UČÍME SE BIOLOGII

U rostlin se v jejich životním cyklu střídají dvě generace:

• generace pohlavní (gametofyt)
• generace nepohlavní (sporfyt)

Střídání těchto generací nazýváme rodozměna (metageneze).

Gametofyt

Gametofyt je vždy haploidní stélka (tzn. stélka obsahuje pouze jednu sadu chromozomů). Vytváří gametangia (buňka nebo orgán), ve kterých se mitotickým dělením tvoří gamety (pohlavní buňky).

Gamety stejného tvaru se nazývají izogamety a jejich splynutí se nazývá izogamie. Gamety, které se morfologicky liší se nazývají anizogamety a splynutí se nazývá anizogamie.

Samičí gamety je většinou větší a nepohyblivá a zůstává v gametangiu. Tyto gamety nazýváme oosféry (vaječné buňky).

Samčí gamety jsou menší. Některé nejsou schopné aktivního pohybu (spermatické buňky), některé si schopnost pohybu ponechaly (spermatozoidy).

Splynutím samčí gamety s oosférou se nazývá oogamie.

Gametofyty mohou být buď oboupohlavné (tvoří oba typy gamet), nebo jednopohlavné (tvoří pouze jeden typ gamet). Spojením gamet vzniká zygota = první buňka sporofytu.

Sporofyt

Sporofyt je diploidní stélka (stélka obsahuje dvě sady chromozomů). Sporofyt tvoří sporangia (výtrusnice), ve kterých redukčním dělením (meiózou) vznikají haploidní spory (výtrusy).

Spory mají buď stejný tvar a velikost (=izosporie), nebo jsou rozlišeny na mikrospory a megaspory (heterosporie).

Mitotickým dělením spor pak vznikají gametofyty. Gametofyty vzniklé z izospor jsou většinou oboupohlavné, z mikrospor vznikají samčí gametofyty a z megasporqq vznikají gametofyty samičí.

Ontogeneze

Gametofyt a sporofyt mohou být buď individuální jedinci, nebo jsou dočasně či trvale spojeni. Gametofyt a sporofyt mají individuální vývoj (ontogenezi). Ontogeneze sporofytu začíná zygotou a končí odumřením. Ontogeneze gametofytu začíná sporou a končí jejím zánikem.

Ontogenezi sporofytu i gametofytu lze rozdělit na:

• období juvenilní – tvoří se vegetativní část gametofytu nebo sporofytu
• období generativní – dochází ke vzniku nové generace (gametofyt tvoří gametangia a sporofyt tvoří sporangia)

V případě, že jsou gametofyt a sporofyt morfologicky stejní, mluvíme o tzv. izomorfní rodozměně. Naopak jsou-li gametofy a sporofyt morfologicky odlišní, jedná se o rodozměnu heteromorfní.

Rodozměna mechorostů

Gametofyt mechorostů je autotrofní bylinná stélka. Je buď lupenitá, nebo rozlišená na lodyžku (kauloid), lístky (fyloidy) a příchytná vlákna (rizoidy) a vytrvává po několik vegetačních období. Samičí gametangia (zárodečníky) jsou lahvicovité a uzavírají oosféru. V samčích gametangiích (pelatkách) vznikají spermatozoidy se dvěma bičíky.

Sporofyty jsou u různých mechorostů různě redukované. Sporofyt je s gametofytem spojený po celou dobu života rostliny a je na něm troficky závislý.

V tobolce pak dochází k redukčnímu dělení výtrusorodého pletiva a vznikají haploidní izospory. Ty pak vyklíčí v tzv. prvoklíček, ze kterého se vyvine gametofyt.

Gametofyt u mechorostů převažuje nad sporofytem.

Rodozměna u vyšších rostlin

U vyšších rostlin je rodozměna heteromorfní. Gametofyt je v různé míře potlačen (velikost, složitost stavby, délka života). Pohlavní rozmnožování vyšších rostlin má charakter oogamie.

Sporofyt existuje jako samostatný jedinec a jeho nejranější fáze probíhá v přímém spojení s gametofytem. Většina vyšších rostlin je heterosporická.

Rodozměna u plavuní

Gametofyt plavuní (prokel) je velmi složitá stélka, která má však malé rozměry. Gametangia se tvoří až po nějaké době (po 12 – 15 letech) a prokel je oboupohlavný. Spermatozoidy mají dva bičíky.

V nejranější fázi je sporofyt spojený s gametofytem. Poté se vyvíjí jako autotrofní zelená vytrvalá bylina nebo polokeř.

Plavuně jsou izosporické a spory klíčí až po několika letech.

Rodozměna u vranečků

Gametofyt vranečků je samostatný, silně redukovaný, jednopohlavný a neobsahuje chlorofyl. Prokel neopouští blánu výtrusů a vegetativní část samčího gametofytu je redukována na jedinou buňku. Pelatky jsou naopak několikabuněčné a spermatozoidy mají dva bičíky. Samičí prokel je mnohobuněčný.

Vranečky jsou heterosporické. Ve sporangiích vzniká vždy jen jeden druh spor (mikrospory nebo makrospory). Samičí gametofyt zůstává se sporofytem i po oplození oosféry.

Rodozměna u přesliček

Gametofyt přesliček je samostatný autotrofní jedinec s krátkou délkou života. Spermatozoidy jsou mnohobrvé.

Sporofyty jsou vytrvalé byliny s adventivními kořeny a listy rozlišenými na trofyly a sporofyly = anizofylie (stejně jako u plavuní).

Přesličky jsou izosporické. Spory jsou však většinou fyziologicky rozlišené a dávají vzniknout jednopohlavným gametofytům.

Rodozměna u kapraďorostů

Kapraďorosty jsou izosporické i heterosporické. U recentních izosporických kapradin jsou gametofyty potlačeny méně než u heterosporických.

Gametofyty jsou oboupohlavné i jednopohlavné. Vegetativní stélka samičího gametofytu lehce vyčnívá z megaspory. Samčí gametofy neopouští blánu mikrospory.

Sporofyty kapraďorostů jsou většinou vytrvalé byliny (nízké dřeviny jen málokdy).

Rodozměna u semenných rostlin

U semenných rostlin převažuje sporofyt nad gametofytem. Gametofyt je na sporofytu existenčně závislý a vyvíjí se jako jeho součást. Semenné rostliny jsou heterosporické.

Na megasporofylech vznikají megasporangia (vajíčka) a haploidní megaspory, ze kterých vzniká samičí gametofyt. Ten v sobě uzavírá jednu nebo více oosfér.

Na mikrosporofylech vznikají mikrosporangia (prašná pouzdra), ve kterých jsou mikrspory. Z těch pak vznikají samčí gametofyty (vícebuněčná pylová zrna).

U krytosemenných rostlin je redukce gametofytů výraznější než u rostlin nahosemenných.

Nástup nové generace (pohlavní i nepohlavní) je spojen se zvýšením počtu rostlinných jedinců.

Při pohlavním rozmnožování dochází k tvorbě většího počtu pohlavních buněk na jednom gametofytu a vzniku nových sporofytů.

Při nepohlavním rozmnožování dochází ke vzniku většího počtu spor na jednom sporofytu. To umožňuje vznik většího počtu nových gametofytů.

Noví jedinci mohou vznikat i vegetativním rozmnožováním, kdy nový jedinec vzniká ze somatických buněk a za normálních podmínek vzniká sporofyt ze sporofytu a gametofyt z gametofytu.