Forskellen mellem en Sporophyte og Gametophyte

I alle planter og nogle alger findes der en ændring af generationer, hvor arten har diploide og haploide faser. Seksuel gengivelse resulterer i gameter der kombinerer to celler fra forskellige individer. Meiosis producerer også gameter. Haploider indeholder et sæt kromosomer i hver af deres celler. Diploids celler indeholder to kromosomsæt. For planter splitter haploid og diploide celler via mitose. Planternes haploide fase hedder gametophyt, og diploidfasen kaldes sporophyten. Afkom alternerer fra diploide sporophytes til haploid gametophytes og tilbage igen i generationer. Det betyder planter producerer to forskellige slags planter med samme genetiske materiale.

TL; DR (for lang tid, ikke læst)

Planter eksisterer i alternerende generationer kaldet sporophytes og gametophytes. Sporophytes repræsenterer den diploide fase af planter. Gametofytter repræsenterer den haploide fase af planter.

Sporophytes egenskaber

Sporophytter er diploide planter, der bruger meioser til at producere sporer. Disse sporer er haploide celler, der vokser til haploide gametofytter. Megasporer vokser ind i kvindelige gametofytter, og mikrosporer vokser til mandlige gametofytter. Meiosis opstår i sporangiet af en sporophyte og resulterer i haploide sporer. Disse sporer indeholder en celle, der kan blive en anden ny plante uden parring. Sporophytes har udviklet sig i vaskulære planter for at blive større, mere dominerende og længerevarende sammenlignet med gametofytter.

Gamtofyternes egenskaber

Gametofytter er haploide planter, der bruger mitose til at fremstille haploid gameter. Disse gameter er kvindelige i form af et æg (æg) eller mand i form af sæd. Gametofytter indeholder archegonium, eller kvindelig sex organ, eller de indeholder antheridium eller mandlige sexorgan. Sperma og æg forene i archegoniet for at producere en diploid zygote celle. Den zygot bliver en sporophyte. Vascular plant gametophytes tendens til at være meget mindre end sporophytes, nogle gange endda kun nogle få celler i størrelse. Et pollenkorn repræsenterer et eksempel på en mandlig gametophyt i vaskulære planter.

Ikke-vaskulære kontra vaskulære planter

Vaskulære og ikke-vaskulære planter viser interessante forskelle mellem deres sporofytter og gametofytter. Vascular planter kræver ikke så meget vand at trives, og de viser deres store, langlivede sporophyte fase som den egentlige plante. Gymnospermer som nåletræer indeholder en smule kvindelig gametofytvæv i deres kegler, såsom pinjekerner. Disse nødder indeholder den embryoniske diploide sporophyte. Den mandlige barrträd gametophyte eksisterer som pollen, som er vinddispergeret. Til blomstrende planter som frugttræer og blomster indeholder kvindelige gametofytter nogle få celler og opholder sig inde i blomstens ovarie; hanen eksisterer som pollen. De små gametofytter af vaskulære planter lever kun i en sæson. Vascular planter, der gør to slags sporer og gametofytter kaldes heterosporisk.

Ikke-vaskulære planter som bryophytes (som omfatter moser, liverworts og hornworts) viser forskellige egenskaber for deres gametofytter og sporofytter. Bryophytes omfatter de ældste jordplanter på planeten, der har eksisteret i over 400 millioner år. De kræver vådere lokaliteter for deres reproduktive succes. Deres sporofytter er ikke synligt dominerende. Imidlertid er deres gametofytegeneration den mærkbare fotosyntetiske del af planten (som grøn mos), der vedhæftes substrater via rhizoider i stedet for diploid sporofyten. Faktisk er deres sporophytes ikke så langlivede som i vaskulære planter. Sporofyten dannes fra et befrugtet æg inde i det kolbeformede archegonium og lægges til gametofyten via en gennemtrængende fod. Sporofyten modtager næring fra gametofyten. Sporofyten danner en meget lille stilk kaldet et seta og et enkelt sporangium. En beskyttende beklædning kaldet en calyptra omgiver denne embryonale sporophyte. Enkeltceller sporer gennem vind og spiser kun i et fugtigt område; vand er påkrævet til befrugtning. Derefter danner de en ny gametofytplante, som skaber flere sporer i sporofytecyklussen. Fordi de kun fremstiller en type spor og gametofyt, kaldes disse ikke-vaskulære planter homosporiske.

Genetiske kontroller af generationsprocesser

Forskere fortsætter med at lære flere alternerende generationer i planter. Genetiske studier af mosser afslører, at en gruppe proteiner kaldet KNOX hjælper med at drive udvikling af sporofytter. I angiospermen Arabidopsis thaliana
er PKL-genet nødvendigt for moderens sporofytter til fremme af mandlig og kvindelig gametofytudvikling. Fortsat forskning giver endnu mere fascinerende aspekter af den komplekse karakter af sporophyte- og gametofytegenerationsprocesser.