- Nguồn gốc của thể bào tử
- Làm thối nhũn ở cây trồng trên cạn
- Làm thối nhũn ở thực vật bryophyte (tảo)
- Sự tiến hóa của bryophytes
- Bryophytes ngày nay
Thể bào tử là giai đoạn đa bào lưỡng bội trong vòng đời của thực vật hoặc tảo. Nó bắt nguồn từ hợp tử được tạo ra khi một trứng đơn bội được thụ tinh bởi một tinh trùng đơn bội, và do đó mỗi tế bào sinh bào tử có một bộ nhiễm sắc thể kép, một nhiễm sắc thể từ bố và mẹ.
Thực vật trên cạn, và hầu hết tất cả các loài tảo đa bào, đều có chu kỳ sống trong đó pha giao tử lưỡng bội đa bào xen kẽ với pha giao tử đơn bội đa bào.
Bởi Paul Garais, qua Wikimedia Commons
Thực vật có hạt (thực vật hạt trần) và thực vật có hoa (thực vật hạt kín) có giai đoạn thể bào tử nổi trội hơn thể giao tử và tạo thành cây xanh có rễ, thân, lá, nón hoặc hoa.
Ở thực vật có hoa, các giao tử nhỏ và được thay thế bởi hạt phấn nảy mầm và túi phôi.
Thể bào tử tạo ra bào tử (do đó có tên như vậy) bằng phương pháp meiosis, một quá trình được gọi là "giảm phân" làm giảm một nửa số lượng nhiễm sắc thể trong mỗi tế bào gốc bào tử. Kết quả là các bào tử (bào tử có nguồn gốc từ meiosis) phát triển thành thể giao tử.
Các bào tử và giao tử tạo thành là đơn bội, điều này có nghĩa là chúng chỉ có một bộ nhiễm sắc thể. Giao tử trưởng thành sẽ tạo ra giao tử đực hoặc cái (hoặc cả hai) bằng quá trình nguyên phân.
Sự kết hợp của giao tử đực và cái sẽ tạo ra hợp tử lưỡng bội phát triển thành thể bào tử mới. Chu kỳ này được gọi là sự luân phiên của các thế hệ hoặc sự luân phiên của các pha.
Nguồn gốc của thể bào tử
Nguồn gốc của thể bào tử ở thực vật trên cạn (phôi) thể hiện một giai đoạn cơ bản trong quá trình phát triển tiến hóa. Tất cả các sinh vật, ngoại trừ sinh vật nhân sơ, đều trải qua quá trình sinh sản hữu tính thường xuyên bao gồm sự luân phiên đều đặn giữa nguyên phân và thụ tinh, biểu hiện hai thế hệ thay thế.
Để cố gắng giải thích nguồn gốc của các thế hệ thay thế, có hai giả thuyết: phản đối và tương đồng. Dựa trên bằng chứng về tổ tiên có thể có của các loài thực vật trên cạn, lý thuyết đối lập được chấp nhận là hợp lý hơn.
Tuy nhiên, có những đánh đổi nhất định đối với quá trình tiến hóa của tảo bryophyte và thời kỳ chuyển tiếp của thực vật trên cạn sang pteridophytes. Hai thay đổi lớn này được phân tích tốt nhất bằng cách sử dụng lý thuyết tân Darwin và các quá trình di truyền tiến hóa khác làm tài liệu tham khảo.
Thuật ngữ meiosis giai đoạn cuối cũng được sử dụng, vì quá trình này xảy ra ở cuối vòng đời của dòng tế bào này. Các sinh vật này được tạo thành từ các tế bào lưỡng bội và các tế bào đơn bội được đại diện bởi các giao tử.
Kết luận, thể bào tử không hình thành giao tử mà là bào tử đơn bội do meiosis. Các bào tử này phân chia bằng nguyên phân và trở thành thể giao tử, trực tiếp tạo ra giao tử.
Làm thối nhũn ở cây trồng trên cạn
Ở các loài thực vật này, vòng đời được hình thành bởi sự luân phiên của các thế hệ: từ thể giao tử lưỡng bội đến thể giao tử đơn bội. Khi giao tử đực và giao tử cái hợp nhất và xảy ra quá trình thụ tinh, tế bào lưỡng bội được gọi là hợp tử được tạo ra, tế bào này tái sinh thế hệ giao tử.
Bằng cách này, chu kỳ sống của thực vật trên cạn là lưỡng bội, với giai đoạn trung gian hoặc nhiễm bào tử. Tất cả các loài thực vật trên cạn, ngoại trừ bryophytes và pteridophytes, đều là những mẫu vật dị hợp, có nghĩa là thể bào tử sinh ra hai loại túi bào tử khác nhau (megasporangia và microsporangia).
Megasporangia sinh ra macrospore, và microsporangia sinh ra microspore. Các tế bào này sẽ lần lượt phát triển thành giao tử cái và giao tử đực.
Hình dạng của thể giao tử và thể bào tử, cũng như mức độ phát triển của chúng là khác nhau. Đây là những gì được gọi là các thế hệ dị hình thay thế.
Làm thối nhũn ở thực vật bryophyte (tảo)
Nhóm bryophyte, nơi tìm thấy rêu và các loài giáp xác, thể hiện giai đoạn giao tử trội trong đó thể bào tử trưởng thành cần dinh dưỡng.
Thể bào tử phôi thai tiến hóa bằng cách phân chia tế bào của hợp tử trong cơ quan sinh dục cái hoặc archegonium, và trong quá trình phát triển ban đầu, nó được nuôi dưỡng bởi giao tử. Do có đặc điểm phôi này trong chu kỳ sống, (chung cho tất cả các loài thực vật trên cạn), nhóm này được đặt tên là phôi sinh vật.
Ở tảo, có nhiều thế hệ giao tử trội, ở một số loài giao tử và thể bào tử giống nhau về hình thái (đẳng cấu). Ở thực vật đuôi ngựa, dương xỉ, thực vật hạt trần và thực vật hạt kín còn tồn tại cho đến ngày nay, thể bào tử độc lập là dạng trội.
Sự tiến hóa của bryophytes
Thực vật trên cạn đầu tiên có bào tử sinh ra bào tử giống hệt nhau (bào tử đẳng hoặc bào tử khí quyển). Tổ tiên của cây hạt trần đã hoàn thiện các chu kỳ sống dị giao phức tạp trong đó các bào tử sinh giao tử đực và cái có kích thước khác nhau.
Các siêu bào tử cái có xu hướng lớn hơn và ít hơn các vi bào tử đực.
Trong kỷ Devon, một số nhóm thực vật tiến hóa độc lập dị bào tử, và sau đó là nội bào tử, trong đó giao tử được biến đổi rất ít bên trong thành bào tử.
Ở thực vật ngoại sinh, trong số đó có dương xỉ hiện đại, thể giao tử thoát ra khỏi bào tử, phá vỡ thành bào tử và phát triển ra bên ngoài.
Ở thực vật nội nhũ, megagametophytes tiến hóa trong túi bào tử để tạo ra một giao tử cái đa bào rất nhỏ có cơ quan sinh dục cái (archegonia).
Các noãn được thụ tinh trong cơ nguyên sinh với tinh trùng có trùng roi di chuyển tự do, được tạo ra bởi các giao tử đực nguyên phân ở dạng tiền phấn. Trứng hoặc hợp tử tạo thành được biến đổi thành thế hệ bào tử mới.
Đồng thời, một bào tử lớn hoặc megaspore chứa trong túi bào tử đã biến đổi của thể bào tử ban đầu được bảo tồn trong tiền noãn. Sự tiến hóa của dị hạt và endosporia được coi là một số bước đầu tiên trong quá trình tiến hóa của hạt mà cây hạt trần và cây hạt kín ngày nay tạo ra.
Bryophytes ngày nay
Trong suốt 475 triệu năm, thực vật trên cạn đã và đang hoàn thiện và áp dụng những quy trình tiến hóa này. 300.000 loài thực vật tồn tại ngày nay có một chu kỳ sống phức tạp xen kẽ giữa thể bào tử (sinh vật sinh bào tử) và thể giao tử (sinh vật tạo giao tử).
Ở thực vật không có mạch, tức là chúng không có thân hoặc rễ (tảo lục, rêu và các loài giáp xác), cấu trúc có thể nhìn thấy bằng mắt thường là thể giao tử.
Không giống như thực vật có mạch như dương xỉ và thực vật có hạt, nó có bào tử. Thể bào tử của thực vật không có mạch tạo ra các bào tử đơn bội và là sản phẩm của quá trình meiosis thể bào tử.
Trong suốt lịch sử tự nhiên của trái đất, mỗi loài thực vật quản lý để bảo tồn các cơ chế phát triển độc lập liên quan đến các quá trình phôi thai và giải phẫu của loài. Theo các nhà sinh vật học, thông tin này rất cần thiết để cố gắng tìm hiểu nguồn gốc tiến hóa của sự luân phiên của các thế hệ.
- Bennici, A. (2008). Nguồn gốc và sự tiến hóa ban đầu của thực vật trên cạn: những vấn đề và cân nhắc. Sinh học giao tiếp & tích hợp, 212-218.
- Campbell, NA và Reece, JB (2007). Sinh học. Madrid: Biên tập Médica Panamericana.
- Friedman, W. (2013). Một bộ gen, hai bộ gen. Khoa học, 1045-1046.
- Gilbert, S. (2005). Sinh học phát triển. Buenos Aires: Biên tập Médica Panamericana.
- Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Đời sống: Khoa học Sinh học. Buenos Aires: Biên tập Médica Panamericana.