Что такое гаметофит у водорослей. Что такое гаметофит (виды, особенности, характеристика)
А гаметангии, производящие женские гаметы - архегонии . Оплодотворение женских гамет у наземных растений, как правило, происходит в архегонии, после чего из зиготы развивается диплоидный спорофит , который первое время зависит от гаметофита. У большинства многоклеточных водорослей оплодотворение происходит в воде (изогамия, гетерогамия и оогамия) и образовавшийся в результате оплодотворения спорофит не зависит от гаметофита. В разных группах высших растений и водорослей гаметофит развит в различной степени. У одних он существует непродолжительное время (папоротники), у других преобладает в течение всей жизни (мхи).
Разнообразие гаметофитов водорослей
У многих водорослей наблюдается правильное чередование поколений гаметофита и спорофита, хотя у некоторых водорослей на одно гаплоидное поколение приходится два диплоидных (например, у красной водоросли Polysiphonia раздельнополые нитчатые гаметофиты сменяются поколением карпоспорофита, который образует диплоидные карпоспоры, и затем поколением тетраспорофита, который образует гаплоидные тетраспоры). У красной водоросли Palmaria крупные пластинчатые мужские гаметофиты по морфологии сходны со спорофитами, а женские гаметофиты микроскопические (диаметром 0,1 мм). У бангиевых красных водорослей макроталломная форма - гаметофит. Спорофит представлен микроскопическими нитчатыми талломами, которые сверлят раковины моллюсков. У бурых ламинариевых водорослей огромные пластинчатые спорофиты и микроскопические нитчатые раздельнополые гаметофиты. У зелёной водоросли ульва из порядка ульвовых гаметофиты имеют крупный пластинчатый таллом, морфологически неотличимый от таллома спорофитов (за исключением репродуктивных органов); поскольку ульвовые обладают изогамией , их гаметофиты называют не мужскими и женскими, а +=гаметофит и --гаметофит.
Разнообразие гаметофитов высших растений
У высших растений всегда наблюдается правильное чередование двух многоклеточных поколений - спорофита и гаметофита. У цветковых растений мужские гаметофиты столь малы, что помещаются внутри оболочки пыльцевого зерна и состоят всего лишь из нескольких клеток . Женский гаметофит цветковых (зародышевый мешок) помещается внутри семяпочки и состоит из 7 клеток (или содержит 7 ядер). У папоротников , хвощей и плаунов гаметофит представляет собой небольшое, но самостоятельное растение, иногда называемое заростком . Заростки папоротников и хвощей фотосинтезирующие, однолетние. Заростки плаунов живут под землей, развиваются в течение многих лет и питаются за счет симбиоза с грибами. У мхов гаметофит при своих небольших размерах явно доминирует над спорофитом .
Напишите отзыв о статье "Гаметофит"
Ссылки
| Дубовый лист | Это заготовка статьи по ботанике . Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
Для улучшения этой статьи желательно :
|
Отрывок, характеризующий Гаметофит
Был очень жаркий июльский день, температура держалась не ниже +40 градусов. Накалившийся «до бела» воздух был сухим, как в пустыне и буквально «трещал» в наших лёгких при каждом вздохе. Мы сидели на берегу реки, бессовестно потея и ловили ртами воздух, как выброшенные на сушу перегревшиеся караси… И уже почти что полностью «поджарившись» на солнышке, тоскующими глазами смотрели на воду. Привычной влаги абсолютно не чувствовалось и поэтому всей ребятне дико хотелось как можно быстрее окунуться. Но купаться было немножко боязно, так как это был другой, не привычный нам берег реки, а Нямунас, как известно, издавна была той глубокой и непредсказуемой рекой, с которой шутки шутить не советовалось.Наш старый любимый пляж был на время закрыт для чистки, поэтому мы все временно собрались на месте более или менее кому-то знакомом, и все пока что дружно «сушились» на берегу, никак не решаясь купаться. У самой реки росло огромное старое дерево. Его длинные шелковистые ветви, при малейшем дуновении ветра, касались воды, тихо лаская её нежными лепестками, а мощные старые корни, упираясь в речные камни, сплетались под ним в сплошной «бородавчатый» ковёр, создавая своеобразную, нависающую над водой, бугристую крышу.
Вот это-то старое мудрое дерево, как ни странно, и являло собой реальную опасность для купающихся… Вокруг него, по какой-то причине, в воде создавалось множество своеобразных «воронок», которые как бы «всасывали» попавшегося человека в глубину и надо было быть очень хорошим пловцом, чтобы суметь удержаться на поверхности, тем более, что место под деревом как раз было очень глубоким.
Но детям говорить об опасности, как известно, почти что всегда бесполезно. Чем больше их убеждают заботливые взрослые, что с ними может произойти какая-то непоправимая беда, тем больше они уверенны, что «может быть с кем-то это и может случиться, но, конечно же, только не с ними, не здесь и не сейчас»… А само ощущение опасности, наоборот – их только ещё больше притягивает, тем самым, провоцируя иногда на глупейшие поступки.
Вот примерно так же думали и мы – четверо «бравых» соседских ребят и я, и, не вытерпев жары, всё же решили искупаться. Река выглядела тихой и спокойной, и никакой опасности вроде бы собой не представляла. Мы договорились наблюдать друг за другом и дружно поплыли. В начале вроде бы всё было, как обычно – течение было не сильнее, чем на нашем старом пляже, а глубина не превышала уже знакомой привычной глубины. Я расхрабрилась и поплыла уже более уверенно. И тут же, за эту же слишком большую уверенность, «боженька стукнул меня по головушке, да не пожалел»… Я плыла недалеко от берега, как вдруг почувствовала, что меня резко потащило вниз… И это было столь внезапно, что я не успела никак среагировать, чтобы удержаться на поверхности. Меня странно крутило и очень быстро тянуло в глубину. Казалось, время остановилось, я чувствовала, что не хватает воздуха.
Тогда я ещё ничего не знала ни о клинической смерти, ни о светящихся туннелях, появлявшихся во время неё. Но то, что случилось далее, было очень похожим на все те истории о клинических смертях, которые намного позже мне удалось прочитать в разных книжках, уже живя в далёкой Америке…
Я чувствовала, что если сейчас же не вдохну воздуха, мои лёгкие просто-напросто разорвутся, и я, наверняка, умру. Стало очень страшно, в глазах темнело. Неожиданно в голове вспыхнула яркая вспышка, и все чувства куда-то исчезли... Появился слепяще-яркий, прозрачный голубой туннель, как будто весь сотканный из мельчайших движущихся серебристых звёздочек. Я тихо парила внутри него, не чувствуя ни удушья, ни боли, только мысленно удивляясь необыкновенному чувству абсолютного счастья, как будто наконец-то обрела место своей долгожданной мечты. Было очень спокойно и хорошо. Все звуки исчезли, не хотелось двигаться. Тело стало очень лёгким, почти что невесомым. Вероятнее всего, в тот момент я просто умирала...
Я видела какие-то очень красивые, светящиеся, прозрачные человеческие фигуры, медленно и плавно приближающиеся по туннелю ко мне. Все они тепло улыбались, как будто звали к ним присоединиться… Я уже было потянулась к ним… как вдруг откуда-то появилась огромная светящаяся ладонь, которая подхватила меня снизу и, как песчинку, начала быстро подымать на поверхность. Мозг взорвался от нахлынувших резких звуков, как будто в голове внезапно лопнула защищающая перегородка... Меня, как мячик, вышвырнуло на поверхность… и оглушило настоящим водопадом цветов, звуков и ощущений, которые почему-то воспринимались мной теперь намного ярче, чем это было привычно.
От зачатия (закладки) до гибели (смерти), и растения в этом не исключение. Их отличительной особенностью является процесс размножения, который заключается в чередовании спорофита и гаметофита.
А вот что такое гаметофит - более подробно разберем в данной статье. Следует сказать, что достаточно часто гаметофит не является обособленным, а существует совместно со спорофитом или напрямую зависит от него.
Что такое гаметофит?
Термин «гаметофит» происходит от греческого слова «гамета», т. е. репродуктивная клетка и phyton (растение) и в переводе означает половое поколение или один из этапов развития растений. В биологии гаплоидное половое поколение имеет буквенное обозначение - «n».
Виды
Чтобы разобраться с тем, что такое гаметофит, необходимо понять, как он образуется и что собой представляет. Гаметофит является отличительным признаком, характеризующим принадлежность растений к классу Высших споровых. В зависимости от дифференцировки в гаметофите могут развиться гаметангии (генеративные органы полового размножения) двух видов: женского и мужского.
Особенности размножения
Весь процесс у растений происходит в виде конъюгации (т. е. слитии протопластов двух независимых вегетативных клеток). Зачастую на одной и той же особи могут одновременно развиваться как гаметы, так и споры. Но встречаются и такие случаи, когда споры развиваются лишь на одном виде, а гаметы исключительно на другом. Особь, на которой развиваются споры, называется спорофитом, а та, на которой образуются гаметы - гаметофитом.
Гаметофит у растений
Гаметофит бывает двуполый и однополый. У спорофита ядра имеют диплоидный хромосомный набор, а вот у гаметофита они гаплоидные. Преимущественное большинство высокоорганизованных водорослей и практически все имеют четкую закономерность в циклическом развитии и чередовании поколений, которые воспроизводятся бесполым путем и половым.
Схематически процесс размножения можно представить следующим образом: гаметофит → продукция гамет → слияние гамет → образование зиготы → развитие диплоидного спорофита → и так далее.
Строение гаметофита достаточно разнообразно и это напрямую зависит от типов смены поколений у тех или иных видов растений. Так, например, у водорослей наблюдается однообразная смена поколений (изоморфная), поэтому гаметофит у них представлен самостоятельной единицей, которая существует отдельно и ничем не отличается от такого же спорофита.
А вот у ламинариевых водорослей, которые имеют отличительный (гетероморфный) цикл развития, гаметофит имеет совершенно другое, отличное от спорофита, строение в виде слаборазвитых нитчатых и разветвленных талломов. Практически у всех представителей спорофитов, в том числе и у папоротниковидных, гаметофит вовсе слаборазвит и существует очень короткое время.
В связи с тем что в ходе эволюции у растений высших классов наблюдалась плавная редукция гаметофита, они утратили свою половую принадлежность. Например, семенные растения полностью утратили женское поколение, и все этапы развития у них происходят на спорофите.
Женский гаметофит представлен многоклеточными гаплоидными эндоспермиями или несколькими архегониями, как у сосны или других голосеменных растений соответственно. У равноспоровых представителей папоротниковидных растений заростки имеют оба пола.
Мужской гаметофит семенных растений имеет вид пыльцы и берет начало из микроспоры, которая образует гаметы, прорастая в пыльцевую трубку. А вот заростки равноспоровых папоротниковидных - обоеполые.
Таким образом, гаметофит не зависит от сроков вегетации или жизни растения, а лишь от его вида и эволюционных особенностей.
Заключение
Таким образом, гаметофит, являясь половым поколением в развитии растений и характеризуясь определенным и последовательным чередованием поколений внутри своего вида, имеет несколько особенностей. Прежде всего он образуется из спор, имеет гаплоидный набор хромосом и всегда образует гаметы не зависимо от того, это специализированные это половые органы или обычные вегетативные клетки.
Теперь и вы знаете, что такое гаметофит и в чем заключаются его особенности.
(от гамета и...фит), половое поколение в жизненном цикле растений, развивающихся с чередованием поколений. Образуется из споры, имеет гаплоидный набор хромосом; продуцирует гаметы либо в обычных вегетативных клетках таллома (нек-рые водоросли), либо в специализир. органах полового размножения - геметангиях, оогониях и антеридиях (низшие растения), архегониях и антеридиях (высшие растения за исключением цветковых). Строение Г. разнообразно, что связано с разл. типами смены поколений. При изоморфной смене поколений у водорослей (ульва, диктиота, эктокарпус) Г. представлен самостоятельно живущей особью данного вида, внешне не отличающейся от диплоидной особи - спорофита. При гетероморф-ном жизненном цикле (ламинариевые водоросли) Г. имеет вид микроскопич. нитчатых, слабо ветвящихся талломов и резко отличается от крупного спорофита. У высших растений, имеющих всегда гетероморфную смену поколений, Г. только у мхов может быть представлен листо-стебельным растением (сфагнум, кукушкин лён). У всех остальных представителей спорофитной линии эволюции (папоротниковидные, семенные растения) Г. слабо развит и недолговечен. Так, у плаунов, хвощей и папоротников Г. имеют вид талломных растений - заростков, не расчленённых на органы, зелёных или бесцветных, от неск. мм до 3 см, живущих неск. недель (редко неск. лет, как у плаунов и мараттиевых папоротников). У равноспоровых папоротниковидных заростки обоеполые. Разноспоровые высшие растения, включая семенные, имеют раздельнополые Г., развивающиеся из микро- и макроспор. В эволюции высших растений происходила постепенная редукция Г. Так, жен. половое поколение семенных растений полностью утратило способность к самостоят, образу жизни, и всё его развитие протекает на спорофите внутри макроспорангия (или нуцеллуса семяпочки). У голосеменных жен. Г.- многоклеточный гаплоидный эндосперм с двумя (у сосны) или неск. (у др. голосеменных) архегониями. Жен. Г. покрытосеменных редуцирован обычно до семи клеток, архегониев не имеет и наз. зародышевым мешком. Муж. Г, семенных растений развивается из микроспоры и представляет собой пыльцу, прорастающую в пыльцевую трубку с образованием гамет - спермиев.
Смотреть значение Гаметофит в других словарях
Гаметофит
— (от гаметы и греч. phyton - растение) - половое поколение, этапжизненного цикла растений; чередуется со спорофитом. Образуется из споры,содержит гаплоидный набор хромосом;........
Большой энциклопедический словарь
Гаметофит И Оплодотворение
— С образованием споры начинается гаплоидная фаза в жизненном цикле папоротника, которая заканчивается образованием гамет. Гаметы образуются на гаметофите........
Биологическая энциклопедия
Гаметофит, Гаметангии И Оплодотворение
— Содержимое споры представляет собой первую клетку гаметофазы, и из нее в результате ряда митотических делений развивается гаметофит. Каждая изоспора дает........
Биологическая энциклопедия
В нашей статье мы познакомимся с таким понятием, как гаметофит. Это орган, который встречается у многих растений. В чем заключаются его особенности и значение? Давайте разбираться вместе.
Гаметофит - это...
Каждое растение в течение жизненного цикла проходит определенные этапы развития. Один из них - гаметофит. Это половое поколение растений. Гаметофит не является постоянной структурой. Он представляет собой лишь определенную фазу развития.
Гаметофит развивается из специальных бесполых клеток, которые называются спорами. Как правило, они имеют шарообразную форму, защищены плотной оболочкой, внутри содержат большое количество запасных питательных веществ.
Антеридии и архегонии
Как известно, все органы растений объединяются в две группы: вегетативные и генеративные. Первые выполняют функции почвенного питания, фотосинтеза и роста растения. Они также осуществляют процесс вегетативного размножения. Это корень, стебель, лист и почка.
Генеративный орган обеспечивает половое размножение. У покрытосеменных растений это цветок. В завязи его пестика созревает женская гамета - яйцеклетка, а в пыльниках тычинок - неподвижные спермии.
Покрытосеменные, споровые растения также формируют органы полового размножения - гаметангии. Женские называются архегониями. Их составными частями являются: брюшко, в котором созревает яйцеклетка, и шейка. Мужские гаметангии - это антеридии. В них формируются спермии.
Споровые растения
Четкое чередование бесполого поколения и гаметофита - это характерная черта всех высших споровых растений. К ним относятся мхи, хвощи, плауны и папоротники. В их жизненных циклах наблюдаются существенные отличия. У мхов преобладающим поколением является гаметофит. Это листостебельные побеги с ризоидами, совокупность которых образует "зеленый ковер". Его мы и привыкли называть мхом. С течением времени на нем появляются новые органы - коробочки со спорами на тонких сухих ножках. Они представляют собой спорофит.
Большинство моховидных являются двудомными растениями. На мужском гаметофите формируются только сперматозоиды. По пленке воды, которая покрывает растения, они передвигаются к женским растениям. На его верхушке формируется единственный орган полового размножения круглой формы, в который проникает сперматозоид.
Остальные споровые растения отличаются от мхов преобладанием бесполого поколения. Рассмотрим их строение на примере папоротника. Его спорофит представлен подземным видоизмененным побегом, который называется корневищем, и придаточными корнями. На нижней стороне листьев папоротников формируются спорангии. Это органы бесполого размножения. Споры, которые в них формируются, созревают и попадают в почву. Во влажной среде из них вырастает половое поколение папоротников - гаметофит. Он имеет вид зеленой сердцевидной пластинки. Эта структура развивается и питается отдельно от спорофита, прикрепляясь к почве при помощи ризоидов.
На нижней поверхности пластинки образуются половые органы - гаметангии. Поскольку яйцеклетки и сперматозоиды на них созревают в разное время, оплодотворение возможно только между разными растениями. Такой тип называют перекрестным. Как и для всех споровых, процесс оплодотворения у папоротников возможен только при наличии воды. Это связано с тем, что растения данной группы являются первыми выходцами на сушу.
Гаметофит растений: отдел Голосеменные
Половое поколение хвойных выглядит иначе. Так, мужской гаметофит сосны представлен пыльцевыми зернами, которые развиваются в шишках. Последние находятся у основания побегов. Мужские шишки мелкие и мягкие, собраны в пучки. На каждой их чешуйке расположены по два пыльника, в которых развиваются мужские половые клетки.
На верхушках побегов можно найти женские шишки с семязачатками. В результате мейоза здесь формируются мегаспоры. Всего их 4. Но в женский гаметофит из них развивается только одна. Остальные отмирают. Далее происходят последовательные процессы опыления, оплодотворения и формирования семян.
Итак, гаметофитом называют половое поколение растений. Это фаза жизненного цикла, которая характерна для водорослей, споровых и семенных. Все гаметофиты являются многоклеточными структурами, содержащими гаплоидный хромосомный набор.
Чередование спорофита и гаметофита
Обозначения:
n – гаплоидный организм или клетка с одинарным (гаплоидным ) набором хромосом. У большинства животных (в том числе и у человека) гаплоидными являются только гаметы. От греч. gaploos одиночный, eidos вид. В соматических клетках содержится удвоенное число
2 n – диплоидный организм или клетка с двойным (диплоидным ) набором хромосом. Характерен для соматических клеток; в отличие от одинарного, гаплоидного набора половых клеток. От греч. diplos двойной, eidos вид.
Хромосомы – от греч. Хрома – цвет и сома – тело – окрашенные тельца, расположенные в ядре клетки, в которых сосредоточена бо́льшая часть наследственной информации и которые предназначены для её хранения, реализации и передачи.
Для водорослей и всех растений суши, размножающихся и спорами (мхи и папоротниковидные), и семенами (голосеменные и покрытосеменные), существует чередование двух стадий в их цикле развития - спорофита и гаметофита .
Спорофитом («споро» и «фит» - или «растение, образующее споры») называют:
· ту часть жизненного цикла растения, которая завершается образованием бесполых структур - спор
· все клетки спорофита содержат нормальный (диплоидный ) набор хромосом
Споры, прежде, чем высыпаться из коробочки (у мхов) или из спорангия (у папоротников) или споры семенных растений (из которых потом формируются гаметофиты ) -деление, становятся гаплоидными . Поэтому, все клетки, которые сформируются из этих гаплоидных спор, будут тоже гаплоидными.
Гаметофитом («гамето» и «фит» - или «растение, образующее гаметы») называют:
· ту часть жизненного цикла растения, которая завершается образованием половых структур - гамет
· все клетки гаметофита содержат половинный (гаплоидный ) набор хромосом.
У растений не только гаметы (половые клетки), являются гаплоидными , но и бесполые клетки - споры , тоже являются гаплоидными . Почему же тогда споры - это бесполые клетки, а гаметы - половые клетки?
Каждая гаплоидная спора (одна) не сливаясь ни с какой другой клеткой, то есть сама по себе, прорастая, образует новый организм (вернее другую жизненную стадию организма), генетически идентичную наследственному аппарату этой одной споры. Таким образом, спора, являясь продуктом спорофита, сама образует будущий гаметофит. Такое размножение и называется бесполым .
Ткани гаметофита гаплоидные (они же развились из гаплоидных спор), из них формируются гаметы . Каждая гаплоидная гамета не образует новый организм. Только после оплодотворения её другой гаметой, после объединения генетического материала (n) женской и (n) мужской гамет, образуется диплоидная (2n) зигота . Именно эта диплоидная зигота и даст начало новому будущему диплоидному организму (спорофиту ).
Таким образом, гаметы, являясь продуктом гаплоидного гаметофита, только сливаясь попарно (мужские с женскими) обеспечат дальнейшее развитие организма. Поэтому такое размножение, в котором участвуют два партнера называется половым .
Что же является спорофитом и гаметофитом у споровых (водоросли, мхи и папоротниковидные) и семенных растений (голосеменные и покрытосеменные)?
Так вот, у водорослей и мхов , основным (доминирующим ) поколением в цикле развития является гаметофит .
А у папоротниковидных (хотя они тоже относятся к споровым растениям) и всех семенных растений основным поколением является спорофит .
На рисунке ниже показана схема изменения соотношения гаметофита (n) и спорофита (2n) в процессе эволюции растений, Красная линия, разделяет изображения спорофитов (выше линии) и гаметофитов (ниже линии) у разных групп растений. 
Эволюция чередования гаметофита и спорофита
На рисунке мы видим, что только у водорослей и мхов стадия гаметофита (n) является преобладающей. У папоротников гаметофит представлен маленьким заростком, а у голосеменных и покрытосеменных вообще редуцирован до микроскопических размеров.
Казалось бы, поскольку папоротники как и мхи споровые растения, то у них чередование поколений должно происходить сходным со мхами образом. Но оказывается все наоборот: у споровых папоротников цикл чередования поколений (имеется в виду, какая форма представляет собой само взрослое вегетирующее растение) сходен с циклом чередования поколений у семенных растений.
Мхи - тупиковая ветвь эволюции царства растений, а от папоротниковидных произошли все современные семенные растения (только семенные растения произошли не от ныне живущих споровых папоротников, а от вымерших папоротников, у которых уже было семенное размножение).
В чем польза от чередования поколений, почему эволюция сохранила такой способ существования у многих организмов?
Известно, что чередование поколений зависит от условий среды. При благоприятных условиях размножение происходит, как правило, бесполыми способами – делением, почкованием, вегетативно. При неблагоприятных условиях бесполое поколение сменяется половым . Так произошло исторически, что эволюция размножения шла от бесполого размножения, свойственного одноклеточным, к половому размножению. От организмов с гаплоидным числом хромосом в клетках – к организмам с диплоидным набором хромосом.
Диплоидность – это возможность обладать более разнообразной генетической информацией, а значит и возможность иметь эволюционные преимущества.
Примитивные формы, размножаются только бесполым путем, а у более сложных форм бесполое размножение чередуется с половым (в основном в царстве растений). В процессе эволюции в цикле развития организмов закономерно уменьшается роль (продолжительность существования и размеры) гаплоидной фазы и увеличивается роль диплоидной фазы.
Загрузка...
