Моностия ( / m ɒ ˈ n oʊ ə s i / ) — половая система у гаплоидных растений (в основном мохообразных ), при которой и сперматозоиды, и яйцеклетки образуются на одном и том же гаметофите , в отличие от двудомной , где каждый гаметофит производит только сперму или яйцеклетку, но никогда и то, и другое. [1] [2] Как однодомные ( / m ɒ ˈ n oʊ ə k ə s / ) [3], так и двудомные гаметофиты производят гаметы в гаметангиях путем митоза , а не мейоза , так что сперма и яйцеклетки генетически идентичны их родительскому гаметофиту.
Было высказано предположение, что монойность может иметь преимущества в засушливых местах обитания, где способность производить спорофиты ограничена из-за нехватки воды. [4] : 292
Моностия похожа на моноэцию и часто отождествляется с ней , которая применяется к семенным растениям ( сперматофитам ) и относится к отдельным мужским и женским шишкам или цветкам на одном и том же растении.
Слово monoicous и родственные ему формы mon(o)ecious происходят от греческого mόνος ( monos ), одиночный , и οἶκος ( oîkos ) или οἰκία ( oikia ), дом . Слова двуличный и ди(о)оциус произошли от οἶκος или οἰκία и δι- (ди-), дважды, двойной. ( (o)e — латинский способ транслитерации греческого οι , тогда как oi — более простой современный способ.) Как правило, термины «моноидный» и «двоякий» ограничиваются описанием гаплоидной сексуальности ( гаметофитной сексуальности) и являются таким образом, используется в первую очередь для описания мохообразных , у которых гаметофит является доминирующим поколением. Между тем, слова «однодомный» и «раздельнополый» используются для описания диплоидной сексуальности ( спорофитной сексуальности) и, таким образом, используются для описания трахеофитов (сосудистых растений), в которых спорофит является доминирующим поколением. [5] [6] : 82 Однако это использование, хотя и точное, не является универсальным, и некоторые бриологи до сих пор используют термины «однодомный» и «раздельнополый» для обозначения гаметофита. [7]
40% мхов однояйцевые. [8]
В жизненном цикле мохообразных преобладают гаметофиты . Более долгоживущее и более заметное автотрофное растение — это гаметофит. Спорофит мхов и печеночников состоит из неразветвленного стебля (щетинки), несущего единственный спорангий или спорообразующую капсулу. Даже если они способны к фотосинтезу, как у мхов и роголистников, спорофиты мохообразных требуют дополнительного фотосинтата из гаметофита для поддержания роста и развития спор и зависят от гаметофита в плане поставок воды, минеральных питательных веществ и азота. [9] [10]
Антеридии и архегонии часто собраны в группы. Скопление антеридиев называется андроцеем, а скопление архегониев — гинецеем. (Обратите внимание, что эти термины имеют другое значение применительно к цветочным структурам.)
Мохообразные имеют наиболее сложные гаметофиты из всех живых наземных растений и, следовательно, имеют большое разнообразие положений гаметангиев и моделей развития.
Гаметангии обычно располагаются на кончиках побегов, но их также можно найти в пазухах листьев, под слоевищами или на сложных структурах, называемых гаметангиофорами.
Виды мохообразных могут быть:
У одно- и двудомных организмов могут быть как селективные преимущества, так и селективные недостатки. Моноидные мохообразные легко размножаются половым путем, поскольку оба пола могут находиться 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 спаривающейся популяции). Однако в случае изоляции организмы могут размножаться только бесполым путем, что со временем может стать серьезным недостатком селекции. Таким образом, распространение сперматозоидов мохообразных может иметь ключевое значение для долголетия видов, особенно двудомных видов. Хотя распространение сперматозоидов обычно является пассивным, при этом сперматозоиды рассеиваются через воду, некоторые виды демонстрируют очень активные механизмы распространения, такие как распространение по воздуху, недавно описанное у печеночника Conocephalum conicum . [12]
Предковая половая система мохообразных неизвестна, но предполагается, что моно- и двудомность развивались несколько раз. [13]
У рода печёночников Radula было обнаружено, что моноидность была недавним эволюционным приобретением, связанным с эпифитизмом , возникающим 6 раз. [14] : 72