CO TO JEST GAMETOFIT? (PRZYKŁADY U RÓŻNYCH GATUNKÓW) - BIOLOGIA - 2026

Gametofit jest haploidalna wielokomórkowe organizmy, które pochodzą z haploidalnej przetrwalników, która ma grupę chromosomów. Odpowiada haploidalnej fazie rośliny przeznaczonej do produkcji gamet oraz fazie płciowej w jednej z dwóch alternatywnych faz w cyklu życiowym roślin lądowych i alg morskich.

Organizm ten rozwija narządy płciowe, z których powstają gamety, które są haploidalnymi komórkami płciowymi biorącymi udział w zapłodnieniu. Daje to początek diploidalnej zygocie, to znaczy ma dwa zestawy chromosomów.

Gametofity rosnące w terrarium. Nieznany gatunek. Random Tree, źródło Wikimedia Commons

Z tych dwóch zestawów chromosomów jeden odpowiada ojcu, a drugi matce. Podział komórek zygoty tworzy nowy diploidalny organizm wielokomórkowy.

W drugim etapie cyklu życiowego zwanego sporofitem, jego funkcją jest wytwarzanie haploidalnych zarodników poprzez podział komórki zwany mejozą.

Morfologia gametofitu zależy od płci, to znaczy żeńskie będą miały inny kształt, a męskie inny.

Gametophyte w Bryophytes

W tej grupie roślin (mchy, wątrobowce i rogate) gametofit jest najważniejszym etapem cyklu biologicznego.

Ten gametofit u mszaków ma długie życie i jest niezależny z żywieniowego punktu widzenia. Sporofity są na ogół przyczepione i potrzebują gametofitów.

W mchach zarodnik zaczyna rosnąć poprzez kiełkowanie i tworzy włókno komórek zwane protonemą.

Podczas dojrzewania gametofit ewoluuje w postaci gęstych pędów, z których powstają narządy płciowe lub gametangia, które są producentami gamet. Jaja są produkowane w archegonii, a plemniki w pylnikach.

W grupach takich jak wątrobowce należące do rzędu Marchantiales, gamety wywodzą się z wyspecjalizowanych organów zwanych gametoforami lub gametangioforami.

Gametofity w roślinach naczyniowych

We wszystkich roślinach naczyniowych (z łodygą, liśćmi i korzeniami) przeważają sporofity z tendencją do małych, zależnych od sporofitów żeńskich gametofitów. Stało się to coraz bardziej zauważalne, gdy rośliny ewoluowały w kierunku formy rozmnażania przez nasiona.

Paprocie wytwarzają tylko jeden rodzaj zarodników zwany homosporami. Jego gamety są egzosporyczne, co oznacza, że ​​gametofity żyją na wolności i ewoluują poza ścianą zarodników.

Te egzosporyczne gametofity mogą być biseksualne (jednopienne), to znaczy mogą wytwarzać plemniki i komórki jajowe w tym samym ciele. Jeśli specjalizują się w organizmach żeńskich i męskich, osobno nazywane są dwupiennymi.

Rośliny naczyniowe z heterosporami (wytwarzają zarówno megaspory, jak i mikrospory) mają gametofit, który rozwija się endosporycznie w ścianie zarodnika. W tym przypadku gametofity są dwupienne, produkują jaja lub plemniki, ale nigdy oba.

Gametofity w paprociach

U paproci gametofity są małe, fotosyntetyzują i prowadzą swobodny tryb życia, ponieważ nie potrzebują sporofitu do pożywienia.

W gatunku Leptosporangiado dryopteris, paproć, gametofit jest autotroficzny (wytwarza własny pokarm), fotosyntetyzuje i ma strukturę zwaną prothalo, która wytwarza gamety. Prothalo utrzymuje sporofit we wczesnym, wielokomórkowym stadium rozwoju.

W niektórych grupach, szczególnie w gałęzi genealogicznej (Psilotaceae i Ophioglossaceae), gametofity przebywają pod ziemią i przeżywają, tworząc związki mikotroficzne z grzybami.

Gametofity w likofitach

W likofitach wytwarzane są dwa różne typy gametofitów. W rodzinach Huperziaceae i Lycopodiaceae gametofity z zarodnikami są wolno żyjące, podziemne i mikotroficzne, co oznacza, że ​​pozyskują pożywienie poprzez symbiotyczne związki z grzybami.

W rodzinach Selaginella i Isoetes megaspory pozostają przyczepione do początkowego sporofitu i rozwija się w nim megagametofit.

W miarę dojrzewania szczeliny na skrzyżowaniu triletów otwierają się, aby ułatwić wejście męskich gamet do archegonii, gdzie stykają się z zalążkami.

Gametofity w roślinach nasiennych

Rośliny posiadające nasiona nazywane są okrytozalążkowymi i nagonasiennymi, wszystkie są endosporami i heterosporami.

U tych roślin gametofity przekształcają się w organizmy wielokomórkowe, gdy znajdują się w ścianie zarodników, a megaspory pozostają w zarodni.

W roślinach nasiennych mikrogametofit jest znany jako pyłek. Mikrogametofity rośliny nasiennej składają się z dwóch lub trzech komórek, gdy ziarna pyłku opuszczają sporangium.

Wszystkie rośliny nasienne są heterosporami i wytwarzają zarodniki różnej wielkości: duże zarodniki żeńskie i małe zarodniki męskie.

Megagametofit ewoluuje w megasporze w roślinach bez pestek naczyniowych oraz w megasporangium w stożku lub kwiatku roślin nasiennych.

Mikrogametofit nasion, którym jest ziarno pyłku, przemieszcza się do miejsca, w którym znajduje się komórka jajowa, przenoszony przez wektor fizyczny lub zwierzęcy i tam produkuje dwa plemniki w drodze mitozy.

Nagonasienne

W roślinach nagonasiennych megagametofit składa się z kilku tysięcy komórek i zawiera od jednej do kilku archegonii, z których każda zawiera jedną komórkę jajową. Gametofit przekształca się w tkankę, aby przechowywać żywność w nasionach.

Okrytozalążkowe

U roślin okrytozalążkowych megagametofit jest zredukowany do kilku jąder i komórek i nazywany jest workiem zarodkowym. Reprezentatywny worek zarodkowy ma siedem komórek i osiem jąder, z których jedno to komórka jajowa.

Dwa jądra łączą się z jądrem plemnika, tworząc bielmo, które jest następnie przekształcane w tkankę w celu przechowywania pożywienia w nasieniu.

Rośliny nasienne charakteryzują się tym, że megaspory są zatrzymywane w sporoficie przez tkanki zwane powłokami. Mają one funkcję otaczania i ochrony megasporangium.

U roślin nagozalążkowych megaspory są otoczone jedną powłoką, podczas gdy u roślin okrytozalążkowych są otoczone dwiema powłokami.

Zestaw utworzony przez megasporangium, megaspory i powłoki - nazywa się owule. W każdej zalążku żeński gametofit ewoluuje z megaspory, produkując jedną lub więcej żeńskich gamet.

Kiedy ziarenka pyłku kiełkują i zaczyna się wzrost, pojawia się łagiewka pyłkowa, której funkcją jest wprowadzenie męskich gamet do żeńskiego gametofitu w zalążku.

W roślinach nasiennych żeński gametofit pozostaje w zalążku sporofitu. Samce gametofitów występują w ziarnach pyłku i są podróżnikami, dlatego w zależności od gatunku mogą być przenoszone na duże odległości przez wiatr lub zapylacze.

Gametofity u zwierząt

U zwierząt rozwój ewolucyjny zaczyna się od jaja lub zygoty, które przechodzi przez serię mitoz, aby wytworzyć diploidalny organizm.

W miarę rozwoju i dojrzewania tworzy haploidalne gamety oparte na pewnych diploidalnych liniach komórkowych poprzez mejozę. Mejoza nazywana jest gametogenną lub gametyczną.

Ten cykl występuje u wszystkich zwierząt. Chociaż nie ma przemiany pokoleń, występuje przemiana dwóch faz jądrowych, jednej haploidalnej (gamet) i drugiej diploidalnej (rozwój organizmu przez mitozę, począwszy od jaja lub zygoty).

Dlatego mejoza jest gametą i uważa się, że cykl ten jest najbardziej rozwinięty w organizmach żywych.

Heteromorfia gametofitów

W roślinach posiadających heteromorficzne gametofity występują dwa rodzaje gametofitów. Ponieważ mają różne kształty i funkcje, nazywane są heteromorfami.

Gametofit odpowiedzialny za wytwarzanie zalążków nazywany jest megagametofitem ze względu na swój duży rozmiar, a gametofit odpowiedzialny za wytwarzanie nasienia nazywany jest mikrogametofitem. Jeśli gametofity wytwarzają jaja i nasienie na oddzielnych roślinach, nazywa się je dwupienne.

Rośliny heterosporowe, takie jak niektóre likofity, paprocie wodne, a także wszystkie rośliny nagonasienne i okrytozalążkowe, mają dwie różne zarodnie. Każdy z nich produkuje pojedynczy zarodnik i jeden rodzaj gametofitu.

Ale nie wszystkie heteromorficzne gametofity pochodzą z roślin heterosporycznych. Oznacza to, że niektóre rośliny mają różne gametofity produkujące jaja i plemniki.

Ale te gametofity pochodzą z tego samego typu zarodników w tym samym zarodni, na przykład z rośliny Sphaerocarpos.

Bibliografia

1. Bennici, A. (2008). Pochodzenie i wczesna ewolucja roślin lądowych: problemy i rozważania. Biologia komunikacyjna i integracyjna, 212-218.
2. Campbell, NA i Reece, JB (2007). Biologia. Madryt: Od redakcji Médica Panamericana.
3. Gilbert, S. (2005). Biologia rozwojowa. Buenos Aires: Od redakcji Médica Panamericana.
4. Sun, T. (2014). Seks i samotna paproć. Science, 423–424.
5. Whittier, D. (1991). Paprociowy Gametofit. Science, 321–322.