Ugrás a tartalomhoz

Növénytan

A magvas növények kétszakaszos egyedfejlődése

A magvas növények kétszakaszos egyedfejlődése

Amíg a virágtalan növények[558] egysejtű spórák, a virágosok a sporofiton szakaszhoz[559] tartozó soksejtű mag formájában vészelik át a kedvezőtlen időszakot. A mag úgy keletkezik, hogy a makrospóra[560] /embriózsák/ a makrosporangiummal[561] /a magkezdemény testével/ együtt egészen addig rajtamarad a makrosporofillumon[562] /termőlevélen/, amíg a belőle létrejött egyszerű, heterotróf[563] makroprotalliumban[564] (előtelepben) a makrogaméta (petesejt) megtermékenyülése eredményeképpen az embrió kialakulása legalább el nem kezdődött, és a maghéjjal körülvett táplálószövet képzése be nem fejeződött. A mikrospóra[565] (virágporszem), jóllehet elhagyja a mikrosporangiumot[566] (pollenzsákot), szintén heterotróf,[567] nagymértékben redukálódott mikroprotalliumot[568] (előtelepet) képez. Ezáltal az ivaros szakasz elveszti önállóságát és egész életén át az ivartalan szakaszból táplálkozik.

A virágporszem a szél vagy rovarok segítségével jut a magkezdeményre vagy a bibére. Itt pollentömlőt hajt és a benne keletkezett két spermasejt ezen keresztül behatol az embriózsákba . A megtermékenyülés már nem függ a víztől, és a talaj felszíne helyett a női sporofitonban[569] következik be.

Napraforgó (Helianthus annuus, Compositae) pollenszemei (Nyakas Antónia felvétele)
Napraforgó (Helianthus annuus, Compositae) pollenszemei (Nyakas Antónia felvétele)

Magkezdemény hosszmetszete, középen az embriózsákkal (Nyakas Antónia felvétele)
Magkezdemény hosszmetszete, középen az embriózsákkal (Nyakas Antónia felvétele)

A nyitvatermők a magvas növények[570] ősibb típusát képviselik. Ivaros szakaszuk a harasztokéhoz képest tovább redukálódott. A mikrospórával[571] homológ[572] virágporszem szél útján jut el a magkezdeményre. Benne még a megporzás előtt rendszerint kettő protalliumsejt[573] és egy anterídium-anyasejt[574] különül el. Az anterídium-anyasejt osztódva egy nagyobb vegetatív és egy kisebb, az előbbi által körülvett generatív (anteridiális) sejtet képez. A vegetatív sejt a pollentömlőt alkotja. A generatív sejtből egy nyélsejt fűződik le, amely az előtelephez kapcsolódik, és egy spermatogén sejt is keletkezik, amely az ősibb cikászok és páfrányfenyők pollentömlőjében két csillós spermatozoidra, a többi nyitvatermőben pedig kettő spermasejtre osztódik. Ezek a pollentömlőn keresztül jutnak el a petesejthez.

Fenyő virágpora (Fridvalszky Lóránt felvétele)
Fenyő virágpora (Fridvalszky Lóránt felvétele)

Az embriózsáksejt a magkezdemény testében (nucellus) foglal helyet. A magkezdemény a termőlevélen szabadon fejlődik . A nucelluszt a sporangium[575] többrétegű falán túl további burok (integumentum) fedi. Az embriózsáksejt belsejében előtelep,[576] ebben pedig változó számú archegónium[577] fejlődik. Az archegóniumok petesejtjeit a pollentömlőn keresztül behatoló hímivarsejtek termékenyítik meg. A létrejött zigóták[578] közül csak egyből alakul csíra (embryo), amit körülvesz az előtelepből keletkezett primer /haploid/[579] táplálószövet. Az embriót magába záró mag külső védőrétegét az integumentumból[580] keletkezett maghéj alkotja.

Toboz metszete termőpikkelyekkel, rajtuk magkezdeményekkel (Fridvalszky Lóránt felvétele)
Toboz metszete termőpikkelyekkel, rajtuk magkezdeményekkel (Fridvalszky Lóránt felvétele)

Erdeifenyő (Pinus sylvestris, Pinaceae) toboza magvakkal (Turcsányi Gábor felvétele)
Erdeifenyő (Pinus sylvestris, Pinaceae) toboza magvakkal (Turcsányi Gábor felvétele)

Maga a nyitvatermő növény a sporofiton szakaszt képviseli. Ezen szakasz produktumai a mikro-[581] és a makrospórák[582]. A sporofillumok[583] korlátolt növekedésű, rövid szártagú szaporítóhajtásokon helyezkednek el. Ezek közül a porzóleveleket viselőket virágoknak, a termőleveleket hordozókat pedig virágzatoknak tekintjük. A virágokban fejlődik ki a gametofiton szakasz, amelynek végtermékei az ivarsejtek.

A zárvatermők kétszakaszos egyedfejlődése hasonló a nyitvatermőkéhez. A nyitvatermőkkel ellentétben azonban a termőlevelük zárt, és belőle a magvaknak még nagyobb védelmet biztosító szerv, a termés fejlődik. A pollen általában rovarok vagy szél közvetítésével jut el a termő bibéjére. A virág és a termés rendkívül változatos felépítésű.

Piros bazsarózsa (Paeonia officinalis, Paeoniaceae) tüszőtermése (Turcsányi Gábor felvétele)
Piros bazsarózsa (Paeonia officinalis, Paeoniaceae) tüszőtermése (Turcsányi Gábor felvétele)

Napraforgó (Helianthus annuus, Compositae) pollenszemei (Nyakas Antónia felvétele)
Napraforgó (Helianthus annuus, Compositae) pollenszemei (Nyakas Antónia felvétele)

A különböző rendszertani kategóriákba tartozó növények kétszakaszos egyedfejlődésének tanulmányozása alapján azt a következtetést vonhatjuk le, hogy mennél levezetettebb[584] egy növénycsoport, annál erőteljesebb a sporofiton és annál redukáltabb a gametofiton fejlődési szakasza .



[558] A virágtalan növények közé az algákat, a zuzmókat, a mohákat és - edényes virágtalan megjelöléssel - a harasztokat soroljuk. A virágos vagy magvas növények közé a nyitva- és a zárvatermők tartoznak.

[559] Sporofiton a kétszakaszos egyedfejlődés ivarsejtek egyesülésével (zigóta létrejöttével) kezdődő, kétszeres kromoszómaszámú (diploid) sejtekből álló szakasza, amelynek végén spórák keletkeznek redukciós osztódással.

[560] Makrospórák a nagyobb méretű, női ivarjelleget hordozó spórák.

[561] Makrosporangiumok azok a spóratartók, amelyekben a nagyobb, női jellegű spórák (makrospórák) keletkeznek.

[562] Makrosporofillumok a nagyobb, női jellegű spórákat (makrospórákat) létrehozó levelek.

[563] Heterotrófok azok a szervezetek, amelyek önálló szervesanyag-előállításra nem képesek. Ezen hiányosságuk miatt az autotrófok által előállított szerves anyagokból élnek.

[564] A protallium előtelep. A spórából fejlődő lemez, gumó vagy fonál alakú képződmény, amelyen ivarszervek keletkeznek. A makroprotallium a női ivarú (női ivarszervet és petesejtet létrehozó), a mikroprotallium a hím ivarú (hím ivarszervet és hímivarsejteket képező) előtelep. Alakjuk rendszerint eltér egymástól.

[565] Mikrospórák a kisebb méretű, hím ivarjelleget hordozó spórák.

[566] Mikrosporangiumok azok a spóratartók, amelyekben a kisebb, hím jellegű spórák (mikrospórák) keletkeznek.

[567] Heterotrófok azok a szervezetek, amelyek önálló szervesanyag-előállításra nem képesek. Ezen hiányosságuk miatt az autotrófok által előállított szerves anyagokból élnek.

[568] A protallium előtelep. A spórából fejlődő lemez, gumó vagy fonál alakú képződmény, amelyen ivarszervek keletkeznek. A makroprotallium a női ivarú (női ivarszervet és petesejtet létrehozó), a mikroprotallium a hím ivarú (hím ivarszervet és hímivarsejteket képező) előtelep. Alakjuk rendszerint eltér egymástól.

[569] Sporofiton a kétszakaszos egyedfejlődés ivarsejtek egyesülésével (zigóta létrejöttével) kezdődő, kétszeres kromoszómaszámú (diploid) sejtekből álló szakasza, amelynek végén spórák keletkeznek redukciós osztódással.

[570] A virágtalan növények közé az algákat, a zuzmókat, a mohákat és - edényes virágtalan megjelöléssel - a harasztokat soroljuk. A virágos vagy magvas növények közé a nyitva- és a zárvatermők tartoznak.

[571] Mikrospórák a kisebb méretű, hím ivarjelleget hordozó spórák.

[572] Homológok az azonos származású, de az evolúció folyamatában egymástól eltérő megjelenésűvé vált szervek, illetve az ilyen szervekkel végbemenő egyedfejlődés-típusok.

[573] A protallium előtelep. A spórából fejlődő lemez, gumó vagy fonál alakú képződmény, amelyen ivarszervek keletkeznek. A makroprotallium a női ivarú (női ivarszervet és petesejtet létrehozó), a mikroprotallium a hím ivarú (hím ivarszervet és hímivarsejteket képező) előtelep. Alakjuk rendszerint eltér egymástól.

[574] Az anterídium (antheridium, microgametangium) a növények és a gombák hímivarszerve, amely a moszatok és a gombák jelentős részében egysejtű, a mohákban és a harasztokban pedig többsejtű és egy védőréteggel burkolt. A magvas növényekben az előteleppel (microprothallium) együtt erősen redukálódott.

[575] A sporangium ivartalan szaporítósejteket (spórákat) létrehozó szerv. Magyar neve spóratartó.

[576] A protallium előtelep. A spórából fejlődő lemez, gumó vagy fonál alakú képződmény, amelyen ivarszervek keletkeznek. A makroprotallium a női ivarú (női ivarszervet és petesejtet létrehozó), a mikroprotallium a hím ivarú (hím ivarszervet és hímivarsejteket képező) előtelep. Alakjuk rendszerint eltér egymástól.

[577] Az archegónium (macrogametangium) a telepes testű szervezetek többségében egyetlen sejtből álló, a mohákban és a harasztokban pedig többnyire palack alakú női ivarszerv. A nyitva- és a zárvatermőkben a magkezdemény szöveteibe besüllyedve fokozatosan elcsökevényesedik. A mohák és a harasztok archegóniumának alsó részében helyezkedik el a női ivarsejt (petesejt), míg fölső részét elnyálkásodó csatornasejtek alkotják.

[578] Zigóta a két ivarsejt (gameta) vagy két ellenkező nemű sejtmag egyesülésével (karyogamia) létrejött sejt.

[579] Haploidnak az egyszeres kromoszómaszámú, diploidnak a kétszeres kromoszómaszámú, poliploidnak pedig a többszörös kromoszómaszámú sejteket, valamint egyedeket nevezzük.

[580] Az integumentum a magkezdemény burka. Egy- vagy kétrétegű lehet.

[581] Mikrospórák a kisebb méretű, hím ivarjelleget hordozó spórák.

[582] Makrospórák a nagyobb méretű, női ivarjelleget hordozó spórák.

[583] A sporofillumok a spórákat spóratartókban (sporangium) létrehozó levelek. Gyakran - közvetlenül a száron ülve - füzéreket alkotnak.

[584] Levezetett egy élőlénycsoport vagy egy tulajdonság, ha a törzsfejlődési ismeretek alapján egy elsődleges, ősibb csoportból, illetve tulajdonságból származtatható. A levezetett csoport vagy tulajdonság a törzsfejlődés folyamán nemcsak bonyolultabbá válással, hanem egyszerűsödéssel (pl. redukcióval, összenövéssel vagy abortusszal) is létrejöhetett. Ennek alapján nem indokolt, ha az egyszerűbb szerveződést minden egyéb megfontolás nélkül fejletlenebbnek, a bonyolultabbat pedig fejlettebbnek tekintjük.