid cells—which contain one complete set of chromosomes—from a diploid cell—which contains two complete sets of chromosomes. Fertilization, by contrast, produces a diploid cell called a zygote through the fusion of haploid cells called gametes—sperm and eggs.

In most animals, only the diploid stage is multicellular, and gametes are the only haploid cells. Plants, however, alternate between haploid and diploid stages that are both multicellular; this is called alternation of generations. Alternation of generations is a feature of all sexually reproducing plants, but the relative size and prominence of the haploid and diploid stages differ among plants.

In seedless vascular plants (as well as seed plants), the diploid stage of the life cycle—the sporophyte—is dominant. For example, what most people recognize as a fern is the large, independent fern sporophyte. Sporophytes produce haploid cells called spores through meiosis.

A spore can germinate and develop into a gametophyte—the haploid stage of the life cycle—through mitosis. Gametophytes produce egg and sperm cells through mitosis (unlike animals, which produce gametes through meiosis). Most seedless vascular plants produce one type of spore that gives rise to a bisexual gametophyte. The gametophytes are smaller and less structurally complex than the sporophytes, but they can photosynthesize and do not depend on the sporophyte for nourishment or protection.

Egg and sperm cells fuse through fertilization, forming a diploid zygote. The zygote divides through mitosis to generate the familiar, fronded fern sporophyte—continuing the cycle.

Zaadloze vaatplanten waren de eerste hoge planten op aarde

Tegenwoordig worden pitloze vaatplanten vertegenwoordigd door monilofyten en lycofyten. Varens - de meest voorkomende zaadloze vaatplanten - zijn monilofyten. Klopvarens (en hun familieleden) en paardenstaarten zijn ook monilofyten. Lycofyten zijn onder meer clubmossen, stekelmossels en quillworts - geen van deze zijn echte mossen.

In tegenstelling tot niet-vasculaire planten, hebben vaatplanten - inclusief pitloze vaatplanten - een uitgebreid netwerk van vaatweefsel dat bestaat uit xyleem en floëem. De meeste pitloze vaatplanten hebben ook echte wortels en bladeren. Bovendien worden de levenscycli van pitloze vaatplanten gedomineerd door diploïde sporenproducerende sporofyten, in plaats van gametofyten.

Net als niet-vasculaire planten, planten zaadloze vaatplanten zich echter voort met sporen in plaats van zaden. Zaadloze vaatplanten zijn doorgaans ook meer reproductief succesvol in vochtige omgevingenHun sperma heeft een laagje water nodig om de eieren te bereiken.

De levenscyclus van pitloze vaatplanten

Net als dieren wisselen pitloze vaatplanten (en andere planten) tijdens de voortplanting af tussen meiose en bevruchting. Meiose is een celdelingsproces dat haploïde cellen produceert - die één complete set chromosomen bevatten - van een diploïde cel - die twee complete sets chromosomen bevat. Bemesting daarentegen produceert een diploïde cel die een zygote wordt genoemd door de fusie van haploïde cellen die gameten worden genoemd - sperma en eieren.

Bij de meeste dieren is alleen het diploïde stadium meercellig en zijn gameten de enige haploïde cellen. Planten wisselen echter af tussen haploïde en diploïde stadia die beide meercellig zijn; dit heet afwisseling generaties. Afwisseling van generaties is een kenmerk van alle seksueel voortplantende planten, maar de relatieve grootte en prominentie van de haploïde en diploïde stadia verschiltfer tussen planten.

In zaadloze vaatplanten (evenals zaadplanten) is de diploïde fase van de levenscyclus - de sporofyt - dominant. Wat de meeste mensen bijvoorbeeld herkennen als een varen, is de grote, onafhankelijke varensporofyt. Sporofyten produceren haploïde cellen die sporen worden genoemd door meiose.

Een spore kan door mitose ontkiemen en zich ontwikkelen tot een gametofyt - het haploïde stadium van de levenscyclus. Gametofyten produceren via mitose eicellen en zaadcellen (in tegenstelling tot dieren, die via meiose gameten produceren). De meeste zaadloze vaatplanten produceren één type sporen dat aanleiding geeft tot een biseksuele gametofyt. De gametofyten zijn kleiner en structureel minder complex dan de sporofyten, maar ze kunnen fotosynthetiseren en zijn voor voeding of bescherming niet afhankelijk van de sporofyt.

Ei- en zaadcellen smelten samen door bevruchting en vormen een diploïde zygote. De zygote splitst zich door mitose om de bekende varenachtige sporofyt & mda te genererensh; de cyclus voortzetten.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter