Levenscycli |
||||||||
LevencycliDe opeenvolging van volwassen individuen, geslachtscellen, bevruchting, embryo, zelfstandig jong organisme en weer volwassen individuen noemen we de levenscyclus.
Cellen van volwassen individuen hebben twee exemplaren van elk chromosoom, ze hebben dus een dubbele set chromosomen. Dit wordt meestal aangegeven met "2n" of met de term "diploid" (uit het Grieks diplous = dubbel). Geslachtscellen hebben slechts één enkele set chromosomen (aangegeven met "1n", of "haploid"; uit het Grieks haplous = enkel). De speciale deling waardoor haploïde cellen uit diploide cellen ontstaan heet reductiedeling of meiose (meer hierover en over chromosomen in de webserie Celcyclus: Mitose en Meiose). Bij de bevruchting versmelten twee haploïde geslachtscellen weer tot een gewone diploide cel (de zygote); er komen altijd van beide ouders een set chromosomen bij elkaar. Of we een geslachtscel mannelijk of vrouwelijk noemen is een kwestie van afspraak: de mannelijke geslachtscel is klein en beweegt (actief of passief) naar de grote en vrijwel onbeweeglijke eicel toe. De mannelijke geslachtscellen heten spermacellen (uit het Grieks sperma = zaad), de vrouwelijke heten eicel of ovum (uit het Latijnse woord voor ei). Uit de bevruchte eicel kan zich weer een nieuw individu ontwikkelen met een dubbele set chromosomen.
Het wezenlijk verschil tussen de levenscyclus van planten en die van dieren en de mens betreft de vorming van geslachtscellen: in de geslachtsorganen van volwassen dieren en mensen worden door de meiose meteen geslachtscellen gevormd.
De rol van het pollen in het levenscyclus van plantenDe vorming van de sporen vindt plaats in speciale organen. De mannelijke sporen worden bij bloemplanten (Anthofyten, ook Bedektzadigen of Angiospermen genoemd) aangemaakt in de helmknoppen van de meeldraden, bij naaktzadigen (Gymnospermen) in de mannelijke kegels. De vorming van vrouwelijke sporen gebeurt bij bloemplanten in de zaadknoppen van het vruchtbeginsel, bij naaktzadigen in de vrouwelijke kegels (zie "Bloemen en Kegels"). De haploïde gametofyten die uit de (1n) sporen door gewone, mitotische delingen ontstaan, zijn in feite minieme plantjes: aan de mannelijke kant zijn dat de pollenkorrels en aan de vrouwelijke kant de embryozakken. Door een aantal delingen ontstaan in het pollen en in de embryozak de eigenlijke geslachtscellen (gameten): de mannelijke spermacellen en de vrouwelijke eicel. Planten kunnen niet bewegen, om de spermacellen bij de eicellen van een andere plant te brengen moeten ze vervoerd worden. Daarvoor dienen de pollenkorrels: een pollenkorrel is niets anders dan een mannelijk gametofytje, dat op reis gaan om de spermacellen naar de eicellen van een andere plant te brengen en zo de bevruchting mogelijk te maken. Pollenkorrels zijn dus essentieel voor de geslachtelijke voortplanting van alle zaadplanten, zowel naaktzadigen als bedektzadigen. Sporeplanten zoals mossen en varens maken geen pollen, ze verspreiden de sporen via de lucht. Wanneer de sporen daarna op de grond terechtkomen kunnen we gaan kiemen en uitgroeien tot een vrij levende, groene gametofyt (zie: levenscyclus van een mos en een varen).AngiospermenBij de voortplanting van de Angiospermen worden eerst sporen gemaakt met de helft van het aantal chromosomen in de celkern. Uit de mannelijke sporen ontstaan de pollenkorrels waarin de geslachtcellen gemaakt worden,uit de vrouwelijke spore uiteindelijk de eicel. Na bevruchting ontwikkelt zich in de zaadknop weer een embryo met hetzelfde aantal chromosomen als de ouderplanten (meer over bevruchting in Angiospermen).GymnospermenOp de volwassen sporofyt (de boom) van de Gymnospermen ontwikkelen zich zowel mannelijke als vrouwelijke kegels (zie foto's en beschrijvingen van de bouw van kegels). Op de schubben liggen bij de vrouwelijke kegel de zaadknoppen waarin zich achtereenvolgens de sporen, de embryozak met eicellen en na bevruchting de embryos en tenslotte de zaden ontwikkelen. Bij de mannelijke kegels vind je de pollenzakjes waarin zich achtereenvolgens de sporen en pollenkorrels ontwikkelen. Ze liggen open en bloot op de schubben, vandaar de naam Naaktzadigen of Gymnospermen.In de zaadknoppen van de vrouwelijke kegels vindt de reductiedeling (meiose) plaats waardoor er een vier sporen ontstaan. Hiervan gaan er altijd drie dood, er blijft er maar één over die zich tot een vrouwelijke gametofyt ontwikkelt: de embryozak. In de embryozak zitten meestal twee eicellen, waarvan er zich maar één na bevruchting tot een embryo zal ontwikkelen. Na het openspringen van de pollenzakjes komen de pollenkorrels vrij die vervolgens via de lucht de vrouwelijke bloeiwijze kunnen bereiken. De pollenkorrel kan op een éénjarige kegel terechtkomen. De schubjes van de éénjarige vrouwelijke kegel zijn open en in deze opening zit een druppel vloeistof. Pas wanneer de pollenkorrel op deze druppel terecht komt kan hij beginnen te kiemen. Als dat gebeurt is nemen de schubjes de vloeistof op en sluiten de kegels doordat de schubjes iets (naar de top van de kegel toe buigen. Het geheel gaat dan in ruste en pas het volgende jaar zal de gekiemde pollenkorrel een, vaak vertakte, pollenbuis maken die de twee sperma cellen bij de eicellen aflevert. Van de mogelijk twee bevruchte eicellen zal er maar één een levensvatbaar embryo geven. Op het eind van het seizoen is het zaad rijp en kan m.b.v. de grote vleugels door de wind verspreid worden. De vleugels zijn uitgroeisels van de zaadhuid. Op de grond kan het zaad het volgende seizoen kiemen en een nieuwe sporofyt vormen!
Webpagina's en foto's: Jan Derksen en Elisabeth Pierson Tekeningen: Lidwien van der Horst en John Slippens Webontwikkeling: Remco Aalbers |
||||||||
