5. Varens – Selaginella, Lycopodium BioDiversiteit HtS Lycophytes (Phylum Lycophyta) Selaginella apoda, a spike moss Isoetes gunnii, a quillwort Strobili (clusters of sporophylls) 2.5 cm Diphasiastrum tristachyum, a club moss 1 cm
Campbell Hfst. Campbell BioDiversiteit Binnen vaatplanten treden nog een aantal ander veranderingen op. Al deze andere veranderingen hebben te maken met reproductie en verspreiding. Mossen en varens verspreiden zich met sporen: een verspreidingsagent, klein, verspreid door de wind en met maar minimale voedselreservers, maar en daarin schuilt het geheim: waterdicht: je zou dit kunnen vergelijken met de leerachtige of kalkachtige bescherming van een reptiel. Er ontstaat binnen de zaadplanten naast een differentiatie in mannelijke en vrouwelijke gameten, en geslachtsorganen ook: mega- en microsporen -> mega- en microgametofyt.
Campbell Hfst. Campbell BioDiversiteit Binnen vaatplanten treden nog een aantal ander veranderingen op. Al deze andere veranderingen hebben te maken met reproductie en verspreiding. Mossen en varens verspreiden zich met sporen: een verspreidingsagent, klein, verspreid door de wind en met maar minimale voedselreservers, maar en daarin schuilt het geheim: waterdicht: je zou dit kunnen vergelijken met de leerachtige of kalkachtige bescherming van een reptiel. Er ontstaat binnen de zaadplanten naast een differentiatie in mannelijke en vrouwelijke gameten, en geslachtsorganen ook: mega- en microsporen -> mega- en microgametofyt.
Uitleg verschil in cycli: Homospoor: al eerder uitgelegd Heterospoor: opdeling in mannelijk en vrouwelijk a.h.w. naar voren gehaald. Verder is er een overgang in de gametofyten van planten waarin de sporofyt domineerd. De uniforme sporen van homopspore planten ontwikkelen zich vaak tot een soort plant met mannelijke (archegonia) en vrouwelijk (antheridia) organen. Maar de megasporen en microsporen van heterospore planten zoals Selaginella ontkiemen en vormen twee verschillende soorten gametofyten, een met enkel archegonia en een met enkel antheridia. Microspore=pollenkorrel
Rechts een wolfsklauw een (zaadloze) vaatplant die sporen produceert die gelijk zijn wat betreft de vorm en functie en die een gametofyt leveren met zowel mannelijke als vrouwelijke voortplantingsorganen. Links een selaginella even een sporenplant met vaten die twee typen sporen vormt; macro en microsporen. De macrosporen leveren een vrouwelijke gametofyt waarvan de gehele ontwikkeling binnen de wand van de sporen afspeelt met een uitzondering van een kleine opening in de wand waadoor de mannelijke gameten de eicel kunnen bereiken.
Campbell Hfst. Campbell BioDiversiteit Selaginella sp. : Mega- en microsporangium: deze heterosporie komt dus al voor bij varens alleen komt hier de megaspore (en dus de megagametofyt) nog vrij: daarom nog geen zaadplant.
Campbell Hfst. Campbell BioDiversiteit In vaatplanten domineerd de diploide fase. De grote varens die je ziet zijn diploid, de haploide fase is vaak klein en onbeduidend. (Dit voorbeeld van Lycopodiales) Als je kijkt naar deze megaspore, met daarin de megagametofyt en je bedenkt dat de megagametofyt niet meer vrij komt (let op flessenhalzen van de archegonia linksboven). En je bedenkt dat zelfs de bevruchting al plaatsvindt voordat de megagametofyt uit de spore komt dan kun je begrijpen dat de “losse” megagametische fase geheel in de sporofyt blijft. Het is welliswaar nog altijd de spore die de eenheid van verspreiding is, maar je kunt het toch beschouwen als de overgang van spore naar zaadplanten (het niet meer vrijkomen van de megagametofyt).
Campbell Hfst. Campbell BioDiversiteit Zaadplanten reduceren de gametofyt zelfs nog verder: In angiospermen is de gametofyt nog maar een paar cellen groot (COO plantenrijk). De megagametofyt komt niet meer vrij uit de moederplant: het wordt een onderdeel van het zaadknop : endosporie. Integumenten (onderdeel sporofyt) groeien om de megaspore. Lees na: Campbell 30
Campbell Hfst. Campbell BioDiversiteit Voorbeeld van een overgang van de sporeplanten naar de zaadpplanten: Pachytesta, een zaadvaren . Je ziet hier een varenachtig blad met een zaadknop (zaaknop op het blad en niet op een stengel, dus het is een zaadplant en geen sporenplant. De zaadknop zit op de plek van het sporangium).
Micro en macro-sporofylen zijn verenigd in macro en microstrobili.
Campbell Hfst. Campbell BioDiversiteit Sporangia zijn omgeven door een intgument dat uit twee lagen bestaat. Deze zaadknoppen worden als het ware ingerold in een bladachtige structuur (carpel) waardoor ze aan de buitenlucht worden onttrokken . We spreken van bedekt zadigen. Waren bij de naaktadigen de microsporofylen en macrosporofylen in twee afzonderlijke structuren te vinden bij de bedektzadigen vinden wij deze twee type sporangia in een structuur de bloem Nog een stap verder: Binnen één speciale structuur worden nu microsporen en megasporen ontwikkeld: de bloem. Je kunt je de evolutie hiervan voorstellen als een aanpassing van het blad. Een laatste stap: carpellen -> vruchten: nu niet behandeld. Carpel=vruchtblad
Campbell Hfst. Campbell BioDiversiteit Microsporen -> in de meeldraad leveren en de pollenkorrels, zullen vrijkomen Megasporen -> toenemende afhankelijkheid van de sporofyt. Verdere reductie megagametofyt: Megasporangium Megaspore Megagametofyt: 8 cellen (kernen 1 Eicel 7 vegetatieve cellen Integumenten Dit alles vormt samen de zaadknop. Dit is dus de ultieme reductie en inkapseling bij bloemplanten: Binnen integumenten vinden we nog alle stadia, maar gametofyt bestaat nog slechts uit enkele cellen. [[Waarom praten we nog van generatiewisseling ipv diploide organismen?]]
Campbell Hfst. Campbell BioDiversiteit Groenwieren –> landplanten: trends, in eerste instantie met waterbehoefte samenhangend Trends: * Afnemende afhankelijkheid van water wat betreft de voortplanting Reproductie, mannelijke gameten * Toenemende aanpassing aan droogte wat betreft de gehele plant Vegetatieve organen; stengels, hout, bladeren, wortels * Scheiding vegetatieve organen en reproductieve organen Niet overal sporangia (bijv. Varens) maar in speciale structuren (bijv. bloem) Deze aanpassingen hebben de planten in staat gesteld nieuw terrein te bezetten dat voorheen niet geschikt was. Daarbij hebben ze ook de mogelijkheden geschapen voor andere soorten van de nieuwe biotopen gebruik te maken. M.a.w. diversiteit leidt tot diversiteit. Als voorbeeld mossen, die niet zelf makkelijk op open bodem groeien in de tropen maar wel veel in bos worden gevonden.
Campbell Hfst. Campbell BioDiversiteit
Campbell Hfst. Campbell BioDiversiteit Wieren: zeer grote verscheidenheid, zowel in vorm en ecologie van de organismen als ook in de geslachtelijke voortplanting. Groenwieren: afwisselende n en 2n generaties (multicellulair en vrijlevend ): haplo-diplonten Afwisseling van generaties: In planten is afwisseling van generaties een sleutel eigenschap geworden. In Ulva , de zeesla, een groenwier, is dit te zien. De zygote vermenigvuldigd zich om een thallus te vormen, de bekende platte groene structuur die eruit ziet als sla als deze op de rotsen ligt. Speciale regio’s op de thallus produceren vervolgens haploide sporen die uitgroeien tot nog meer thalli. Het verschil is wel dat deze thalli nu haploid zijn, ook al zien ze er precies uit zoals hun diploide ouder. De thalli produceren dan gameten die fuseren en weer uitgroeien tot diploide thalli. De diploide thallus wordt sporofyt genoemd en de haploide thallus heet gametofyt. De diploide sporofyt alterneert dus met de haploide gametofyt en bij de zeesla kun je dus geen verschil zien zonder een krachtige micorscoop. Let op zowel de sporen als de gameten zijn beweeglijk. De zygote kiemt meteen daar zeewaters anders dan vaak in een zoetwatermilieu het geval is Daar waar zoet water bijvoorbeeld in de winter kan bevriezen of in de zomer door uitdrogen afwezig is, zien we vaak dat in de levenscycli zygotes zich inkapselen om zo de ongustige omstandigheden kunnen overleven tot dat de omstandigheden weer gunstig zijn. Zoals bij Chlamydomonas, die ik eerder behandelde. Achtergrond: - het voorkomen van oögamie bij groenwieren (grote immobiele vrouw. gameet versmelt met mobiele mannelijke gameet).
Campbell Hfst. Campbell BioDiversiteit Geef aan waar een aantal van de 7 stappen zitten en laat zien hoe ze tot extra diversiteit hebben geleid.
Campbell Hfst. Campbell BioDiversiteit Geef aan waar een aantal van de 7 stappen zitten en laat zien hoe ze tot extra diversiteit hebben geleid.
Campbell Hfst. Campbell BioDiversiteit Geef aan waar een aantal van de 7 stappen zitten en laat zien hoe ze tot extra diversiteit hebben geleid.
![Stap 6 (1) ,[object Object],[object Object],BioDiversiteit HtS](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)