Prothallus
Prothallus lub prothallium (od łac. pro = naprzód i greckiego θαλλος ( thallos ) = gałązka) jest zwykle etapem gametofitu w życiu paproci lub innego pteridofitu . Czasami termin ten jest również używany do opisania młodego gametofitu wątrobowca lub mchu torfowego . U porostów odnosi się do obszaru plechy wolnego od glonów .
Prothallus rozwija się z kiełkującego zarodnika . Jest to krótkotrwała i niepozorna struktura w kształcie serca, zwykle o szerokości 2–5 milimetrów, pod którą wyrasta szereg ryzoidów (włosków przypominających korzenie) oraz narządy płciowe: archegonium (żeńskie) i antheridium (samskie). Wygląd różni się znacznie w zależności od gatunku. Niektóre są zielone i przeprowadzają fotosyntezę , inne zaś są bezbarwne i odżywiają się pod ziemią jako saprotrofy .
Przemiana pokoleń
Rośliny zarodnikowe , jak wszystkie rośliny, przechodzą cykl życia obejmujący przemianę pokoleń . W pełni rozwinięty sporofit , powszechnie nazywany paprocią , wytwarza w sori w wyniku mejozy genetycznie unikalne zarodniki . Haploidalne zarodniki opadają ze sporofitu i kiełkują w drodze mitozy , w odpowiednich warunkach, do stadium gametofitu , czyli prothallus. Przedwzgórze rozwija się niezależnie przez kilka tygodni; rośnie narządy płciowe, które produkują komórki jajowe ( archegonia ) i plemniki wiciowe ( antheridia ). Plemniki mogą przedostać się do komórki jajowej w celu zapłodnienia , tworząc diploidalną zygotę , która dzieli się na drodze mitozy, tworząc wielokomórkowy sporofit. We wczesnych stadiach wzrostu sporofit wyrasta z przedtalli, zależnych od niego pod względem zaopatrzenia w wodę i odżywiania, ale rozwija się w nową niezależną paproć, która wytworzy nowe zarodniki, z których wyrosną nowe protallia itp., kończąc w ten sposób życie cykl organizmu .
Teoretyczne zalety przemiany pokoleń
Argumentowano, że przemiana pokoleń w cyklu życiowym roślin ma istotne zalety ewolucyjne. Tworząc wielokomórkowy haploidalny gametofit, zamiast ograniczać stadium haploidalne do gamet, często istnieje tylko jeden allel dla dowolnej cechy genetycznej . Zatem allele nie są maskowane przez dominujący odpowiednik ( nie ma odpowiednika).
Jedną z korzyści jest to, że mutacja powodująca śmiertelną lub szkodliwą ekspresję cechy spowoduje śmierć gametofitu; w związku z tym cechy tej nie można przekazać przyszłym pokoleniom, zachowując siłę puli genowej. Co więcej, jeśli poszczególne komórki gametofitu konkurują ze sobą, mutacje somatyczne zmniejszające wigor komórek mogą uniemożliwić reprodukcję linii komórkowej.
W porostach
Obszar plechy u porostów wolny od glonów ( partner fotobiontowy ) i zawierający wyłącznie grzyby ( partner mykobiontowy ) nazywany jest prothallusem. Zwykle ma kolor biały, brązowy lub czarny. U porostów skorupiastych przedwzgórze jest widoczne pomiędzy otoczkami i na brzegu rosnącej plechy. U dużego rodzaju Cladonia przedwzgórze może zapewniać sposób rozmnażania wegetatywnego i może odgrywać rolę w stabilizacji gleby. W niektórych rodzajach, takich jak Coenogonium , obecność lub brak prothalli jest ważną cechą taksonomiczną pomagającą w klasyfikacji gatunków. Termin prothallus został po raz pierwszy użyty przez niemieckiego botanika Georga Meyera w 1825 roku, który wprowadził go w dyskusji na temat wzrostu porostów.
