Η αναπαραγωγή στον κόσμο των φυτών

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Η αναπαραγωγή στον κόσμο των φυτών"

Διονύσιος Διδασκάλου
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Η αναπαραγωγή στον κόσμο των φυτών Τζανουδάκης Δημήτριος Καθηγητής τμήματος Βιολογίας Πανεπιστημίου Πάτρας Τηλ. / Fax: tzanoyd@upatras.gr

2 H Αναπαραγωγή στο κόσμο των φυτών Μια από τις ιδιαιτερότητες των φυτών, και των φυτικών ειδών, είναι η ικανότητα τους να αναπαράγονται (να δίνουν απογόνους) με διαφορετικούς τρόπους, αλλά και να εναλλάσσουν τέτοιους τρόπους. Σε φυτικούς οργανισμούς με ανώτερα επίπεδα οργάνωσης υπάρχουν αναπαραγωγικά όργανα (άνθη, μεταμορφωμένοι βλαστοί και ρίζες ) που έχουν ως ρόλο τους την αναπαραγωγή, δηλαδή την δημιουργία απογόνων. Από την δραστηριοποίηση των παραπάνω οργάνων και γενικότερα των μηχανισμών αναπαραγωγής, άλλα άτομα δίνουν απογόνους πανομοιότυπους μεταξύ τους και με το μητρικό άτομο (βλαστητική αναπαραγωγή), ενώ άλλα, δίνουν απογόνους μέσα από διαδικασίες που επιτρέπουν στους απογόνους να διαφέρουν τόσο μεταξύ τους όσο και με τους γονείς τους (φυλετική αναπαραγωγή)

3 Βλαστητική αναπαραγωγή Ι Ονομάζεται και αφυλετική ή, μονογονική και για την δημιουργία απογόνων αρκεί η συμμετοχή ενός μόνο ατόμου οργανισμού. Είναι αυτονόητο ότι στη περίπτωση αυτή απόγονοι και γονέας είναι γενετικά πανομοιότυποι (κλώνοι) και διαθέτουν τις ίδιες ιδιότητες και προσαρμοστικές ικανότητες. Τυπική περίπτωση βλαστητικής αναπαραγωγής συναντάται στο μονοκύτταρο επίπεδο οργάνωσης όπου η αναπαραγωγή ταυτίζεται με την κυτταροδιαίρεση, μέσα από τη διαδικασία της συντηρητικής (Μιτωτικής) διαίρεσης του γενετικού υλικού. Στα πολυκύτταρα ανώτερα φυτά, οι μορφές βλαστητικής αναπαραγωγής ποικίλουν με χαρακτηριστικότερες αυτές της ενεργοποίησης των «οφθαλμών) ανανέωσης στα μεταμορφωμένα όργανα όπως στους Βλαστοκονδύλους και ριζοκονδύλους, τις παραφυάδες, τους βολβούς κλπ.

4 Παραδείγματα αφυλετικής αναπαραγωγής Στη φράουλα

το ωοκύτταρο χωρίς γονιμοποίηση φυτοτοκία (παραγωγή φυταρίων αντί ανθέων) σε ταξιανθίες όπως στη φωτογραφία

5 Βλαστητική αναπαραγωγή ΙΙ Λιγότερο γνωστές περιπτώσεις βλαστητικής αναπαραγωγής, αλλά αρκετά συχνές στο φυτικό κόσμο είναι η απομιξία ( παραγωγή σπερμάτων χωρίς γονιμοποίηση), παρθενογένεση (ανάπτυξη εμβρύου από το ωοκύτταρο χωρίς γονιμοποίηση φυτοτοκία (παραγωγή φυταρίων αντί ανθέων) σε ταξιανθίες όπως στη φωτογραφία σε είδος του γένους Allium, όπου τα περισσότερα άνθη στη ταξιανθία αντικαθίστανται από βολβίδια. Allium vineale

6 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της βλαστητικής αναπαραγωγής Ακόμα και μεμονωμένα άτομα μπορούν να δίνουν απογόνους Είναι καλά προσαρμοσμένοι όπως και το μητρικό φυτό στο συγκεκριμένο περιβάλλον. Μπορούν να εποικήσουν ταχύτατα μια περιοχή. Η ανταλλαγή γενετικού υλικού μεταξύ διαφορετικών ατόμων συμβαίνει ως σπάνιο φαινόμενο και έχει περιορισμένο ρόλο στο γενετικό εμπλουτισμό. Σε ένα μεταβαλλόμενο περιβάλλον, δεν μπορούν να αναπτύξουν μηχανισμούς προσαρμογής και δεν μπορεί να δράσει η φυσική επιλογή.

7 Φυλετική Αναπαραγωγή Ονομάζεται και Αμφιγονική επειδή η δημιουργία απογόνων επιτυγχάνεται με τη συμβολή 2 διαφορετικών ατόμων ( γονέων), συνήθως, διαφορετικού φύλου, κάθε ένας από τους οποίους προσφέρει ένα γενετικό κύτταρο (γαμέτη). Με τη διαδικασία της γονιμοποίησης οι παραπάνω γαμέτες συντήκονται και προκύπτει ο ζυγώτης που είναι η απαρχή του καινούργιου ατόμου (απογόνου). Προκειμένου ο ζυγώτης να έχει την ίδια γενετική συγκρότηση (χρωμοσωματικό αριθμό) με τα κύτταρα των γονέων οι γαμέτες πρέπει να έχουν προκύψει από Μειωτική Διαίρεση Πλεονεκτήματα αμφιγονικής (φυλετικής) αναπαραγωγής;

8 Γονιμοποίηση και Μειωτική διαίρεση Στη φυλετική αναπαραγωγή επομένως είναι απαραίτητο να συνυπάρχουν: Ο μηχανισμός της γονιμοποίησης (δημιουργία ζυγώτη) και ο μηχανισμός της μειωτικής διαίρεσης(δημιουργία γαμετών). Κατά συνέπεια τα κύτταρα που προκύπτουν από τη γονιμοποίηση(ζυγώτες -απόγονοι) έχουν διπλάσιο αριθμό χρωμοσωμάτων (2n) από εκείνα των γαμετών (n), που προκύπτουν από τη μειωτική διαίρεση και αντίστροφα.

9 Η χρωμοσωματική οργάνωση ανθρώπου 2n=46

10 Χρωμοσωματική οργάνωση στο γένος Paeonia,2n=2χ=10

11 Φάσεις της μειωτικής διαίρεσης

12 Δημιουργία των γαμετών και γονιμοποίηση

13 Κύκλοι ζωής και εναλλαγή γενεών (φάσεων) στους φυλετικά αναπαραγόμενους οργανισμούς Στους φυλετικά αναπαραγόμενους ευκαρυωτικούς οργανισμούς η διαδικασία της αναπαραγωγής λειτουργεί στα πλαίσια της εναλλαγής των φαινομένων Μειωτική διαίρεση (σχηματισμός γαμετών) και γονιμοποίησης (σχηματισμός ζυγώτη) Στο στάδιο των γαμετών, τα σχετικά κύτταρα περιέχουν μια σειρά(n) χρωμοσωμάτων (απλοειδής Φάση), ενώ στο στάδιο του ζυγώτη και μετά, τα κύτταρα περιέχουν 2 σειρές χρωμοσωμάτων (2n), διπλοειδής φάση. Επομένως ο όρος εναλλαγή γενεών αναφέρεται στην εναλλαγή απλοειδούς και διπλοειδούς φάσης στα πλαίσια του κύκλου ζωής ενός οργανισμού

14 Η μορφή του κύκλου ζωής προσδιορίζεται από τη σχετική θέση της μειωτικής διαίρεσης και της γονιμοποίησης στο σχετικό κύκλο

15 Χαρακτηριστικά των κύκλων ζωής Απλοβιοτικός κύκλος: 1. Το σύνολο σχεδόν του κύκλου είναι η απλοειδής φάση(n). 2. Ο ζυγώτης, διπλοειδής φάση(2n), προκύπτει από τη σύντηξη (γονιμοποίηση)των πυρήνων αδιαφοροποίητων σωματικών κύτταρων 3. Η μείωση συμβαίνει στο ζυγώτη, και ακολουθεί τη γονιμοποίηση. Διπλοβιοτικός κύκλος. Συμβαίνουν τα αντίθετα από ότι στον απλοβιοτικό κύκλο Διπλοαπλοβιοτικός κύκλος. Η Μείωση και η γονιμοποίηση απέχουν σημαντικά μεταξύ τους με αποτέλεσμα ο κύκλος ζωής να μοιράζεται στις δύο φάσεις (n και 2n)

16 Απλοβιοτικός κύκλος στη chlamydomonas (φύκος)

17 Διπλοαπλοβιοτικός κύκλος στην Ulva (Φύκος). Ισομορφική εναλλαγή γαμετοφυτικής(n) και σποριοφυτικής(2n) φάσης

19 Γαμετοφυτική και Σποριοφυτική εναλλαγή στα Βρυόφυτα

21 Εναλλαγή γενεών στα Πτεριδόφυτα

22 Αρσενικοί και θηλυκοί κώνοι στα πεύκα

23 Γυμνόσπερμα

24 Αγγειόσπερμα (Ανθόφυτα)

25 Αγγειόσπερμα, διπλή γονιμοποίηση

26 Εξελικτική πορεία της σχέσης Γαμετοφύτου(n) και Σποριόφυτου(2n) Στα βρυόφυτα το γαμετόφυτο(n) είναι η εμφανής φάση και το σποριόφυτο(2n) εξαρτάται από το γαμετόφυτο. Στα πτεριδόφυτα η εμφανής φάση είναι το Σποριόφυτο το οποίο σύντομα ανεξαρτητοπείται από το γαμετόφυτο. Στα γυμνόσπερμα και στα αγγειόσπερμα τα σποριόφυτα είναι οι εμφανείς φάσεις και τα γαμετόφυτα εξαρτώνται από τα σποριόφυτα

Σχετικά έγγραφα

Άνθη Αγγειοσπέρμων, διπλή γονιμοποίηση, καρποί

Άνθη Αγγειοσπέρμων, διπλή γονιμοποίηση, καρποί Τζανουδάκης Δημήτριος Καθηγητής τμήματος Βιολογίας Πανεπιστημίου Πάτρας Τηλ. / Fax: 2610997279 Email: tzanoyd@upatras.gr Εξελικτική πορεία της σχέσης Γαμετοφύτου(n)