stringtranslate.com

Моноиция

Монодомия ( / mɒˈn oʊəs i / ) — половая система у гаплоидных растений (в основном мохообразных ) , при которой и сперма , и яйцеклетки производятся на одном и том же гаметофите , в отличие от двудомности , при которой каждый гаметофит производит только сперму или яйцеклетки , но никогда и то, и другое. [ 1] [2] Как однодомные ( / mɒˈn oʊəkəs / ) [ 3] так и двудомные гаметофиты производят гаметы в гаметангиях путём митоза , а не мейоза , так что сперма и яйцеклетки генетически идентичны своему родительскому гаметофиту.

Было высказано предположение, что моноидии могут иметь преимущества в засушливых местообитаниях, где способность производить спорофиты ограничена из-за недостатка воды. [4] : 292 

Монойность похожа на моноэцию (и часто ее путают с ней ), которая относится к семенным растениям ( сперматофитам ) и обозначает отдельные мужские и женские шишки или цветки на одном и том же растении.

Этимология и история

Слово monoicous и родственные ему формы mon(o)ecious происходят от греческого mόνος ( mónos ), одиночный , и οἶκος ( oîkos ) или οἰκία ( oikía ), дом . Слова dioicous и di(o)ecious происходят от οἶκος или οἰκία и δι- (di-), дважды, двойной. ( (o)e — это латинский способ транслитерации греческого οι , тогда как oi — более простой современный способ.) Как правило, термины «monoicous» и «dioicous» были ограничены описанием гаплоидной сексуальности ( гаметофитной сексуальности) и, таким образом, используются в основном для описания мохообразных , у которых гаметофит является доминирующим поколением. Между тем, термины «однодомный» и «двудомный» используются для описания диплоидного полового размножения ( спорофитного полового размножения) и, таким образом, используются для описания трахеофитов (сосудистых растений), у которых спорофит является доминирующим поколением. [5] [6] : 82  Однако это использование, хотя и точное, не является универсальным, и термины «однодомный» и «двудомный» все еще используются некоторыми бриологами для обозначения гаметофита. [7]

Происшествие

40% мхов являются однодомными. [8]

Сексуальность бриофитов

Мохообразные имеют жизненные циклы, в которых доминирует гаметофит . Более долгоживущее, более заметное автотрофное растение — гаметофит. Спорофит у мхов и печеночников состоит из неразветвленного стебля (щетинки), несущего один спорангий или спорообразующую капсулу. Даже когда они способны к фотосинтезу, как у мхов и роголистников, спорофитам бриофитов требуется дополнительный фотосинтез от гаметофита для поддержания роста и развития спор, и они зависят от гаметофита в плане поставок воды, минеральных веществ и азота. [9] [10]

Антеридии и архегонии часто группируются. Группа антеридиев называется андроцеем, а группа архегоний называется гинецеем. (Обратите внимание, что эти термины имеют разное значение, когда используются для обозначения структур цветка.)

Мохообразные имеют наиболее сложные гаметофиты среди всех живых наземных растений и, следовательно, имеют большое разнообразие положений гаметангиев и моделей развития.

Гаметангии обычно располагаются на верхушках побегов, но их также можно обнаружить в пазухах листьев, под слоевищами или на сложных структурах, называемых гаметангиеофорами.

Виды бриофитов могут быть:

Роль в выживании

Могут быть как селективные преимущества, так и селективные недостатки для организмов, которые являются однодомными или двудомными. Однодомные мохообразные могут легко размножаться половым путем, поскольку оба пола могут быть обнаружены в одном организме. С другой стороны, это может привести к инбридингу и снижению генетической изменчивости внутри популяций. [11] Двудомные организмы обязательно обмениваются генами с другими организмами вида во время полового размножения, увеличивая гетерозиготность и изменчивость (при достаточно большой изменчивой популяции спариваний). Однако, если организмы изолированы, они могут размножаться только бесполым путем, что может со временем представлять серьезный селективный недостаток. Таким образом, распространение спермы мохообразных может быть ключом к долголетию видов, особенно у двудомных видов. В то время как распространение спермы обычно пассивно, при этом сперма распространяется через воду, некоторые виды демонстрируют очень активные механизмы распространения, такие как воздушное распространение, недавно описанное у печеночника Conocephalum conicum . [12]

Эволюция

Предковая половая система у мохообразных неизвестна, но предполагается, что однодомность и двудомность эволюционировали несколько раз. [13]

В роде печеночников Radula было обнаружено, что моноидность была недавним эволюционным приобретением, связанным с эпифитизмом , возникшим 6 раз. [14] : 72 

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Crandall-Stotler, BJ & Bartholomew-Began, SE (2007). Morphology of Mosses (Phylum Bryophyta) . В: Flora of North America Editorial Committee, eds. (1993+). Flora of North America North of Mexico . 16+ томов. Нью-Йорк и Оксфорд. Том 27, 2007.
  2. ^ Белл, П. Р. и Хелмсли, А. Р. (2000). Зеленые растения, их происхождение и разнообразие (2-е изд.). Cambridge University Press.
  3. ^ "monoicous". Словарь английского языка Lexico UK . Oxford University Press . Архивировано из оригинала 21 декабря 2021 г.
  4. ^ Виндзор, Джон и Лесли Ловетт-Дуст Профессор биологии Университета (1988-07-07). Экология размножения растений: Модели и стратегии: Модели и стратегии. Oxford University Press, США. ISBN 978-0-19-802192-6.
  5. ^ Villarreal, JC; Renner, SS (2013). «Корреляты однодомности и двудомности у роголистников, очевидной сестринской группы сосудистых растений». BMC Evolutionary Biology . 13 (239): 1471–2148. Bibcode :2013BMCEE..13..239V. doi : 10.1186/1471-2148-13-239 . PMC 4228369 . PMID  24180692. 
  6. ^ Buck WR & Goffinet B (2000). "Морфология и классификация мхов". В Shaw AJ & Goffinet B (ред.). Bryophyte Biology . Нью-Йорк: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-66794-4.
  7. ^ См., например, Taylor, Eppley & Jesson 2007.
  8. ^ Геномы и эволюция харофитов, мохообразных, плауновидных и папоротников. Academic Press. 2016-03-23. С. 109. ISBN 978-0-12-801324-3.
  9. ^ Томас, Р. Дж.; Стэнтон, Д. С.; Лонгендорфер, Д. Х.; Фарр, М. Э. (1978). «Физиологическая оценка пищевой автономии спорофита роголистника». Botanical Gazette . 139 (3): 306–311. doi :10.1086/337006. S2CID  84413961.
  10. ^ Glime, JM (2007). Bryophyte Ecology . Vol. 1. Physiological Ecology . Электронная книга, спонсируемая Мичиганским технологическим университетом и Международной ассоциацией бриологов. Доступно 4 марта 2013 г. по адресу http://www.bryoecol.mtu.edu/chapters/5-9Sporophyte.pdf Архивировано 26.03.2013 в Wayback Machine .
  11. ^ Тейлор, П. Дж.; Эппли, С. М. и Джессон, Л. К. (2007). «Спорофитная инбридинговая депрессия у мхов встречается у видов с раздельными полами, но не у видов с комбинированными полами». Американский журнал ботаники . 94 (11): 1853–9. doi : 10.3732/ajb.94.11.1853 . PMID  21636380.
  12. ^ Симамура, Масаки; Ямагучи, Томио; Дегучи, Хиронори (2007). «Передаваемая по воздуху сперма Conocephalum conicum (Conocephalaceae)»". Журнал исследований растений . 121 (1): 69–71. doi :10.1007/s10265-007-0128-6. PMID  18058191. S2CID  37902329.
  13. ^ McDaniel, Stuart F.; Perroud, Pierre-François (2012). «Приглашенная перспектива: бриофиты как модели для понимания эволюции половых систем». The Bryologist . 115 (1): 1–11. doi :10.1639/0007-2745-115.1.1. ISSN  0007-2745. JSTOR  41486736. S2CID  85943617. Архивировано из оригинала 23.08.2021 . Получено 23.08.2021 .
  14. ^ Рамават, Кишан Гопал; Мерийон, Жан-Мишель; Шиванна, КР (19 апреля 2016 г.). Репродуктивная биология растений. ЦРК Пресс. ISBN 978-1-4822-0133-8.