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植物漫步

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鸟,蜜蜂和世代交替

在我们理解鸟类和蜜蜂(以及花朵)之前,我认为首先建立一些植物学基础知识将是有益的。这可能不是检查授粉的最直接方法,而这正是我们要去的方向,但是您可能会学到从未想到的这个故事的各个方面。

植物学的每门基础课程都涉及代交替的主题,植物生命周期的特征之一,以及随着进化趋势最终导致开花植物占主导地位的“配子体减少”。

我使用引号是因为“减少配子体”听起来像是技术性的,而只想在大自然中外出并欣赏我们的植物的读者可能会在此时退房。可是等等!它并不那么复杂,并且了解此过程可能会使您大开眼界,欣赏自然奇观。那是我们的最终目标。

这样想:想象一下两个相同物种的独立细胞(例如,一个卵细胞和一个精细胞)。通过一个奇妙的过程,这两个细胞联合成为一个细胞。我们称这种联合施肥;我们称这种细胞为二倍体,因为它现在每种染色体都有两个拷贝。我们将卵细胞和精子细胞称为单倍体,因为它们各自都具有完整染色体的一半。

现在想象一下这种二倍体细胞正在生长并被正常的细胞分裂所分裂。每个产生的细胞也是二倍体并且遗传上相同。这种细胞分裂可以继续进行,并且可以发育出专门的组织,分化成茎,叶和生殖结构之类的东西。我们称其为二倍体世代,因为其中的每个细胞都是二倍体。

然后,通过不同类型的细胞分裂,在这种二倍体世代中非常特定的位置,产生了新的细胞,每个细胞只有一组染色体。这些细胞可以通过正常的细胞分裂生长,并在我们称为单倍体世代的过程中发育成分化的组织。这种情况可以继续下去,直到某个时候,两个单倍体细胞在受精中再次聚集在一起,我们看到了另一个二倍体世代的开始。

这样就描述了植物世代的交替:受精发生,二倍体世代通过通常的细胞分裂而诞生并生长(我们称其为有丝分裂)。发生还原性细胞分裂(我们称为减数分裂),单倍体世代生长。这些世代交替出现。您可以看到世代交替的概图 这里 .

还有另外两个术语:单倍体世代称为配子体,因为它产生卵子和精子细胞,我们称其为配子。二倍体世代称为孢子体,因为它最终会产生孢子以传播单倍体世代。

现在,我们对世代的交替以及单倍体,二倍体,配子体和孢子体的词汇有了基本的了解,我们可以回到自然界,看看这些孢子体和配子体采取的不同形式。

在苔藓中,植物的绿色,多叶的“苔藓”部分是配子体。它是光合作用的,是生命周期中最主要,最常见的部分。较高的部分,带有顶部的胶囊,包含孢子。毫不奇怪,它是孢子体。苔藓生命周期的示意图是 这里 .

在蕨类植物中,配子体较小且较不明显。我们看到的大型多叶植物是孢子体,通常在叶子的下侧簇生孢子囊。配子体通常为心形和薄膜状,厚度只有几层。蕨类植物生命周期的示意图是 这里 .

在开花植物中,我们看到的是孢子体,它绝对是显性一代。花粉粒是不成熟的配子体,准备被运到适当的花柱头上,在那里它们会发芽并生长。它们向隐藏在花胚珠中的大孢子生长。开花植物生命周期的示意图是 这里 .

比较这三个植物谱系,我们可以看到“配子体减少”。从苔藓中的自由生活和光合配子体到蕨类植物的短暂且短暂的配子体,再到完全依赖于开花植物中孢子体的微观配子体。

那么我们什么时候去看鸟和蜜蜂呢?花粉的转移就是它们的来源。下个月,我将详细介绍授粉。

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