QUAL È L'ALTERNANZA DELLE GENERAZIONI? - BIOLOGIA - 2025

L' alternanza delle generazioni consiste nella successione di due diverse generazioni della stessa specie. Cioè, le piante alternano generazioni di gametofiti e sporofiti, generazioni aploidi e diploidi. Questo fenomeno è caratteristico del regno vegetale, sebbene possa verificarsi in altri regni.

Le piante gametofite si riproducono sessualmente attraverso i gameti (ecco perché sono chiamate "gametofiti") e sono aploidi, il che significa che hanno cellule che hanno un unico insieme di cromosomi.

Le piante sporofitiche si riproducono asessualmente attraverso le spore (da cui il nome "sporofite") e sono diploidi, il che significa che ogni cromosoma nel nucleo cellulare è duplicato.

Secondo Hofmeister (1862, citato da Haig, David), la prima generazione, il gametofito, è destinata a creare gli organi sessuali, mentre la seconda generazione, lo sporofito, è finalizzata alla produzione di cellule riproduttive in quantità massicce ( spore), che darà origine a un'altra generazione di gametofiti.

Ciclo di alternanza

Gli sporofiti hanno strutture (sporangi) che producono spore attraverso la meiosi, un processo che si riferisce alla divisione cellulare che si traduce in quattro cellule che hanno la metà del carico cromosomico del genitore. Pertanto, queste spore sono aploidi.

Le spore aploidi attraversano un processo di mitosi (divisione cellulare che produce due cellule identiche alla cellula madre), dando origine a organismi gametofiti. Quando raggiungono la maturità, produrranno gameti aploidi: uova e sperma.

I gameti sono prodotti nei gametangi attraverso il processo di mitosi. I gametangi rappresentano l'apparato riproduttivo delle piante: il maschio si chiama antheridium mentre la femmina si chiama archegonium.

L'unione dei gameti prodotti dai gametofiti darà origine a uno zigote diploide, che diventerà un individuo sporofito. Una volta raggiunta la maturità, questa pianta produrrà spore, ricominciando il ciclo.

Una delle due generazioni è dominante mentre l'altra è recessiva. Gli individui dominanti tendono a vivere più a lungo e crescere più a lungo degli altri. Gli individui recessivi sono generalmente molto piccoli e, in alcuni casi, vivono nell'organismo dominante.

Nelle piante non vascolari o briofite, i gametofiti sono dominanti; tuttavia, nelle piante vascolari, gli sporofiti sono dominanti.

Alternanza di generazioni in briofite

Le briofite sono piante non vascolari, il che significa che non hanno un sistema circolatorio, quindi dipendono dall'umidità dell'ambiente per sopravvivere. Sono generalmente di piccole dimensioni.

Gli individui gametofiti sono la generazione dominante di questa specie. Un esempio di queste piante è il muschio.

Alternanza di generazioni nel muschio

I muschi sono piante non vascolari, il che significa che la generazione di gametofiti è quella dominante. La parte più sviluppata del muschio è il gametofito e nella parte superiore si vede la pianta dello sporofito, che è piccola.

Alcuni di questi gametofiti hanno antheridia, che sono a forma di sacco, mentre altri hanno l'archegonia, che sono a forma di bottiglia. Negli anteridi si producono un gran numero di anterozoidi che possono essere spostati grazie a un flagello (filamento situato sulla parete esterna della cellula, simile a una frusta).

In archegonia, invece, si produce un'unica oosfera, priva di flagelli e quindi immobile. Gli anterozoidi vengono rilasciati all'esterno e, aiutati dall'umidità della pianta, si spostano nell'oosfera, fertilizzandola per creare uno zigote.

Questi zigoti hanno cromosomi di entrambi i genitori e danno origine alla generazione diploide o sporofita. Va notato che gli zigoti diploidi sono estremamente vulnerabili, per questo la pianta portatrice di oosfera li tiene dentro di sé e, in questo modo, la pianta dello sporofito cresce sulla pianta gametofita.

L'individuo sporofito è composto da un filamento che culmina in una capsula che ricorda una campana. Una volta che lo zigote è maturato, la capsula si apre e rilascia minuscole cellule aploidi che cresceranno come individui gametofiti.

Foto recuperate da word-builders.org

Alternanza di generazioni nelle tracheofite

Le tracheofite sono piante che hanno tessuti vascolari. Si dividono in gimnosperme (piante di conifere) e angiosperme (piante da fiore). A differenza delle briofite, queste piante proteggono i loro embrioni attraverso i semi.

La generazione diploide, o sporofita, è quella dominante. Un esempio di pianta tracheofita è la felce.

Alternanza di generazioni nelle felci

La parte più visibile delle felci è uno sporofito. Lo sporofito produce foglie chiamate fronde, che producono sori, grappoli di minuscole spore. Quando i sori maturano, le spore vengono rilasciate e alla fine approdano.

Queste spore danno origine al gametofito, chiamato prothalo, che è molto piccolo e cresce separatamente dalla pianta madre.

Il suo ciclo vitale si riduce a un paio di giorni. Questi organismi producono gameti che successivamente si uniranno ad altri. La nuova pianta, lo sporofito, cresce sul gametofito, che si deteriora e alla fine muore, iniziando un nuovo ciclo.

Alternanza di generazioni nelle angiosperme

Come nelle felci, la pianta dominante nelle angiosperme è uno sporofito. D'altra parte, il gametofito è una minuscola struttura che si trova nel fiore della pianta. Nelle angiosperme ci sono due processi di fecondazione.

Nel primo, una cellula maschile si fonde con una cellula aploide, dando origine a uno zigote diploide. Nel secondo processo, una cellula maschile si fonde con un altro diploide, creando l'endosperma, il tessuto di riserva da cui nascono i semi delle angiosperme.

Riferimenti

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