Pflanzenökologie: Wichtige Schritte der Evolution

Der Generationswachsel von Ulva ist heterophasisch, aber isomorph. Der Sporophyt produziert Sporen, die zu den Gametophyten auskeimen. Die Gametophyten produzieren Gameten, die miteinander zu einer Zygote verschmelzen. Die Zygote keimt dann zu einem neuen Sporophyten aus. 

Wenn der Gametophyt Gameten mit zwei verschiedenen Kreuzungsytpen („+“ und „- “) produziert , die aber morphologisch nicht zu unterscheiden sind, nennt man das isogam. Ein „+“ Gamet kann nur mit einem „-“ Gamet verschmelzen. 

Gametophyt und Sporophyt sind morphologisch identisch und gleichbedeutend (einige Algen)

Die Gametophyten und Soprophyten unterscheiden sich in ihrem äusseren Aussehen.

Zellen, die der Fortpflanzung dienen und auskeimen können. Oft dient es auch der Überdauerung und der Ausbreitung

• Meiosporen: als Ergebnis von Meiose
• Mitosporen: als Ergebnis von Mitose

• Endosporen: im Inneren von Behältern (Sporocysten, Sporangien)
• Exosporen: exogen abgeschnürt (Konidien)

Einzellige und einkernige Keimzellen, die zur Syngamie fähig sind; haploider Chromosomensatz (1n)

Verschmelzungsprodukt der Gameten (z.B. befruchtete Eizelle); diploider Chromosomensatz (2n)

• Verschmelzung 2er Gameten zu einer diploiden Zygote
• Bestehend aus Plasmogamie (Verschmelzen der Zellen) und Karyogamie (Verschmelzen der Kerne zu einem diploiden Kern)
• Bei vielen Pflanzen sind Plasmogamie und Karyogamie zeitlich getrennt (sog. dikaryotische Phase)

Ein- bis mehrzellige Strukturen, in denen Sporen gebildet werden

Ein- bis mehrzellige Strukturen, in denen Gameten gebildet werden

Weibliche Gametangien bei Moosen, Farnartige und Nacktsamer, in denen die Eizelle gebildet werden

Männliche Gametangien bei Moosen und Farnartige, in denen die männliche Gameten (Spermatozoide) gebildet werden

• Bildung neuer Individuen (=Nachkommen)
• Fast immer verbunden mit Vermehrung

Fortpflanzungsvorgang, der zu einer Erhöhung der Individuenzahl in der nächsten Generation führt

• Reproduktion über Gameten, die zu einer Zygote verschmelzen
• Beinhaltet Meiose, inklusive genetischer Rekombination und Syngamie

• Reproduktion über ein- oder mehrzellige Strukturen, die durch Mitosen entstanden sind
• ohne Gameten, Syngamie und Meiose und folglich keine genetische Rekombination (nur Mutationen)

• Eizeller: Spaltung, Längsleitung, Sprossung
• Mehrzeller: Fragmentierung oder Koloniebildung
• Zudem: Ausläufer, Rhizome und Brutknospen bei höheren Pflanzen

Einige Samenpflanzen haben sekundär die Fähigkeit zur sexuellen Reproduktion verloren

• Apomixis: Entwicklung von lebensfähigen Samen ohne vorherige Befruchtung 
• Apomiktische Formen sind meist nah verwandt mit sexuellen Arten

• Isogamie: Keine erkennbare Unterschiede zwischen den Gameten
• Anisogamie: Ein Geschlecht produziert grössere, das andere Geschlecht kleinere Gameten. Beide Gameten sind noch begeiselt
• Oogamie: Die grösseren Gameten verloren die Geissel und wurden unbeweglich, die kleineren Gameten bleiben begeisselt 

• Megagametophyt: weibliche (Teile einer) Pflanze; produziert die Eizelle
• Mikrogametophyt: männliche (Teile einer) Pflanze; produziert die Spermatozoide

Zweihäusigkeit: männliche und weibliche Organe auf verschieden Individuen verteilt

Einhäusigkeit: männliche und weibliche Organe demselben Individuum (bei Blütenpflanzen in verschiedenen Blüten)

männliche und weibliche Organe befinden sich in derselben Blüte (nur bei Blütenpflanzen)

Dreihäusigkeit: es existieren rein männliche, rein weibliche und hermaphroditische Individuen in derselben Art

Der Sporophyt bildet gleich grosse Sporen

Der Sporophyt bildet grosse Megasporen und kleine Mikrosporen.

Aus der Megaspore entwickelt sich der Megagametophyt (weiblich; produziert Eizellen).

Aus der Mikrospore entwickelt sich der Mikrogametophyt (männlich, produziert Spermatozoiden)

• Bei Prokaryonten und Eukaryonten und bei Protisten, Pflanzen, Tieren und Pilzen mehrmals unabhängig entstanden.
• Konkurrenzvorteil durch erhöhte Körpergrösse
• Zelldifferenzierung erlaubt eine Spezialisierung von Zellen innerhalb eines Organismus

Ein Kernphasenwechsel ist der Wechsel einer Zelllinie zwischen zwei (oder mehr) Kernphasen. Bei einem Zellkern können verschiedene zeitliche Abschnitte unterschieden werden, die Kernphasen: Von der Befruchtung an enthält der Zellkern der Zygote einen doppelten Chromosomensatz (2n), denn es verschmelzen dabei die Keimzellen von zwei Elternindividuen, die jeweils nur einen Chromosomensatz enthalten. Die Zygote teilt sich anschließend durch Mitose, wobei der doppelte Chromosomensatz erhalten bleibt. Die Kernphase der Zellkerne aller Zellen des Individuums von der Zygote an nennt man diploid. 

Als Generationswechsel bezeichnet man in der Biologie eine Form der Fortpflanzung, bei der die beiden Varianten der Fortpflanzung – die geschlechtliche und die ungeschlechtliche – von Generation zu Generation abwechselnd auftreten. Generationswechsel tritt bei vielen Protisten, bei Rotalgen, Moosen, Farnen und Samenpflanzen, aber auch bei Nesseltieren und Tunicaten auf. Er kombiniert die Vorteile beider Fortpflanzungsarten: Die sich ungeschlechtlich vermehrende Generation kann eine große Anzahl von Nachkommen erzeugen, ohne dafür einen Sexualpartner zu benötigen. Die sich geschlechtlich vermehrende Generation sorgt für eine Durchmischung des Genpools. 

Durch die Befruchtung entsteht eine diploide Zygote. Durch mitotische Teilung entsteht der diploide (mehrzellige) Sporophyt (2n). Durch die Meiose entstehen haploide (1n) Sporen. Die Sporen keimen und Teilen sich (Mitose) und bilden den (mehrzelligen) haploiden Gametophyt (n). Durch erneute Mitose entstehen haploide Gmeten, welche dann wieder zu einer Zygote verschmelzen

• Haplont (Kernphasenwechsel zygotisch) --> Algen (Spirogyra), etc
• Haplont (überwiegt)-Diplont; Heteromorp --> Laubmoose, Lebermoose etc
• Haplont-Diplont (überwiegt), Heteromorph --> Farne, Samenpflanzen, Blütenpflanzen
• Haplont-Diplont, isomorph --> Algen (rot, grün, braun)
• Diplont (Kernphasenwechsel gametisch) --> Metazoa

Vegetative Fortpflanzung: Ungeschlechtliche Fortpflanzung (z.B. durch Knospung). Dabie ist nur ein Elternteil beteiligt und es kommt zu keiner Verschmelzung von Gameten. Die Nachkommen sind untereinander un mit ihren Eltern genetisch identsch. (Klone.) (Mitose)