Fernens livssyklus
Hvordan bregnereproduksjon fungerer
Bregner veksler generasjoner som en del av deres livssyklus. mariaflaya/Getty Images
Fernens livssyklus krever to generasjoner med planter for å fullføre seg selv. Dette kalles veksling av generasjoner .
En generasjon er diploid , som betyr at den har to identiske sett med kromosomer i hver celle eller det fulle genetiske komplementet (som en menneskelig celle). Den løvrike bregne med sporer er en del av den diploide generasjonen, kalt sporofytt .
En bregnes sporer vokser ikke til bladsporofytter. De er ikke som frø av blomstrende planter. I stedet produserer de en haploid generasjon. I en haploid plante inneholder hver celle ett sett med kromosomer eller halvparten av det genetiske komplementet (som en menneskelig sædcelle eller eggcelle). Denne versjonen av planten ser ut som en liten hjerteformet plante. Det kalles prothallus eller gametofytt .
Detaljer om Fern livssyklus
Denne prothallus (farget rød) har små brosjyrer og fibrøse rhizoider. Når egget er befruktet, vil den gjenkjennelige bregneplanten vokse fra denne strukturen. Imidlertid er prothallus haploid, mens sporofytten er diploid. Josep Maria Barres/Getty Images
Fra og med 'bregnen' slik vi gjenkjenner den (sporofytten), følger livssyklusen disse trinnene:
- Den diploide sporofytten produserer haploide sporer ved meiose , den samme prosessen som produserer egg og sædceller hos dyr og blomstrende planter.
- Hver spore vokser til en fotosyntetisk prothallus (gametofytt) via mitose . Fordi mitose opprettholder antallet kromosomer, er hver celle i prothallus haploid. Denne planten er mye mindre enn sporofytbregne.
- Hesteprothallus produserer kjønnsceller via mitose. Meiose er ikke nødvendig fordi cellene allerede er haploide. Ofte produserer en prothallus både sæd og egg på samme plante. Mens sporofytten besto av blader og jordstengler, har gametofytten brosjyrer og rhizoider . Innenfor gametofytten produseres sædceller i en struktur som kalles an antheridium . Egget produseres innenfor en lignende struktur kalt an arkegonium .
- Når vann er tilstede, bruker sædceller flagellene sine til å svømme til et egg oggjødsle den.
- Det befruktede egget forblir festet til prothallus. Egget er en diploid zygote dannet av kombinasjonen av DNA fra egget og sædcellene. Zygoten vokser via mitose inn i den diploide sporofytten, og fullfører livssyklusen.
Før forskerne forsto genetikk, var reproduksjon av bregner mystifiserende. Det så ut som om voksne bregner oppsto fra sporer. På en måte er dette sant, men de bittesmå plantene som dukker opp fra sporer er genetisk forskjellige fra voksne bregner.
Merk at sæd og egg kan produseres på samme gametofytt, så en bregne kan selvbefrukte. Fordeler med selvbefruktning er at færre sporer går til spille, ingen ekstern kjønnscellebærer er nødvendig, og organismer tilpasset miljøet kan opprettholde sine egenskaper. Defordel med kryssbefruktning, når det oppstår, er at nye egenskaper kan bli introdusert i arten.
Andre måter bregner reproduserer på
Denne kronhjortbregnen har produsert en annen bregne ukjønnet. sirichai_raksue/Getty Images
Bregnens 'livssyklus' refererer til seksuell reproduksjon. Imidlertid bruker bregneraseksuellmetoder for å reprodusere også.
- I apogami , vokser en sporofytt til en gametofytt uten at det skjer befruktning. Bregner bruker denne reproduksjonsmetoden når forholdene er for tørre til å tillate befruktning.
- Bregner kan produsere babybregner kl mangfoldige bladspisser . Når babybregnen vokser, får dens vekt at bladene faller ned mot bakken. Når babybregnen først røtter seg, kan den overleve atskilt fra foreldreplanten. Den frodige babyplanten er genetisk identisk med foreldrene. Bregner bruker dette som en metode for rask reproduksjon.
- De jordstengler (fibrøse strukturer som ligner røtter) kan spre seg gjennom jord og spire nye bregner. Bregner dyrket fra jordstengler er også identiske med foreldrene. Dette er en annen metode som tillater rask reproduksjon.
Fern Raske fakta
liz west/Flickr/CC BY 2.0
- Bregner bruker både seksuell og aseksuell reproduksjonsmetoder.
- Ved seksuell reproduksjon vokser en haploid spore til en haploid gametofytt. Hvis det er nok fuktighet, blir gametofytten befruktet og vokser til en diploid sporofytt. Sporofytten produserer sporer, og fullfører livssyklusen.
- Aseksuelle former for reproduksjon inkluderer apogami, poliferøse bladspisser og rhizomspredning.