reproducere& dispersarea

reproducerea sexuală implică amestecarea genelor de la doi părinți diferiți pentru a da urmași cu un machiaj genetic similar, dar diferit de fiecare părinte. În briofite, procesul necesită producerea de gameți masculi (spermă), gameți feminini (ouă) și unele mijloace de a obține sperma la ouă. Gameții sunt produși pe gametofiți. Spermatozoizii sunt produși în structuri mici, de obicei urmărite, în formă de club, numite antheridia și puteți vedea, de asemenea, spermatozoizi briofiți denumiți antherozoizi. Tulpina ancorează antheridiul la gametofit. Fiecare antheridium produce numeroase spermatozoizi. Ouăle sunt produse în structuri mici, de obicei oarecum asemănătoare balonului, numite arhegonie. Fiecare arhegoniu deține un ou (într-o secțiune umflată numită venter) și sperma intră prin canal în secțiunea tubulară mai îngustă (sau gât). Pe partea laterală a venterului opus gâtului se află piciorul care ancorează arhegoniul la gametofit. În stadiile incipiente ale dezvoltării arhegoniale acel canal nu există, zona fiind umplută cu celule. La maturitate, celulele din centrul gâtului se dezintegrează pentru a crea canalul. Canalul este umplut cu mucilagiu care rezultă din descompunerea celulelor care au ocupat inițial canalul.

un ovul fertilizat într-un arhegoniu se dezvoltă în sporofit. Sporofitul constă dintr-o capsulă care conține spori care, în funcție de specie, poate fi urmărită sau fără stalkless. Fiecare spor conține un amestec de gene de la cei doi părinți și pe germinare de succes va da naștere la un nou gametofit.

următoarele diagrame Arată unele archegonia mușchi și antheridia. Cifrele au fost copiate din John Lindley ‘ s Regatul legumelor, publicat în 1853. Archegonia sunt pe stânga și au fost colorate în verde puteți vedea venters umflate lângă bazele archegonial. În partea de sus a gâtului, fiecare arhegoniu are o gură în formă de pâlnie. Antheridiile sunt pe dreapta, au fost colorate în albastru, iar antheridiul Mijlociu eliberează o masă de spermă, colorată maroniu-portocalie. Arhegonia și antheridia cresc amestecate cu parafize asemănătoare părului până la club, lăsate necolorate în diagrame. Paragraful anterior menționa că antheridia și arhegonia sunt mici. Dimensiunea variază, în funcție de specie, dar de obicei aceste organe producătoare de gameți au o lungime mult sub un milimetru.

Antheridiile briofite sunt destul de uniforme în structură și același lucru este valabil și pentru arhegonie. Antheridia variază ca mărime și formă (de la globoză la oarecum cilindrică) în funcție de specie, dar diagrama de mai sus surprinde esența oricărui antheridiu – o tulpină scurtă și îngustă care susține un organ umflat, care produce spermă. În mod similar, arhegonia variază ca mărime și lungimi relative ale gâtului, venter și lungimea piciorului de susținere – dar diagrama de mai sus arată caracteristicile esențiale ale tuturor arhegoniei.

antheridia și arhegonia individuale sunt microscopice, dar uneori puteți vedea unde se formează. În această fotografie a mușchiului Rosulabryum billardieri fiecare bilă galbenă este un grup de antheridia. Același lucru este cazul în această fotografie a unui ficat de taloză din genul Fossombronia. Această fotografie arată plantele masculine ale hornwort Phaeoceros inflatus și antheridia sunt produse în numeroasele” blistere ” vizibile pe talus. Grupurile de arhegonie se găsesc sub „blisterele” albe prezentate în această fotografie a thallose liverwort Lunularia cruciata.

deși există multă uniformitate la nivel structural, există varietate în formarea și aranjarea arhegoniei și antheridiei. Restul acestei pagini va oferi o imagine de ansamblu a ciclului de reproducere sexuală.

obținerea spermei în ovul

odată ce un antheridium s-a maturizat și conține spermă viabilă, sperma trebuie să ajungă la ovulele din arhegonia. Primul pas pentru ca sperma să iasă din antheridia și al doilea este să călătorească apoi în arhegonie și să fertilizeze ouăle din interior. Apa este esențială pentru ambele etape.

în unele briofite un antheridium matur va deține sperma liberă, dar mai frecvent nu este cazul, mai degrabă, fiecare spermatozoid este încă ținut în celula în care s-a format. Într-un astfel de caz, atunci când se deschide un antheridiu, acele celule care conțin spermă sunt eliberate și numai la un moment dat după eliberarea din antheridiu, sperma unică, în cadrul fiecărei astfel de celule, este eliberată. O astfel de eliberare poate avea loc la scurt timp după deschiderea antheridiului sau până la 15 minute mai târziu, în funcție de specie. În cele ce urmează, expresia „masa spermei” va însemna fie o masă de spermă liberă, fie o masă de celule care conțin spermă, atunci când nu este esențial să le distingem pe cele două.

când un antheridium matur este umezit, celulele de la vârf absorb apa, se umflă și în cele din urmă izbucnesc sau se deschid într-un fel. Masa spermei din interiorul unui antheridiu matur este sub presiune. Deci, odată ce un antheridium s-a deschis, masa spermei este forțată să iasă. În unele briofite, forța este suficientă pentru a trage masa spermei în aer, permițând dispersarea pe o suprafață relativ largă. Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, masa spermei se scurge pur și simplu în zona din jurul antheridiului și dispersarea ulterioară este prin alte mijloace. În timp ce întreaga masă de spermă poate fi uneori eliberată în timpul extrudării forțate, eliberarea este mai des un proces în două etape. De obicei, un procent mare din masa sporilor este forțat rapid de presiunea internă construită, dar o proporție rămâne în antheridiu și iese mai lent, pe parcursul mai multor minute.

rezumatul din paragraful anterior este suficient pentru a vă oferi o înțelegere rapidă a caracteristicilor largi ale procesului, dar există variații în detaliile mai fine între specii. Eliberarea & dispersarea paginii spermatozoizilor se uită mai atent la unii dintre pașii din câteva briofite. Procesul spermatozoid-ovul a fost studiat temeinic într-un număr relativ mic de briofite. Astfel, exemplele date pe acea pagină pot să nu explice procesele din toate briofitele, dar veți vedea cel puțin unele dintre variațiile despre care se știe că apar.

după fertilizare

odată ce un ovul a fost fertilizat, începe dezvoltarea sporofitului. Oul fertilizat se alungește și după câteva diviziuni celulare începe să se diferențieze. Porțiunea inferioară devine de obicei un picior care pătrunde în gametofit și ancorează sporofitul embrionar la gametofit. Partea superioară se va dezvolta în capsula purtătoare de spori (și, de asemenea, tulpina de susținere sau seta, la speciile în care capsula matură este urmărită).

sporofitele sunt cel puțin parțial dependente de gametofit pentru nutrienți. Celulele de Transfer se dezvoltă la limita sporofit-gametofit în majoritatea briofitelor, dar nu toate. Aceste celule sunt celule specializate care permit transferul eficient al nutrienților de la gametofit la sporofit. În briofitele în care apar, ele pot fi formate pe gametofit, sporofit sau ambele. Deci, combinat cu posibilitatea de a nu transfera celule, există patru posibilități. Toate hornworts au celule de transfer și se formează numai pe gametofit. Trei dintre cele patru posibilități apar în mușchi. În majoritatea genurilor de mușchi, celulele de transfer se găsesc atât pe gametofit, cât și pe sporofit, deși sunt absente în Sphagnum și într-un număr mic de genuri de mușchi se găsesc doar pe sporofit. Un exemplu comun al ultimului este genul Polytrichum și rudele sale apropiate. În ficat apar toate cele patru posibilități. Ficatul cu frunze are celule de transfer numai pe sporofite. În ficatul complex thallose, celulele de transfer se găsesc atât pe sporofit, cât și pe gametofit. În ficatul taloid simplu există exemple de toate cele patru posibilități.

joncțiunea gametofit-sporofit are adesea o formă complicată, asemănătoare labirintului. Acest lucru oferă o suprafață mai mare (și, prin urmare, mai multe celule de transfer) decât ar fi o limită simplă și netedă și astfel crește rata la care nutrienții pot curge către sporofit.

după fertilizare, arhegoniul devine modificat într-o teacă protectoare în jurul sporofitului tânăr. Există diferențe semnificative, atât în structură, cât și în dezvoltare, între sporofitele de corn, ficat și mușchi. Puteți afla mai multe despre aspectul exterior accesând secțiunea Grupuri de briofite. În secțiunea de dezvoltare SPOROPHYTE veți găsi conturi mai detaliate despre dezvoltarea sporophyte și structura lor internă.

în mușchi arhegonia se formează de obicei în grupuri. În multe cazuri, odată ce un arhegoniu dintr-un astfel de grup a fost fertilizat, ceilalți își pierd capacitatea de a fi fertilizați. Acest lucru pare să fie cauzat de un hormon inhibitor eliberat dintr-un arhegoniu fertilizat. În astfel de circumstanțe, doar un sporofit se poate dezvolta din acel grup arhegonial. Cu toate acestea, în anumite circumstanțe, mai mult de un sporofit se poate dezvolta dintr-un grup arhegonial. Un astfel de fenomen se numește polisety. Se poate datora faptului că două arhegonii sunt fertilizate simultan sau poate din cauza unei cantități prea mici de hormon inhibitor produs.

vezi și:

Liberation & dispersal of sperm

Vegetative Reproduction

Sexual vs Vegetative Reproduction