We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
Augaluose vyksta kartų kaita.
Beveik visuose sausumos augaluose dominuoja viena fazė iš dviejų galimų fazių – būtent sporofitas.
„Dominavimas“ kito etapo atžvilgiu gali būti vertinamas taip:
- Gametofitinis organizmas priklauso nuo savo sporofito pirmtakų, o sporofito organizmas gerai apsieina ir be kito.
- Sporofitai yra struktūriškai sudėtingesni, didesni ir ilgiau gyvena.
- Sporofitai atlieka daugiau veiklos/funkcijų ir sulaukia daugiau subjektyvaus dėmesio.
Noriu sužinoti, ar yra evoliucinė priežastis, kodėl dominuoja kartų kaita, viena fazė. Štai keletas spėjimų:
- Zipf dėsnis: vienai iš dviejų fazių darant sudėtingesnes (pradėti atlikti sudėtingesnius darbus), tapo patogiau ir labiau tikėtina, kad ta fazė įgis kitų funkcijų, todėl tos fazės sudėtingumas išaugo tam tikru teigiamu srautu. atgaline kilpa, o kitai fazei tapo naudingiau vis labiau priklausyti nuo kito, mažinti jos sudėtingumo.
- Chromosomų skirtumas: augalų sporofitai yra diploidiniai, o gametofitai yra haploidiniai, galbūt viena iš dviejų konfigūracijų yra efektyvesnė?
- Sporofitų karta „dauginasi“ nelytiškai, galbūt tai leidžia jai šiek tiek „paspartinti“ sukaupti nelytinio dauginimosi funkcijas ir tapo sudėtingesnė, kaip paaiškinta 1 skyriuje.
Trumpas atsakymas:
Daugelis augalų evoliucinių raidų išsivystė sporofitų gyvenimo etape. Kadangi šių vis labiau sporofitai „dominuojančių“ augalų tinkamumas padidintų išgyvenamumą ir reprodukcinę sėkmę, šie augalai tapo labiau dominuojančiais nei ankstyvieji augalai, kuriuose dominuoja gametofitai.
- Kitaip tariant, natūrali tinkamiausių augalų atranka (kurie sporofitų bruožai vis labiau prisitaiko gyventi sausumoje) greičiausiai lėmė dominavimą sporofito gyvenimo stadijoje.
Ilgas atsakymas:
Įtariu, kad taip yra dėl evoliucinių pranašumų, susijusių su sporofitų gyvenimo tarpsniu sausumos augaluose. Daug privalumų išsivystė augalų sporofito stadijoje kaip jie išsivystė iš paprastų gametofitų dominuojančių briofitų protėvių iki daugybės daug sėkmingesnių ir dominuojančių paparčių, gimnasėklių ir gaubtasėklių.
Perėjimas nuo gyvavimo ciklo, kuriame dominuoja gametofitai (briofituose), į sporofitų dominuojamą gyvavimo ciklą. Šaltinis: Cengage Learning (2016)
Beveik 500 milijonų metų sausumos augalų evoliuciniai pokyčiai apima stomato, tikrųjų lapų, žiedadulkių ir sėklų, gėlių ir vaisių vystymąsi. Kiekvienas iš šių įvykių įvyko m sporofitas gyvenimo etapas.
Kiekvienas iš šių evoliucinių bruožų turėjo reikšmingos įtakos įvairių juos turinčių augalų tipų sėkmei, kaip galima spręsti iš vis labiau besivystančių augalų skyrių sėkmės ir dominavimo.
Kiekvienas iš šių į sporofitus orientuotų evoliucinių bruožų padidino augalų reprodukcinę sėkmę (todėl svyravo didėjantis pranašumas prieš augalus, kurių gyvavimo ciklai vis dažniau dominuoja sporofitai), nes jie gali padidinti augalų dydį, augimą ir sėkmingumą gyvenant sausoje (t. y. antžeminėje) aplinkoje..
stomatos leidžia padidinti dujų mainus ir mažesnius vandens nuostolius (pastaba: tai buvo būtina, kai ankstyvųjų briofitų sporofituose susidaro odelės)
kraujagyslių audinys2 leisti augalams augti aukštesniems / didesniems / sudėtingesniems, o iš dirvožemio vis tiek gauna vandens ir maistinių medžiagų
Tikrieji lapai leidžia geriau surinkti energiją ir augti (taigi ir padidinti konkurencinį pranašumą)
žiedadulkės ir sėklos leidžia geriau pasklisti ir pašalina / riboja tręšimo sausumo suvaržymus
gėlės ir vaisiai padidina apdulkinimą ir sėklų sklaidą
Gametofitų stadijos sumažinimas iki mažų ląstelių didesniuose sporofitiniuose augaluose leidžia šiam kitaip vandeniui reikalingam procesui vykti sausomis gyvenimo sausumoje sąlygomis. Taigi žiedadulkes turintys augalai (ty gimnasėkliai ir gaubtasėkliai) labai sėkmingai kolonizavo didžiules sausumos ekosistemas.
Kitas pasiūlytas evoliucinis pranašumas (pvz., žr. Bernstein ir kt. (1981)1 ir Michod & Gayley (1992)3) ar tai sporofito stadijos diploidija leidžia užmaskuoti žalingų mutacijų raišką per genetinę komplementaciją. Iš Vikipedijos:
Taigi, jei viename iš tėvų genomų diploidinėse ląstelėse yra mutacijų, sukeliančių vieno ar kelių genų produktų defektus, šiuos trūkumus gali kompensuoti kitas tėvų genomas (kuris vis dėlto gali turėti savo defektų kituose genuose). Kadangi diploidinė fazė tapo dominuojančia, maskavimo efektas greičiausiai leido padidinti genomo dydį, taigi ir informacijos turinį, nereikalaujant gerinti replikacijos tikslumo. Galimybė mažomis sąnaudomis padidinti informacijos turinį yra naudinga, nes leidžia užkoduoti naujas adaptacijas.
- Tačiau šiam pasiūlymui visai neseniai užginčijo Szövényi *et al. (2013 m.)4 nes įrodymai rodo, kad selekcija nėra veiksmingesnė haploidinių ir diploidinių samanų ir gaubtasėklių gyvavimo ciklo fazėse.
Daugiau skaitymo:
„Augalų evoliucijos istorija“ [Wikipedia]
„Sėklinių augalų evoliucija“ [Lumen Learning]
„Sėklinių augalų evoliucija“ [OpenStaxCollege]
Citatos
1 Bernstein, H; Byers, GS; Michod, RE (1981). Lytinio dauginimosi raida: DNR atkūrimo, papildymo ir variacijos svarba. Amerikos gamtininkas. 117 (4): 537-549. doi: 10.1086/283734
2 Lucas, W.J., Groover, A., Lichtenberger, R., Furuta, K., Yadav, S.R., Helariutta, Y., He, X.Q., Fukuda, H., Kang, J., Brady, S.M. ir Patrick, J.W., 2013. Augalų kraujagyslių sistema: evoliucija, vystymasis ir funkcijos F. Integracinės augalų biologijos žurnalas, 55(4):294-388.
3 Michod, RE; Gayley, TW (1992). Mutacijų maskavimas ir sekso evoliucija. Amerikos gamtininkas. 139 (4): 706-734. doi: 10.1086/285354
4 Szövényi, Péter; Ricca, Mariana; Hokas, Zsófia; Shaw, Jonathan A.; Shimizu, Kentaro K. & Wagner, Andreas (2013). Haploidų selekcija nėra efektyvesnė nei diploidinių gaubtasėklių ir samanų gyvenimo tarpsniais. Molekulinė biologija ir evoliucija. 30 (8): 1929-39. doi: 10.1093/molbev/mst095
Kartų kaita
Į gyvūnai, mejozė generuoja haploidines lytines ląsteles ir tiesiogiai išskiria spermą ir kiaušinėlius. Šios pavienės ląstelės susilieja, kad susidarytų zigota, kuri išsivystys į kitą diploidinį gyvūną.
Daugumoje augalai mejozė ir apvaisinimas padalija organizmo gyvenimą į dvi skirtingas fazes arba „kartas“.
- The gametofitų karta prasideda a sporos gaminamas mejozės būdu. Sporos yra haploidinės, o visos iš jos (mitozės būdu) gautos ląstelės taip pat yra haploidinės. Atėjus laikui, ši daugialąstė struktūra gamina lytines ląsteles mitozė &mdash ir lytinis dauginimasis tada sukuria diploidą sporofitų karta.
- Taigi sporofitų karta prasideda nuo zigotos. Jo ląstelėse yra diploidinis chromosomų skaičius. Tačiau galiausiai tam tikros ląstelės patirs mejozę, susiformuos sporos ir prasidės nauja gametofitų karta.
- Mitozė gali atsirasti tiek haploidinėse, tiek diploidinėse ląstelėse.
- Haploidinio chromosomų rinkinio, taigi ir vieno genų rinkinio (vieno genomo), pakanka šių organizmų (bet ne daugumos gyvūnų) ląstelių funkcijai kontroliuoti.
Tiesą sakant, gametofitų karta yra pagrindinis jų gyvenimo etapas samanos ir nepriklausoma gamykla paparčiai.
Nuorodos į samanų ir paparčių gametofitų aprašymus. |
Tačiau gametofitas yra tik nepastebima darinys gaubtasėkliuose ir kituose „aukštesniuose“ augaluose.
Bryofitai: paplitimas, buveinė ir giminingumas | Botanika
Šiame straipsnyje aptarsime: - 1. Bryophytes reikšmė 2. Kilmė Bryophytes 3. Paskirstymas 4. Buveinė 5. Bendrieji charakteriai 6. Klasifikacija 7. Prisitaikymai 8. Varliagyviai 9. Kartų kaita 10. Rizoidai ir žvyneliai 11. Archesporium 12. Giminės.
- Bryophytes reikšmė
- Bryofitų kilmė
- Bryofitų paplitimas
- Bryofitų buveinė
- Bendrieji briofitų charakteriai
- Bryofitų klasifikacija
- Bryofitų prisitaikymas prie sausumos buveinių
- Bryofitai: augalų karalystės varliagyviai
- Bryofitų kartos kaita
- Rizoidai ir žvyneliai briofituose
- Archesporium in Bryophytes
- Bryofitų giminingumas
1. Bryophytes reikšmė:
Bryophyta (gr. Bryon = masė phyton = augalas), karalystės Plantae padalinys, kurį sudaro samanos, raguolės ir kepenėlės. Tai žalių augalų grupės, užimančios vietą tarp talofitų (dumblių) ir kraujagyslinių kriptogamų (pteridofitų).
Bryofitai gamina embrionus, tačiau jiems trūksta sėklų ir kraujagyslių audinių. Tai pati paprasčiausia ir primityviausia embrionų grupė. Teigiama, kad jie yra pirmieji sausumos augalai arba nekraujagysliniai sausumos augalai (Atracheata). Plaukiančių anterozoidų buvimas liudija apie jų vandens protėvius.
2. Bryofitų kilmė:
Nieko aiškaus apie Bryophytes kilmę nežinoma, nes yra labai mažai fosilijų. Yra du požiūriai apie bryofitų kilmę.
i) Bryophytes kilmės dumblių hipotezė.
(ii) Pteridofitų hipotezė apie Bryophytes kilmę.
(i) Dumblių kilmės hipotezė:
Nėra jokių suakmenėjusių įrodymų, kad Bryofitai kiltų iš dumblių, tačiau briofitai panašūs į dumblius savo charakteriais, panašiais į amfibiją, anterozoidų buvimą ir vandens būtinybę tręšti.
Šią hipotezę palaikė Lignier (1903), Bower (1908), Fritsch (1945) ir Smith (1955) ir kt. Pasak Fritsch (1945) ir Smith (1955), Bryophytes kilę iš heterotrichinių žaliųjų dumblių, priklausančių būriui. Chaetophorales, pvz., Fritschiella, Coleochaete ir Draparnaldiopsis.
(ii) Pteridofitų kilmės hipotezė:
Remiantis šia hipoteze, briofitai yra pteridofitų palikuonys. Jie išsivystė iš Pteridofitų laipsniškai supaprastinant arba redukuojant.
Ši hipotezė grindžiama tam tikrais požymiais, pavyzdžiui, stomato tipo buvimu Anthoceros sporogoniume ir samanų apofizėmis, panašiomis į kraujagyslinius sausumos augalus, panašiai kai kurių Bryofitų (pvz., Anthoceros, Sphagnum, Andreaea) sporofituose su kai kuriais Pteridofitų psilofitai (pvz., Rhynia, Hormophyton ir kt.)
Šią hipotezę palaikė Scot (1911), Kashyap (1919), Kidston and Lang (1917-21), Haskell (1914) Christensen (1954), Proskaner (1961), Mehra (1968) ir kt.
3. Bryofitų paplitimas:
Bryofitai atstovauja 960 genčių ir 24 000 rūšių. Jie yra kosmopolitiški ir auga tiek vidutinio klimato, tiek tropiniuose pasaulio regionuose 4000–8000 pėdų aukštyje.
Indijoje Bryofitų gana gausu abiejose Nilgiri kalvose, o Himalajuose Kullu, Manali, Šimla, Dardžilingas, Dalhousie ir Garhwal yra keletas kalvotų regionų, kuriuose taip pat gausiai auga briofitai. Rytų Himalajuose gausiausia bryofitinė flora. Kai kurios Riccia, Marchantia ir Funaria rūšys aptinkamos U.P., M.P. lygumose. Radžastanas, Gudžaratas ir Pietų Indija.
Kalvose jie auga vasaros arba lietaus sezono metu. Žiema yra poilsio laikotarpis. Lygumose poilsio laikotarpis yra vasara, o aktyvus augimas vyksta žiemos ir lietaus sezono metu. Kai kurie bryofitai taip pat buvo užregistruoti iš skirtingų geologinių erų, pvz., Muscites yallourensis (Coenozoic era), Intia vermicularies, Marchantia spp. (Paleozojaus era) ir kt.
4. Bryofitų buveinė:
Bryofitai tankiai auga drėgnose ir pavėsingose vietose ir suformuoja storus kilimus ar kilimėlius ant drėgnų dirvožemių, uolų, medžių žievės, ypač lietinguoju metų laiku.
Dauguma rūšių yra sausumos, tačiau kelios rūšys auga gėlame vandenyje (vandenyje), pvz., Riccia fluitans, Ricciocarpos natans, Riella ir kt. Bryofitai jūroje neaptinkami, tačiau kai kurios samanos auga uolienų plyšiuose ir yra reguliariai maudomos. jūros vandeniu, pvz., Grimmia maritima.
Kai kurie bryofitai taip pat auga įvairiose buveinėse, pvz., Sphagnum-auga pelkėse, Dendroceros-epiphytic, Radula protensa. Crossomitrium -epiphyllous, Polytrichum juniperinum-xerophytic, Tortula muralis-ant senų sienų. Tortula desertorum dykumose, Porella platyphylla ant sausų uolienų, Buxbaumia aphylla (samanos), Cryptothallus mirabilis (kepenėlių) yra saprofitiniai.
5. Bryofitų bendrieji požymiai:
1. Augalo kūnas yra gametofitinis, nepriklausomas, dominuojantis, autotrofinis, arba taloidinis (t. y. panašus į talą, nediferencijuotas į šaknį, stiebą ir lapus) arba folinis (1 pav.), turintis bešaknį lapinį ūglį.
2. Augalo kūnas yra labai mažas ir svyruoja nuo kelių mm. iki daugelio cm. Zoopsis yra mažiausias bryofitas (5 mm), o aukščiausias - Dawsonia (50-70 cm).
3. Kraujagysliniuose augaluose randamų lapų ir stiebų nėra, Koch (1956) juos pavadino ‘lapas’ ir ‘stiebas’ panašios struktūros kaip ‘axis’ ir ‘filoidas’ atitinkamai.
4. Šaknų nėra. Šaknų funkcijas atlieka rizoidai. Ląstelės taip pat gali sugerti drėgmę tiesiai iš žemės ar atmosferos. Todėl bryofitai gali išgyventi ir drėgnose dirvose.
5. Rizoidai gali būti vienaląsčiai, be šakų (pvz., Riccia, Marchantia, Anthoceros) arba daugialąsčiai ir šakoti (pvz., Sphagnum, Funaria).
6. Marchantiales eilės nariuose (pvz., Riccia, Marchantia) yra žvynai. Jie yra violetinės spalvos, daugialąsčiai ir vienos ląstelės storio. Jie saugo augimo tašką ir padeda išlaikyti drėgmę.
7. Kraujagyslinio audinio (ksilemo ir floemo) visiškai nėra. Vanduo ir maisto medžiagos perduodamos iš ląstelės į ląstelę. Tačiau kai kuriuose briofituose (pvz., samanose) yra kelios ląstelės po 2–3 grupes vandens ir maisto laidumui užtikrinti (foto asimiliacija). Šios ląstelės yra atitinkamai žinomos kaip hidroidai (bendrai hidromas) ir leptoidai. Trūksta odelių ir stomos.
6. Bryofitų klasifikacija:
Terminą Bryophyta pirmą kartą įvedė Braunas (1864 m.), tačiau į šią grupę jis įtraukė dumblius, grybus, kerpes ir samanas. Vėliau dumbliai, grybai ir kerpės buvo patalpinti į atskirą Thallophyta skyrių, o kepenėlės, samanos - Bryophyta. Bryophyta skyriaus laipsnį šiai aiškiai apibrėžtai augalų grupei pirmasis suteikė Schimper (1879).
Eichleris (1883) pirmasis Bryophyta suskirstė į dvi grupes:
Engleris (1892) pripažino Hepaticae ir Musci kaip dvi klases ir suskirstė kiekvieną klasę į šias tris kategorijas:
Padalinys. Bryophyta:
I klasė. Hepaticae skirstomi į tris kategorijas:
II klasė. Musci suskirstyta į tris kategorijas:
Dėl izoliuotų Anthoceros ir susijusių genčių simbolių Howe (1899) iškėlė Anthocerotales būrį į klasės rangą ir padalijo Bryophyta padalinį į tris klases:
Šią klasifikavimo sistemą sekė Smithas (1938, 1955), Takhtajan (1953), Wardlaw (1955) ir Schutser (1958), tačiau pirmenybę teikė klasę Anthocerotes kaip Anthocerotae. Tarptautinis botanikos nomenklatūros kodeksas (ICBN) pasiūlė 1956 m., kad klasėms turėtų būti naudojama priesaga-opsida, o Rothmaler (1951) jau pasiūlė tokį naudojimą Bryophytes klasėms.
Jis pakeitė klasių pavadinimus taip:
I klasė. Hapaticae kaip Hepaticopsida.
II klasė. Anthocerotae kaip Anthoceropsida
III klasė. Musci kaip Bryopsida.
Proskaueris (1957) pasiūlė, kad klasės pavadinimas Antheoceropsida būtų ch _ Anthocerotopsida. Parihar (1965) ir Holmes (1986) vadovavosi Proskauer's sysuaa klasifikacija ir padalijo Bryophyta į tris klases: I klasė. Hepaticopsida II klasė. Anthocerotopsida III klasė. Bryopsida.
I klasė. Hepaticopsida (kepenėlės):
Bendrieji veikėjai:
1. Šiai klasei priklauso apie 280 genčių ir 9500 rūšių.
2. Šios klasės pavadinimas kilęs iš lotyniško žodžio Hepatica, kuris reiškia kepenis. Todėl šios klasės atstovai paprastai žinomi kaip kepenys.
3. Augalo kūnas yra gametofitinis, o gametofitas yra taloidinis arba lapinis.
4. Taloidinės formos yra gulinčios, skiltinės, dorsiventralinės ir dichotomiškai šakotos.
5. Folio formose, ‘lapai’ yra sveiki, suskirstyti arba padalinti ir be jų ‘vidurio šonkaulis’. ‘Lapai ašyje išdėstyti dviem ar trimis eilėmis.
6. Rizoidai yra vienaląsčiai ir šakoti.
7. Fotosintetinėse ląstelėse yra daug chloroplastų.
9. Lytiniai organai yra nešiojami nugaroje arba viršūnėje, paviršutiniškai arba įterpti į gametofitinį audinį
10. Nariai gali būti vienanamiai arba dvinamis.
11. Sporofitas yra paprastas arba vaizduojamas tik kapsule (pvz., Riccia) arba gali būti diferencijuojamas į pėdą, sėtelę ir kapsulę (pvz., Marchantia).
12. Archesporiuinas yra endotecinės kilmės.
13. Sporogeninis audinys arba sudaro tik sporas (pvz., Riccia) arba yra diferencijuojamas į sterilias aukštesnes motinines ląsteles ir vaisingas sporų motinines ląsteles.
14. Kolumelės kapsulėje nėra.
15. Elateriai yra vienaląsčiai, higroskopiški su spiraliniais sustorėjimais.
16. Kapsulės sienelė yra nuo vieno iki kelių sluoksnių storio ir be stomos.
17. Kapsulės atsiskyrimas yra netaisyklingas arba tam tikrame vožtuvų skaičiuje.
18. Sudygusios sporos sudaro gametofitinį augalo kūną.
19. Augalams būdinga heteroinomorfinė kartos kaita.
Campbell (1936) suskirstė Hepaticopsida klasę į keturias kategorijas:
Užsakymas 1. Marchantiales (pvz., Riccia, Marchantia).
Užsakymas 2. Sphaerocarpales (pvz., Sphaerocarpos).
Užsakymas 3. Jungermanniales (pvz., Pellia).
Užsakymas 4. Calobryales (pvz., Calobryum).
Schuster (1953, 1958) Hepaticae klasę suskirstė į du poklasius:
1 poklasis. Jungerinanniae. Jį sudaro keturi užsakymai:
Užsakyti I. Calobryales (pvz., Calobryum)
Užsakymas 2. Takakiales (pvz., Takakia)
3 užsakymas. Jungermanniales (pvz., Pellia)
4 užsakymas. Metzgeriales (pvz., Metzgeria)
Tai apima tris užsakymus:
Užsakymas 5. Sphaerocarpales (pvz., Sphaerocarpos)
6 tvarka. Monocleales (pvz., Monoclea)
Užsakymas 7. Marchantiales (pvz., Marchantia).
II klasė. Anthocerotopsida (hornworts):
Bendrieji veikėjai:
1. Šiai klasei atstovauja apie 6 gentys ir 300 rūšių.
2. Augalo kūnas plokščias, dorsiventralinis, taloidinis, gametofitinis ir įvairiai skiltelėjęs.
3. Yra lygiasienių rizoidų.
4. Nėra gumbuotų šakniastiebių ir žvynų.
5. Viduje talis nėra diferencijuojamas į zonas.
7. Nėra oro kamerų ar oro porų.
8. Kiekvienoje ląstelėje yra vienas chloroplastas, o kiekviename chloroplaste yra vienas pirenoidas.
9. Gleivių ertmės atsiveria ventraliniame paviršiuje gleivių poromis.
10. Lytiniai organai yra įterpti į taliją.
11. Anteridijos vystosi pavieniui arba grupėmis uždarose ertmėse, vadinamose anteridinėmis kameromis.
12. Sporofitas skirstomas į pėdą, tarpinę zoną arba meristeminę zoną ir kapsulę.
13. Dėl meristeminės zonos sporofitas auga neapibrėžtai, t.y. jis auga neribotą laiką.
14. Archesporium yra amfitecinės kilmės.
15. Sporogeninis audinys sudaro vaisingas sporas ir sterilius elaterius. Elateriai neturi spiralinių sustorėjimų ir yra žinomi kaip pseudo elateriai.
16. Kapsulės sienelės storis yra nuo keturių iki šešių sluoksnių, o epidermyje yra stoma.
17. Kapsulė bręsta nuo viršūnės iki pagrindo ir paprastai išsiskleidžia dviem vožtuvais.
Anthocerotopsida klasė turi tik vieną Anthocerotales būrį. Muller (1940), Proskauer ir Reimers (1954) padalino Anthocerotales ordiną į dvi šeimas:
Šeima 1. Anthocerotaceae (pvz., Anthoceros)
Šeima 2. Notothylaceae (pvz., Notothylas).
III klasė. Bryopsida (samanos):
Bendrieji veikėjai:
1. Tai didžiausia Bryophyta klasė ir apima apie 700 genčių ir 14 000 rūšių.
2. Pagrindinis augalo kūnas yra gametofitinis ir gali būti suskirstytas į dvi stadijas – jauniklių ir lapuočių stadiją arba gametoforą.
3. Nepilnamečių stadiją vaizduoja žalios, siūlinės šakotos dariniai, vadinami protonema. Jis vystosi iš sporos sudygimo.
4. Gametoforai yra stačios lapinės šakos, kurios vystosi ant protonemos.
5. Gametoforai gali būti šakoti arba be šakų ir gali būti suskirstyti į tris dalis – rizoidus, ‘stiebas’ ir ‘lapai’.
6. Šakos kyla žemiau ‘lapai’.
7. ‘Lapai’ yra su vidurine briauna, be skilties ir išdėstyti spirale nuo trijų iki aštuonių ašių arba
8. Rizoidai yra daugialąsčiai, siūliški, šakoti su įstrižomis pertvaromis.
9. Ašis yra diferencijuojama į centrinę laidžiąją giją, kurią uždaro žievė.
10. Lytiniai organai, esantys viršūnėje pagrindinėse grupėse ‘stiebas’ arba šaka.
11. Ankstyvosiose stadijose sporofitas yra žalias ir gali būti suskirstytas į pėdą, sėklą ir kapsulę.
12. Sėda dažniausiai yra pailga ir standi.
13. Columella dažniausiai būna ir yra endotetinės kilmės.
14. Archesporiurn (sporas formuojantis audinys) skiriasi tik sporomis.
16. Kapsulės išskyrimas vyksta atskiriant dangtelį arba operkulu.
17. Peristomas padeda išsklaidyti sporas.
18. Sudygusios sporos gamina protonemą.
Bower (1935), Wettstein (1933-1935), Campbell (1940) suskirstė Bryopsida klasę į šias kategorijas:
Dixonas (1932) pirmiau minėtiems įsakymams suteikė poklasio rangą ir suskirstė Bryopsida į tris poklasius:
Smithas (1938, 1955) Bryopsida klasę suskirstė į tris poklasius:
Reimersas (1954) suskirstė Bryopsida klasę į 5 poklasius ir poklasiui naudojo priesagas-idae:
Poklasis 1. Sphagnidae-1 būrys. Sphagnales-1 šeima.
2 poklasis. Andreaeidae-1 tvarka. Andreaeales-1 šeima.
3 poklasis. Bryidae-12 ordinų
4 poklasis. Buxbaumiidae-1 ordinas. Buxbaumilaes-2 šeimos.
Poklasis 5. Polytrichidae-2 būriai. Polytrichales ir Dawsoniales-2 šeimos.
Pariharas (1955) suskirstė Bryopsida klasę į 3 poklasius:
Bryophytes klasifikavimui naudojami įvairūs simboliai.
Kai kurie svarbūs veikėjai yra šie:
i) Talio išorinė ir vidinė struktūra.
(iv) Lytinių organų padėtis.
v) Sporofito struktūra ir pobūdis.
vi) Sporofito sterilizacijos laipsnis.
7. Bryofitų prisitaikymas prie žemės įpročio:
Bryofitai yra pirmieji sausumos augalai. Įrodymai patvirtina, kad bryophytes išsivystė iš dumblių. Gimimo metu jie prisitaikė prie žemės įpročių.
1. Kompaktiško augalo kūno, padengto epidermiu, vystymasis.
2. Vandens tvirtinimo ir sugėrimo organų, pvz., rizoidų, vystymas.
3. Anglies dioksido absorbcija iš atmosferos fotosintezei, pvz., oro porose.
4. Dauginimosi ląstelių apsauga nuo išdžiūvimo ir mechaninių sužalojimų, t. y. apgaubtų lytinių organų.
5. Zigotos sulaikymas archegonijoje.
6. Daugelio storasienių sporų gamyba.
7. Sporų plitimas vėju.
8. Bryofitai: augalų karalystės varliagyviai:
Bryofitai taip pat žinomi kaip augalų karalystės varliagyviai, nes vanduo reikalingas gyvavimo ciklui užbaigti. Gyvūnų karalystėje varliagyviai (gr. Amphi = du arba abu bios = gyvybė) apima tuos stuburinius gyvūnus, kurie gamtoje yra varliagyviai, t. y. jie gali gyventi tiek sausumoje, tiek vandenyje. Panašiai, dauguma briofitų yra sausumos, tačiau jie nėra visiškai prisitaikę prie žemės sąlygų.
Sausuoju metų laiku jie negali augti ir jiems reikia pakankamai vandens dėl jų vegetatyvinio augimo. Vanduo yra absoliučiai būtinas lytinių organų brandai ar. apvaisinimas. Be vandens jie negali užbaigti savo gyvenimo ciklo. Dėl sudėtingos priklausomybės nuo išorinio vandens, kad užbaigtų savo gyvavimo ciklą, briofitai kartu su pteridofitais yra laikomi augalų karalystės varliagyviais.
9. Bryofitų kartos kaita:
Bryofitai rodo ryškų ir aiškiai apibrėžtą heteromorfinį kartos kaitą. Šių augalų gyvavimo cikle yra dvi skirtingos fazės. Viena iš jų yra haploidinė (X) arba gametofitinė fazė (gamina gametas). Tai dominuojanti ir nepriklausoma gyvenimo ciklo fazė. Jis gamina vyriškus ir moteriškus lytinius organus, ty atitinkamai anteridijas ir archegonijas.
Haploidinės gametos, ty anterozoidai ir kiaušinėliai, gaminami lytinių organų viduje. Anterozoidai gaminami anteridijose, o kiaušinėliai – archegonijoje. Lytinės ląstelės susilieja ir sudaro diploidinę (2x) zigotą. Zigota yra kitos gyvavimo ciklo fazės pradžios taškas.
Sudygdama zigota sudaro antrąjį diploidinį suaugusįjį per gyvavimo ciklą, vadinamą sporofitu arba sporogoniumu. Sporogoniumas gamina sporines motinines ląsteles kapsulės srityje, kurios patiria mejozę ir sudaro haploidines sporas, vadinamas meiosporomis. Zigotos, embriono, sporogonijos ir sporų motininės ląstelės kartu sudaro sporofitinę kartą.
Šios kartos mityba visiškai arba iš dalies priklauso nuo gametofitinės kartos. Kiekviena meiospora sudygsta ir gamina gametofitinį augalą, kuris vėl turi lytinius organus. Tokiu būdu gyvavimo ciklas tęsiasi. Kadangi dvi kartos (gametofitinė ir sporofitinė) gyvavimo cikluose atsiranda pakaitomis, Bryophytes rodo kartų kaitą.
Kadangi kartos visiškai skiriasi savo morfologija, t. y. gametofitas yra taloidinis arba lapinis, o sporofitas dažniausiai susideda iš pėdos, sėdmenų ir kapsulių, tai vadinama heteromorfiniu kartų kaita.
Apogamija ir aposporija bryofituose:
Bryofitai pasižymi nepaprastu regeneraciniu pajėgumu. Augalo dalys arba bet kuri gyva talio ląstelė gali atkurti visą augalą. Sporofitinės ląstelės atsinaujina ir sudaro protonemą, ant kurios atsiranda gametofitai. Šis diploidinio gametofito regeneravimas iš sporofito, nesusidarant sporoms, vadinamas aposporija.
Priešingai, gametofitas gali sudaryti ląstelių masę, kuri gali regeneruoti sporofitą. Šis diploidinio sporofito regeneravimas iš gametofito, nesusiformuojant gametoms, vadinamas apogamija. Aposorija ir apogamija retai aptinkama Bryophytes gyvenimo cikle.
10. Rizoidai ir žvyneliai bryofituose:
Rizoidai:
Bryophytes šaknų nėra, o šaknies funkcijas, ty tvirtinimą ir absorbciją, atlieka siūlinės struktūros, žinomos kaip rizoidai.
Rizoidai gali būti vienaląsčiai, be šakų (3B-D pav.) Hepaticopsida ir Anthocerotopsida (pvz., Riccia, Marchantia, Anthoceros) formų arba daugialąsčių ir šakotų Bryopsida formų (pav. 3 E) (pvz., Funaria). , Polytrichum) Daugialąsčiai rizoidai turi įstrižas skersines sieneles.
Vienaląsčiai rizoidai yra dviejų tipų lygiasieniai ir gumbuoti (3 pav. B-D). Marchantiales būrio nariai (pvz., Riccia, Marchantia) turi abiejų tipų rizoidus, o Anthocerotales (pvz., Anthoceros) turi tik lygiasienes rizoidus.
Taloidinių formų atveju rizoidai yra išsidėstę ventraliniame paviršiuje (3 pav. A) išilgai vidurinio šonkaulio, tačiau lapinių formų rizoidai atsiranda iš šonkaulio pagrindo. ‘stiebas’. Vandens bryofituose (pvz., Riccia fluitans, Ricciocarpus natans) rizoidų nėra.
Svarstyklės:
Žvynai yra tik Marchantiales būrio atstovuose ir nėra visuose Bryophytes. Žvynai yra daugialąsčiai, violetinės spalvos ir vienos ląstelės storio. Jie yra violetinės spalvos dėl pigmento antocianino buvimo. Žvyneliai susidaro ventraliniame talio paviršiuje (3A pav.).
Jie gali būti išdėstyti vienoje eilėje (pvz., jaunas Riccia talas) arba dviem eilėmis abiejose vidurinio šonkaulio pusėse (pvz., Targionia) arba dviejose ar keturiose eilėse kiekvienoje vidurinio šonkaulio pusėje (pvz., Marchantia) arba netaisyklingai pasiskirstę visame ventraliniame paviršiuje (pvz., Korsinija).
Ričijoje žvynai yra liguliniai (3G pav.), o Marchantijoje žvynai yra dviejų tipų – snukiosios ir apendikulinės (padalytos siauru susiaurėjimu į dvi dalis – kūną ir priedą, 3F pav.). Žvynai apsaugo augimo tašką, uždengdami jų subtilias ląsteles ir išskirdamos gleives, kad jos būtų drėgnos. Žvynų nėra kai kuriuose Marchantiales būrio vandens gyvūnuose, pvz., Riccia fluitans.
11. Archesporium in Bryophytes:
Archesporium yra pirmoji sporogeninio audinio ląstelių karta. Jis dalijasi ir vėl dalijasi, kad susidarytų ląstelių masė. Tai kietas audinys ir dar vadinamas sporogeniniu audiniu. Paskutinės kartos kietojo audinio ląstelės atsiskiria viena nuo kitos ir yra žinomos kaip sporinės motininės ląstelės. Archesporiumo kilmė, padėtis ir likimas skirtingiems Bryophytes nariams skiriasi.
12. Bryofitų giminingumas:
Evoliuciniu požiūriu bryofitai užima tarpinę padėtį tarp dumblių ir pteridofitų. Jie rodo giminingumą tiek su dumbliais, tiek su pteridofitais.
Bryofitų panašumas į dumblius:
1. Augalo kūnas paprastas, taloidinis ir gametofitinis.
3. Dominuoja gametofitinė fazė.
5. Ląstelės sienelė sudaryta iš celiuliozės.
6. Pigmentai (chlorofilas a, chlorofilas b, α ir β karotinas, Lutinas, Violaxanthes ir Xeoxanthin) yra panašūs chloroplastuose.
7. Kraujagyslinio audinio nėra.
8. Anterozoidai yra judrūs (dvi vėliavos).
9. Flagella yra whiplash tipo.
10. Vanduo būtinas tręšimui.
11. Gijų protonemą gamina Bryophytes (samanų jaunystės stadija), kuri panaši į siūlinius žaliuosius dumblius.
12. Anthocerotales of Bryophytes, plastidės yra su pirenoidais, kurie būdingi Chlorophyceae (žali dumbliai).
Bryofitų panašumas su pteridofitais:
2. Primityvūs paprasti belapiai ir bešakniai Pteridophytes (Psilophytales būrio nariai) sporofitai gali būti lyginami su Bryophytes sporofitais.
3. Lytinis dauginimasis yra oogamiškas.
4. Androcitai yra uždengti steriliu striukės sluoksniu.
5. Anterozoidai yra suragėję.
6. Vanduo būtinas tręšimui.
7. Nuolatinis zigotos sulaikymas archegonijoje.
8. Zigotas formuoja embrioną.
9. Samanų kapsulė yra panaši į Psilophytales galines sporangijas ir kolumeles.
10. Tiek bryofitai, tiek pteridofitai pasižymi heteromorfiniu generacijos kaita.
Kodėl tai vadinama kartų kaitaliojimu?
Spustelėkite, kad tyrinėtumėte toliau. Taip pat paklausta, ką reiškia kartų kaitaliojimas?
Kartų kaitaliojimas (taip pat žinomas kaip metagenezė) yra gyvenimo ciklo tipas, vykstantis tuose Archaeplastida ir Heterokontophyta augaluose ir dumbliuose, kurie turi skirtingas haploidines seksualines ir diploidines nelytines stadijas. Haploidinės sporos sudygsta ir išauga į haploidinį gametofitą.
Antra, koks yra kartų kaitos pavyzdys? Papartis yra an kartų kaitos pavyzdys, kuriame atsiranda ir daugialąstelinis diploidinis organizmas, ir daugialąstelis haploidinis organizmas, ir sukelia kitą. Kadangi haploidinis organizmas sukuria gametas, jis vadinamas gametofitu karta gyvavimo ciklo.
Paprasčiausiai, ar žmonės turi kartų kaitą?
Žmonės daro ne turėti an kartų kaitaliojimas nes nėra daugialąstės haploidinės stadijos. Žinau tik labai keletą gyvūnų rūšių, kurių gyvenimo ciklo metu yra daugialąstelinė haploidinė stadija, ir tokiais atvejais haploidinė stadija yra sterili. Tokie organizmai eksponuoti reiškinys, žinomas kaip kartų kaitaliojimas“, p.
Koks yra kartų kaitos pranašumas?
Teorinis kartų kaitos pranašumai Vienas naudos iš to yra tai, kad dėl mutacijos, sukeliančios mirtiną ar žalingą bruožo išraišką, gametofitas miršta, todėl bruožas negali būti perduotas ateičiai. kartos, išsaugant genofondo stiprumą.
Kodėl viena augalo fazė yra dominuojanti (kartos kaitaliojimas)? – Biologija
Terminą Bryophyta pirmą kartą 1864 m. sukūrė Robertas Brawnas. Bryofitai yra paprasta ir primityvi drėgnų sausumos augalų grupė. Šie nariai paprastai vadinami varliagyviais, nes vanduo yra būtinas tręšimui. Ši grupė yra tarp dumblių ir Pteridophyta. Bryofitų narys atstovauja apie 25 000 rūšių. Nepale taip pat aptinkamos 653 rūšys. Bryophyta includes three different categories of plants i.e. liverworts, hornworts, and mosses.
General characteristics of Bryophyta
- Bryophytes are commonly found in moist, shady, damp and cool places such as moist rocks, moist walls, moist soil surface and wooden logs.
- In the primitive group of bryophytes, the vegetative plant body is green and leafy thallus is present. Type of thallus is prostrate, dorsoventrally flattened and dichotomously branched. But in the advanced member of bryophyte vegetative plant body is aerial, erect and differentiated into rhizoids, axis, and leaves.
- True rot is absent but for anchorage and absorption they bear unicellular or multicellular rhizoids.
- Conducting tissue or xylem and phloem are absent.
- They reproduce by vegetative and sexual methods. Vegetative multiplication is by fragmentation, tuber formation, adventitious branches, and gemma cup. Sexual reproduction is by monogamous type. The male reproductive organ is antheridium and female reproductive organ is archegonium.
- Male gametes are biflagellate and motile.
- Water is essential for fertilization.
- Reproductive organs are multicellular and jacketed.
- Fusion product of male and female gametes is a diploid zygote. It develops sporophyte.
- They show distinct alternation of generation and embryo stage is present.
Alternation of generation in Bryophyta
In the life cycle of bryophytes, gametophyte and sporophyte generation are regularly alternate with each other to complete life cycle. Such a phenomenon is called alternation of generation. Gametophyte phase is dominant, independent, autotrop[hic and haploid. It reproduces by male and female gamete formation. Fusion product of male and female gamete is a diploid zygote. A zygote is the mother cell of sporophyte generation. It develops sporophyte. Sporophyte phase is reduced, diploid and depend on the gametophyte. It reproduces by haploid spore formation. Germination of haploid spore again gives rise to young gametophyte.
Classification of Bryophyta
Bryophyta is divided into three classes on the basis of gametophytic, thallus and sporophytic generation. Jie yra:
Member of Anthocerotopsida is commonly called hornworts so its sporophytic phase is elongated, cylindrical and horn-like.
Rhizoids are multicellular and branched.
Reproductive organ is embed in the dorsal surface of the thallus.
Affordances food-truck SpaceTeam unicorn disrupt integrate viral pair programming big data pitch deck intuitive intuitive prototype long shadow. Reaguojantis įsilaužėlis, valdomas intuityviai
Jacob Sims
Prototype intuitive intuitive thought leader personas parallax paradigm long shadow engaging unicorn SpaceTeam fund ideate paradigm.
Kelly Dewitt
Responsive hacker intuitive driven waterfall is so 2000 and late intuitive cortado bootstrapping venture capital. Įtraukiantis maisto sunkvežimis, kuriame integruotas intuityvus porų programavimas, Steve'o Jobso mąstytojas, kūrėjas-darytojas, orientuotas į žmogų.
Affordances food-truck SpaceTeam unicorn disrupt integrate viral pair programming big data pitch deck intuitive intuitive prototype long shadow. Reaguojantis įsilaužėlis, valdomas intuityviai
Lukas Smitas
Unicorn disrupt integrate viral pair programming big data pitch deck intuitive intuitive prototype long shadow. Reaguojantis įsilaužėlis, valdomas intuityviai
Palikite komentarą :
Things to remember
- Bryophytes are commonly found in moist, shady, damp and cool places such as moist rocks, moist walls, moist soil surface and wooden logs.
- Conducting tissue or xylem and phloem are absent.
- Water is essential for fertilization.
- Reproductive organs are multicellular and jacketed.
- Fusion product of male and female gametes is a diploid zygote. It develops sporophyte.
- They show distinct alternation of generation and embryo stage is present.
- Bryophyta is divided into three classes on the basis of gametophytic, thallus and sporophytic generation.
- It includes every relationship which established among the people.
- Visuomenėje gali būti daugiau nei viena bendruomenė. Community smaller than society.
- Tai socialinių santykių tinklas, kurio negalima matyti ar paliesti.
- bendri interesai ir bendri tikslai nėra būtini visuomenei.
Palaikykite ryšį su Kullabs. You can find us in almost every social media platforms.
Can You Explain The Significance Of Alternation Of Generation?
Alternation of generation is very significant because:It promotes the chances of survival of organisms.The populations become increasingly better adapted to environment.
Better chance for survival:
During the formation of spores from spore mother cells by meiotic division reshuffling of genes occurs. As consequences, a great variety of spores with different genetic make up are produced. These spores in turn produce gametophytes with different genetic combinations. The gametophytes with better genetic make up will have a better chance for survival in the environment. On the other hand, the gametophytes with less advantages characteristics will be eliminated. There is no reshuffling of genes during gametogensis in gametophyte as gametes are produced after mitosis.
Better adapted to environment:
The oospore developing after fertilization now has a new genetic make up as compared to the parent. This genetic variation passes to the new sporophytes which on maturity once again produces further genetic recombination which is transferred to the gametophytes. In the long run, this will allow the populations to become increasingly better adapted to their environment.
It is the phenomenon in the life cycle of many plants in which haploid gametophytes and diploid sporophyte regularly alternates with each other.
Paaiškinimas:
In the life history of liverworts, mosses and hornworts there are two distinct phases or generations.
Gametophyte:
The gametophytes is the dominate generation because it is more conspicuous. It produces gametes called spermatozoids and eggs, therefore called gametes producing generation. A haploid spermatozoid fuses with a haploid egg to produce diploid oospore.The oospore produces a totally different plant called sporophyte (also called sporogonium).
Sporophytes:
The sporophyte is a less conspicuous generation, which is usually differentiated into foot, seta and capsule. Spores develop with in the capsule by meiosis from spore mother cells. The sporophyte produces spores and is, therefore, called spore producing generation. Each spore on germination gives rise to the gametophyte.
Thus in the life history of a bryophytic plant, the two generations, the gametophyte and the sporophyte, regularly alternate with each other. The phenomenon of alternation of gametophte and sporophyte in the life history of plant is called alternation of generations.
You might also like.
Art, ultimately, is organization. It is a searching after order, after form. Many consider the primal.
What is Tax? The compulsory payment by individuals and companies to the state is.
The demand curve is closed that there is a negative relationship between price and quantity, except Geffen.
The usefulness of protozoa can be discuss under the following heads: Helpful in Sanitation: A large.
Well In case of sole traders the liability is limited to his capital and sole proprietor has to bear.
It tells you the depth at which that particular type of hydrocarbon was formed, thus making it easy to.
Investments & Financial Markets
My question is that significance of leverage.
Marketing strategy is essentially a plan formulated by a business which sets out goals and methods to.
Without a file-system data and documents would be random and extremely hard to find. Unix files systems.
The AC generator or an alternator is a device which generates alternating current by converting an engine's.
Content: Vascular Vs Nonvascular Plants
Palyginimo diagrama
Savybės | Vascular Plants | Nonvascular Plants |
---|---|---|
Apibrėžimas | Vascular plants are the green plants of varying shapes and sizes, which comprise a specialized xylem and phloem vessels for water, minerals and food conduction, and along with that also possess a true root and shoot system | Non-vascular plants are the green and microscopic plants with poorly developed root and shoot system, and do not have a vascular system or the mechanics for water and food transportation |
Dydis | These plants grow larger in size | This group of plants are generally microscopic or grow relatively smaller compared with non-vascular plants |
Absorbcija | These possess deep roots that are specialized to absorb water through osmosis | These plants lack deep root system and solely depend on osmosis and diffusion to absorb water passively |
Root System | Vascular plants possess a true root system that supports the plant body by absorbing water and essential minerals from the soil that are needed for the plant growth and development | Nonvascular plants possess shallow roots or rhizoids instead of a true root system |
Dominant generation phase | Its principal generation phase is sporophyte that lasts longer | In nonvascular plants, the gametophyte phase is the dominant phase that persists longer |
Stem/Shoot system | It contains a well-developed shoot system | It is devoid of true shoot system, as it only possess small leaves and lacks true stem, root, flowers, fruits, wood etc. |
Reprodukcija | It is achieved via seed | It is achieved via spores |
Lapai | Vascular plants possess true leaves that have cuticle, epidermis, meristematic cells, and stomata that are specialized to do distinct functions | It lacks true leaves and specialized cells or tissues |
Growth habitat | These can grow in variety of habitats | These can grow in swampy, marshy, and damp places |
Pavyzdžiai | It includes clubmosses, grasses, sunflower, pines, horsetails, true ferns, angiosperms and gymnosperms | It includes mosses, green algae, liverworts and hornworts |
Definition of Vascular Plants
Vascular plants or tracheophytes constitute a large group of terrestrial plants that carry specialized vessels (xylem and phloem), which are well distributed in the roots, stems, and leaves. Xylem and phloem cells constitute the vascular system and aid the translocation of food and water all over the plant body. Besides, the vascular system also provides support and standumas to the plant.
Vascular plants possess well-developed vascular tissues, meristematic tissues, ground tissues, and dermal tissues. The life cycle of a vascular plant has alternations of two generations, in which a diploid sporophyte phase lasts longer. There is a characteristic feature of vascular plants that comprise a true root system and shoot system. Vascular plants include ferns, conifers, and flowering plants. The plants belong to this group have diverse and complex life cycles.
The vascular vessels in vascular plants are of two kinds, depending on what they transport. The phloem vessels transport the photosynthetic food material to the rest of the plant body. Priešingai, xylem vascular vessel aids the conduction of water from roots up to the whole plant. It includes trees, shrubs, grasses, flowering plants, and ferns.
Definition of Nonvascular Plants
Nonvascular plants or bryophytes form a group of aquatic and terrestrial plants that are without any specialized vessels (phloem and Xylem) for water and mineral conduction. It include green-algae, mosses, ferns, liverworts, and hornworts. They are considered as the lower plants, as these have neither true leaves, stem, root, flowers, and fruits nor specialized tissues for water and food conduction.
For the water translocation, nonvascular plants have simple tissues. A haploid gametophyte generation is prominent in the life cycle of nonvascular plants. These appear microscopic and grow very small. Instead of roots, it contains rhizoids, which only support the plant body and perform no special role in water absorption.
Nonvascular plants lack deep roots that absorb water, so to combat this water requirement these are generally found in the moist environments so that they remain in touch with the water source. The reproductive strategy of nonvascular plants is quite different, as these can reproduce sexually via single-celled sporos or asexually by pumpuojantis ir suskaidymas.
Plant Adaptations to Life on Land
As organisms adapt to life on land, they have to contend with several challenges in the terrestrial environment. Water has been described as “the stuff of life.” The cell’s interior—the medium in which most small molecules dissolve and diffuse, and in which the majority of the chemical reactions of metabolism take place—is a watery soup. Desiccation, or drying out, is a constant danger for an organism exposed to air. Even when parts of a plant are close to a source of water, their aerial structures are likely to dry out. Water provides buoyancy to organisms that live in aquatic habitats. On land, plants need to develop structural support in air—a medium that does not give the same lift. Additionally, the male gametes must reach the female gametes using new strategies because swimming is no longer possible. Finally, both gametes and zygotes must be protected from drying out. The successful land plants evolved strategies to deal with all of these challenges, although not all adaptations appeared at once. Some species did not move far from an aquatic environment, whereas others left the water and went on to conquer the driest environments on Earth.
To balance these survival challenges, life on land offers several advantages. First, sunlight is abundant. On land, the spectral quality of light absorbed by the photosynthetic pigment, chlorophyll, is not filtered out by water or competing photosynthetic species in the water column above. Second, carbon dioxide is more readily available because its concentration is higher in air than in water. Additionally, land plants evolved before land animals therefore, until dry land was colonized by animals, no predators threatened the well-being of plants. This situation changed as animals emerged from the water and found abundant sources of nutrients in the established flora. In turn, plants evolved strategies to deter predation: from spines and thorns to toxic chemicals.
The early land plants, like the early land animals, did not live far from an abundant source of water and developed survival strategies to combat dryness. One of these strategies is drought tolerance. Mosses, for example, can dry out to a brown and brittle mat, but as soon as rain makes water available, mosses will soak it up and regain their healthy, green appearance. Another strategy is to colonize environments with high humidity where droughts are uncommon. Ferns, an early lineage of plants, thrive in damp and cool places, such as the understory of temperate forests. Later, plants moved away from aquatic environments using resistance to desiccation, rather than tolerance. These plants, like the cactus, minimize water loss to such an extent they can survive in the driest environments on Earth.
In addition to adaptations specific to life on land, land plants exhibit adaptations that were responsible for their diversity and predominance in terrestrial ecosystems. Four major adaptations are found in many terrestrial plants: the alternation of generations, a sporangium in which spores are formed, a gametangium that produces haploid cells, and in vascular plants, apical meristem tissue in roots and shoots.
Alternation of Generations
Alternation of generations describes a life cycle in which an organism has both haploid and diploid multicellular stages (Figure 1).
Figūra 1: Alternation of generations between the haploid (1n) gametophyte and diploid (2n) sporophyte is shown. (credit: modification of work by Peter Coxhead)
Haplontic refers to a life cycle in which there is a dominant haploid stage. Diplontic refers to a life cycle in which the diploid stage is the dominant stage, and the haploid chromosome number is only seen for a brief time in the life cycle during sexual reproduction. Humans are diplontic, for example. Most plants exhibit alternation of generations, which is described as haplodiplontic : the haploid multicellular form known as a gametophyte is followed in the development sequence by a multicellular diploid organism, the sporophyte . The gametophyte gives rise to the gametes, or reproductive cells, by mitosis. It can be the most obvious phase of the life cycle of the plant, as in the mosses, or it can occur in a microscopic structure, such as a pollen grain in the higher plants (the collective term for the vascular plants). The sporophyte stage is barely noticeable in lower plants (the collective term for the plant groups of mosses, liverworts, and hornworts). Towering trees are the diplontic phase in the lifecycles of plants such as sequoias and pines.
Sporangia in the Seedless Plants
The sporophyte of seedless plants is diploid and results from syngamy or the fusion of two gametes (Figure 1). The sporophyte bears the sporangia (singular, sporangium), organs that first appeared in the land plants. The term “sporangia” literally means “spore in a vessel,” as it is a reproductive sac that contains spores. Inside the multicellular sporangia, the diploid sporocytes, or mother cells, produce haploid spores by meiosis, which reduces the 2n chromosome number to 1n. The spores are later released by the sporangia and disperse in the environment. Two different types of spores are produced in land plants, resulting in the separation of sexes at different points in the life cycle. Seedless nonvascular plants (more appropriately referred to as “seedless nonvascular plants with a dominant gametophyte phase”) produce only one kind of spore, and are called homosporous . After germinating from a spore, the gametophyte produces both male and female gametangia , usually on the same individual. In contrast, heterosporous plants produce two morphologically different types of spores. The male spores are called microspores because of their smaller size the comparatively larger megaspores will develop into the female gametophyte. Heterospory is observed in a few seedless vascular plants and in all seed plants.
When the haploid spore germinates, it generates a multicellular gametophyte by mitosis. The gametophyte supports the zygote formed from the fusion of gametes and the resulting young sporophyte or vegetative form, and the cycle begins anew (Figure 2 and Figure 3).
2 pav. This life cycle of a fern shows alternation of generations with a dominant sporophyte stage. (credit “fern”: modification of work by Cory Zanker credit “gametophyte”: modification of work by “Vlmastra”/Wikimedia Commons) 3 pav. This life cycle of a moss shows alternation of generations with a dominant gametophyte stage. (kreditas: Marianos Ruiz Villareal darbo modifikacija)
The spores of seedless plants and the pollen of seed plants are surrounded by thick cell walls containing a tough polymer known as sporopollenin. This substance is characterized by long chains of organic molecules related to fatty acids and carotenoids, and gives most pollen its yellow color. Sporopollenin is unusually resistant to chemical and biological degradation. Its toughness explains the existence of well-preserved fossils of pollen. Sporopollenin was once thought to be an innovation of land plants however, the green algae Coleochaetes is now known to form spores that contain sporopollenin.
Protection of the embryo is a major requirement for land plants. The vulnerable embryo must be sheltered from desiccation and other environmental hazards. In both seedless and seed plants, the female gametophyte provides nutrition, and in seed plants, the embryo is also protected as it develops into the new generation of sporophyte.
Gametangia in the Seedless Plants
Gametangia (singular, gametangium) are structures on the gametophytes of seedless plants in which gametes are produced by mitosis. The male gametangium, the antheridium, releases sperm. Many seedless plants produce sperm equipped with flagella that enable them to swim in a moist environment to the archegonia, the female gametangium. The embryo develops inside the archegonium as the sporophyte.
Apical Meristems
The shoots and roots of plants increase in length through rapid cell division within a tissue called the apical meristem (Figure 4). The apical meristem is a cap of cells at the shoot tip or root tip made of undifferentiated cells that continue to proliferate throughout the life of the plant. Meristematic cells give rise to all the specialized tissues of the plant. Elongation of the shoots and roots allows a plant to access additional space and resources: light in the case of the shoot, and water and minerals in the case of roots. A separate meristem, called the lateral meristem, produces cells that increase the diameter of stems and tree trunks. Apical meristems are an adaptation to allow vascular plants to grow in directions essential to their survival: upward to greater availability of sunlight, and downward into the soil to obtain water and essential minerals.
4 pav. This apple seedling is an example of a plant in which the apical meristem gives rise to new shoots and root growth.
Alternation of generation in archegoniates
Altrenation of generations:
All plants undergo a life cycle that takes them through both haploid and diploid generations. The multicellular diploid plant structure is called the sporophyte, which produces spores through meiotic (asexual) division. The multicellular haploid plant structure is called the gametophyte, which is formed from the spore and give rise to the haploid gametes. The fluctuation between these diploid and haploid stages that occurs in plants is called the alternation of generations.
Bryophyte generations
Bryophytes are nonvascularized plants that are still dependent on a moist environment for survival (see Plant Classification, Bryophytes . Like all plants, the bryophyte life cycle goes through both haploid (gametophyte) and diploid (sporophyte) stages. The gametophyte comprises the main plant (the green moss or liverwort), while the diploid sporophyte is much smaller and is attached to the gametophyte. The haploid stage, in which a multicellular haploid gametophyte develops from a spore and produces haploid gametes, is the dominant stage in the bryophyte life cycle. The mature gametophyte produces both male and female gametes, which join to form a diploid zygote. The zygote develops into the diploid sporophyte, which extends from the gametophyte and produces haploid spores through meiosis. Once the spores germinate, they produce new gametophyte plants and the cycle continues.
Tracheophyte Generations
Tracheophytes are plants that contain vascular tissue two of the major classes of tracheophytes are gymnosperms (conifers) and angiosperms (flowering plants). Tracheophytes, unlike bryophytes, have developed seeds that encase and protect their embryos. The dominant phase in the tracheophyte life cycle is the diploid (sporophyte) stage. The gametophytes are very small and cannot exist independent of the parent plant. The reproductive structures of the sporophyte (cones in gymnosperms and flowers in angiosperms), produce two different kinds of haploid spores: microspores (male) and megaspores (female). This phenomenon of sexually differentiated spores is called heterospory. These spores give rise to similarly sexually differentiated gametophytes, which in turn produce gametes. Fertilization occurs when a male and female gamete join to form a zygote. The resulting embryo, encased in a seed coating, will eventually become a new sporophyte.
Alternation of Generations
For sexually reproducing multicellular organisms such as plants and animals, the life cycle requires that diploidas cells divide by mejozė sukurti haploidas ląstelės. Haploid cells then fuse to recreate the diploid number and a new organism. Alternation of generations refers to the occurrence in the plant life cycle of both a multicellular diploid organism and a multicellular haploid organism, each giving rise to the other. This is in contrast to animals, in which the only multicellular phase is the diploid organism (such as the human man or woman), whereas the haploid phase is a single egg or sperm cell.
Alternation of generations is easiest to understand by considering the fern. The large, leafy fern is the diploid organism. On the undersurface of its fronds or leaves, its cells undergo meiosis to create haploid cells. However, these cells do not immediately unite with others to recreate the diploid state. Instead, they are shed as spores and germinate into small haploid organisms. Because the diploid organism creates spores, it is called the sporophyte generation of the life cycle. Upon reaching maturity, the haploid organism creates haploid egg and sperm cells (gametes) by mitozė . Because the haploid organism creates gametos , it is called the gametophyte generation of the life cycle. The male gametes (sperm) are then released and swim to the female egg. Fusion of the gametes creates the new diploid sporophyte, completing the life cycle.
Whereas the fern gametophyte and sporophyte generations are completely independent, in some types of plants one generation lives on or in the other and depends on it for nutrition. In mosses, the familiar lush carpet of moss is the gametophyte, and its gametes require a moist environment for short-distance swimming before fusing. The sporophyte lives as a thin stalk attached to the gametophyte. Spores are released into the air and can travel on the slightest breezes to other habitats.
In contrast, in flowering plants (angiosperms), the sporophyte is the dominant form. The male gametophyte has been reduced to just three cells, two of which are sperm. These together form the pollen grain, which is formed from the anther, part of the sporophyte. Similarly, the female gametophyte has been reduced to just seven cells, one of which is the egg cell. These are retained inside the ovule , which is part of the sporophyte. In angiosperms, two apvaisinimas events take place: one sperm fertilizes the egg to form the diploid zigota of the new individual, and the other sperm fertilizes the so-called polar nuclei to form the triploid endosperm , a nutritive tissue. Together with maternal sporophyte tissue, these make up the seed.