Reprodukce & šíření

Pohlavní rozmnožování zahrnuje smíchání genů dvou různých rodičů dát potomstvo s genetickou make-up podobný, ale liší se od každého z rodičů. U mechorostů proces vyžaduje produkci mužských gamet( spermií), ženských gamet (vajec) a některých prostředků, jak dostat spermie do vajíček. Gamety se produkují na gametofytech. Spermie jsou vyráběny v malé, obvykle sledoval, klub tvaru, struktury zvané antheridia a můžete také vidět mechového spermií označovány jako antherozoids. Stopka ukotvuje antheridium k gametofytu. Každé antheridium produkuje četné spermie. Vejce jsou produkována v malých, typicky poněkud baňkovitých strukturách zvaných archegonie. Každé archegonium drží jedno vejce (v oteklé části zvané venter) a spermie vstupují kanálem v užším tubulárním úseku (nebo krku). Na straně venteru naproti krku je noha, která ukotvuje archegonium k gametofytu. V raných fázích archegoniální vývoje, že kanál neexistuje, oblast je vyplněna buňkami. Při zralosti se buňky ve středu krku rozpadají a vytvářejí kanál. Kanál je naplněn slizem, který je výsledkem rozpadu buněk, které původně obsadily kanál.

oplodněné vajíčko v archegoniu se vyvine do sporofytu. Sporofyt se skládá z kapsle obsahující spory, která může být v závislosti na druhu stopována nebo bez stopek. Každý sportovní obsahuje směs genů z obou rodičů a na úspěšné klíčení povede k vzniku nového gametofytu.

následující diagramy ukazují některé moss archegonia a antheridia. Údaje byly zkopírovány z John Lindley je rostlinné království, publikoval v roce 1853. Archegonie jsou vlevo a byly zbarveny zeleně můžete vidět oteklé ventery poblíž archegoniálních základen. V horní části krku má každé archegonium poněkud nálevkovité ústa. Antheridia jsou vpravo, byly zbarveny modře a střední antheridium uvolňuje hmotu spermií, zbarvené hnědooranžové. Archegonia a antheridia růst smíchaný s vlasy-jako v klubu-jako paraphyses, vlevo bezbarvé v grafech. Předchozí odstavec zmínil, že antheridia a archegonia jsou malé. Velikost se liší, v závislosti na druhu,ale obvykle jsou tyto orgány produkující gametu dlouhé pod milimetr.

Mechového antheridia jsou poměrně jednotné ve struktuře a totéž platí pro archegonia. Na antheridia se liší ve velikosti a tvar (od kulovité až poněkud válcové) v závislosti na druhu, ale výše uvedený diagram zachycuje podstatu jakékoli antheridium – krátký, úzký stonku podporuje oteklé, produkující spermie varhany. Podobně, archegonia se liší ve velikosti a relativní délky krku, venter a délka podpůrné nohy – ale výše uvedený diagram ukazuje základní rysy všech archegonia.

Jednotlivé antheridia a archegonia jsou mikroskopické, ale občas můžete vidět, kde jsou vytvořeny. Na této fotografii mechu Rosulabryum billardieri každý žlutý míček je shluk antheridia. Totéž platí pro tuto fotografii thallose játrovky v rodu Fossombronia. Tuto fotografii ukazuje samčí rostliny růžkatec Phaeoceros inflatus a antheridia jsou vyráběny v mnoha „puchýře“ viditelné na stélky. Skupiny archegonia jsou podle bílé „puchýřky“ na tomto obrázku thallose jaterník Lunularia cruciata.

i Když tam je mnohem jednotnost na strukturální úrovni, tam je rozmanitost v tvorbě a uspořádání archegonia a antheridia. Zbytek této stránky poskytne přehled cyklu sexuální reprodukce.

získání spermatu do vajíčka

jakmile antheridium dozraje a obsahuje životaschopné spermie, musí se spermie dostat k vajíčkům v archegonii. Prvním krokem pro spermie se dostat ven z antheridia a druhá je pak cestování do archegonia a oplodnit vajíčka uvnitř. Voda je nezbytná pro oba kroky.

u některých mechorostů bude zralé antheridium držet volné spermie, ale častěji tomu tak není, spíše je každá spermie stále držena v buňce, ve které se vytvořila. V takovém případě, když se otevře antheridium, tyto buňky obsahující spermie se uvolní a teprve v určité fázi po uvolnění z antheridia se uvolní jediné spermie v každé takové buňce. K takovému osvobození může dojít krátce po otevření antheridia nebo až o 15 minut později, v závislosti na druhu. V následujícím textu bude výraz „hmotnost spermií“ znamenat buď hmotnost volných spermií, nebo hmotnost buněk obsahujících spermie, pokud není nutné tyto dvě rozlišovat.

když je zralé antheridium navlhčeno, buňky na vrcholu absorbují vodu, bobtnají a nakonec nějakým způsobem prasknou nebo otevřou. Hmota spermií uvnitř zralého antheridia je pod tlakem. Takže jakmile se antheridium otevře, hmota spermií je vytlačena. V některých mechorostů síla je dost, aby střílet spermie hmoty do vzduchu, což umožňuje rozptýlení přes poměrně širokou oblast. Ve většině případů však hmota spermií jednoduše vytéká do oblasti kolem antheridia a další rozptýlení je jinými prostředky. Zatímco celá hmota spermií může být někdy uvolněna během násilného vytlačování, uvolnění je častěji dvoustupňový proces. Typicky je velké procento hmoty spór rychle vytlačeno zastavěným vnitřním tlakem, ale část zůstává v antheridiu a vystupuje pomaleji, po mnoho minut.

shrnutí v předchozím odstavci stačí k rychlému pochopení širokých rysů procesu, ale mezi druhy jsou rozdíly v jemnějších detailech. LIBERATION & disperze spermatu se podrobněji zabývá některými kroky v několika mechorostech. Proces spermií na vejce byl důkladně studován u relativně malého počtu mechorostů. To znamená, že příklady uvedené na této stránce nemusí vysvětlit procesy ve všech mechorostů, ale budete alespoň vidět některé změny, které se vyskytují.

po oplodnění

jakmile je vajíčko oplodněno, začíná vývoj sporofytu. Oplodněné vajíčko se prodlužuje a po několika buněčných děleních se začíná diferencovat. Spodní část se obvykle stává nohou, která proniká gametofytem a ukotvuje embryonální sporofyt k gametofytu. Svršek se vyvine v kapsli nesoucí spory (a také podpůrnou stopku nebo setu, u druhů, ve kterých je zralá tobolka stopována).

sporofyty jsou alespoň částečně závislé na gametofytu pro živiny. Přenosové buňky se vyvíjejí na hranici sporofytů a gametofytů ve většině mechorostů, ale ne ve všech. Tyto buňky jsou specializované buňky, které umožňují efektivní přenos živin z gametofytu do sporofytu. V mechorostech, kde se vyskytují, se mohou tvořit na gametofytu, sporofytu nebo obojím. Takže v kombinaci s možností bez přenosových buněk existují čtyři možnosti. Všechny hornworts mají přenosové buňky a tvoří se pouze na gametofytu. Tři ze čtyř možností se vyskytují v mechech. Ve většině moss rodů převod buňky se nacházejí na obou gametophyte a sporophyte, ačkoli oni jsou chybí v Rašeliníku a v malém množství mechu rodů jsou k dispozici pouze na sporophyte. Běžným příkladem posledního je rod Polytrichum a jeho blízcí příbuzní. V játrech se vyskytují všechny čtyři možnosti. Listové játrovky mají přenosové buňky pouze na sporofytech. V komplexu thallose játrovky se přenosové buňky nacházejí jak na sporofytech, tak na gametofytech. V jednoduchých thalloidních játrech jsou příklady všech čtyř možností.

spojení gametofytů a sporofytů má často spletitou, bludištovitou formu. To dává větší plochu (a tedy přenos více buněk), než by bylo jednoduché, hladké hranice, a tak zvyšuje rychlost, při které živin může proudit do sporophyte.

po oplodnění se archegonium změní na ochranný obal kolem mladého sporofytu. Existují významné rozdíly, jak ve struktuře, tak ve vývoji, mezi hornwort, játrovkou a sporofyty mechu. Více o vnějším vzhledu se dozvíte v sekci Skupiny mechorostů. V sekci vývoj sporofytů najdete podrobnější informace o vývoji sporofytů a jejich vnitřní struktuře.

v mechech se archegonie obvykle tvoří ve skupinách. V mnoha případech, jakmile je jedno archegonium v takové skupině oplodněno, ostatní ztratí schopnost oplodnění. Zdá se, že je to způsobeno inhibičním hormonem uvolňovaným z oplodněného archegonia. Za takových okolností se z této archegoniální skupiny může vyvinout pouze jeden sporofyt. Za určitých okolností se však z archegoniální skupiny může vyvinout více než jeden sporofyt. Takový jev se nazývá polysety. Může to být způsobeno tím, že jsou současně oplodněny dvě archegonie, nebo možná kvůli příliš nízkému množství inhibičního hormonu.

Viz také:

Liberation & dispersal of sperm

Vegetative Reproduction

Sexual vs Vegetative Reproduction