reproductie & dispersie

seksuele voortplanting omvat het mengen van genen van twee verschillende ouders om nakomelingen te krijgen met een genetische samenstelling die vergelijkbaar is met, maar verschilt van, elke ouder. In bryofyten vereist het proces de productie van mannelijke gameten( sperma), vrouwelijke gameten (eieren) en enkele middelen om het sperma naar de eieren. De gameten worden geproduceerd op de gametofyten. Het sperma worden geproduceerd binnen kleine, meestal gestalkt, club-vormige structuren genoemd antheridia en u kunt ook zien bryophyte sperma aangeduid als antherozoïden. De stengel verankert het antheridium aan de gametofyt. Elk antheridium produceert tal van sperma. De eieren worden geproduceerd in kleine, meestal enigszins kolfachtige structuren genaamd archegonia. Elk archegonium bevat één ei (in een gezwollen gedeelte genaamd de venter) en het sperma komt via het kanaal in het smallere, buisvormige gedeelte (of nek). Aan de zijkant van de venter tegenover de nek is de voet die het archegonium verankert aan de gametofyt. In de vroege stadia van archegoniale ontwikkeling bestaat dat kanaal niet, het gebied wordt gevuld met cellen. Bij rijpheid desintegreren de cellen in het midden van de nek om het kanaal te creëren. Het kanaal is gevuld met slijm dat het gevolg is van het afbreken van de cellen die aanvankelijk het kanaal bezet.

een bevrucht ei in een archegonium ontwikkelt zich tot de sporofyt. De sporofyt bestaat uit een sporenbevattende capsule die, afhankelijk van de soort, al dan niet gestalkt kan worden. Elke spore bevat een mix van genen van de twee ouders en bij succesvolle ontkieming zal leiden tot een nieuwe gametofyte.

de volgende diagrammen tonen enkele mosarchegonia en antheridia. De figuren zijn overgenomen uit John Lindley ‘ s The Vegetable Kingdom, gepubliceerd in 1853. De archegonia staan links en zijn groen gekleurd je ziet de opgezwollen venters bij de archegonial bases. Aan de bovenkant van de nek heeft elk archegonium een enigszins trechtervormige mond. De antheridia zijn rechts blauw gekleurd en het middelste antheridium geeft een spermamassa vrij, bruin-oranje gekleurd. Archegonia en antheridia worden vermengd met haarachtige tot knotsachtige paraphysen, die in de diagrammen ongekleurd blijven. De vorige paragraaf vermeldde dat de antheridia en archegonia klein zijn. Grootte varieert, afhankelijk van de soort, maar meestal zijn deze gamete-producerende organen ver onder een millimeter in lengte.

Bryophyte antheridia zijn vrij uniform in structuur en hetzelfde geldt voor de archegonia. De antheridia variëren in grootte en vorm (van bolvormig tot enigszins cilindrisch) afhankelijk van de soort, maar het diagram hierboven vangt de essentie van elk antheridium – een korte, smalle stengel die een gezwollen, zaadproducerende orgaan ondersteunt. Ook de archegonia variëren in grootte en relatieve lengte van de nek, de venter en de lengte van de ondersteunende voet – maar het diagram hierboven toont de essentiële kenmerken van alle archegonia.

individuele antheridia en archegonia zijn microscopisch, maar soms kun je zien waar ze worden gevormd. Op deze foto van het mos Rosulabryum billardieri elke gele bal is een cluster van antheridia. Hetzelfde geldt voor deze foto van een thallose leverkruid van het geslacht Fossombronia. Deze foto toont mannelijke planten van de hoornkruid Phaeoceros inflatus en antheridia worden geproduceerd in de vele” blaren ” zichtbaar op de thallus. Groepen archegonia zijn te vinden onder de witte “blisters”op deze foto van het thallose leverkruid Lunularia cruciata.

hoewel er veel uniformiteit is op structureel niveau, is er variatie in de vorming en rangschikking van de archegonia en antheridia. De rest van deze pagina geeft een overzicht van de seksuele voortplantingscyclus.

sperma naar ei krijgen

zodra een antheridium rijp is en levensvatbaar sperma bevat, moet het sperma naar de eitjes in archegonia. De eerste stap voor het sperma om uit de antheridia en de tweede is om dan te reizen naar de archegonia en bevruchten de eieren in. Water is essentieel voor beide stappen.

in sommige bryofyten zal een volwassen antheridium vrij sperma bevatten, maar vaker is dat niet het geval, maar wordt elk sperma nog steeds vastgehouden in de cel waarin het is gevormd. In zo ‘ n geval, wanneer een antheridium opent, worden die sperma-bevattende cellen vrijgegeven en het is pas in een bepaald stadium na afgifte van het antheridium dat het ene sperma, binnen elke cel, wordt vrijgemaakt. Deze bevrijding kan plaatsvinden kort na de opening van het antheridium of zelfs 15 minuten later, afhankelijk van de soort. In het volgende, de uitdrukking “sperma massa” betekent ofwel een massa van vrije sperma of een massa van sperma-bevattende cellen, wanneer het niet essentieel is om de twee te onderscheiden.

wanneer een volwassen antheridium bevochtigd is, nemen de cellen aan de top water op, zwellen op en barsten uiteindelijk op de een of andere manier open. De spermamassa in een volwassen antheridium staat onder druk. Dus, zodra een antheridium is geopend, wordt de spermamassa eruit geforceerd. Bij sommige bryofyten is de kracht voldoende om de zaadmassa in de lucht te schieten, waardoor verspreiding over een relatief groot gebied mogelijk is. In de meeste gevallen sijpelt de spermamassa echter gewoon naar het gebied rond het antheridium en verdere verspreiding vindt op een andere manier plaats. Terwijl de volledige sperma massa soms kan worden vrijgegeven tijdens de krachtige extrusie, vrijlating is vaker een proces in twee fasen. Meestal wordt een groot percentage van de sporenmassa door de opgebouwde interne druk snel naar buiten gedrukt, maar een deel blijft binnen het antheridium en verlaat langzamer, gedurende vele minuten.

de samenvatting in de vorige paragraaf is voldoende om u een snel inzicht te geven in de brede kenmerken van het proces, maar er is variatie in de fijnere details tussen soorten. De LIBERATION & DISPERSAL OF SPERMAPAGINA kijkt nader naar enkele stappen in enkele bryofyten. Het sperma-tot-ei proces is grondig bestudeerd in een relatief klein aantal bryofyten. De voorbeelden op die pagina verklaren misschien niet alle processen in bryofyten, maar u zult in ieder geval enkele variaties zien waarvan bekend is dat ze voorkomen.

na bevruchting

zodra een ei is bevrucht begint de ontwikkeling van de sporofyt. Het bevruchte ei verlengt en na een paar celdelingen begint te differentiëren. Het onderste gedeelte wordt meestal een voet die de gametofyt doordringt en de embryonale sporofyt verankert aan de gametofyt. De bovenste zal zich ontwikkelen tot de sporendragende capsule (en ook de ondersteunende stengel of seta, bij soorten waarin de rijpe capsule wordt gestalkt).

De sporofyten zijn ten minste gedeeltelijk afhankelijk van de gametofyt voor nutriënten. Overdrachtcellen ontwikkelen zich op de sporofyt-gametofyt grens in de meerderheid van bryofyten, maar niet alle. Deze cellen zijn gespecialiseerde cellen die efficiënte overdracht van voedingsstoffen van de gametofyt aan de sporofyt toestaan. In de bryofyten waar ze voorkomen kunnen ze worden gevormd op de gametofyt, de sporofyt of beide. Dus, gecombineerd met de mogelijkheid van geen overdrachtscellen, zijn er vier mogelijkheden. Alle hoornwortels hebben overdrachtscellen en ze vormen zich alleen op de gametofyt. Drie van de vier mogelijkheden komen voor in mossen. In de meeste mos-geslachten worden de overdrachtcellen gevonden op zowel de gametofyt als de sporofyt, hoewel ze afwezig zijn in het Sphagnum en in een klein aantal mos-geslachten worden ze alleen gevonden op de sporofyt. Een algemeen voorbeeld van de laatste is het geslacht Polytrichum en zijn naaste verwanten. In de levermoer komen alle vier de mogelijkheden voor. De groene levermossen hebben alleen overdrachtscellen op de sporofyten. In het complex thallose levermot worden de overdrachtcellen gevonden op zowel sporofyt als gametofyt. In de eenvoudige thalloïde levermossen zijn er voorbeelden van alle vier de mogelijkheden.

de gametofyt-sporofyt junction heeft vaak een ingewikkelde, doolhofachtige vorm. Dit geeft een groter oppervlak (en dus meer overdrachtscellen) dan een eenvoudige, gladde grens en verhoogt zo de snelheid waarmee nutriënten kunnen stromen naar de sporofyt.

na de bevruchting verandert het archegonium in een beschermende schede rond de jonge sporofyt. Er zijn significante verschillen, zowel in structuur als ontwikkeling, tussen hornwort, leverwort en moss sporofyten. U kunt meer te weten komen over het uiterlijk door te gaan naar de BRYOPHYTE groepen sectie. In de sectie SPOROFYTENONTWIKKELING vindt u meer gedetailleerde verslagen van sporofytenontwikkeling en hun interne structuur.

in mossen wordt de archegonia meestal gevormd in groepen. In veel gevallen wanneer één archegonium in zo ‘ n groep bevrucht is, verliezen de anderen het vermogen om bevrucht te worden. Dit lijkt te worden veroorzaakt door een remmend hormoon dat vrijkomt uit een bevrucht archegonium. In dergelijke omstandigheden kan slechts één sporofiet uit die archegoniale groep ontstaan. Echter, in sommige omstandigheden kan meer dan één sporofyt zich ontwikkelen uit een archegoniale groep. Een dergelijk fenomeen wordt polysety genoemd. Het kan te wijten zijn aan twee archegonia die gelijktijdig worden bevrucht of misschien omdat een te lage hoeveelheid remmend hormoon wordt geproduceerd.

zie ook:

Liberation & dispersal of sperm

Vegetative Reproduction

Sexual vs Vegetative Reproduction