ЩО ТАКЕ ЧЕРГУВАННЯ ПОКОЛІНЬ? - БІОЛОГІЯ - 2025

Чергування поколінь складається з послідовності двох різних поколінь одного і того ж виду. Тобто рослини чергують покоління гаметофітів та спорофітів, гаплоїдні та диплоїдні покоління. Це явище характерне для рослинного царства, хоча може зустрічатися і в інших царствах.

Рослини гаметофітів розмножуються статевим шляхом через гамети (саме тому їх називають «гаметофітами») і є гаплоїдними, це означає, що у них є клітини, що мають єдиний набір хромосом.

Спорофітні рослини розмножуються асексуально через спори (звідси назва "спорофіти") і є диплоїдними, що означає, що кожна хромосома в ядрі клітини дублюється.

За словами Хофмейстера (1862 р., Цитований Хайгом, Девідом), перше покоління, гаметофіт, призначене для створення статевих органів, тоді як спорофіт другого покоління спрямований на вироблення репродуктивних клітин у масових кількостях ( спори), що дасть початок іншому поколінню гаметофітів.

Цикл чергування

Спорофіти мають структури (спорангії), які виробляють спори через мейоз, процес, що стосується поділу клітин, в результаті якого утворюються чотири клітини, що мають половину хромосомного навантаження батьків. Тому ці спори є гаплоїдними.

Гаплоїдні спори проходять через процес мітозу (поділ клітин, який виробляє дві клітини, ідентичні материнській клітині), породжуючи гаметофітні організми. Коли вони досягнуть зрілості, вони будуть виробляти гаплоїдні гамети: яйця та сперму.

Гамети виробляються в гаметангіях через процес мітозу. Гаметангії представляють репродуктивний апарат рослин: самця називають антеридієм, тоді як самку - архегонієм.

Об'єднання гамет, що виробляються гаметофітами, породжує диплоїдну зиготу, яка стане спорофітом. Після досягнення зрілості ця рослина буде виробляти спори, починаючи цикл знову.

Одне з двох поколінь є домінуючим, а інше - рецесивним. Домінуючі особини, як правило, живуть довше і ростуть довше інших. Рецесивні особи, як правило, дуже маленькі, а в деяких випадках живуть у домінуючому організмі.

У несудинних або мохоподібних рослин домінуючими є гаметофіти; однак у судинних рослин домінуючі спорофіти.

Чергування поколінь у мохоподібних

Мохоподібні рослини - це несудинні рослини, а це означає, що вони не мають кровоносної системи, тому залежать від вологості середовища, щоб вижити. Вони, як правило, невеликих розмірів.

Особи гаметофітів є домінуючим поколінням цього виду. Прикладом цих рослин є мох.

Чергування поколінь у моху

Мохи - це несудинні рослини, а це означає, що домінуючим є покоління гаметофітів. Найрозвиненішою частиною моху є гаметофіт, у верхній його частині видно рослину спорофітів, яка невелика.

Деякі з цих гаметофітів мають антеридії, які мають сашкоподібний характер, а інші - архегонію, що має пляшкоподібну форму. В антеридії утворюється велика кількість антерозоїдів, які можуть бути зміщені завдяки джгутику (нитці, розташованій на зовнішній стінці клітини, схожою на батога).

З іншого боку, в архегонії утворюється єдина оосфера, якій не вистачає джгутиків і тому нерухома. Антерозоїди вивільняються назовні і за допомогою вологості рослини переміщуються до оосфери, удобрюючи її для створення зиготи.

Ці зиготи мають хромосоми обох батьків і породжують покоління диплоїдів або спорофітів. Слід зазначити, що диплоїдні зиготи надзвичайно вразливі, саме тому рослина, що несе оосферу, утримує їх у собі, і таким чином рослина спорофітів росте на рослині гаметофітів.

Індивід спорофіту складається з нитки, яка завершується капсулою, що нагадує дзвін. Після дозрівання зиготи капсула відкривається і вивільняє крихітні гаплоїдні клітини, які будуть рости як особини гаметофітів.

Фотографії, відновлені з word-builders.org

Чергування поколінь у трахеофітах

Трахеофіти - це рослини, які мають судинні тканини. Вони поділяються на голонасінні (хвойні рослини) та покритонасінні (квітучі рослини). На відміну від мохоподібних, ці рослини захищають свої ембріони через насіння.

Диплоїдне, або спорофітне покоління є домінуючим. Прикладом трахеофітної рослини є папороть.

Чергування поколінь у папороті

Найбільш помітна частина папоротей - спорофіт. Спорофіт виробляє листя, звані фрондами, які виробляють сорі, скупчення крихітних спор. Коли сорі дозрівають, спори вивільняються і зрештою роблять звалище.

Ці спори породжують гаметофіт, який називається протало, якого дуже мало і росте окремо від материнської рослини.

Його життєвий цикл скорочується до пари днів. Ці організми виробляють гамети, які згодом приєднаються до інших. Нова рослина, спорофіт, виростає на гаметофіті, який погіршується і з часом гине, починаючи новий цикл.

Чергування поколінь у покритонасінних

Як і у папоротей, домінуючою рослиною у покритонасінних є спорофіт. З іншого боку, гаметофіт - це крихітна будова, що знаходиться у квітки рослини. У покритонасінних є два процеси запліднення.

По-перше, чоловіча клітина зливається з гаплоїдною клітиною, породжуючи диплоїдну зиготу. У другому процесі чоловіча клітина зливається з іншим диплоїдом, створюючи ендосперм, резервну тканину, з якої народжуються насіння покритонасінних рослин.

Список літератури

1. Чергування поколінь. Отримано 24 лютого 2017 року з libertyprepnc.com.
2. Чергування покоління. Отримано 24 лютого 2017 року з сайту msu.edu.
3. Кремпель, Д. Практикум з чергування поколінь. Отримано 24 лютого 2017 року з bio.miami.edu.
4. Біологія рослин. Отримано 24 лютого 2017 року з shmoop.com
5. Чергування поколінь: як мохи грають на суші. Отримано 24 лютого 2017 року з world-builders.org.
6. Кент, Л. (1997). Вивчення чергування поколінь мохоподібних в лабораторії. Отримано 24 лютого 2017 року з saps.org.uk.
7. Життєвий цикл рослин: Чергування поколінь. Отримано 24 лютого 2017 року із сайту sparknotes.com.