Гаметангии, гаметофиты и гаметогенез у растений

У растений диплоидный спорофит образует гаплоидные споры путем мейоза, в результате чего происходит редукция числа хромосом. Из этих спор развивается гаплоидный организм. Восстановление уровня плоидности от n до 2n происходит в результате слияния специализированных, иногда довольно сложно устроенных, гаплоидных клеток, образуемых гаплоидным организмом - гамет . Специализированные клетки или многоклеточные органы, в которых формируются гаметы , называются гаметангиями, а организм, на котором они образуются, принято называть гаметофитом.

Клетки, несущие функцию гаметангиев, у низших растений и грибов могут иметь сложное строение, но почти всегда они образуются на основе одной-единственной клетки. При этом клетки, образуемые гаметангием, могут быть довольно многочисленны. Все они превращаются затем в гаметы. Таким образом, гаметангии низших растений, как архегонии ( оогонии ), так и антеридии , относительно просто устроены и в подавляющем случае не имеют тканевых защитных покровов ( рис. 81 ).

Только у одной из наиболее высокоорганизованных эволюционных ветвей зеленых водорослей - харовых водорослей - гаметангии окружены однослойным покровом защитных гаплоидных клеток гаметофита. По строению антеридиев и архегониев эта сравнительно немногочисленная группа водорослей уже очень близка к высшим растениям . Впервые в эволюции растений у харовых водорослей намечается и формирование тканей, а вегетативное тело гаметофита образует хорошо выраженные ризоиды . По своей организации харовые напоминают мхи , однако стадия диплоидного спорофита у них сведена к зиготе, называемой ооспорой . При прорастании после периода покоя диплоидная ооспора сразу делится мейотически и образует новый гаплоидный гаметофит.

Образовавшиеся в примитивных гаметангиях низших растений гаметы, сливаясь, образуют зиготу, которая и продолжает жизненный цикл стадией спорофита , образующего споры , либо в случае зиготической редукции сразу образует гаплоидные особи нового гаметофита.

В отличие от гамет низших растений , у высших растений гаметы образуются в более или менее сложных многоклеточных антеридиях и архегониях . Это один из важнейших признаков, разграничивающих низшие и высшие растения.

Среди высших растений наиболее примитивные, принципиально сходные репродуктивные органы сохранились у мхов , плаунов , хвощей и папоротников . Антеридий в этом случае представлен группой клеток, развивающихся позднее в мужские гаметы и окруженных стерильными клетками, несущими защитную функцию. При созревании антеридия оболочка стенки, образованная стерильными клетками, разрывается и мужские гаметы выходят наружу. Неподвижная женская гамета, или яйцеклетка, также окружена стерильными клетками, образующими подобие кувшина. Это и есть архегоний . В базальной расширенной его части, или брюшке, располагается яйцеклетка. Суженная верхушка архегония, или его шейка, в виде вытянутой трубки связывает полость архегония с внешней средой ( рис. 82 ). По этой трубке мужские гаметы проникают внутрь архегония и оплодотворяют яйцеклетку. Для этого процесса необходима водная среда, поэтому осуществляется он обычно во время дождя, когда репродуктивные органы покрыты тонкой пленкой капельножидкой влаги.

Ссылки:

Все ссылки