WAT IS GAMETOFYT? (VOORBEELDEN IN VERSCHILLENDE SOORTEN) - BIOLOGIE - 2026

De gametofyt is een meercellig haploïde organisme dat afkomstig is van een haploïde sporen met een groep chromosomen. Het komt overeen met de haploïde fase van een plant, bestemd om gameten te produceren, en met de seksuele fase in een van de twee alternatieve fasen in de levenscyclus van landplanten en zeealgen.

Dit organisme ontwikkelt geslachtsorganen die aanleiding geven tot gameten, dit zijn haploïde geslachtscellen die betrokken zijn bij de bevruchting. Dit geeft aanleiding tot een diploïde zygoot, dat wil zeggen, het heeft twee sets chromosomen.

Gametofyten groeien in een terrarium. Onbekende soort. Random Tree, van Wikimedia Commons

Van deze twee sets chromosomen komt de ene overeen met de vader en de andere met de moeder. Celdeling van de zygote produceert een nieuw diploïde meercellig organisme.

In de tweede fase van de levenscyclus die bekend staat als de sporofyt, is het zijn functie om haploïde sporen te produceren door celdeling, meiose genaamd.

De morfologie van de gametofyt hangt af van het geslacht, dat wil zeggen dat de vrouwelijke één vorm hebben en de mannelijke een andere andere vorm.

Gametophyte in Bryophytes

In deze plantengroep (mossen, levermossen en gehoornd) is de gametofyt het meest prominente stadium van de biologische cyclus.

Deze bryophyte-gametofyt heeft een lange levensduur en is onafhankelijk vanuit voedingsoogpunt. Sporofyten zijn over het algemeen gehecht aan gametofyten en hebben deze nodig.

In mossen begint de sporen te groeien door te ontkiemen en vormt een filament van cellen dat protonema wordt genoemd.

Bij het rijpen ontwikkelt de gametofyt zich in de vorm van dichte scheuten die aanleiding geven tot de geslachtsorganen of gametangia die de producenten van gameten zijn. Eieren worden geproduceerd in archegonia en sperma in antheridia.

In groepen zoals levermossen die behoren tot de orde Marchantiales, zijn gameten afkomstig van gespecialiseerde organen die gametoforen of gametangioforen worden genoemd.

Gametofyten in vaatplanten

In alle vaatplanten (met stam, bladeren en wortels) overheersen sporofyten met een neiging tot kleine, van sporofyt afhankelijke vrouwelijke gametofyten. Dit werd steeds duidelijker naarmate planten evolueerden naar de vorm van reproductie door zaden.

Varens produceren slechts één soort sporen, homosporen genaamd. De gameten zijn exosporisch, wat betekent dat gametofyten vrij leven en buiten de sporenwand evolueren.

Deze exosporische gametofyten kunnen biseksueel (eenhuizig) zijn, dat wil zeggen, met het vermogen om in hetzelfde lichaam sperma en eieren te produceren. Als ze gespecialiseerd zijn in vrouwelijke en mannelijke organismen, worden ze afzonderlijk tweehuizig genoemd.

Heterospore vaatplanten (ze produceren zowel megaspores als microsporen) hebben een gametofyt die zich endosporisch ontwikkelt, binnen de wand van de sporen. In dit geval zijn de gametofyten tweehuizig en produceren ze eieren of sperma, maar nooit beide.

Gametofyten in varens

In varens zijn gametofyten klein, fotosynthetiseren ze en hebben ze een vrije levensstijl, omdat ze de sporofyt niet nodig hebben voor hun voedsel.

In de Leptosporangiado dryopteris-soort, een varen, is de gametofyt autotroof (hij maakt zijn eigen voedsel), hij fotosynthetiseert en heeft een structuur die de prothalo wordt genoemd en die gameten produceert. De prothalo houdt de sporofyt in zijn vroege meercellige ontwikkelingsstadium.

In sommige groepen, met name in de genealogische tak (Psilotaceae en Ophioglossaceae), bevinden gametofyten zich ondergronds en overleven ze het aangaan van mycotrofe relaties met schimmels.

Gametofyten in lycofyten

Er worden twee verschillende soorten gametofyten geproduceerd in lycofyten. In de families Huperziaceae en Lycopodiaceae zijn uit sporen gekiemde gametofyten vrijlevende, ondergrondse en mycotroof, wat betekent dat ze hun voedsel verkrijgen via symbiotische relaties met schimmels.

In de families Selaginella en Isoetes blijven de megaspores gehecht aan de oorspronkelijke sporofyt en ontwikkelt zich daarin een megagametofyt.

Naarmate ze volwassen worden, openen de kloven op de kruising van het trilet om de toegang van mannelijke gameten in de archegonia te vergemakkelijken, waar ze contact maken met de eitjes.

Gametofyten in zaadplanten

Planten met zaden worden angiospermen en gymnospermen genoemd, ze zijn allemaal endosporen en heterosporen.

In deze planten transformeren de gametofyten in meercellige organismen wanneer ze zich binnen de wand van de sporen bevinden en de megaspores worden vastgehouden in het sporangium.

In zaadplanten staat de microgametofyt bekend als stuifmeel. De microgametofyten van de zaadplant bestaan ​​uit twee of drie cellen wanneer de stuifmeelkorrels het sporangium verlaten.

Alle zaadplanten zijn heterosporen en produceren sporen van verschillende groottes: grote vrouwelijke sporen en kleine mannelijke sporen.

De megagametofyt ontwikkelt zich binnen de megaspore in vasculaire zaadloze planten en binnen het megasporangium in een kegel of bloem van zaadplanten.

De microgametofyt van de zaden, de stuifmeelkorrel, reist naar de plaats waar de eicel is, gedragen door een fysieke of dierlijke vector en produceert daar door mitose twee zaadcellen.

Gymnospermen

In gymnospermplanten bestaat de megagametofyt uit enkele duizenden cellen en heeft een tot meerdere archegonia, elk met een enkele eicel. De gametofyt wordt omgezet in weefsel om voedsel in het zaad op te slaan.

Bedektzadigen

In angiospermplanten wordt de megagametofyt teruggebracht tot enkele kernen en cellen en wordt deze de embryozak genoemd. De representatieve embryozak heeft zeven cellen en acht kernen, waarvan er één de eicel is.

Twee kernen komen samen met een spermakern om het endosperm te vormen, dat vervolgens wordt omgezet in weefsel om voedsel in het zaad op te slaan.

Zaadplanten worden gekenmerkt doordat de megaspore wordt vastgehouden in de sporofyt, door weefsels die integumenten worden genoemd. Deze hebben de functie om het megasporangium te omhullen en te beschermen.

In gymnospermplanten zijn de megaspores omgeven door één omhulsel, terwijl ze bij angiospermplanten omgeven zijn door twee omhulsels.

De verzameling gevormd door het megasporangium, de megaspoor en de integumenten wordt zaadknop genoemd. Binnen elke zaadknop evolueert een vrouwelijke gametofyt uit een megaspoor die een of meer vrouwelijke gameten produceert.

Wanneer de stuifmeelkorrels ontkiemen en de groei begint, begint het verschijnen van een stuifmeelbuis waarvan de functie de introductie is van de mannelijke gameten in de vrouwelijke gametofyt in de zaadknop.

In zaadplanten blijft de vrouwelijke gametofyt in de sporofyt-eicel. Mannelijke gametofyten worden aangetroffen in stuifmeelkorrels en zijn reizigers, daarom kunnen ze over lange afstanden worden vervoerd door wind of door bestuivers, afhankelijk van de soort.

Gametofyten bij dieren

Bij dieren begint de evolutionaire ontwikkeling met een ei of zygote, die een reeks mitosen doorloopt om een ​​diploïde organisme te produceren.

Terwijl het zich ontwikkelt en rijpt, vormt het haploïde gameten op basis van bepaalde diploïde cellijnen door meiose. Meiose wordt gametogeen of gametisch genoemd.

Deze cyclus is bij alle dieren aanwezig. Hoewel er geen afwisseling van generaties is, is er een afwisseling van twee nucleaire fasen, een haploïde (de gameten) en de andere diploïde (ontwikkeling van een organisme door mitose uitgaande van een ei of zygoot).

Daarom is meiose gametisch en wordt deze cyclus als de meest geëvolueerde in levende organismen beschouwd.

Heteromorfie van gametofyten

In planten die heteromorfe gametofyten bezitten, zijn er twee soorten gametofyten. Omdat ze verschillende vormen en functies hebben, worden ze heteromorfen genoemd.

De gametofyt die verantwoordelijk is voor het produceren van eitjes wordt megagametofyt genoemd vanwege zijn grote omvang, en de gametofyt die verantwoordelijk is voor de productie van sperma wordt microgametofyt genoemd. Als gametofyten eieren en sperma op afzonderlijke planten produceren, worden ze tweehuizig genoemd.

Heterosporous planten zoals bepaalde lycophytes, watervarens, evenals alle gymnospermen en angiospermen, hebben twee verschillende sporangia. Elk van hen produceert een enkele spore en een enkel type gametofyt.

Maar niet alle heteromorfe gametofyten zijn afkomstig van heterosporische planten. Dit betekent dat sommige planten verschillende ei- en spermaproducerende gametofyten hebben.

Maar deze gametofyten zijn afkomstig van hetzelfde type sporen in hetzelfde sporangium, een voorbeeld hiervan: de plant Sphaerocarpos.

Referenties

1. Bennici, A. (2008). Oorsprong en vroege evolutie van landplanten: problemen en overwegingen. Communicatieve en integratieve biologie, 212-218.
2. Campbell, NA en Reece, JB (2007). Biologie. Madrid: Redactie Médica Panamericana.
3. Gilbert, S. (2005). Ontwikkelingsbiologie. Buenos Aires: Redactie Médica Panamericana.
4. Zon, T. (2014). Seks en de enkele varen. Wetenschap, 423-424.
5. Whittier, D. (1991). De Fern Gametophyte. Wetenschap, 321-322.