Generačné striedanie

pravidelná zmena v organizmoch generácií, ktoré sa líšia typom reprodukcie.

Zvieratá existujú primárne a sekundárne NP.Za primárny NP, charakteristický pre mnohé prvoky, sa považuje nahradenie pohlavnej generácie generáciou, ktorá sa rozmnožuje nepohlavnými bunkami (agaméty). Takže v foraminifera ( ryža. 1 ) striedajúce sa generácie predstavujú pohlavné a nepohlavné jedince – gamonty a agamonty. Gamonty v dôsledku opakovaného delenia jadra vytvárajú gaméty, ktoré kopulujúc v pároch dávajú zygotu, ktorá prerastá do agamontu. Ten sa v dôsledku schizogónie (Pozri schizogónia) rozpadá na agamety - budúce gamonty. Redukčné delenie (meióza) nastáva pred tvorbou agamét, takže pohlavná generácia je haploidná, rovnako ako gaméty, kým zygota a agamonty sú diploidné. U sporozoánov a bičíkovcov je diploidná iba zygota, pretože meióza sa vyskytuje počas jej prvého delenia. U slnečníc, niektorých bičíkovcov a nálevníkov je meióza spojená s tvorbou gamét, ktoré sú jediným haploidným štádiom životného cyklu. Rovnaký vzťah je charakteristický pre všetky mnohobunkové živočíchy. Sekundárny Ch. p. sa u zvierat vyskytuje v dvoch formách. Striedanie rôznych foriem sexuálnej reprodukcie, napríklad normálny sexuálny proces s partenogenézou, sa nazýva heterogónia a striedanie pohlavného rozmnožovania s nepohlavným rozmnožovaním prostredníctvom mnohobunkových vegetatívnych telies alebo priečnym delením sa nazýva metagenéza. Heterogónia je charakteristická pre motolice, niektoré škrkavky a vírniky, ako aj množstvo článkonožcov - dafnie, vošky, osy žlčníkové, niektoré pakomárky atď. Metagenéza je veľmi charakteristická pre plášťovce (salps, sudovité červy, ascidiáns, pyrozómy) a coelenteráty (hydroid a scyphoid ), v ktorej pohlavnú generáciu predstavujú jednotlivé voľne plávajúce medúzy (pozri. Medúza), a asexuálnu - prisedlé polypy (pozri Polypy), často tvoriace kolónie ( ryža. 2 ). V širšom zmysle by metagenéza mala zahŕňať aj polyembryóniu (pozri Polyembryónia), pretože vegetatívne sa rozmnožujúce embryá sú v podstate nedostatočne vyvinutou asexuálnou generáciou.

Lit.: Myasoedov SV, Fenomény reprodukcie a sexu v organickom svete, Tomsk, 1935; Hartman M., Všeobecná biológia, prekl. z nemčiny, 2. vydanie, M.-L., 1936; Dogel V. A., Zoológia bezstavovcov, 6. vydanie, M., 1975.

A. V. Ivanov.

V rastlinách Ch. p. sa zvyčajne chápe ako striedanie cyklov vývoja diploidnej a haploidnej fázy ( ryža. 3 ).

Typická čierna škvrna je charakteristická pre rastliny, v ktorých je diploidná fáza (diplont) aj haploidná fáza (haplont) mnohobunková. Diplont tvorí sporangiá, v ktorých vznikajú spóry v dôsledku meiózy (preto sa diplont nazýva aj sporofyt om) a haplont tvorí gametangia, v ktorých vznikajú gaméty bez redukčného delenia (haplont sa nazýva aj Gametofyt om); sporofyt sa vyvíja zo zygoty a gametofyt sa vyvíja zo spóry. V niektorých rastlinách (napríklad riasy ulva, dictyota) sú sporofyt a gametofyt rovnako vyvinuté, zatiaľ čo v iných dominuje buď gametofyt (niektoré hnedé riasy, ako napríklad cutleria, všetky machorasty), alebo sporofyt (niektoré hnedé riasy, ako je chaluha, všetky paprade a semenné rastliny). V mnohých zelených a možno aj niektorých červených riasach sú diploidné iba zygoty, ktoré sa meioticky delia, zatiaľ čo v sifónoch, rozsievkach a niektorých hnedých riasach (ako u veľkej väčšiny živočíchov) sú haploidné iba gaméty. V týchto závodoch v skutočnosti nie je N. p., hoci dochádza k zmene jadrových fáz.

Sporofyty machorastov, tzv. Sporogónia sa vyvíja na gametofytoch. Papraďovité gametofyty (výrastky) existujú nezávisle a semenné rastliny sa vyvíjajú na sporofytoch. Výrastky izosporných (rovnosporných) rastlín sú obojpohlavné, heterospórne sú obojpohlavné a viac redukované (najmä samčie) ako izospórové výrastky. Takže u krytosemenných rastlín je samčí výrastok peľové zrno, samica je embryonálny vak. Pozri tiež Hnojenie rastlín.

Lit.: Takhtadzhyan A. L., Vyššie rastliny, zväzok 1 - Od psilofytických k ihličnatým, M.-L., 1956; Poddubnaya-Arnoldi V.A., Cytoembryológia krytosemenných rastlín, M., 1976.

A. N. Sladkov.

Veľká sovietska encyklopédia. - M.: Sovietska encyklopédia. 1969-1978 .

Pozrite si, čo je „Striedanie generácií“ v iných slovníkoch:

Pravidelná zmena životného cyklu organizmov generácií (generácií, biontov), ​​ktoré sa líšia spôsobom rozmnožovania. U zvierat sa rozlišuje primárny a sekundárny Ch. p. Primárny Ch. p., charakteristický pre mnohé ďalšie. za najjednoduchšie považujú zmenu sexuálnej generácie ... ... Biologický encyklopedický slovník

U rastlín sa vo vývojovom cykle striedajú dve generácie pohlavné (gametofyt) a nepohlavné (sporofyt). Bezstavovce majú zmenu v životnom cykle dvoch alebo viacerých generácií jedincov, ktoré sa líšia formou, funkciou, životným štýlom a niekedy ... Veľký encyklopedický slovník

striedanie generácií- Prirodzená zmena rôznych spôsobov reprodukcie generácií v procese životného cyklu; u zvierat sa rozlišuje primárny Ch.p., ako aj heterogónia a metagenéza; v mnohých závodoch Ch.p. reprezentované tvorbou gametofytu (sexuálna generácia) a ... ... Technická príručka prekladateľa

STRIEDANIE GENERÁCIÍ- anglická alternácia generácie nemecký Generationswechsel francúzsky alternance des générations pozri > ... Fytopatologický slovník-príručka

striedanie generácií- EMBRYOLÓGIA ZVIERAT STRIEDANIE GENERÁCIÍ, ZMENA GENERÁCIÍ - striedanie generácií s rôznymi spôsobmi rozmnožovania v životnom cykle živočíchov. Existujú: 1) Striedanie generácií, v ktorom sú obe generácie navonok nerozoznateľné, ale rozmnožujú sa v rôznych ... ... Všeobecná embryológia: Terminologický slovník

U rastlín sa vo vývojovom cykle striedajú dve generácie pohlavné (gametofyt) a nepohlavné (sporofyt). Bezstavovce majú zmenu v životnom cykle dvoch alebo viacerých generácií jedincov, ktoré sa líšia formou, funkciou, životným štýlom a niekedy ... ... encyklopedický slovník

striedanie generácií- kartų kaita statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Augalų ir grybų haplofazės ir diplofazės kaita per gyvenimo ciklą. atitikmenys: angl. alelobiogenéza; alelogenéza; metagenéza vok. alelogenéza, f; Metagenéza, f rus. zmeniť......

striedanie generácií- kartų kaita statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Kai kurių bestuburių gyvūnų dauginimosi būdo kaita per jų gyvenimo ciklą – kaitaliojasi lytinė karto nelytinė atitikmenys: angl. alelobiogenéza; alelogenéza; metagenéza..... Ekologijos terminų aiskinamasis žodynas

Striedanie generácie, digenéza, heterogenéza striedanie generácií. Pravidelná zmena rôznych metód reprodukcie generácií v priebehu životného cyklu; u zvierat sa rozlišuje primárna Ch.p., ako aj heterogónia A…… Molekulárna biológia a genetika. Slovník.

striedanie generácií- kartų kaita statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Raidos cikle dviejų kartų – haploidinės (gametofito) ir nelytinės diploidinės (sporofito) – pasikeitimas. atitikmenys: angl. aloiobiogenéza; heterogenéza; metagenéza rus. striedanie...... Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

Generačné striedanie- pravidelná obmena organizmov generácií, ktoré sa líšia spôsobom rozmnožovania. Organizmy mnohých druhov sa môžu rozmnožovať nepohlavne aj pohlavne. V tejto súvislosti hovoria o asexuálnych a sexuálnych generáciách tohto druhu.

Striedanie týchto generácií u rastlín a živočíchov má mnoho spoločných znakov. Hranicou oddeľujúcou sexuálnu a asexuálnu generáciu vo vývojovom cykle je proces oplodnenia. V tomto prípade sa v dôsledku splynutia haploidných (t. j. obsahujúcich jednu sadu chromozómov) gamét objaví diploidná (t. j. obsahujúca dvojitú sadu chromozómov) zygota a sexuálna generácia prechádza do asexuálnej.

Asexuálne aj sexuálne generácie môžu mať jednu aj dvojitú sadu chromozómov, v závislosti od toho, v ktorej fáze životného cyklu nastáva meióza. Počas meiózy sa počet chromozómov zníži na polovicu a ich diploidná sada sa stáva haploidnou. Meióza a oplodnenie sú dva míľniky oddeľujúce haploidnú a diploidnú fázu vo vývojovom cykle.

V procese evolúcie vo vývojovom cykle sa prirodzene znižuje úloha (trvanie existencie a veľkosť) haploidnej fázy a zvyšuje sa úloha diploidnej fázy.

Fázy meiózy

U sporozoánov a bičíkovcov, mnohých rias a niektorých húb je diploidná fáza zastúpená iba zygotou, ktorá okamžite prechádza meiózou a vytvára haploidné bunky. Vo všetkých vyšších a niektorých nižších formách (jednotlivé riasy a huby, nálevníky) je zygota rozdelená mitózou, takže ich nepohlavná generácia je podobne ako zygota diploidná.

Meióza sa vyskytuje iba počas tvorby gamét, ktoré sú jedinou haploidnou fázou v takýchto organizmoch. Napríklad hydroidné polypy predstavujú asexuálnu generáciu. Pučanie tvoria kolónie, na ktorých sa vyvíjajú medúzy so semenníkmi a vaječníkmi (diploidná pohlavná generácia). Medúzy voľne plávajú vo vode a rozmnožujú sa sexuálne. V dôsledku toho sa polypy znova objavia.

Zvieratá rozlišujú primárne a sekundárne striedanie generácií. Pri primárnom sa strieda nepohlavné a pohlavné rozmnožovanie. To je prípad mnohých prvokov. Sekundárne striedanie generácií zahŕňa metagenézu a heterogóniu. Počas metagenézy, ktorá je charakteristická pre plášťovce a coelenteráty, sa strieda pohlavné a vegetatívne rozmnožovanie. Pri heterogónii, ktorá je charakteristická pre motolice, niektoré škrkavky a vírniky, množstvo článkonožcov, sa normálne pohlavné rozmnožovanie strieda s partenogenézou.

Striedanie generácií závisí od podmienok prostredia. Za priaznivých podmienok sa rozmnožovanie uskutočňuje spravidla nepohlavne - delením, pučaním, vegetatívne alebo partenogeneticky. Za nepriaznivých podmienok je asexuálna generácia nahradená sexuálnou.

Vývoj rozmnožovania prešiel od asexuálneho, charakteristického pre jednobunkové, k sexuálnemu. Primitívne formy sa rozmnožujú len nepohlavne, pri zložitejších formách sa nepohlavné rozmnožovanie strieda so pohlavným rozmnožovaním. Najvyspelejšie druhy sa rozmnožujú len sexuálne.

Striedanie generácií v rastlinách. Typické striedanie generácií je charakteristické pre rastliny, v ktorých je diploidná fáza (diplont) aj haploidná fáza (haplont) mnohobunková. Diplont tvorí výtrusnice, v ktorých vznikajú spóry v dôsledku meiózy (preto sa diplont nazýva aj sporofyt alebo nepohlavné pokolenie). Haplont tvorí gametangiu, v ktorej bez redukčného delenia - meiózy vznikajú zárodočné bunky - gaméty (haplont sa nazýva aj gametofyt alebo pohlavná generácia). Sporofyt sa vyvíja zo zygoty, ktorá je výsledkom oplodnenia, t.j. splynutím dvoch gamét, a gametofyt sa vyvíja zo spóry. V niekoľkých rastlinách (napríklad v niektorých zelených a hnedých riasach) sa sporofyt a gametofyt vyvíjajú rovnakým spôsobom a vo väčšine rastlín sa vyskytuje buď gametofyt (napríklad v machorastoch), alebo sporofyt - hnedá riasa riasa. papradie a semenné rastliny.

V mnohých zelených riasach (chlamydomonas, ulotrix, spirogyra atď.) sú diploidné iba zygoty, pri klíčení ktorých dochádza k meióze. A v sifónoch, rozsievkach a niektorých hnedých riasach, ako u veľkej väčšiny zvierat, sú haploidné iba gaméty, ktoré sú výsledkom meiózy. Preto v týchto závodoch vlastne nedochádza k striedaniu generácií, hoci dochádza k zmene jadrových fáz.

Fázy vo vývojových cykloch vyšších rastlín majú špeciálne názvy: sporofyty machorastov sa nazývajú sporogónia (vyvíjajú sa na gametofytoch) a gametofyty iných vyšších rastlín sa nazývajú výrastky. V papraďorastoch existujú samostatne, zatiaľ čo v semenných rastlinách sa vyvíjajú na sporofytoch. Výrastky izospórnych rastlín sú obojpohlavné, kým výrastky heterospórnych rastlín sú dvojdomé a sú redukované (najmä samčie) ako výrastky izospór. Takže napríklad u krytosemenných rastlín je samčí výrastok peľové zrno vyvíjajúce sa z mikrospóry a samičí výrastok je embryonálny vak vyvíjajúci sa z megaspóry.

ŠTRUKTÚRA, ZÁSOBOVANIE KRVI A INERVÁCIA PENISU A MOČOVÉHO KANÁLU. ŠTRUKTÚRA, ZÁSOBOVANIE KRVI A INERVÁCIA SKRÓTU

Faktory, ktoré ovplyvňujú sexuálne správanie. Úloha biologických a sociálnych faktorov pri formovaní sexuálneho správania.

Vo veľkej väčšine vyšších aj nižších rastlín existujú 2 spôsoby rozmnožovania: nepohlavné a pohlavné. Okrem toho je pre každú rastlinu celý životný cyklus jej vývoja možný iba vtedy, ak existujú obe metódy reprodukcie, ktoré sa vykonávajú v určitom poradí: jedna metóda reprodukcie sa strieda s druhou, a preto existuje určitá zmena. , alebo zmena, generácií - asexuálne a sexuálne.

Podstatou striedania generácií vo vývojovom cykle jednej rastliny je, že jedna generácia tvorí orgány pohlavného rozmnožovania a druhá generácia tvorí orgány nepohlavného rozmnožovania. Generácia, ktorá tvorí orgány pohlavného rozmnožovania, v ktorých sa tvoria zárodočné bunky – gaméty, sa nazýva pohlavná generácia, čiže gametofyt. Generácia, na ktorej sa tvoria orgány nepohlavného rozmnožovania, v ktorých sa vyvíjajú spóry, sa nazýva asexuálna alebo sporofyt.

Veľmi jasne je vyjadrený vývoj dvoch generácií u papradí. V nich žijú obe generácie nezávisle a u niektorých papraďorastov sa sporofyt veľkosťou výrazne líši od gametofytu (samčia papraď). Nepohlavná generácia tejto paprade je veľká rastlina, dobre diferencovaná na jednotlivé orgány, dosahujúca 80 ... 100 cm a viac a pohlavná generácia (gametofyt) je veľmi malá rastlina vo forme zelenej platne s 10- kopejková minca.

Proces striedania generácií samčej paprade je nasledovný. Na spodnej strane listu sporofytu sa vytvárajú špeciálne orgány (sporangia), v ktorých sa tvoria spóry. Dozreté spóry sa vysypú a v priaznivých podmienkach vyklíčia.

Z výtrusu, ktorý je pohlavným pokolením alebo gametofytom papradia, vyrastá malá zelená platnička. V tomto prípade má táto sexuálna generácia špeciálny názov - rast. Zo spodnej strany výrastku sa tvoria mužské (antéridia) a ženské (archegónia) reprodukčné orgány. V anterídii sa tvoria samčie gaméty - spermie, v archegónii sa tvoria samičie gaméty - vaječné bunky.

Po oplodnení sa z výslednej zygoty vyvinie nepohlavná generácia paprade - sporofyt, teda rastie obyčajná papraďová rastlina, na ktorej listoch sa opäť tvoria spóry. Životný cyklus paprade začína znova.

V samčej paprade teda nepohlavné a pohlavné pokolenie rastie oddelene a živí sa samostatne.

V kvitnúcich rastlinách, ktoré sú evolučne nadradené uvažovaným rastlinám, tiež existuje striedanie generácií, ale je to menej zreteľné, pretože v týchto rastlinách sú gametofyty výrazne znížené. Kvitnúce rastliny majú 2 gametofyty – samčie (dvojbunkové peľové zrno) a samičie (embryový vak obsahujúci 7 buniek). V týchto rastlinách žije gametofyt z nepohlavnej generácie, čo je celá rastlina, u niektorých zástupcov (breza, dub atď.) dosahuje obrovské veľkosti, zatiaľ čo samičie a samčie gametofyty v kvitnúcich rastlinách sú mikroskopicky malé.

Súčasne so striedaním generácií dochádza k zmene jadrových fáz. Toto sa vykonáva nasledujúcim spôsobom. V nepohlavnej generácii sa v sporangiách tvoria spóry zo sporogénneho tkaniva. Keď sa tvoria spóry, dochádza k redukčnému deleniu, a preto majú spóry haploidnú sadu chromozómov. Gametofyt vytvorený zo spóry je pohlavnou generáciou a gaméty na ňom vytvorené sú tiež haploidné. Pri splynutí haploidných gamét sa na pohlavnom pokolení vytvorí zygota, ktorá už nesie diploidnú sadu chromozómov. Haploidná fáza jadra bola nahradená diploidnou fázou. Nepohlavná generácia sa vyvíja zo zygoty – sporofytu – s diploidnou sadou chromozómov. Potom s tvorbou spór sa počet chromozómov opäť zníži na polovicu. . Gametofyt a sporofyt sa teda líšia nielen zvonka, ale aj cytologicky: majú odlišný počet chromozómov.

U starodávnejších primitívnych rastlín dominuje vývojovému cyklu pohlavná generácia – gametofyt (haploidná fáza). Viac

Ryža. Striedanie generácií u samčej štítnej paprade:

/ - sporofyt; 2 - časť listu so sori; 3. - sorus v kontexte; 4 - bunka, sporogénne tkanivo; 5 - redukčné delenie; 6 - 2. divízia; 7 - tetráda; 8- spory; 9 - otvorené sporangium; 10 - klíčiaca spóra; // - klíčok (gametofyt); 12 - archegónium; /L - antheridium; 14 - spermie; 15 - prienik spermií do archegónia; 16 - rozdelenie zygoty; 17 - výhonok so semenáčikom mladej paprade

Naopak, vysoko organizované rastliny sa vyznačujú prevahou nepohlavnej generácie - sporofytu (diploidná fáza) počas striedania generácií, čo sa prejavuje najmä pri kvitnúcich rastlinách, u ktorých pohlavná generácia prešla silnou redukciou.

Striedanie generácií má veľký biologický význam, pretože spája 2 spôsoby rozmnožovania: asexuálne, ktoré poskytujú veľké množstvo jedincov, a sexuálne, ktoré prispievajú k obohateniu dedičnosti potomstva.

Pojem „striedanie generácií“ by sa mal považovať za podmienený, pretože asexuálne (sporofyt) a sexuálne (gametofyt) generácie, hoci v mnohých rastlinách sú akoby nezávislými organizmami, jednotlivo nemôžu poskytnúť celý cyklus vývoja rastlín. Jediný cyklus vývoja rastlín sa uskutočňuje iba v súhrne týchto 2 generácií. Sporofyt a gametofyt nie sú 2 nezávislé jedince tej istej rastliny, ale ide o rôzne štádiá jej vývoja.

PREDNÁŠKA 14. Vegetatívne orgány rastlín

Vzory štruktúry vegetatívnych orgánov. Učenie o metamorfózach. Orgány sú podobné a homológne. Polarita a symetria. Ontogenéza semennej rastliny. Embryo a sadenice.

Orgán je časť tela, ktorá má určitú štruktúru a vykonáva určité funkcie. Orgány vyšších rastlín sa delia do dvoch skupín: vegetatívne a rozmnožovacie, alebo generatívne.

Vegetatívne orgány tvoria telo rastliny a vykonávajú hlavné funkcie jej životnej činnosti, t.j. slúžia na udržanie individuálneho života tohto konkrétneho jedinca a niekedy aj na jeho vegetatívnu reprodukciu. Patria sem koreň, stonka a list. Reprodukčné orgány slúžia na rozmnožovanie jedinca v niekoľkých nasledujúcich generáciách. U krytosemenných rastlín je to kvet a jeho deriváty (semeno a ovocie).

Prokaryoty, nižšie rastliny a huby nemajú vegetatívne orgány. Ich telo, nerozdelené na orgány, sa nazýva slez alebo slez.

V procese evolúcie došlo k rozdeleniu tela vyšších rastlín na orgány v súvislosti s ich prechodom z vody na súš a prispôsobením sa podmienkam pozemskej existencie.

Theophrastus (IV. storočie pred naším letopočtom) rozlíšený vo vegetatívnom tele

Ryža. Polarita vŕbových výhonkov

(A- stopka v normálnej polohe; b- hore nohami)

vyššie rastliny majú tri orgány: stonku, list a koreň. Toto rozdelenie je zachované aj v našej dobe, hoci morfológovia považujú za správnejšie hovoriť o dvoch orgánoch: výhonku a koreni, pretože výhonok (stonka a list) je derivátom jedného vrcholového meristému.

Rastlinné orgány sa vyznačujú niektorými všeobecnými vzormi. Polarita je rozdiel medzi opačnými pólmi organizmu, orgánu alebo jednotlivej bunky. Polarita sa prejavuje ako vo vonkajšej štruktúre, tak aj vo fyziologických funkciách.

Morfologicky sa horná časť rastliny nazýva apikálna, spodná - bazálna. Fyziologické rozdiely medzi apikálnou a bazálnou časťou rastliny sú v záhradníctve dobre známe. Keď sa rastliny rozmnožujú odrezkami, sadia sa do pôdy s morfologicky dolným koncom, inak sa z časti odrezku umiestnenej nad pôdou vyvinú náhodné korene a v pôde sa vyvinú výhonky.

Fyziologické rozdiely medzi pólmi rastliny sú vyjadrené aj vo fenoméne tropizmu. Tropizmy sú spojené s vystavením svetlu, gravitácii, chemickým a iným faktorom, podľa ktorých sa nazývajú fototropizmus, geotropizmus, chemotropizmus atď. Ak dôjde k ohybu v smere dráždivého faktora, je tropizmus pozitívny, v opačnom smere. - negatívny. Geotropizmus je schopnosť rastlinných orgánov orientovať sa v priestore určitým spôsobom. Bez ohľadu na polohu semena v pôde koreň vždy rastie pod vplyvom gravitácie (pozitívny geotropizmus) a stonka rastie nahor (negatívny geotropizmus). Osové orgány - stonka a koreň - sú umiestnené vertikálne k povrchu zeme (ortotropné orgány) a listy - horizontálne alebo pod uhlom (plagiotropné orgány).

Symetria (proporcionalita) - také usporiadanie častí objektu v priestore, pri ktorom rovina symetrie ho rozreže na zrkadlové polovice. Určitá symetria je charakteristická pre rôzne rastlinné orgány.

Radiálne (polysymetrické) orgány sú orgány, cez ktoré možno viesť tri alebo viac rovín symetrie (stonka, koreň); bilaterálne (asymetrické) orgány - možno nakresliť iba dve roviny symetrie (stonky kaktusu opuntia, listy dúhovky); monosymetrické - možno nakresliť iba jednu rovinu symetrie (listy mnohých rastlín, kvet hrachu); asymetrické (asymetrické) - nemožno nakresliť ani jednu rovinu symetrie (listy brestu, kvety valeriány, cannes).

Metamorfované (upravené) orgány sú tie, v ktorých vplyvom prostredia alebo v závislosti od určitej funkcie došlo k dedičnému posilneniu jednej funkcie sprevádzanému prudkou zmenou tvaru a stratou ďalších. Metamorfované orgány sú skutočným vyjadrením adaptívnej evolúcie. Delia sa na podobné a homológne.

Podobné orgány plnia podobné funkcie a sú morfologicky (v širšom zmysle) podobné, ale majú odlišný pôvod (tŕne, ktoré chránia rastliny pred zničením živočíchmi a znižujú transpiráciu v suchých oblastiach, môžu byť modifikované výhonky, listy a korene). Podobnosť podobných orgánov je spojená s fenoménom konvergencie - vývojom podobných znakov v rôznych orgánoch v súvislosti s prispôsobením sa podobným podmienkam prostredia. Homológne orgány sa líšia morfologicky a často vykonávajú rôzne funkcie, ale majú rovnaký pôvod, t.j. ide o modifikáciu ktoréhokoľvek jedného orgánu - stonky, listu alebo koreňa.

Zárodok semenných rastlín je v semene. Obsahuje už hlavné vegetatívne orgány. Skladá sa z embryonálneho koreňa a embryonálneho výhonku. Zárodočný koreň je zvyčajne reprezentovaný iba rastovým kužeľom pokrytým koreňovým uzáverom. Embryonálny výhonok je reprezentovaný embryonálnou stopkou (os) a zárodočnými listami (kotyledóny), vrátane dvoch (v dvojklíčnolistých), jedného (u jednoklíčnolistých) alebo niekoľkých (u ihličnanov). Na hornom konci osi je rastový kužeľ alebo už púčik embrya, v ktorom sú položené základy listov nasledujúcich po kotyledónoch. Spojenie osi a kotyledónov sa nazýva kotyledónový uzol. Úsek osi pod klíčnymi listami až

Ryža. Schéma štruktúry dvojklíčnolistovej rastliny:

A - mladý plod; b- zrelé embryo; V- sadenica; G- mladá rastlina; Cm - kotyledóny; Gp- hypokotyl; GC- hlavný koreň BC- bočné korene; PC - náhodné korene; ŽK- embryonálny koreň; HPV- apikálna oblička; BPch - bočné obličky; KN - kužeľ rastu výhonkov; Pkm- procambium; meristémové ohniská sú zobrazené čiernou farbou, rastúce časti sú zatienené

bazálna časť zárodočného koreňa sa nazýva hypokotyl koleno (hypokotyl).

Pri dostatočnej vlhkosti, teple, vzduchu a svetle vyklíčia zrelé semená. Ako prvý sa zvyčajne objaví zárodočný koreň, ktorý posilňuje sadenicu v pôde. Súčasne rastie hypokotyl, ktorý tlačí koreň do pôdy. Kotyledóny sa správajú odlišne v závislosti od typu klíčenia. Počas vývoja semenáča zo zárodočného koreňa vzniká koreň prvého rádu, čiže hlavný koreň. Vo väčšine rastlín sa rýchlo začína vetviť: objavujú sa bočné korene druhého, tretieho a neskôr vyšších rádov. Hlavný koreň so všetkými bočnými vetvami tvorí hlavný koreňový systém. Paralelne s tým sa zo zárodočného púčika alebo rastového kužeľa vyvíja výhonok prvého rádu alebo hlavný výhonok. Vo väčšine prípadov sa na vrchol položia nové listové púčiky (primordia), predtým položené sa rozvinú a oblasti medzi nimi rastú a tvoria internódia. Úsek stonky medzi kotyledónmi a prvým listom sa nazýva epicotele. Vo väčšine prípadov sa hlavný výhonok tiež ďalej rozvetvuje a vytvára bočné výhonky druhého, tretieho a vyššieho rádu. Vytvára sa systém hlavného úniku. Na hypokotyle a v dolných uzlinách stonky sa môžu pomerne skoro vytvoriť adventívne korene. Rastlina už v relatívne skorom veku je teda kombináciou výhonkových a koreňových systémov spojených hypokotylom.

Striedanie generácií – prirodzená zmena organizmov generácií, ktoré sa líšia spôsobom rozmnožovania. Organizmy mnohých druhov sa môžu rozmnožovať nepohlavne aj pohlavne. V tejto súvislosti hovoria o asexuálnych a sexuálnych generáciách tohto druhu. Striedanie týchto generácií u rastlín a živočíchov má mnoho spoločných znakov. Hranicou oddeľujúcou pohlavnú a nepohlavnú generáciu vo vývojovom cykle je proces oplodnenia (obr. 1). V tomto prípade sa v dôsledku splynutia haploidných (t. j. obsahujúcich jednu sadu chromozómov) gamét objaví diploidná (t. j. obsahujúca dvojitú sadu chromozómov) zygota a sexuálna generácia prechádza do asexuálnej.

Asexuálne aj sexuálne generácie môžu mať jednu aj dvojitú sadu chromozómov, v závislosti od toho, v ktorej fáze životného cyklu nastáva meióza. Počas meiózy sa počet chromozómov zníži na polovicu a ich diploidná sada sa stáva haploidnou. Meióza a oplodnenie sú dva míľniky oddeľujúce haploidnú a diploidnú fázu vo vývojovom cykle.

V procese evolúcie vo vývojovom cykle sa prirodzene znižuje úloha (trvanie existencie a veľkosť) haploidnej fázy a zvyšuje sa úloha diploidnej fázy.

U sporozoánov a bičíkovcov, mnohých rias a niektorých húb je diploidná fáza zastúpená iba zygotou, ktorá okamžite prechádza meiózou a vytvára haploidné bunky (obr. 1b a 2). Vo všetkých vyšších a niektorých nižších formách (jednotlivé riasy a huby, nálevníky) je zygota rozdelená mitózou, takže ich nepohlavná generácia je podobne ako zygota diploidná.

Takže vo foraminiferách vyrastá diploidná asexuálna generácia zo zygoty. V dôsledku meiózy z nej vznikajú haploidné bunky, z ktorých vyrastá aj haploidná sexuálna generácia. Sexuálna generácia v dôsledku opakovaného delenia jadra vytvára gaméty, ktoré sa spájajú v pároch a vytvárajú zygotu (obr. 1, c). Proces nepohlavného rozmnožovania v machorastoch, papraďorastoch a niektorých ďalších rastlinách nastáva v dôsledku šírenia haploidných spór, ktoré vznikajú počas meiózy (obr. 1, c a 3). U týchto druhov proces meiózy oddeľuje asexuálnu generáciu (sporofyt) od sexuálnej generácie (gametofyt). Spóry sa delia mitoticky a vytvárajú haploidnú sexuálnu generáciu.

U coelenterátov a iných mnohobunkových živočíchov je haploidná fáza ďalej potlačená (obr. 1d).

Majú diploidnú asexuálnu aj pohlavnú generáciu, ktorá vzniká z nepohlavnej mitotickým delením jej buniek. Meióza sa vyskytuje iba počas tvorby gamét, ktoré sú jedinou haploidnou fázou v takýchto organizmoch. Napríklad hydroidné polypy predstavujú asexuálnu generáciu. Pučanie tvoria kolónie, na ktorých sa vyvíjajú medúzy so semenníkmi a vaječníkmi (diploidná pohlavná generácia). Medúzy voľne plávajú vo vode a rozmnožujú sa sexuálne. V dôsledku toho sa opäť objavia polypy (obr. 5).

Zvieratá rozlišujú primárne a sekundárne striedanie generácií. Pri primárnom sa strieda nepohlavné a pohlavné rozmnožovanie. To je prípad mnohých prvokov. Sekundárne striedanie generácií zahŕňa metagenézu a heterogóniu. Počas metagenézy, ktorá je charakteristická pre plášťovce a coelenteráty, sa strieda pohlavné a vegetatívne rozmnožovanie. Pri heterogónii, ktorá je charakteristická pre motolice, niektoré škrkavky a vírniky, množstvo článkonožcov, sa normálne pohlavné rozmnožovanie strieda s partenogenézou.

Striedanie generácií závisí od podmienok prostredia. Za priaznivých podmienok sa rozmnožovanie uskutočňuje spravidla nepohlavne - delením, pučaním, vegetatívne alebo partenogeneticky. Za nepriaznivých podmienok je asexuálna generácia nahradená sexuálnou.

Vývoj rozmnožovania prešiel od asexuálneho, charakteristického pre jednobunkové, k sexuálnemu. Primitívne formy sa rozmnožujú len nepohlavne, pri zložitejších formách sa nepohlavné rozmnožovanie strieda so pohlavným rozmnožovaním. Najvyspelejšie druhy sa rozmnožujú len pohlavne (obr. 1).

striedanie generácií v rastlinách. Typické striedanie generácií je charakteristické pre rastliny, v ktorých je diploidná fáza (diplont) aj haploidná fáza (haplont) mnohobunková. Diplont tvorí výtrusnice, v ktorých vznikajú spóry v dôsledku meiózy (preto sa diplont nazýva aj sporofyt alebo nepohlavné pokolenie). Haplont tvorí gametangiu, v ktorej bez redukčného delenia - meiózy vznikajú zárodočné bunky - gaméty (haplont sa nazýva aj gametofyt alebo pohlavná generácia). Sporofyt sa vyvíja zo zygoty, ktorá je výsledkom oplodnenia, t.j. splynutím dvoch gamét, a gametofyt sa vyvíja zo spóry. V niekoľkých rastlinách (napríklad v niektorých zelených a hnedých riasach) sa sporofyt a gametofyt vyvíjajú rovnakým spôsobom a vo väčšine rastlín sa vyskytuje buď gametofyt (napríklad v machorastoch), alebo sporofyt - hnedá riasa riasa. paprade a semenných rastlín (obr. 6).

V mnohých zelených riasach (chlamydomonas, ulotrix, spirogyra atď.) sú diploidné iba zygoty, pri ich klíčení dochádza k meióze (obr. 6). A v sifónoch, rozsievkach a niektorých hnedých riasach, ako u veľkej väčšiny zvierat, sú haploidné iba gaméty, ktoré sú výsledkom meiózy.

Preto v týchto závodoch vlastne nedochádza k striedaniu generácií, hoci dochádza k zmene jadrových fáz.

Fázy vo vývojových cykloch vyšších rastlín majú špeciálne názvy: sporofyty machorastov sa nazývajú sporogónie (vyvíjajú sa na gametofytoch) a gametofyty iných vyšších rastlín sa nazývajú výrastky (obr. 6). V papraďorastoch existujú samostatne, zatiaľ čo v semenných rastlinách sa vyvíjajú na sporofytoch. Výrastky izosporóznych rastlín (pozri Výtrusy) sú obojpohlavné, kým výrastky heterospórnych rastlín sú dvojdomé a sú redukované (najmä samčie) ako izospórové výrastky. Takže napríklad u krytosemenných rastlín je samčí výrastok peľové zrno vyvíjajúce sa z mikrospóry a samičí výrastok je embryonálny vak vyvíjajúci sa z megaspóry.

Životný cyklus- súbor fáz vývoja, ktoré sa navzájom nahrádzajú konzistentným vzorom. U niektorých organizmov (niektoré baktérie) sa meria v minútach, u iných (sekvoje, slony) presahuje desiatky rokov. Pre väčšinu organizmov je životný cyklus od vajíčka po vajíčko ďalšej generácie. Trvanie cyklov závisí od počtu generácií, ktoré sa v priebehu roka menia, alebo od počtu rokov, počas ktorých prebieha jeden životný cyklus. Rozlišujte medzi jednoduchými a zložitými životnými cyklami. Jednoduchý životný cyklus - cyklus vývoja, v ktorom sa všetky generácie navzájom nelíšia. Komplexný životný cyklus - vývojový cyklus, v ktorom sa všetky generácie navzájom líšia alebo dochádza k zložitým premenám tela.

Jednoduché a zložité životné cykly

Jednoduché životné cykly	Komplexné životné cykly
Bez sprievodu striedanie generácií	V sprievode striedanie generácií
charakteristika rastlín, v ktorých sa všetky nasledujúce generácie navzájom nelíšia (u nižších rastlín)	Typické pre rastliny, ktoré majú striedanie sporofytu a gametofytu (vo vyšších rastlinách)
Vlastné zvieratám s priamy typ vývoja(hydra, dážďovka, plazy, vtáky, cicavce atď.).	Vlastné zvieratám s nepriamy typ vývoja alebo so striedaním generácií, chov rôznymi spôsobmi (motýle, kostnaté ryby, obojživelníky atď.)

V mnohých organizmoch so zložitým životným cyklom sa pozoruje striedanie generácií. Striedanie generácií – prirodzená výmena generácií, ktoré sa rozmnožujú sexuálne, jedna alebo viac nesexuálnych generácií. Hranicou medzi sexuálnou a asexuálnou generáciou je proces oplodnenia. U mnohých prvokov, rias a článkonožcov sa v lete pozoruje nepohlavné rozmnožovanie a na jeseň pohlavné rozmnožovanie. V procese evolúcie v životnom cykle sa prirodzene znižuje úloha (trvanie existencie a veľkosť) sexuálnej haploidnej fázy a zvyšuje sa úloha nesexuálnej diploidnej fázy. U rastlín sa striedanie generácií prejavuje striedaním sporofytu a gametofytu.

sporofyt - je to diploidná generácia, ktorá produkuje spóry a zabezpečuje nepohlavné rozmnožovanie. Má orgány nepohlavného rozmnožovania - výtrusnice, ktoré môžu v niektorých skupinách vyšších rastlín vytvárať mikro- a megaspóry. gametofyt - je to haploidná generácia, ktorá produkuje gaméty a zabezpečuje sexuálne rozmnožovanie. Má orgány pohlavného rozmnožovania - gametangiu, ktoré sa v niektorých skupinách vyšších rastlín môže diferencovať na archegóniu (samičia gametangia) a anterídiu (samčie).

Biologický význam striedania sporofytu a gametofytu spočíva v tom, že dochádza k rýchlemu nárastu počtu druhov (v dôsledku nepohlavného rozmnožovania sporofytom) a genetickej diverzity jedincov a vytváraniu predpokladov pre rozvoj nových podmienok. (v dôsledku sexuálneho rozmnožovania gametofytom).

U zvierat sa rozlišuje primárne a sekundárne striedanie generácií:

1 ) primárna alternácia dochádza k striedaniu generácií, ktoré sa pohlavne rozmnožujú, s generáciami, u ktorých dochádza k nepohlavnému rozmnožovaniu.

2 ) sekundárna povinnosť.

■ heterogónia- striedanie typického pohlavného rozmnožovania s partenogenézou (napríklad u všetkých zástupcov triedy prasiatok, u článkonožcov)

■ metagenéza- striedanie sexuálneho rozmnožovania s vegetatívnym (napríklad u niektorých medúz)