Przeczytaj
W cyklu rozwojowym sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) występuje przemiana pokoleń, która przypomina przemianę pokoleń paprotników różnozarodnikowych. Pokoleniem wyraźnie dominującym jest sporofitsporofit. Jest on okazałym drzewem dorastającym do wysokości ok. 40 m, przy obwodzie pnia ok. 1,5 m, i dożywającym ok. 300 lat. GametofitGametofit jest silnie zredukowanym tworem o mikroskopijnej wielkości. Ma postać wielokomórkowego przedrośla żeńskiego i kilkukomórkowego przedrośla męskiego.
Budowa kwiatów męskich
Kwiaty męskie sosny zebrane są w kłosokształtne kwiatostany. Pojedynczy kwiat męski składa się z osi, wokół której spiralnie ułożone są pręciki (mikrosporofilemikrosporofile). Pręcik ma postać łuski z charakterystycznie zagiętym ku górze końcem. Na jego dolnej powierzchni (odosiowej) znajdują się dwa woreczki pyłkowe (mikrosporangiamikrosporangia). W ich wnętrzu powstają haploidalne ziarna pyłku – mikrosporymikrospory, w wyniku mejozymejozy ich diploidalnychdiploidalnych komórek macierzystych (mikrosporocytów).
Rozwój i budowa gametofitu męskiego
Gametofit męski (przedrośle męskie) rozwija się w obrębie ziarna pyłku (mikrospory). Pierwotne ziarno pyłku jest zbudowane z jednej haploidalnejhaploidalnej komórki (1n), która dzieli się mitotycznie. Na drodze podziałów komórkowych powstaje dojrzałe ziarno pyłku, które zawiera gametofit męski (przedrośle męskie). Gametofit męski składa się z czterech haploidalnych komórek: dwóch niewielkich komórek przedroślowych, jednej komórki generatywnej i jednej dużej komórki wegetatywnej. Całość opatrzona jest dwoma workami powietrznymi, które zmniejszają ciężar właściwy dojrzałego ziarna pyłku i ułatwiają jego roznoszenie przez wiatr. W czasie rozmnażania dojrzałe ziarno pyłku kiełkuje, tworząc nitkowaty wyrostek zwany łagiewką pyłkowąłagiewką pyłkową, wewnątrz której obecne są dwie nieruchome komórki plemnikowe. Łagiewka pyłkowa wyrasta z komórki wegetatywnej, a komórki plemnikowe powstają z komórki generatywnej dojrzałego ziarna pyłku.
Budowa kwiatów żeńskich
Kwiaty żeńskie sosny zebrane są w szyszkowaty kwiatostan. Szyszka żeńska składa się z osi i skrętolegle ułożonych wokół niej łuskowatych kwiatów. Pojedynczy kwiat żeński ma postać łuski wspierającej, w kącie której znajduje się łuska nasienna, zwana także owocolistkiem (makrosporofilmakrosporofil). W nasadzie łuski nasiennej, na jej górnej powierzchni (doosiowej), znajdują się dwa nagie zalążki. Zalążek składa się pojedynczej osłonki otaczającej wielokomórkowy twór zwany ośrodkiem (makrosporangiummakrosporangium). Na szczycie zalążka osłonka nie zrasta się i powstaje niewielki otwór zwany okienkiem.
Rozwój i budowa gametofitu żeńskiego
Gametofit żeński (przedrośle żeńskie) rozwija się w obrębie ośrodka zalążka. W ośrodku (makrosporangium) wyodrębnia się jedna duża komórka diploidalna (2n), zwana komórką macierzystą makrospor. Komórka ta przechodzi mejozę, w wyniku której powstają cztery haploidalne komórki (1n) zwane makrosporamimakrosporami. Trzy makrospory ulegają degeneracji, a pozostała przechodzi liczne podziały mitotyczne, w wyniku których powstaje wielokomórkowy twór zwany gametofitem żeńskim (przedroślem żeńskim). Gametofit żeński na biegunie zwróconym w stronę okienka zalążka wykształca dwie rodnie, z których każda zawiera jedną haploidalną komórkę jajową (1n). Komórki miękiszowe gametofitu gromadzą substancje odżywcze, pełniąc tym samym funkcję zapasową. Dlatego też gametofit żeński zwany jest również bielmem pierwotnym.
Cykl rozwojowy sosny zwyczajnej
Przebieg procesu rozmnażania u nagonasiennych (nagozalążkowych), w tym u sosny, ukazuje szereg przystosowań, dzięki którym rośliny te osiągnęły sukces ewolucyjny. Są to:
wyraźna dominacja wieloletniego i samożywnego sporofitu, tworzącego wyspecjalizowane tkanki i narządy, nad mikroskopijnej wielkości kilkukomórkowym gametofitem, który jest odżywiany przez sporofit i żyje tak długo, jak długo trwa cykl rozrodczy;
uniezależnienie procesu zapłodnienia od obecności wody dzięki wytworzeniu łagiewki pyłkowej transportującej komórki plemnikowe w pobliże komórki jajowej;
wytwarzanie nasion jako tworów przetrwalnych służących do rozprzestrzeniania się roślin, co ułatwia im zasiedlanie nowych terenów.
Słownik
(gr. anemos – wiatr, chorein – poruszać się) rozprzestrzenianie się owoców i nasion polegające na ich przenoszeniu przez wiatr; przystosowaniami do tego sposobu rozsiewania są m.in. niewielkie rozmiary, mały ciężar właściwy i obecność aparatów lotnych
obecność w jądrze komórkowym dwóch zestawów chromosomów
pokolenie haploidalne rozmnażające się płciowo przez haploidalne gamety wytwarzane na drodze mitozy; u nagonasiennych jest to wielokomórkowy gametofit żeński znajdujący się w zalążku oraz kilkukomórkowy gametofit męski obecny w dojrzałym ziarnie pyłku
obecność w jądrze komórkowym jednego zestawu chromosomów
długa, nitkowata struktura wyrastająca z komórki wegetatywnej ziarna pyłku, przenosząca komórki plemnikowe w pobliże komórki jajowej
typ zarodnika, z którego powstaje gametofit żeński (przedrośle żeńskie)
rodzaj zarodni wytwarzającej makrospory; u nagozalążkowych jest to ośrodek zalążka
liść zarodnionośny zawierający makrosporangia; u nagonasiennych jest to łuska nasienna
(gr. meíōsis – zmniejszenie) podział jądra komórkowego; w wyniku tego procesu następuje redukcja liczby chromosomów o połowę
rodzaj zarodnika, z którego powstaje gametofit męski (przedrośle męskie); u nagonasiennych jest to ziarno pyłku
rodzaj zarodni, w której powstają mikrospory; u nagonasiennych jest to woreczek pyłkowy
liść zarodnionośny mający na swojej powierzchni mikrosporangium; u nagonasiennych jest to pręcik
pokolenie diploidalne rozmnażające się bezpłciowo przez haploidalne zarodniki wytwarzane na drodze mejozy; u nagonasiennych jest to forma drzewiasta (np. u sosny zwyczajnej – Pinus sylvestris) lub krzewiasta (np. u jałowca pospolitego – Juniperus communis)
proces połączenia się męskiej i żeńskiej komórki rozrodczej, prowadzący do powstania zygoty; u nagonasiennych proces połączenia się komórki plemnikowej z komórką jajową wewnątrz rodni gametofitu żeńskiego
przeniesienie ziarna pyłku na okienko zalążka