KINTAMOSIOS KARTOS KINTAMOSIOS KARTOS
natūrali organizmų gyvavimo ciklo kaita kartų (kartų, biontų), besiskiriančių dauginimosi būdu. Gyvūnams išskiriamas pirminis ir antrinis paralyžius. Pirminės Ch p., būdingas daugiskaitai paprasčiausias, lytinės kartos kaita laiko nereprodukcinėmis ląstelėmis (agametomis) besidauginančią kartą. Taigi, foraminiferose kintamoms kartoms atstovauja seksualiniai ir aseksualūs individai - gamontai ir agamontai. Redukcinis dalijimasis (mejozė) įvyksta prieš susiformuojant agametams, todėl lytinė karta, kaip ir gametos, yra haploidinė, o zigota ir agamontai – diploidiniai. Saulėgrąžose ir kai kuriuose žiuželiuose mejozė siejama su lytinių ląstelių, kurios yra vienintelė haploidinė gyvavimo ciklo stadija, susidarymu. Tie patys santykiai būdingi visiems daugialąsčiams gyvūnams. Antrinės Ch p. gyvūnuose randama dviem formomis. Įprasto seksualinio proceso kaitaliojimasis su partenogeneze vadinamas. heterogonija, o lytinio dauginimosi kaitaliojimas su nelytiniu dauginimu yra metagenezė. Heterogonija būdinga trematodams, tam tikroms apvaliosioms kirmėlėms ir rotiferiams, daugeliui nariuotakojų ir kt. Metagenezė būdinga gaubtagyviams ir koelenteratams, kuriuose lytinę kartą atstovauja pavienės laisvai plaukiančios medūzos, o nelytinei kartai – sėslūs polipai. Augaluose yra haploidinė karta – lytinė, arba gametofitinė, ir diploidinė – nelytinė, arba sporofita. Dauginimosi organai, sudarantys gametas, išsivysto ant gametofito, ir jis gali būti dvilytis (sfagnumas, homosporiniai paparčiai, keraminės samanos) arba dvinamis (tam tikri rudieji dumbliai, heterosporiniai paparčiai, samanos ir visi aukštesni augalai). Ant sporofito vystosi nelytinio dauginimosi organai (sporangijos, zoosporangijos), dėl mejozės susidaro haploidinės sporos, kurios vėliau sudygsta į naujas seksualines kartas. Gametofitas ir sporofitas yra vienodi morfologiškai ir gyvenimo trukme (izomorfinis ph.) arba labai skiriasi (heteromorfinis ph.). Aukštesniems augalams būdingas tik heteromorfinis tipas. Abi formos aptinkamos dumbliuose. Su izomorfiniais Keičiantis kartoms, kiekvieną iš jų atstovauja savarankiškai gyvenantis individas (tam tikri žali, rudi ir daug raudonųjų dumblių), todėl gyvenimo cikle yra du (su dvilyčiu gametofitu) arba trys (su dvinamiu gametofitu) nepriklausomi ir identiški augalai. Su heteromorfiniais Keičiantis kartoms, abi vystosi arba nepriklausomai viena nuo kitos (brubliukai, homosporiniai paparčiai, samanos, asiūkliai), arba viena iš kartų, neturėdama savarankiško vystymosi, egzistuoja kitos (samanos ir visi sėkliniai augalai) sąskaita, bet visada vyrauja viena iš kartų – arba gametofitas, arba sporofitas. Aukštesniuose augaluose tik briofitai priklauso gametofitinei evoliucijos linijai (vyraujant gametofitų vystymosi cikle), kurioje vadinamas sporofitas. sporogoniškas, vystosi dėžutės su sporomis pavidalu ant žaliausio augalo, kuris yra gametofitas. Visi kiti aukštesni augalai priklauso sporofitinei evoliucijos linijai (vyraujančiai sporofitų vystymosi cikle). Tuo pačiu metu sporofitas yra lapkotimis augalas, ant kurio vystosi sporangijos, o gametofitas (talas) yra mažiau išsivystęs, trumpaamžis ir jį atstovauja dvilytis talas, kuris gyvena savarankiškai (visi homosporiniai paparčiai, samanos, asiūkliai ), arba mikroskopinis. dariniai, kurie iš dalies arba visiškai išsivysto ant sporofito ir jo sąskaita (heterogeniniai paparčiai ir samanos, gimnasėkliai, žydintys augalai). (žr. SPOROFITAS, GAMETOFITAS).
.(Šaltinis: Biologinis enciklopedinis žodynas“. Ch. red. M. S. Gilyarov; Redakcinė komanda: A. A. Babajevas, G. G. Vinbergas, G. A. Zavarzinas ir kiti – 2 leid., pataisyta. - M.: Sov. Enciklopedija, 1986).
kartų kaitaliojimasKartų kaita organizmų gyvavimo cikle. Tuo pačiu metu kartos (kartos) skiriasi savo dauginimosi būdais. Kai kuriuose pirmuoniuose (pavyzdžiui, foraminiferose) karta, kuri dauginasi gametų pagalba, pakeičiama karta, kuri dauginasi su nereprodukcinėmis ląstelėmis. Gaubtagyvių ir koelenteratų pavienės laisvai plaukiančios medūzos atstovauja seksualinei kartai, o polipai (sėslios arba kolonijinės formos) – aseksualų kartą.
Augaluose kartų kaita išreiškiama pasikeitusiu haploidinės – seksualinės kartos vystymosi ciklu, arba gametofitas, o diploidinis – aseksualus, arba sporofitas. Gametofitas vysto reprodukcinius organus, kurie sudaro gametas; ant sporofito – nelytinio dauginimosi organų ( sporangijos arba zoosporangija), kurios dėl to mejozė formuojasi haploidinės sporos, gimsta nauja seksualinė karta. Skirtinguose augaluose vystymosi cikle vyrauja seksualinė arba nelytinė karta. Vyraujant lytinei kartai (samanėse), ant žalio augalo (gametofito) išsivysto sporofitas, arba sporogonas, dėžutės su sporomis pavidalu. Kai vyrauja aseksualioji karta (paparčiuose, samanose, asiūkliuose, gimnosėkliuose), sporofitui atstovauja žalias augalas, ant kurio vystosi sporangijos, o gametofitas yra menkai išsivystęs. atauga, augantis atskirai arba besivystantis ant sporofito.
.(Šaltinis: „Biologija. Šiuolaikinė iliustruota enciklopedija“. Vyriausiasis redaktorius A. P. Gorkinas; M.: Rosman, 2006 m.)
Pažiūrėkite, kas yra „KARTŲ KAIKYMAS“ kituose žodynuose:
Augaluose vystymosi ciklas keičiasi tarp dviejų kartų – lytinės (gametofito) ir nelytinės (sporofito). Bestuburių gyvūnų gyvenimo ciklas keičiasi dviejų ar kelių kartų individų, kurie skiriasi forma, funkcijomis, gyvenimo būdu, o kartais... Didysis enciklopedinis žodynas
kartų kaitaliojimas- Natūrali skirtingų kartų dauginimosi būdų kaita per gyvavimo ciklą; gyvūnams yra skirtumai tarp pirminių parazitų, taip pat heterogonijos ir metagenezės; daugelyje augalų Ch.p. atstovaujama gametofito (lytinės kartos) formavimuisi ir... ... Techninis vertėjo vadovas
KINTAMOSIOS KARTOS- Anglų kalbos kartos vokiečių Generationswechsel prancūzų alternance des générations žr. > … Fitopatologinis žodynas-žinynas
Natūrali organizmų kartų kaita, kurios skiriasi reprodukcijos tipu. Gyvūnai turi pirminę ir antrinę būseną. Pirmine būsena, būdinga daugeliui pirmuonių, laikoma lytinių kartų kaita... ... Didžioji sovietinė enciklopedija
kartų kaitaliojimas- GYVŪNŲ EMBRIOLOGIJA KARTŲ KAITOMAS, KARTŲ KAITA - kartų kaita su skirtingais dauginimosi būdais gyvūnų gyvenimo cikle. Jie skiriami: 1) kartų kaitaliojimasis, kai abi kartos išoriškai nesiskiria, bet dauginasi skirtingai... ... Bendroji embriologija: terminų žodynas
Augaluose vystymosi ciklas keičiasi tarp dviejų kartų – lytinės (gametofito) ir nelytinės (sporofito). Bestuburių gyvūnų gyvenimo ciklas keičiasi dviejų ar kelių kartų individų, kurie skiriasi forma, funkcijomis, gyvenimo būdu ir kartais... ... enciklopedinis žodynas
kartų kaitaliojimas- kartų kaita statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Augalų ir grybų haplofazės ir diplofazės kaita per gyvenimo ciklą. atitikmenys: angl. alelobiogenezė; alelogenezė; metagenezė vok. Alelogenezė, f; Metagenezė, f rus. keisti......
kartų kaitaliojimas- kartų kaita statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Kai kurių bestuburių gyvūnų dauginimosi būdo kaita per jų gyvenimo ciklą – kaitaliojasi lytinė ir nelytinė kartos. atitikmenys: angl. alelobiogenezė; alelogenezė; metagenezė...... Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
Kartų kaita, digenezė, heterogenezė kartų kaita. Natūrali skirtingų kartų dauginimosi būdų kaita per gyvavimo ciklą; gyvūnuose yra skirtumas tarp pirminio ph.p., taip pat heterogonijos
kartų kaitaliojimas- kartų kaita statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Raidos cikle dviejų kartų – haploidinės (gametofito) ir nelytinės diploidinės (sporofito) – pasikeitimas. atitikmenys: angl. alobiogenezė; heterogenezė; metagenezė rus. pakaitalas...... Žemės ūkio augalų selekcija ir sėklininkystės terminų žodynas
Sveiki, mieli Vieningo valstybinio egzamino biologijos mokytojo per Skype tinklaraščio skaitytojai
Remiantis šio straipsnio pavadinimu, ne visi net supranta, apie ką mes kalbėsime, tiesa?
Bet aš jus patikinu, kad šis klausimas yra apie kartų kaitaliojimas gyvajame pasaulyje svarbu suprasti, kaip jis „apsigyveno“.
Be to, sprendžiant iš studentų atsakymų į vieningą valstybinį egzaminą, šis konkretus klausimas lieka visiškai neatsakytas.
Ar yra a kartų kaitaliojimas augaluose
Taip, dumblių ir visų sausumos augalų, kurie dauginasi tiek sporomis (samanos ir paparčiai), tiek sėklomis (gimnosėkliai ir gaubtasėkliai), vystymosi ciklo pakaitomis vyksta du etapai, kurie, galbūt ne visai teisingai, vadinami kartos“.
Prisiminkime, kaip vadinami šie etapai. Sporofitas ir gametofitas. Kodėl jie taip vadinami?
Sporofitas („sporo“ ir „tinka“ - arba "augalas, gaminantis sporas") yra vadinami : 1) ta augalo gyvenimo ciklo dalis, kuri baigiasi nelytinių struktūrų - sporų - susidarymu; 2) visose sporofito ląstelėse yra normalus (diploidinis) chromosomų rinkinys.
Bet kokį „bet“ turite atsiminti : sporos, prieš išsiliedamos iš kapsulės (samanose) arba iš sporangijos (paparčiuose) arba sėklinių augalų sporos (iš kurių vėliau susidaro gametofitai) - arba redukcinis dalijimasis, tampa haploidas (n). Todėl visos augalo struktūros ląstelės, kurios susidarys iš šių haploidinių sporų, natūraliai taip pat bus haploidinės.
Dabar apie tai, ką reikia žinoti apie kitą augalo gyvavimo ciklo dalį, vadinamą gametofitu.
Gametofitas („gameto“ ir „tinka“ - arba "augalas, gaminantis lytines ląsteles") yra vadinami : 1) ta augalo gyvenimo ciklo dalis, kuri baigiasi lytinių struktūrų – gametų – susidarymu 2) visose gametofitinėse ląstelėse yra pusė (haploidinių) chromosomų.
Ir čia vėl reikėtų atkreipti dėmesį į vieną didelį „BET“ : kaip jie susidaro reprodukcinės struktūros ant gametofito – gametos? Kadangi visos gametofitinės ląstelės susidaro iš haploidinių sporų, vadinasi, susidaro mitozės būdu, ant jų taip pat susidaro specialios lytinės ląstelės - gametos. mitozės – jos iš karto būna haploidinės(gyvūnuose, prisimename, gametos susidaro mejozinio arba redukcinio dalijimosi būdu).
Taigi augaluose ne tik gametos (lytinės ląstelės) yra haploidinės (n), bet ir nelytinės ląstelės – sporos – taip pat yra haploidinės.
Kodėl tada sporos yra nelytinės ląstelės, o gametos yra lytinės ląstelės?
Kiekvienas haploidas sporos(viena) nesusiliejus su jokia kita ląstele, tai yra savaime dygstanti, formuoja naują organizmą(tiksliau – kitas organizmo gyvavimo etapas), genetiškai identiškas šios vienos sporos paveldimam aparatui.
Taigi spora, būdama sporofito produktas, pati sudaro būsimą gametofitą. Šis dauginimosi būdas vadinamas nelytiniu.
Gametofitų audiniai yra haploidiniai (jie taip pat išsivystė iš haploidinių sporų), iš jų susidaro gametos. Kiekviena haploidinė gameta nesudaro naujo organizmo. Tik po apvaisinimo kita gameta stadijos, sujungus (n) moteriškų ir (n) vyriškų lytinių ląstelių genetinę medžiagą, susidaro diploidinė (2n) zigota. Būtent iš šios diploidinės zigotos atsiras naujas diploidinis organizmas (sporofitas).
Taigi lytinės ląstelės, būdamos haploidinio gametofito produktas, tik susiliedamos poromis (patinas su patelė) užtikrins tolesnį organizmo vystymąsi. Todėl toks dauginimasis, kuriame dalyvauja du partneriai, vadinamas seksualiniu.
Kas yra sporofitas ir gametofitas sporose (dumbliuose, samanose ir paparčiuose) ir sėkliniuose augaluose (gimnosėkliuose ir gaubtasėkliuose)
Priėjome atsakymą į daugiausiai painiavos keliantį klausimą. Taigi dumbliuose ir samanose pagrindinė (dominuojanti) karta vystymosi cikle yra gametofitas. O paparčiuose (nors jie taip pat priklauso sporiniams augalams) ir visuose sėkliniuose augaluose pagrindinė karta yra sporofitas.
Panagrinėkime dumblių kartų kaitos ciklą gijinių žaliųjų dumblių Ulotrix pavyzdžiu. Paveikslėlyje iš mokyklinio vadovėlio matome, kad ulotriksas gali daugintis ir nelytiškai, ir seksualiai. Tai reiškia, kad suaugęs ulotrikso augalas gali būti laikomas sporu gametofitas. Esant palankioms sąlygoms, ulotriksas (n) dauginasi nelytiškai keturiomis žvėrelių zoosporomis (n). Esant nepalankioms sąlygoms, ulotrix (n) dauginasi lytiškai, sudarydama biflagellates gametas. (n) . Po lytinių ląstelių kopuliacijos (susiliejimo) susidaro keturių vėliavėlių zigota (2n).
Iš pradžių zigota nuplaukia, paskui nusėda į dugną, praranda žieveles, susidaro tankus apvalkalas ir gleivėtas kotelis, kuriuo prisitvirtina prie substrato. Tai ilsintis sporofitas.
Po poilsio laikotarpio įvyksta redukcinis zigotos branduolio dalijimasis (mejozė) ir jame susidaro žievės sporos. (n), arba zoosporos (n), kurios priklauso nuo ulotrikso tipo (o jų yra 25 rūšys) iš šių sporų (arba zoosporų) vėl susidaro suaugę ulotriksiniai augalai – sporos gametofitai.
Samanos turi gegutės linus,
suaugęs vegetatyvinis augalas yra gametofitas (n), susidaręs iš žalios gijos – protonemos (prieauglio) – (n).
Kukuškino linai yra dvinamis augalas. Paveikslėlyje parodyta, kad po apvaisinimo (n + n) ant patelės gametofito susidaro sporų kapsulės (2n).
Žiedlapė yra gegutės linų vystymosi ciklo sporofito stadija. Sporos kapsulėse susidaro dėl mejozės. Tada haploidinės sporos (n) išpilkite iš dėžutės ir suformuokite žalią siūlą - protonemą(P) .
Taigi matome, kad samanose, kaip ir dumbliuose, kartų kaitos cikle gametofitinė stadija vyrauja prieš sporofitą.
O paparčiuose ir visuose sėkliniuose augaluose pagrindinė jų gyvybės forma, pats vegetatyvinis augalas, yra sporofitas
Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodyta gametofitų (n) ir sporofito (2n) santykio pokyčių diagrama augalų evoliucijos procese Raudona linija atskiria sporofitų (virš linijos) ir gametofitų (žemiau linijos) atvaizdus. skirtingos grupės augalai.
Paveiksle matome, kad tik dumbliuose ir samanose vyrauja gametofitų stadija (n). Paparčiuose gametofitą atstovauja mažas protalas, o gimnasėkliuose ir gaubtasėkliuose iš viso sumažintas iki mikroskopinio dydžio.
Atrodytų, kadangi paparčiai, kaip ir samanos, yra sporiniai augalai, jų kartų kaita turėtų vykti panašiai kaip samanų. Bet pasirodo, kad yra atvirkščiai : Sporiniuose paparčiuose kartų kaitos ciklas (tai reiškia, kuri forma yra pats suaugęs vegetatyvinis augalas) yra panašus į sėklinių augalų kartų kaitos ciklą.
Kad šį faktą būtų lengviau prisiminti, reikėtų pažymėti, kad samanos yra augalų karalystės evoliucijos aklavietė. Ir kad būtent iš pteridofitų atsirado visi šiuolaikiniai sėkliniai augalai (tik sėkliniai augalai kilę ne iš gyvų sporinių paparčių, o iš išnykusių paparčių, kurie jau turėjo sėklinį dauginimąsi).
Ar yra a kartų kaitaliojimas gyvūnuose
Taip aš turiu. Bet jei kartų kaitaliojimas būdingas beveik visiems atstovams, tai gyvūnų karalystėje tai veikiau išimtis, o ne taisyklė.
Sąvokos „kartų kaitaliojimas“ reikšmė gyvūnams yra tokia pati kaip ir augalų organizmuose. Tik čia terminai „gametofitas“ ir „sporofitas“ yra nepriimtini. Nors kartų kaitaliojimas gyvūnams tai taip pat yra organizmo gyvenimo fazių pasikeitimas – seksualinė ir nelytinė.
Kartų kaita yra natūrali organizmų kartų kaita, kurios skiriasi dauginimosi būdu. Daugelio rūšių organizmai gali daugintis nelytiškai arba lytiškai. Šiuo atžvilgiu jie kalba apie neseksualias ir seksualines šios rūšies kartas. Šių kartų kaitaliojimas augaluose ir gyvūnuose turi daug bendrų bruožų. Lytinę ir nelytinę kartas vystymosi cikle skirianti riba yra apvaisinimo procesas (1 pav.). Tokiu atveju, susiliejus haploidinėms (t.y. turinčioms vieną chromosomų rinkinį) gametų, atsiranda diploidinė (t.y., turinti dvigubą chromosomų rinkinį) zigota, o seksualinė karta virsta aseksualia.
Tiek neseksualios, tiek seksualinės kartos gali turėti vieną arba dvigubą chromosomų rinkinį, priklausomai nuo to, kuriame gyvenimo ciklo etape vyksta mejozė. Mejozės metu chromosomų skaičius sumažėja perpus ir diploidinis rinkinys tampa haploidinis. Mejozė ir apvaisinimas yra du etapai, skiriantys haploidines ir diploidines vystymosi ciklo fazes.
Evoliucijos procese vystymosi cikle natūraliai mažėja haploidinės fazės vaidmuo (egzistencijos trukmė ir dydis), o diploidinės fazės vaidmuo didėja.
Sporozoanuose ir žiuželiuose, daugelyje dumblių ir kai kurių grybų diploidinę fazę atstovauja tik zigota, kuri tuoj pat patiria mejozę, susidarant haploidinėms ląstelėms (1, b ir 2 pav.). Visose aukštesnėse ir kai kuriose žemesnėse formose (atskiri dumbliai ir grybai, blakstienas) zigotas dalijasi mitozės būdu, todėl jų nelytinė karta, kaip ir zigota, yra diploidinė.
Taigi, foraminiferose iš zigotos išauga diploidinė nelytinė karta. Dėl mejozės iš jos susidaro haploidinės ląstelės, iš kurių išauga ir haploidinė lytinė karta. Lytinė karta dėl pakartotinio branduolio dalijimosi suformuoja gametas, kurios, susijungusios poromis, duoda zigotą (1 pav., c). Bryofitų, pteridofitų ir kai kurių kitų augalų nelytinio dauginimosi procesas vyksta dėl mejozės metu atsiradusių haploidinių sporų išplitimo (1, c ir 3 pav.). Tokiose rūšyse mejozės procesas atskiria nelytinę kartą (sporofitus) nuo lytinės kartos (gametofito). Sporos dalijasi mitotiškai, suformuodamos haploidinę lytinę kartą.
Koelenteratuose ir kituose daugialąsčiuose gyvūnuose haploidinė fazė dar labiau slopinama (1 pav., d).
Jie turi diploidinę ir aseksualią, ir lytinę kartas, kurios susidaro iš aseksualios mitoziškai dalijantis jos ląstelėms. Mejozė atsiranda tik formuojantis gametoms, kurios yra vienintelė tokių organizmų haploidinė fazė. Pavyzdžiui, hidroidiniai polipai yra aseksuali karta. Dygdami formuojasi kolonijos, kuriose vystosi medūzos su sėklidėmis ir kiaušidėmis (diploidinė lytinė karta). Medūzos laisvai plaukia vandenyje ir dauginasi lytiškai. Dėl to vėl atsiranda polipų (5 pav.).
Gyvūnams išskiriama pirminė ir antrinė kartų kaita. Pirminėje, aseksualioje ir lytinis dauginimasis. Taip atsitinka su daugeliu pirmuonių. Antrinė kartų kaita apima metagenezę ir heterogoniją. Metagenezės metu, kuri būdinga gaubtagyviams ir koelenteratams, keičiasi lytinis ir vegetatyvinis dauginimasis. Esant heterogonijai, kuri būdinga trematodams, kai kurioms apvaliosioms kirmėlėms ir rotiferiams bei daugeliui nariuotakojų, normalus lytinis dauginimasis kaitaliojasi su partenogeneze.
Kartų kaita priklauso nuo aplinkos sąlygų. Palankiomis sąlygomis dauginimasis paprastai vyksta nelytiniais būdais - dalijimusi, pumpuravimu, vegetatyviniu arba partenogenetiniu būdu. Esant nepalankioms sąlygoms, aseksualioji karta pakeičiama seksualine karta.
Dauginimosi raida perėjo nuo nelytinės, būdingos vienaląsčiams organizmams, iki seksualinės. Primityvios formos dauginasi tik nelytiškai sudėtingesnėmis formomis, nelytinis dauginimasis kaitaliojasi su lytiniu dauginimu. Pažangiausios rūšys dauginasi tik lytiškai (1 pav.).
Kartų kaitaliojimas augaluose. Tipiška kartų kaita būdinga augalams, kuriuose tiek diploidinė fazė (diplontas), tiek haploidinė fazė (haplontas) yra daugialąsčiai. Diplontas suformuoja sporangijas, kuriose sporos atsiranda dėl mejozės (todėl diplontas dar vadinamas sporofitu arba nelytine karta). Haplontas suformuoja gametangiją, kurioje be redukcinio dalijimosi – mejozės susidaro lytinės ląstelės – gametos (haplontas dar vadinamas gametofitu arba lytine karta). Sporofitas išsivysto iš zigotos, kuri atsiranda dėl apvaisinimo, t.y. susiliejus dviem gametoms, o gametofitas išsivysto iš sporos. Kai kuriuose augaluose (pavyzdžiui, kai kuriuose žaliuosiuose ir ruduosiuose dumbliuose) sporofitas ir gametofitas yra vienodai išsivystę, o daugumos augalų vystymosi cikluose dominuoja arba gametofitas (pavyzdžiui, briofituose), arba sporofitas – rudasis. dumbliai rudadumbliai, pteridofitai ir sėkliniai augalai (6 pav.).
Daugelyje žaliųjų dumblių (Chlamydomonas, Ulotrix, Spirogyra ir kt.) tik zigotos yra diploidinės, o dygimo metu atsiranda mejozė (6 pav.). O sifonuose, diatomuose ir kai kuriuose ruduosiuose dumbliuose, kaip ir daugumoje gyvūnų, tik dėl mejozės susidarančios gametos yra haploidinės.
Todėl šiose gamyklose iš tikrųjų nėra kartų kaitos, nors branduolinės fazės keičiasi.
Aukštesniųjų augalų vystymosi ciklų fazės turi specialius pavadinimus: bryofitų sporofitai vadinami sporogonija (jie vystosi ant gametofitų), o kitų aukštesnių augalų gametofitai – protalusais (6 pav.). Pteridofituose jie egzistuoja savarankiškai, o sėkliniuose augaluose vystosi ant sporofitų. Homosporinių augalų tralai (žr. Ginčai) yra dvilyčiai, o heterosporiniai augalai yra dvinamiai ir labiau sumažėję (ypač vyriški) nei homosporinių augalų talai. Pavyzdžiui, gaubtasėkliuose vyriškasis protalas yra žiedadulkės grūdelis, besivystantis iš mikrosporos, o moteriškasis prothalas – embriono maišelis, besivystantis iš megasporos.
Dažnai skirtingi tipai Organizmams būdingas kelių dauginimosi būdų derinys.
Daugelyje pirmuonių (vėliavų, blakstienų), esant palankioms sąlygoms, intensyvus dauginimasis vyksta dalijantis - spartus skaičiaus augimas. Retkarčiais jie turi lytinių santykių - padidinti individų įvairovę. Tada vėl prasideda nelytinis dauginimasis.
Tai pastebima daugelyje daugialąsčių organizmų. Pavyzdžiui, hidra dauginasi ir nelytiškai (dygsta), ir lytiškai (1 pav.).
Ryžiai. 1.Hidros: 1 - pumpurinės; 2 - su kiaušiniais
Vasarą jis išskiria daugybę dukterinių individų, kurie savo ruožtu gali daugintis pumpurais. Prasidėjus rudeniui hidros kūne formuojasi lytinės ląstelės ir vyksta lytinis dauginimasis. Iš apvaisintų kiaušinėlių (kitais metais) išsivysto nauji individai.
Dažnai vyksta reguliarus tos pačios rūšies individų kartų kaitaliojimas, kuriam būdinga Kitoks būdas dauginimasis. Jie dažnai skiriasi savo struktūra, buveine ir gyvenimo būdu. Tokių rūšių gyvavimo ciklas, apimantis keletą kartų, vėl veda į pradinį etapą. Taigi daugeliui koelenterinių gyvūnų būdinga metagenezė(2 pav.). Per savo gyvavimo ciklą natūraliai keičiasi polipų ir medūzų kartos. Polipai, kurių gyvenimo būdas yra prisirišęs, dauginasi tik pumpurų atsiradimo būdu. Dažniausiai besivystantys dukteriniai individai neatsiskiria ir susidaro kolonijos. Tam tikru sezonu polipai išdygsta iš medūzos lervų. Tačiau jie atsiskiria ir išsivysto į laisvai plaukiančius organizmus. Sulaukusios lytinės brandos medūzos gamina lytines ląsteles, o iš apvaisintų kiaušinėlių išsivysto blakstienos lervos, kurios, nusėdusios į dugną, virsta polipais.
Ryžiai. 2.Obelijos gyvavimo ciklas: 1 ir 4 - hidrantai; 2 - gongangia su besivystančiomis medūzomis; 3 - inkstai
Turi daug dumblių, kaip ir visi aukštesni augalai heterofazinė kartų kaita, kurioje seksualinė karta yra haploidinė (visose kūno ląstelėse yra haploidinis chromosomų rinkinys), o aseksualioji karta yra diploidinė. Diploidinis augalas vadinamas sporofitas, nes susidaro haploidinės sporos (jų susidarymą lydi mejozė). Haploidinis augalas, augantis iš sporos - gametofitas- gamina lytines ląsteles ir vykdo lytinį dauginimąsi. Zigota vėl sudaro sporofitą. Taigi augalų gyvavimo cikle jį natūraliai pakeičia gametofitas, kuris vėliau vėl pakeičiamas sporofitu (3 pav.).
Ryžiai. 3.Paparčio vystymosi ciklas. Čia kaip samanos yra pokytis tarp seksualinio (gametofito) ir nelytinio (sporofito)kartos; dažniausiai gana didelis paparčio augalasyra sporofitas
Daugelyje dumblių sporofitas ir gametofitas gali būti identiški. Aukštesniųjų sporinių augalų (arklio uodegų, samanų, paparčių) būdingas ryškus skirtumas tarp sporofito ir gametofito. Taigi paparčio gametofitas (talas) atrodo kaip maža (3–30 mm) žalia plokštelė, o sporofitui atstovauja didelis (iki 1,5 m) augalas.
Dar reikšmingesnis gametofito sumažėjimas pastebimas sėkliniuose augaluose. Jų gametofitų vystymasis ir egzistavimas vyksta ant sporofito. Taigi žydinčių augalų moteriškasis gametofitas (embriono maišelis) yra žiedo piestelės kiaušidėje, o vyriškasis gametofitas (žiedadulkės) – kuokelio dulkinėje.
Didžioji dauguma tiek aukštesnių, tiek žemesnių augalų turi 2 dauginimosi būdus: nelytinį ir lytinį. Be to, kiekvienam augalui visas jo vystymosi ciklas įmanomas tik tuo atveju, jei yra abu reprodukcijos būdai, kurie atliekami tam tikra tvarka: vienas dauginimosi būdas kaitaliojasi su kitu, taigi ir tam tikras kaitaliojimas, arba įvyksta kartų kaita – nelytinė ir seksualinė.
Kartų kaitos vieno augalo vystymosi cikle esmė ta, kad viena karta formuoja lytinio dauginimosi organus, o kita – nelytinio dauginimosi organus. Lytinio dauginimosi organus formuojanti karta, kurioje formuojasi lytinės ląstelės – gametos, vadinama lytine karta, arba gametofitu. Karta, kurioje formuojasi nelytinio dauginimosi organai su juose besivystančiomis sporomis, vadinama nelytiniu arba sporofitu.
Labai aiškiai išreikštas paparčių dviejų kartų vystymasis. Abi kartos gyvena savarankiškai, o kai kuriuose paparčiuose sporofitas dydžiu smarkiai skiriasi nuo gametofito (paparčio vyriškojo). Šio paparčio nelytinė karta yra stambus augalas, gerai diferencijuotas į atskirus organus, siekiantis 80... 100 cm ir daugiau, o lytinė karta (gametofitas) yra labai mažas augalas žalios plokštelės dydžio, 10 kapeikų moneta.
Vyksta paparčio patinų kartų kaitos procesas tokiu būdu. Apatinėje sporofito lapo pusėje susidaro specialūs organai (sporangijos), kuriuose formuojasi sporos. Prinokusios sporos išsilieja ir, susidariusios palankioms sąlygoms, sudygsta.
Iš sporos išauga maža žalia plokštelė, kuri reprezentuoja paparčio lytinę kartą arba gametofitą. Šiuo atveju ši seksualinė karta turi ypatingą pavadinimą - prothallus. Vyriški (anteridijos) ir moteriški (archegonia) lytiniai organai formuojasi apatinėje prothalo pusėje. Vyriškos lytinės ląstelės – spermatozoidai – susidaro anteridijose, moteriškosios lytinės ląstelės – kiaušialąstės – archegonijoje.
Po apvaisinimo iš susidariusio zigoto išsivysto nelytinė paparčio karta – sporofitas, t.y. išauga paprastas paparčio augalas, kurio lapuose vėl formuojasi sporos. Paparčio gyvenimo ciklas prasideda iš naujo.
Taigi paparčio patinuose nelytinė ir lytinė karta auga atskirai ir maitinasi savarankiškai.
Žydiuosiuose augaluose, kurie evoliuciškai yra aukštesni už svarstomus augalus, taip pat egzistuoja kartų kaita, tačiau ji ne tokia ryški, nes šiuose augaluose gametofitų labai sumažėja. Žydintys augalai turi 2 gametofitus – vyrišką (dviejų ląstelių žiedadulkės) ir moterišką (embriono maišelį, kuriame yra 7 ląstelės). Šiuose augaluose gametofitas gyvena nelytinėje kartoje, kuri yra visas augalas, kai kurių atstovų (beržo, ąžuolo ir kt.) pasiekiantis milžiniškus dydžius, o žydinčių augalų moteriški ir vyriški gametofitai yra mikroskopiškai maži.
Kartu su kartų kaita vyksta branduolinių fazių kaita. Tai daroma taip. Nelytinėje kartoje sporos susidaro sporangijose iš sporogeninio audinio. Formuojantis sporoms, vyksta redukcijos dalijimasis, todėl sporos turi haploidinį chromosomų rinkinį. Iš sporos susidaręs gametofitas yra lytinės kartos, o ant jo susidariusios gametos taip pat yra haploidinės. Lytinėje kartoje susiliejus haploidinėms gametoms, susidaro zigota, kuri jau turi diploidinį chromosomų rinkinį. Haploidinė branduolio fazė buvo pakeista diploidine. Iš zigotos išsivysto aseksuali karta – sporofitas – su diploidiniu chromosomų rinkiniu. Tada, kai susidaro sporos, chromosomų skaičius vėl sumažėja perpus . Taigi gametofitas ir sporofitas skiriasi ne tik išoriškai, bet ir citologiškai: turi skirtingą chromosomų skaičių.
Senesniuose primityviuose augaluose vystymosi cikle vyrauja seksualinė karta – gametofitas (haploidinė fazė). Daugiau
Ryžiai. Vyriškojo skydinio paparčio kartų kaita:
/ - sporofitas; 2 - lapo dalis su soriu; 3. - sorus skyriuje; 4 - ląstelė, sporogeninis audinys; 5 - redukcijos skyrius; 6 - 2 divizionas; 7 - tetradas; 8- ginčai; 9 - atidarytas sporangumas; 10 - dygstančios sporos; // - prothallus (gametofitas); 12 - archegoniumas; /L - anteridiumas; 14 - sperma; 15 - spermatozoidų įsiskverbimas į archegoniją; 16 - zigotos dalijimasis; 17 - protalas su jauno paparčio daiga
Priešingai, labai organizuotiems augalams būdinga kartų kaita, kai vyrauja aseksuali karta - sporofitas (diploidinė fazė), kuri ypač aiškiai pasireiškia žydinčių augalų, kuriuose seksualinė karta smarkiai sumažėjo.
Kartų kaitaliojimas turi didelę biologinę reikšmę, nes jame derinami 2 dauginimosi būdai: nelytinis, kuris sukuria daug individų, ir seksualinis, kuris prisideda prie palikuonių paveldimumo turtinimo.
„Kartų kaitos“ sąvoka turėtų būti laikoma sąlygine, nes aseksualios (sporofito) ir seksualinės (gametofito) kartos, nors daugelyje augalų jie yra tarsi nepriklausomi organizmai, atskirai negali užtikrinti viso augalų vystymosi ciklo. Vienintelis augalų vystymosi ciklas vykdomas tik iš viso šių 2 kartų. Sporofitas ir gametofitas nėra 2 nepriklausomi to paties augalo individai, bet yra skirtingi jo vystymosi etapai.
PASKAITA 14. Augalų vegetatyviniai organai
Vegetatyvinių organų sandaros dėsningumai. Metamorfozių doktrina. Organai yra panašūs ir homologiški. Poliškumas ir simetrija. Sėklinio augalo ontogenezė. Embrionas ir daigai.
Organas – tam tikrą struktūrą turinti ir tam tikras funkcijas atliekanti kūno dalis. Aukštesniųjų augalų organai skirstomi į dvi grupes: vegetatyvinius ir reprodukcinius arba generatyvinius.
Vegetatyviniai organai sudaro augalo kūną ir atlieka pagrindines jo gyvenimo funkcijas, t. y. palaiko individualų šio individo gyvenimą, o kartais ir vegetatyvinį dauginimąsi. Tai apima šaknį, stiebą ir lapą. Reprodukciniai organai yra skirti daugintis individo sekančiose kartose. Gaubtasėkliuose tai gėlė ir jos dariniai (sėkla ir vaisiai).
Prokariotai, žemesni augalai ir grybai neturi vegetatyvinių organų. Jų kūnas, nediferencijuotas į organus, vadinamas talu arba talu.
Evoliucijos procese aukštesniųjų augalų kūno padalijimas į organus įvyko dėl jų perėjimo iš vandens į žemę ir prisitaikant prie sausumos egzistavimo sąlygų.
Teofrastas (IV a. pr. Kr.) išsiskyrė vegetatyviniame kūne
Ryžiai. Gluosnio ūglio poliškumas
(A- kotelis yra normalioje padėtyje; b- apverstoje padėtyje)
aukštesni augalai turi tris organus: stiebą, lapą ir šaknį. Šis skirstymas išlieka ir mūsų laikais, nors morfologai mano, kad teisingiau kalbėti apie du organus: ūglį ir šaknį, nes ūglis (stiebas ir lapas) yra vienos viršūninės meristemos vedinys.
Augalų organams būdingi tam tikri bendri raštai. Poliškumas – tai skirtumas tarp priešingų organizmo, organo ar atskiros ląstelės polių. Poliškumas atrodo kaip išorinė struktūra, ir fiziologinėse funkcijose.
Morfologiškai viršutinė augalo dalis vadinama viršūne, apatinė – bazine. Sodininkystėje gerai žinomi fiziologiniai augalo viršūninių ir bazinių dalių skirtumai. Dauginant augalus auginiais, jie į dirvą sodinami morfologiškai apatinis galas, priešingu atveju iš auginio dalies, esančios virš dirvos, išsivystys atsitiktinės šaknys, o dirvoje – ūgliai.
Fiziologiniai augalo polių skirtumai išreiškiami ir tropizmo reiškiniu. Tropizmas siejamas su šviesos, gravitacijos, cheminių ir kitų veiksnių poveikiu, pagal tai jie vadinami fototropizmu, geotropizmu, chemotropizmu ir tt Jei lenkimas vyksta dirginančio veiksnio kryptimi, tropizmas yra teigiamas, priešingai. kryptis – neigiama. Geotropizmas – tai augalų organų gebėjimas tam tikru būdu orientuotis erdvėje. Kad ir kokia būtų sėklos padėtis dirvoje, šaknis visada auga žemyn, veikiama gravitacijos (teigiamas geotropizmas), o stiebas visada auga aukštyn (neigiamas geotropizmas). Ašiniai organai – stiebas ir šaknis – išsidėstę vertikaliai žemės paviršiui (ortotropiniai organai), o lapai – horizontaliai arba kampu (plagiotropiniai organai).
Simetrija (proporcingumas) – objekto dalių išdėstymas erdvėje, kuriame simetrijos plokštuma perpjauna jį į veidrodines puses. Įvairūs augalų organai pasižymi tam tikra simetrija.
Radialiniai (polisimetriniai) organai – tai organai, per kuriuos gali būti nubrėžtos trys ir daugiau simetrijos plokštumų (stiebas, šaknis); dvišaliai (asimetriniai) organai – galima nubrėžti tik dvi simetrijos plokštumas (dygliuotų kriaušių kaktusų stiebai, vilkdalgių lapai); monosimetriška – galima nubrėžti tik vieną simetrijos plokštumą (daugelio augalų lapai, žirnio žiedas); asimetrinė (asimetrinė) - negalima nubrėžti nei vienos simetrijos plokštumos (guobos lapai, valerijono žiedai, kanapės).
Metamorfuoti (modifikuoti) organai yra tie, kuriuose, veikiant aplinkai arba priklausomai nuo tam tikros funkcijos, buvo paveldėtas vienos funkcijos sustiprėjimas, kartu su staigiu formos pasikeitimu ir kitų praradimu. Metamorfizuoti organai yra tikra prisitaikančios evoliucijos išraiška. Jie skirstomi į panašius ir homologinius.
Panašūs organai atlieka panašias funkcijas ir yra morfologiškai (plačiąja prasme) panašūs, tačiau turi skirtingą kilmę (spygliai, apsaugantys augalus nuo gyvūnų sunaikinimo ir mažinantys transpiraciją sausose vietose, gali būti modifikuoti ūgliai, lapai ir šaknys). Panašių organų panašumas siejamas su konvergencijos reiškiniu – panašių savybių išsivystymu skirtinguose organuose dėl prisitaikymo prie panašių aplinkos sąlygų. Homologiniai organai skiriasi morfologiškai ir dažnai atlieka skirtingas funkcijas, tačiau turi tą pačią kilmę, tai yra yra bet kurio vieno organo – stiebo, lapo ar šaknies – modifikacija.
Sėklinių augalų embrionas yra sėkloje. Jame jau yra pagrindinė vegetatyviniai organai. Jį sudaro embrioninė šaknis ir embrioninis ūglis. Embrioninę šaknį dažniausiai vaizduoja tik augimo kūgis, uždengtas šaknies dangteliu. Embrioninį ūglį vaizduoja embrioninis kotelis (ašis) ir embrioniniai lapai (skilčialapiai), įskaitant du (dviskilčių), vieną (vienskilčių) arba keletą (spygliuočių). Viršutiniame ašies gale yra embriono augimo kūgis arba pumpuras, kuriame yra lapų užuomazgos, einančios po skilčialapiais. Ašies ir skilčialapių sandūra vadinama skilčialapių mazgu. Ašies atkarpa po skilčialapiais iki
Ryžiai. Dviskilčių augalų struktūros diagrama:
A - jaunas embrionas; b- subrendęs embrionas; V- daigai; G- jaunas augalas; Cm - Skilčialapiai; Gp- hipokotilas; GK- pagrindinė šaknis; pr. Kr- šoninės šaknys; kompiuteris - atsitiktinės šaknys; ZK- gemalo šaknis; ŽPV- viršūninis pumpuras; BPch -šoniniai pumpurai; KN -ūglių augimo kūgis; Pkm- prokambis; Meristemų židiniai pavaizduoti juodai, augančios dalys nuspalvintos
Embrioninės šaknies bazinė dalis vadinama subkilte (hipokotilė).
At pakankamas kiekis drėgmės, šilumos, oro ir šviesos, subrendusios sėklos dygsta. Dažniausiai pirmiausia atsiranda embrioninė šaknis, sustiprinanti daigą dirvoje. Tuo pačiu metu auga ir hipokotilas, stumdamas šaknį į dirvą. Skilčialapiai elgiasi skirtingai, priklausomai nuo daigumo tipo. Vystantis daigui iš embrioninės šaknies susidaro pirmos eilės šaknis arba pagrindinė šaknis. Daugumoje augalų jis pradeda šakotis gana greitai: atsiranda antros, trečios ir vėliau aukštesnės eilės šoninės šaknys. Pagrindinė šaknis su visomis šoninėmis šakomis sudaro pagrindinę šaknų sistemą. Lygiagrečiai iš embrioninio pumpuro arba augimo kūgio išsivysto pirmos eilės ūglis arba pagrindinis ūglis. Dažniausiai viršūnėje susidaro nauji lapų pradmenys (primordijos), išsiskleidžia anksčiau susiklosčiusios, o plotai tarp jų auga, formuojasi tarpubambliai. Stiebo atkarpa tarp skilčialapių ir pirmojo lapo vadinama epikoteliu (epicotel). Dažniausiai vėliau šakojasi ir pagrindinis ūglis, suformuodamas antros, trečios ir aukštesnės eilės šoninius ūglius. Susidaro pagrindinė ūglių sistema. Gana anksti gali susidaryti atsitiktinės šaknys ant hipokotilo ir apatiniuose stiebo mazguose. Taigi, augalas jau santykinai ankstyvas amžius yra ūglių ir šaknų sistemų rinkinys, sujungtas hipokotiliu.
