- أصل الطور البوغي
- البوغات في النباتات البرية
- البوغات في نباتات الطحالب (الطحالب)
- تطور الطحالب
- الطحالب اليوم
و نابت بوغي هي المرحلة متعددة الخلايا مضاعفا في دورة حياة النبات أو الطحالب. ينشأ من البيضة الملقحة التي يتم إنتاجها عندما يتم تخصيب البويضة أحادية الصيغة الصبغية بواسطة حيوان منوي أحادي الصيغة الصبغية ، وبالتالي تحتوي كل خلية من الخلايا البوغية على مجموعة مزدوجة من الكروموسومات ، واحدة من كل والد.
النباتات البرية ، وتقريباً جميع الطحالب متعددة الخلايا ، لها دورات حياة حيث يتناوب طور البوغ متعدد الخلايا متعدد الخلايا مع طور مشيجي متعدد الخلايا.
بقلم بول جاريس ، عبر ويكيميديا كومنز
النباتات ذات البذور (عاريات البذور) والنباتات المزهرة (كاسيات البذور) لها طور بوغي أكثر بروزًا من الطور المشيجي وتشكل نباتات خضراء ذات جذور وساق وأوراق وأقماع أو أزهار.
في النباتات المزهرة ، تكون الطور المشيجي صغيرًا ويحل محله حبوب اللقاح النابتة وكيس الجنين.
ينتج الطور البوغي جراثيم (ومن هنا اسمه) عن طريق الانقسام الاختزالي ، وهي عملية تُعرف باسم "الانقسام الاختزالي" الذي يخفض عدد الكروموسومات في كل خلية جذعية بوغية إلى النصف. تتطور الأبواغ المتوسطة الناتجة (الجراثيم الناشئة من الانقسام الاختزالي) إلى طور مشيجي.
تكون الأبواغ والنمط المشيجي الناتج أحادي الصبغة ، وهذا يعني أن لديهم مجموعة واحدة فقط من الكروموسومات. ينتج الطور المشيجي الناضج أمشاجًا ذكورية أو أنثوية (أو كليهما) عن طريق الانقسام.
سينتج اتحاد الأمشاج الذكرية والأنثوية زيجوت ثنائي الصبغة يتطور إلى نبت بوغي جديد. تسمى هذه الدورة تناوب الأجيال أو تناوب المراحل.
أصل الطور البوغي
يمثل أصل الطور البوغي في النباتات الأرضية (الأجنة) مرحلة أساسية في التطور التطوري. تخضع جميع الكائنات الحية ، باستثناء بدائيات النوى ، للتكاثر الجنسي المنتظم الذي يتضمن تناوبًا منتظمًا بين الانقسام الاختزالي والتخصيب ، مما يعبر عن جيلين متناوبين.
لمحاولة شرح أصل الأجيال البديلة ، هناك نظريتان: النظريتان المتناقضتان والمتماثلتان. بناءً على دليل على أسلاف النباتات البرية المحتملة ، يتم قبول النظرية المضادة باعتبارها أكثر منطقية.
ومع ذلك ، هناك بعض المقايضات فيما يتعلق بالعملية التطورية لطحالب الطحالب وفترة انتقال النباتات الأرضية إلى النباتات البتيريدية. من الأفضل تحليل هذين التغيرين الرئيسيين باستخدام نظرية الداروينية الجديدة والعمليات الوراثية التطورية الأخرى كمرجع.
يستخدم مصطلح الانقسام الاختزالي الطرفي أيضًا ، حيث تحدث هذه العملية في نهاية دورة حياة خط الخلية هذا. تتكون هذه الكائنات الحية من خلايا ثنائية الصيغة الصبغية ويتم تمثيل الخلايا الفردية بواسطة الأمشاج.
في الختام ، لا يشكل الطور البوغي الأمشاج بل جراثيم أحادية العدد عن طريق الانقسام الاختزالي. تنقسم هذه الأبواغ عن طريق الانقسام الفتيلي وتصبح مشيجية تنتج الأمشاج مباشرة.
البوغات في النباتات البرية
في هذه الأنواع النباتية ، تتشكل دورة الحياة عن طريق تناوب الأجيال: من البوغة ثنائية الصبغية إلى الطور المشيجي أحادي الصيغة الصبغية. عندما يحدث التخصيب في الأمشاج الذكرية والأنثوية ، يتم تكوين خلية ثنائية الصبغيات تسمى البيضة الملقحة ، والتي تجدد توليد الطور البوغي.
وبهذه الطريقة ، تكون دورة حياة النبات الأرضي ثنائية الصبغة ، مع الانقسام الاختزالي الوسيط أو البوغ. جميع النباتات البرية ، باستثناء نباتات الطحالب و pteridophytes ، هي عينات غير متجانسة ، مما يعني أن الطور البوغي يؤدي إلى نوعين مختلفين من sporangia (megasporangia و microsporangia).
ينتج عن megasporangia ظهور الشركات الكبيرة ، وتؤدي microsporangia إلى ظهور الشركات الصغيرة. سوف تتطور هذه الخلايا إلى مشيجيات إناث وذكور على التوالي.
يختلف شكل الطور المشيجي والطور البوغي ، وكذلك درجة تطورهما. هذا ما يعرف بالأجيال المتغايرة الشكل.
البوغات في نباتات الطحالب (الطحالب)
تمثل مجموعة الطحالب ، حيث توجد الطحالب وحشيشة الكبد ، مرحلة مشيجية سائدة يحتاج فيها الطور البوغي البالغ إلى التغذية.
يتطور الطور البوغي الجنيني عن طريق الانقسام الخلوي للزيجوت في العضو الجنسي الأنثوي أو الأركونيوم ، وفي تطوره المبكر ، يتغذى من الطور المشيجي. من خلال الحصول على هذه الخاصية الجنينية في دورة الحياة (مشتركة بين جميع النباتات الأرضية) ، يتم إعطاء هذه المجموعة اسم الخلايا الجنينية.
في حالة الطحالب ، توجد أجيال من المشيجيات السائدة ، في بعض الأنواع تكون المشيجيات والنباتات البوغية متشابهة شكليًا (متشابه). في نباتات ذيل الحصان ، والسراخس ، وعاريات البذور ، وكاسيات البذور التي نجت حتى يومنا هذا ، يكون الطور البوغي المستقل هو الشكل السائد.
تطور الطحالب
كانت النباتات الأرضية الأولى تحتوي على البوغيات التي أنتجت جراثيم متطابقة (متساوية الأبواغ أو متجانسة الأبواغ). أتقن أسلاف عاريات البذور دورات حياة معقدة متغايرة الأبواغ كانت فيها أبواغ الذكور والإناث المنتجة للنبات المشيجي بأحجام مختلفة.
تميل الإناث الضخمة إلى أن تكون أكبر وأقل عددًا من الذكور المجهرية.
في العصر الديفوني ، طورت بعض مجموعات النباتات بشكل مستقل الأبواغ المغايرة ، ولاحقًا الإندوسبوريا ، حيث يتم تحويل الطور المشيجي إلى الحد الأدنى داخل جدار البوغ.
في النباتات الخارجية ، ومن بينها السرخس الحديث ، تخرج المشيجيات من البوغ ، وتكسر جدار البوغ ، وتتطور في الخارج.
في النباتات الداخلية ، تتطور ميغاغاميتوفيتيس داخل البوغة لإنتاج طور مشيجي صغير جدًا متعدد الخلايا لديه أعضاء جنسية أنثوية (أركونيا).
يتم تخصيب البويضات في الأركونيا بحيوانات منوية حرة الحركة ، تنتجها مشيجيات ذكور مصغرة على شكل حبوب لقاح مسبقة. تم تحويل البويضة الناتجة أو الزيجوت الناتج إلى جيل جديد من البوغات.
في الوقت نفسه ، يتم الحفاظ على البويضة الكبيرة المفردة أو المسامية الضخمة الموجودة في sporangium المعدل للنبات البوغي الأصلي داخل البويضة السابقة. يعتبر تطور الأبواغ المغايرة والإندوسبوريا من الخطوات الأولى في تطور البذور التي تنتجها عاريات البذور اليوم وكاسيات البذور.
الطحالب اليوم
طوال 475 مليون سنة ، كانت النباتات الأرضية تعمل على إتقان وتطبيق هذه الإجراءات التطورية. 300000 نوع من النباتات الموجودة اليوم لديها دورة حياة معقدة تتناوب فيها البوغات (الكائنات المنتجة للأبواغ) والنبات المشيجي (الكائنات المنتجة للأمشاج).
في النباتات غير الوعائية ، أي ليس لها جذع أو جذر (الطحالب الخضراء والطحالب وحشيشة الكبد) ، فإن التركيب المرئي للعين المجردة هو الطور المشيجي.
على عكس النباتات الوعائية مثل السرخس ونباتات البذور ، فإنها تحتوي على نباتات بوغية. يولد البوغ من نبات غير وعائي جراثيم أحادية الخلية أحادية الخلية ، وكمنتج من الانقسام الاختزالي ، sporangium.
طوال التاريخ الطبيعي للأرض ، تمكن كل نوع من النباتات من الحفاظ على آليات التنمية المستقلة فيما يتعلق بالعمليات الجنينية وتشريح الأنواع. وفقًا لعلماء الأحياء ، فإن هذه المعلومات ضرورية لمحاولة فهم الأصول التطورية لتناوب الأجيال.
- بينيسي ، أ. (2008). أصل النباتات الأرضية وتطورها المبكر: المشاكل والاعتبارات. علم الأحياء الاتصالي والتكاملي ، 212-218.
- كامبل ، إن إيه وريس ، جي بي (2007). مادة الاحياء. مدريد: افتتاحية Médica Panamericana.
- فريدمان ، و. (2013). جينوم واحد ، وجينان. علم ، 1045-1046.
- جيلبرت ، س. (2005). علم الأحياء النمائي. بوينس آيرس: الافتتاحية Médica Panamericana.
- Sadava، DE، Purves، WH. (2009). الحياة: علم الأحياء. بوينس آيرس: الافتتاحية Médica Panamericana.