Гаметофит и спорофит
Гаметофит и спорофит — это две основные стадии жизненного цикла растений, особенно характерные для мохообразных, папоротников и высших растений. Эти стадии представляют собой разные формы, в которых происходит размножение и развитие. Гаметофит — это гаплоидная фаза жизненного цикла растений, производящая половые клетки — гаметы[1]. Спорофит — это диплоидная многоклеточная фаза, обеспечивающая бесполое размножение[2]. Понимание роли и значения гаметофита и спорофита помогает в изучении биологических процессов, происходящих в растительном мире, и их влиянии на экосистемы. Изучение этих стадий также имеет значение для сельского хозяйства, экологии и охраны окружающей среды.
Описание
Впервые представления о чередовании гаметофитного и спорофитного поколений в жизненном цикле растений были сформулированы в XIX веке немецким ботаником Вильгельмом Гофмейстером[3][4].
Развивается из гаплоидных спор.
На гаметофите в специальных органах гаметангиях развиваются половые клетки гаметы. Гаметангии, производящие мужские гаметы, называются антеридии, 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).
Развивается из оплодотворённой яйцеклетки (зиготы), производит споры.
На спорофите в специальных органах — спорангиях — в результате мейоза развиваются гаплоидные споры.
У многих растений (разноспоровые плауны и разноспоровые папоротники, а также голосеменные и цветковые) спорангии делятся на два типа: макро- и микроспорангии. Макроспорангии производят макроспоры, а микроспорангии — микроспоры. Из макроспор развиваются женские гаметофиты, а из микроспор — мужские.
В разных группах растений и водорослей спорофит развит в различной степени. У цветковых растений, голосеменных и сосудистых споровых (плауны, хвощи и папоротники) спорофит значительно крупнее гаметофита.
Ключевые различия
К основным различиям между гематофитом и спорофитом можно отнести следующие[5].
- Набор хромосом: гаметофит обладает гаплоидным (одинарным) набором хромосом, спорофит — диплоидным (двойным).
- Размножение: гаметофит реализует половой способ размножения, тогда как спорофит — бесполый.
- Преобладаемость: гаметофит преобладает в основном у низших растений (мохообразные и водоросли), спорофит — у высших споровых, цветковых и голосеменных растений (в целом, преимущественно — у наземных растений).
- Функции: гаметофит реализует процессы оплодотворения, опыления, образования плода у цветковых, распространение и увеличение численности покрытосеменных и голосеменных, а спорофит — процессы вегетации, то есть роста и развития, распространения у низших растений.
- Образование клеток: гаметы у гаметофита образуются путём митотического деления, споры — мейотического деления.
- Развитие органов: гаметы развиваются в гаметангиях, а споры — в спорангиях.
Заключение
Гаметофит и спорофит представляют собой фазы жизненного цикла растений и водорослей. Гаметофит реализует половое размножение, спорофит — бесполый тип воспроизведения организма.
Примечания
Литература
- В. В. Пасечник, А. А. Каменский, Г. Г. Швецов, З. Г. Гапонюк. родителей/электронные учебники/9кл. Пасечник, Касенский Биология (Линия жизни).pdf Биология. 9 класс : учеб. для общеобразоват. организаций: издание в pdf-формате / В. В. Пасечник. — Москва: Просвещение, 2018.
- В. С. Рохлов, С. Б. Трофимов, А. В. Теремов. Биология. 9-й класс: учебник: издание в pdf-формате. — Москва: Просвещение, 2022.
- В. В. Пасечник и др. Биология. 10 класс : учеб. для общеобразоват. организаций : углубл. уровень / В. В. Пасечник. — М.: Просвещение, 2019.
- В. В. Пасечник и др. Биология. 11 класс: учеб. для общеобразоват. организаций: углубл. уровень / В. В. Пасечник. — М.: Просвещение, 2019.
- А. В. Теремов, Р. А. Петросова. Биология. Биологические системы и процессы: учебное пособие для общеобразовательных организаций (углублённый уровень). В 2 ч. Ч. 1. — М.: Мнемозина, 2018.
- А. В. Теремов, Р. А. Петросова. Биология. Биологические системы и процессы: учебное пособие для общеобразовательных организаций (углублённый уровень). В 2 ч. Ч. 2. — М.: Мнемозина, 2018.