initAd();



































  Biochemia
  Biotechnologia
  Fizjologia
  Genetyka
  Medycyna
  Mikrobiologia
  Inne








   Biologii komórki
   Biologii molekularnej
   Medycyny molekularnej
   Histologii
   Botaniki
  
Leksykon medyczny
   Testy








   Botanika
   Budowa komórki
   Ewolucja
   Genetyka
   Medycyna
   Terminologia
   Zoologia








   A 
   B 
   C 
   D 
   E 
   F 
   G
   H 
   I 
   J 
   K 
   L 
   Ł 
   M
   N 
   O 
   P 
   R 
   S 
   Ś 
   T
   U 
   W 
   Z 
   Ż 
  Cała lista 








   Apoptoza
   PDB
   Biochemia
   Biotechnologia
   Czasopisma
   Książki
   Uczelnie
   Uniwersytety
   Zdjęcia

















 O nas
           Tu jesteś:  
Biologia.pl < Kurs botaniki














... I JAKI JEST JEJ SENS?




Istnienie przemiany pokoleń można tłumaczyć koniecznością ciągłego zwiększania różnorodności organizmów, przy jednoczesnym utrwalaniu ich pewnych, niezbędnych w danych warunkach środowiska cech. Niewykluczone, że umożliwiło to roślinom zarówno przystosowanie się do życia na lądzie, jak i odpowiednio szybką odpowiedź na zmiany tego niestabilnego, w porównaniu z wodnym, środowiska. Jest to jednak tylko jedna z hipotez usiłujących wytłumaczyć to zjawisko.

Pokolenie haploidalne (gametofit) zawiera w komórkach pojedynczy garnitur chromosomów. Wszystkie produkowane na drodze mitozy gamety posiadają identyczny materiał genetyczny - ten sam co każda komórka w ciele macierzystej rośliny. Jedynym sposobem na zróżnicowanie genetyczne kolejnych pokoleń haploidalnych organizmów jest połączenie się gamet w zygotę i jej podział redukcyjny (mejoza). Podczas niego dochodzi do wymieszania się materiału genetycznego rodziców (crossing-over) i stworzenia nowej informacji genetycznej, przekazywanej potomstwu. Owocem tego procesu może być pojawienie się u 'dzieci' nowych, nie spotykanych wśród poprzednich pokoleń cech. Jednak każda cecha organizmu haploidalnego jest wynikiem działania tylko jednego zestawu genów. Gdy nastąpi w nim jakaś usterka (mutacja), ujawnia się ona natychmiast. Skutki są najczęściej tragiczne - ginie organizm, a niejednokrotnie całe pokolenie, w którego genotypie pojawił się błąd.
Pokolenie diploidalne (sporofit) powstaje z połączenia dwóch gamet, zazwyczaj pochodzących od dwóch różnych osobników. Oznacza to w praktyce, że każda jego cecha jest wynikiem działania (współdziałania lub przeciwdziałania) dwóch nieco odmiennych programów genetycznych. Podwójny zestaw genów niesie ze sobą możliwość nieujawnienia się pewnych mutacji. Jeżeli warunki środowiska są niezmienne, a organizm jest dobrze do nich przystosowany, wszelkie zmiany jego cech mogą okazać nieprzydatne bądź wręcz szkodliwe. Jeżeli jednak zmienią się warunki życia, ukryte mutacje niosą ze sobą możliwość przetrwania przyszłych pokoleń. Mogą one warunkować istnienie pewnych cech niezbędnych do życia w nowej sytuacji. Organizmy haploidalne nie mają możliwości 'oddalenia w czasie' skutków mutacji.
Elastyczność reakcji na warunki środowiska, jaką uzyskało pokolenie diploidalne, sprawiła, że wśród większości grup roślin lądowych właśnie to pokolenie stało się dominujące w cyklu życiowym, uzależniając od siebie haploidalny gametofit.
Sporofit rozmnaża się przez powstałe na drodze mejozy haploidalne zarodniki - nie tworzy gamet. Istnienie powstałego z zarodników pokolenia płciowego, które ma możliwość tworzenia gamet łączących się w zygotę, jest niezbędnym warunkiem powstania nowego, diploidalnego sporofitu; jego cechy są wypadkową cech organizmów rodzicielskich. W sporoficie w chwili tworzenia spor następuje rekombinacja genów pochodzących od haploidalnych rodziców. Powstałe z tych zarodników gametofity różnią się więc genetycznie od swych haploidalnych 'dziadków'.
Oba pokolenia są ze sobą w sposób trwały związane i od siebie uzależnione, mimo że jedno z nich może wyraźnie wyróżniać się i dominować w cyklu życiowym rośliny.

Czy istnienie sporofitu wpływa na efektywność zapłodnienia?
1. Policz, ile zarodników 'wyprodukowanych' zostało przy natychmiastowym podziale zygoty, a ile, gdy 'wyrosła' ona w sporofit (nawet przy założeniu, że w wybranych zarodniach dzieli się mejotycznie tylko l komórka macierzysta spor) i ile powstało z nich gametofitów.
2. Policz, ile zostało wyprodukowanych gamet (przy założeniu, że każdy osobnik wytwarza tylko 2 komórki rozrodcze).
3. Ile w każdym przypadku powstało potomnych organizmów diploidalnych (zygot)?
4. Ile powstałoby zygot w przypadku, gdyby w każdej zarodni sporofitu dzieliły się po dwie komórki macierzyste spor? A po kilka komórek?

Kolejna, nie pozostająca w sprzeczności z poprzednią, hipoteza tłumaczy istnienie przemiany pokoleń podniesieniem efektywności zapłodnienia. Zawsze wskutek połączenia się gamet powstaje jedna jednokomórkowa, diploidalna zygota. Jej rozwój może przebiec (oczywiście w teorii, w praktyce droga rozwoju zygoty jest szczegółowo zapisana w jej DNA) dwiema drogami:



po zapłodnieniu dzieli się mejotycznie, dając początek czterem haploidalnym komórkom (zarodnikom), z których w sprzyjających warunkach rozwiną się cztery haploidalne organizmy potomne (gametofity). Jeśli warunki nie będą odpowiednie - nie powstanie żaden;
albo:
po zapłodnieniu zygota rozwija się w diploidalny, wielokomórkowy organizm (sporofit). Część jego komórek ma zdolność do podziałów mejotycznych. Z wielu komórek diploidalnych, po podziale mejotycznym, powstaje cztery razy więcej komórek haploidalnych (zarodników). Przy optymalnych warunkach środowiska wszystkie mogą dać początek gametofitom. Nawet gdy warunki będą niesprzyjające, istnieje duże prawdopodobieństwo (znacznie większe niż w przypadku nr l), że przynajmniej część spor rozwinie się w haploidalne organizmy.

Wniosek:
W wyniku jednego zapłodnienia, po przejściu przez fazę diploidalnego sporofitu, uzyskuje się wiele (dużo więcej niż cztery) haploidalnych organizmów potomnych; po natychmiastowym mejotycznym podziale zygoty - jedynie cztery. Dużo gametofitów to bardzo dużo gamet - zwiększają się więc szansę na ich spotkanie. W wyniku zapłodnienia powstać może dużo nowych zygot; cykl zaczyna się od początku, lecz liczba organizmów rodzicielskich zwiększa się znacznie z każdym pokoleniem, niejednokrotnie bez względu na to, czy warunki środowiska są sprzyjające, czy nie.
Brak przemiany pokoleń nie byt istotny w stabilnym środowisku wodnym, gdzie gamety mogły swobodnie przemieszczać się w toni, łącząc się ze sobą. Na lądzie efektywność zapłodnienia stała się czynnikiem warunkującym rozwój danego gatunku. Gamety w suchym środowisku nie mogą przemieszczać się swobodnie - grozi im wysuszenie i śmierć. Aby mogło dojść do spotkania gamet, muszą zaistnieć specjalne okoliczności
np. wysycenie powietrza parą wodną podczas opadów deszczu bądź pojawienie się owada, który przeniesie pyłek na znamię słupka kwiatu innej rośliny. Nieliczne są więc przypadki udanego zapłodnienia, jeszcze mniej liczne - przetrwania i rozwoju zygoty. Dzięki istnieniu w cyklu życiowym roślin pokolenia diploidalnego, nawet przy niewielkiej liczbie zapłodnionych komórek jajowych i rozwiniętych z zygot sporofitów, powstać może wiele spor i kiełkujących z nich gametofitów.
Zygota u wielu grup glonów ma charakter przetrwalnika; otoczona grubą ścianą komórkową ma za zadanie przeżycie ewentualnych, niekorzystnych zmian środowiska. Odwlekanie w czasie redukcyjnego podziału zygoty, przy wystąpieniu wielokrotnych podziałów mitotycznych, mogło doprowadzić do powstania wielokomórkowego organizmu diploidalnego - sporofitu.




Poprzedni | Następny



















CZWARTEK13 września 2001



Sponsor serwisu:











Jak szukać?
 
Znajdź






Zobacz także:




Leksykon medyczny



Kurs histologii






Wiedza i Życie 





Świat Nauki 





dlaczego.pl 





gimnazjum.pl 





liceum.pl 






mapaPolski.pl 






pilot.pl 
















Serwis nominowany do 'Złotej witryny' konkursu Webfestival 2001.

standard HTML 4.0Copyright © 1996 - 2001Prószyński i S-ka SAemail: [e-mail]