Smjena generacija

Smjena generacija – poznata i kao smjena faza i metageneza – je tip životnog ciklusa koji se javlja kod nekih biljaka i algi u grupama Archaeplastida i Heterokontophyta koje imaju izražene haploidne spolne i diploidne bespolne faze. U tim skupinama, višećelijski gametofit, koji ima haploidan (n) broj hromosoma, smjenjuje se s višećelijskim sporofitom, koji je diploidnim 2n brojem hromosoma, sačinjenog od "n"parova. Zreli sporofit stvara spore, putem mejoze, u procesu kojim se broj hromosoma smanjuje na pola, iz 2n na n.^[1][2]

Haploidne spore klijaju i izrastu u haploidni gametofit. U zrelosti, gametofit stvara gamete putem mitoze, koja ne menja broj hromosoma. Dva gameta (koji potiču iz različitih organizama iste vrste ili iz istog organizma) oplodnjom stvaraju zigot, koji se razvija u diploidni sporofit. Ovaj ciklus, od gametofita do gametofita (ili podjednako od sporofita do sporofita), način je na koji se sve kopnene biljke i mnoge alge podvrgavaju spolnoj reprodukciji.

Odnos sporofita i gametofita varira između različitih grupa biljaka. U onim algama koje imaju naizmjenično generacije, sporofiti i gametofiti su zasebni – neovisni organizmi koji mogu ali ne moraju imati sličan izgled. U mahovina jetrenjača i Anthocerotophyta, sporofit je manje razvijen od gametofita i u velikoj mjeri ovisi o njemu. Iako sporofiti mahovine mogu fotosintetizirati, potrebna je dodatna fotosinteza iz gametofita kako bi se održao rast i razvoj spora i ovisili o njemu za opskrbu vodom, mineralnim hranjivim tvarima i dušikom. Nasuprot tome, u svim modernim vaskularnim biljkama gametofit je manje razvijen od sporofita, iako su njihovi devonski preci imali gametofite i sporofite približno jednake složenosti. U paprati, gametofit je mali i spljošten autotrofni protalus na kojem je mladi sporofit kratkotrajno ovisan u svojoj prehrani. U cvjetnica je smanjenje gametofita mnogo ekstremnije; sastoji se od samo nekoliko ćelija koje u potpunosti rastu unutar sporofita.

Životinje se drugačije razvijaju. Oni direktno proizvode haploidne gamete. Ne nastaju haploidne spore koje bi se mogle podijeliti, tako da nemaju haploidni gametofit koji se izmjenjuje s diploidnim sporofitom. (Neki insekti imaju poseban sistem određivanja spola, pri čemu se haploidni mužjaci proizvode od neoplođenih jajašaca; međutim, ženke su diploidne), Životni ciklusi biljaka i algi s naizmjeničnim haploidnim i diploidnim višećelijskim stadijima nazivaju se "'diplohaplontski'" (ekvivalentni pojmovi haplodiplontski, diplobiontski ili dibiontski također su u upotrebi). Životni ciklusi, kao što su kod životinja u kojima postoji samo diploidna višećelijska faza, nazivaju se "'diplontski'" (diplont). Životni ciklusi u kojima postoji samo haploidna višećelijska faza nazivaju se "'haplontski'" (haplont)

1. ^ Kerp, H.; Trewin, N.H.; Hass, H. (2003), "New gametophytes from the Lower Devonian Rhynie Chert", Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences, 94 (4): 411–428, doi:10.1017/S026359330000078X Nepoznati parametar |lastauthoramp= zanemaren (prijedlog zamjene: |name-list-style=) (pomoć)
2. ^ Svedelius, Nils (1927), "Alternation of Generations in Relation to Reduction Division", Botanical Gazette, 83 (4): 362–384, doi:10.1086/333745, JSTOR 2470766