Levenscyclus

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Icoontje doorverwijspagina Zie Levenscyclus (doorverwijspagina) voor andere betekenissen van Levenscyclus.

De (biologische) levenscyclus van een organisme is de volledige opeenvolging van de fasen van groei en ontwikkeling (celdifferentiatie en morfogenese of ontogenie) van het moment vanaf de vorming van de (eencellige) zygote tot aan de vorming van de gameten (de mannelijke en vrouwelijke voortplantingscellen). Deze haploïde (n) gameten zorgen weer voor de bevruchting en de vorming van de diploïde (2n) zygote door versmelting van eencellige gameten, zoals de bevruchting van de eicel door een zaadcel.

Het begrip "levenscyclus" wordt vooral gebruikt in de plantkunde in de oude, zeer ruime omgrenzing bij algen, schimmels en planten, en slaat dus op de meercellige eukaryote organismes met uitsluiting van dieren. Voor de opkomst van de moleculaire biologie was het systematisch onderzoek aan de verschillende plantengroepen en in het bijzonder de fylogenie, gebaseerd op plantenmorfologische kenmerken en de analyse van de levenscyclus.

De typologie van levenscycli berust op de mate van groei en ontwikkeling in de fasen na de vorming van de zygote en na de meiose (ook wel: reductiedeling of rijpingsdeling) en op de afwisseling van een haploïde en een diploïde fase.

De term "levenscyclus" wordt ook in een figuurlijke betekenis gebruikt bij andere onderwerpen, zoals bij producten, sterevolutie, volksgeloof en de levensfasen van de mens.

Benaderingen begrip levenscyclus[bewerken]

Bij de studie van biologische levenscycli zijn er verschillende benaderingen mogelijk[1][2], waarvan de belangrijkste zijn:

  1. de generatiewisseling: de afwisseling van morfologische generaties.
  2. de kernfasewisseling heeft betrekking op de ploïdie: de afwisseling van kernfasen (haploïd of diploïd).
  3. de afwisseling van individuen.

Vaak worden de termen levenscyclus en generatiewisseling zonder onderscheid gebruikt, en wordt er meestal gedoeld op kernfasewisseling.

Nog andere benaderingen van het begrip levenscyclus zijn:

Mijlpalen van de levenscyclus[bewerken]

Bepalend voor het type levenscyclus van een meercellig organisme is de opeenvolging van de hieronder genoemde mijlpalen met de eventuele groei en ontwikkeling tussen deze mijlpalen:

  1. de vorming van gameten (haploïde geslachtelijke voortplantingscellen)
  2. de versmelting van gameten, de bevruchting: een combinatie van plasmogamie (celversmelting) en karyogamie (kernversmelting) en de vorming van de zygote. De chromosomen van de twee celkernen worden bij elkaar gevoegd, zodat de hieruit ontstane kern diploïde is (2n, een dubbel aantal chromosomen).
    Plasmogamie en karyogamie treden bij veel organismen direct na elkaar op, maar bij Ascomycota en Basidiomycota is dit vaak niet het geval.
  3. de meiose (met vorming van haploïde dochtercellen uit een diploïde moedercel) kan op verschillende momenten in de levenscyclus plaatsvinden.
    • gametische meiose: de gameten worden meiotisch gevormd door een diploïde individu (gametofyt), die na de bevruchting zich uit de zygote gevormd heeft. Er is dus geen haploïde generatie te onderscheiden, maar alleen een diploïde generatie. Een dergelijke levenscyclus wordt daarom diplofasische cyclus genoemd.
    • sporische of intermediaire meiose: door meiose worden aan een diploïde individu (sporofyt) de haploïde sporen gevormd. Er is een zowel een diploïde generatie als een haploïde generatie te onderscheiden. Een dergelijke levenscyclus wordt daarom diplohaplofasische cyclus genoemd.
    • zygotische meiose: de diploïde zygote ondergaat direct weer meiose, waarna zich een haploïde gametofyt ontwikkelt. Er is dus geen diploïde generatie maar alleen een haploïde generatie. Een dergelijke levenscyclus wordt daarom haplofasische cyclus genoemd.

In de levenscyclus zijn zo een afwisseling van een proces van voortplanting en een fase van groei waarneembaar. Men spreekt van geslachtelijke voortplanting als verschillende individuen van een soort in een populatie een combinatie maken van hun genetische materiaal en daarmee een nakomeling creëren en van ongeslachtelijke voortplanting als een enkel individu in een populatie een kopie van zichzelf maakt (bijvoorbeeld bij binaire deling, en de vorming van sporen en vegetatieve vermeerdering).

Samenvattend schema van levenscycli
met eenhuizige haploïde generatie
2n = diploïde fase: zygote [ {groei}→ 1ste diploïde generatie → {mitose} → mitosporen → {groei} → 2de diploïde generatie ] → {meiose} →
n = haploïde fase: [ meiospore → {groei} → haploïde generatie → {mitose} ] →< → ♂ gameten >→ {bevruchting} →
→ ♀ gameten
waarin:
♀ = vrouwelijk; ♂ = mannelijk
>→ = versmelten; →< = delen
[ ... ] = soms gedeeltelijk of geheel ontbrekende onderdelen (generaties) van een levenscyclus

In de verschillende groepen organismen worden vaak gespecialiseerde termen gebruikt, omdat het niet op voorhand duidelijk is of het om homologe structuren gaat. Hieronder worden alleen de meer algemene opgesomd.

Vorming van gameten[bewerken]

Nuvola single chevron right.svg Zie Gametangium, Gonade en Geslachtsverdeling voor de hoofdartikelen over dit onderwerp.

Gametangiën en gonaden zijn organen voor de vorming van gameten. Soms is er op de haploïde gametofyt slechts één type (eenhuizige soort), maar er kunnen ook mannelijke en vrouwelijke gametangiën zijn (tweehuizige soort).

Let op: bij zaadplanten worden de termen een- en tweehuizig anders gebruikt! Binnen deze groep slaat het op de verdeling over de planten en de bloemen van de meeldraden (waar de mannelijke sporangiën, sporen, gametofyten en gameten worden gevormd) en de vruchtbladen (waar de vrouwelijke sporangiën, sporen, gametofyten en gameten worden gevormd).

Gametenvormende organen[bewerken]

De volgende typen organen voor de vorming van gameten kunnen worden onderscheiden:

  • oögonium: een vrouwelijk gametangium
  • spermatogonium: een mannelijk gametangium
  • ovarium: een vrouwelijk gonade, het orgaan voor de vorming van eicellen (bij dieren)
  • testis: een mannelijk gonade, het orgaan voor de vorming van spermatozoïden (bij dieren)
  • archegonium: een vrouwelijk gametangium met wand van steriele cellen (bij Embryophyta)
  • antheridium: een mannelijk gametangium met wand van steriele cellen (bij Embryophyta)

Typen gameten[bewerken]

Nuvola single chevron right.svg Zie Gameet voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Gameten zijn de cellen voor de geslachtelijke voortplanting. Het zijn haploïde cellen: ze hebben een enkele set chromosomen, aangegeven met n. Afhankelijk van de beweeglijkheid en de zelfstandigheid worden verschillende typen gameten onderscheiden:

  • zoogameten: gameten met flagellen
  • aplanogameten: amoeboide gameten zonder flagellen
  • eicellen, oösferen: vrouwelijke, niet beweeglijke gameten
  • spermatozoïden, zaadcellen: mannelijke gameten met flagellen
  • spermakernen, generatieve kernen: mannelijk gameetkernen (bij bedektzadigen)
  • spermatiën: mannelijke, niet beweeglijke gameten

Versmelting van gameten[bewerken]

De zygote is het versmeltingsproduct van twee gameten. Versmelting van de kernen vindt echter niet altijd direct plaats. Pas als ook de kernversmelting (karyogamie) heeft plaatsgevonden vormt zich de diploïde zygoten. Deze hebben een dubbele set chromosomen, aangegeven met 2n.

Veel schimmels hebben tijdens een deel van de levenscyclus twee kernen in de cellen, doordat er tussen de celversmelting en de kernversmelting nog een aparte fase met groei en ontwikkeling is tussengevoegd. Deze schimmels hebben dus in deze fase twee kernen en heten dan ook Dikaryomycota.

Syngamie[bewerken]

Syngamie is de versmelting van twee gameten tot een zygote. Bij syngamie kunnen de volgende verschillen worden onderscheiden:

  • plasmogamie, conjugatie: versmelting van het cytoplasma van twee gameten of twee thalli
  • karyogamie, kernfusie: versmelting van twee gameetkernen
  • isogamie: de versmelting van morfologisch gelijke (en hoogstens fysiologisch verschillende) gameten
  • planogamie: als de versmelting van twee zoögameten een beweeglijke planozygote oplevert
  • anisogamie: de versmelting van morfologisch verschillende beweeglijke gameten: micro- en macrogameet
  • bevruchting, oögamie:
    • eicellen: vrouwelijke gameten niet beweeglijk en groter dan de mannelijke gameten beweeglijk
    • beweeglijke spermatozoïden, of niet beweeglijke spermatiën
  • gametangiogamie: versmelting van gametangia waarbij de gameten gereduceerd zijn tot kernen
  • sifonogamie: een generatieve kern wordt bij eicel gebracht door de buisvormige uitgroei van het microprothallium
  • somatogamie: versmelting van twee normale cellen van de planten
  • anastomose: versmelting van twee hyfen met uitwisseling van kernen

Zygote[bewerken]

Een zygote is het product van versmelting van twee gameten.De volgende typen zygoten komen voor:

  • aplanozygote: de zygote is onbeweeglijk
  • planozygote: de zygote is beweeglijk: met flagellen
  • amoebozygote: amoeboïde zygote die zich als een amoebe kan voortbewegen, soms met flagellen
  • hypnozygote: zygote in ruststadium met verdikte wand
  • oöspore: in gametangium gevormde zygote in ruststadium
  • zygosporangium: ruststadium, ontstaan door gametangiogamie (versmeltingsproduct van twee gametangiën)
  • heterokaryon, heterozygote diploïdie: versmeltingsproduct bij genetische recombinatie zonder meiose bij parasexuele cyclus
Schema reductiedeling (meiose)

Reductiedeling[bewerken]

Nuvola single chevron right.svg Zie Meiose en Spore voor de hoofdartikelen over dit onderwerp.

De meiose (reductiedeling of rijpingsdeling) is een celdeling die er voor zorgt dat het dubbele aantal chromosomen weer wordt teruggebracht tot het enkele aantal chromosomen: van diploïde naar haploïde. Hierbij worden meestal de meiosporen gevormd, die ook wel kortweg sporen. Bij enkele groepen worden in de diploïde generatie door reductiedeling de gameten gevormd (zie monogenetische cyclus). De volgende typen sporen kunnen worden onderscheiden:

Generatiewisseling[bewerken]

Nuvola single chevron right.svg Zie Generatiewisseling voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Generatiewisseling is voor het eerst beschreven door Wilhelm Hofmeister waarbij hij de levenscyclus van mossen, varens en zaadplanten vergeleek.

Een generatie is een stadium in de ontwikkeling van een organisme, dat begint met een voortplantingscel (spore of zygote), en dat - na een periode van duidelijke vegetatieve activiteit - eindigt met de vorming van andere reproductieve cellen (sporen of gameten).

Bij dieren en bij enkele planten (zoals bij verschillende algen, slijmzwammen en schimmels) ontwikkelt de zygote tot een volledig diploïde individu, dat bij geslachtelijke rijpheid de door meiose de haploïde gameten vormt. Na de versmelting van de gameten vormt de zygote weer het begin van de diploïde generatie. De volledige cyclus wordt hier gevormd door één enkele generatie en kan dus niet gesproken worden van generatiewisseling (zie monogenetische cyclus). Bij de meeste andere organismen verloopt de ontwikkeling anders: uit de zygote ontwikkelt zich een organisme dat morfologisch anders is dan het organisme dat de gameten vormt.

De termen sporofyt en gametofyt bij planten (in de oude, ruime betekenis, ongeveer de fotosynthetische Eukaryoten samen met de schimmels) zijn verbonden met de geslachtelijke voortplanting:

  • een generatie heet "gametofyt" als het de haploïde gameten produceert.
  • een generatie wordt "sporofyt" genoemd als het sporen produceert. Meestal worden na de meiose (reductiedeling) meiosporen gevormd door de generatie die dan 'meiosporofyt' genoemd kan worden.

Op grond van het aantal generaties tussen een zygote en de volgende vorming van een zygote, gelet op het onderscheid tussen gametofyt en sporofyt, zijn er drie typen levenscycli te onderscheiden: monogenetische, digenetische en trigenetische cyclus:

Monogenetische cyclus[bewerken]

Bij de monogenetische cyclus ontwikkelt zich uit de zygote de gametofyt, die (per definitie) de gameten produceert. Er is maar één generatie. Hier kan dan eigenlijk ook niet gesproken worden van generatiewisseling. Te onderscheiden zijn de zygotische cyclus en de gametische cyclus.

Bij de zygotische cyclus kan de diploïde zygote meiose (reductiedeling) ondergaan, waarna zich een haploïde gametofyt ontwikkelt. Bij dit type cyclus komt eenhuizigheid (individuën zijn tweeslachtig) en tweehuizigheid (individuën zijn of mannelijk of vrouwelijk) voor. Dit type cyclus komt voor bij verschillende algengroepen (Dinophyta, Heterokontophyta, Chlorophyta), slijmzwammen (Acrasiomycota) en schimmels (Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota en Oomycota).

Generatiewisseling: Monogenetische cyclus
Kernfasewisseling: haplofasische cyclus met zygotische meiose
eenhuizige, isospore haplont
zygote
(2n)
→ {meiose} → meiospore
(n)
groei gametofyt
(n)
gametangium → {deling} → gameet (n)   > {bevruchting} →
♀ gametangium → {deling} → ♀ gameet (n)   > {bevruchting} →
tweehuizige, heterospore haplont
zygote
(2n)
→ {meiose} → < ♂ meiospore → {groei} → ♂ gametofyt (n) ♂ gametangium → {deling} → ♂ gameet (n)   > {bevruchting} →
♀ meiospore → {groei} → ♀ gametofyt (n) ♀ gametangium → {deling} → ♀ gameet (n)
 

Bij de gametische cyclus ontwikkelt de diploïde zygote zich door gewone celdeling (mitose) tot een eveneens diploïde gametofyt, die de gameten vormt na een reductiedeling (meiose). Dit type cyclus komt voor bij verschillende algengroepen (Heterokontophyta, Chlorophyta), en schimmels (Oomycota en Ascomycota).

Generatiewisseling: Monogenetische cyclus
Kernfasewisseling: diplofasische cyclus met gametische meiose
eenhuizige diplont
zygote
(2n)
→ {groei} → gametofyt
(2n)
♂ gametangium → {meiose} → ♂ gameet (n)   > {bevruchting} →
♀ gametangium → {meiose} → ♀ gameet (n)
tweehuizige diplont
♂ zygote → {groei} → ♂ gametofyt (2n) ♂ gametangium → {meiose} → ♂ gameet (n)   > {bevruchting} → <
♀ zygote → {groei} → ♀ gametofyt (2n) ♀ gametangium → {meiose} → ♀ gameet (n)
 

Digenetische cyclus[bewerken]

Bij de digenetische cyclus is er een afwisseling van twee verschillende generaties: een gametofyt, ontstaan uit een (meio-)spore - eventueel een mannelijke en een vrouwelijke gametofyt - en een (meio-)sporofyt. Op grond van het moment van de reductiedeling valt bij de digenetische cyclus onderscheid te maken tussen een sporische cyclus en een gametische cyclus.

Bij de sporische digenetische cyclus worden de haploïde (meio-)sporen gevormd door meiose. Bij de sporische cyclus zijn een- en tweehuizige soorten te onderscheiden. In schema:

Generatiewisseling: digenetische cyclus
Kernfasewisseling: diplohaplofasische cyclus met sporische (intermediaire) meiose
eenhuizige, isosporangiate, isospore diplohaplont
zygote
(2n)
→ groei → sporofyt sporangium → meiose → spore (n) → groei → gametofyt ♂ gametangium → deling → ♂ gameet  > bevruchting →
♀ gametangium → deling → ♀ gameet
eenhuizige, isosporangiate, heterospore diplohaplont
zygote
(2n)
→ groei → sporofyt sporangium → meiose →< ♂ spore (n) → groei → ♂ gametofyt ♂ gametangium → deling → ♂ gameet  > bevruchting →
♀ spore (n) → groei → ♀ gametofyt ♀ gametangium → deling → ♀ gameet
eenhuizige, heterosporangiate, heterospore diplohaplont
zygote
(2n)
→ groei → sporofyt ♂ sporangium → meiose → ♂ spore (n) → groei → ♂ gametofyt ♂ gametangium → deling → ♂ gameet  > bevruchting →
♀ sporangium → meiose → ♀ spore (n) → groei → ♀ gametofyt ♀ gametangium → deling → ♀ gameet
tweehuizige, heterosporangiate, heterospore diplohaplont
→< ♂ zygote → groei → ♂ sporofyt ♂ sporangium → meiose → ♂ spore (n) → groei → ♂ gametofyt ♂ gametangium → deling → ♂ gameet  > bevruchting →
♀ zygote → groei → ♀ sporofyt ♀ sporangium → meiose → ♀ spore (n) → groei → ♀ gametofyt ♀ gametangium → deling → ♀ gameet
 

Op grond van het verschil in grootte, morfologie en levensduur van de individuen onderscheidt men de isomorfe (van gelijke vorm) en de heteromorfe (=anisomorfe, van ongelijke vorm) generatiewisseling. Dominantie in de ruimte gaat meestal gepaard met dominantie in de tijd: de morfologisch meest ontwikkelde fase leeft meestal ook het langst.

Bij de digenetische gametische cyclus worden de diploïde sporen gevormd door mitose, de zgn. mitosporen. De gametofyt die hier uit ontstaat is dan diploïde. In de gametangia ontstaan door meiose de haploïde gameten. In schema:

Generatiewisseling: digenetische cyclus
Kernfasewisseling: diplofasische cyclus met gametische meiose
eenhuizige diplont
zygote
(2n)
→ groei → mito-
sporofyt
mito-
sporangium
mitose mitospore
(2n)
→ groei → gametofyt
(2n)
♂ gametangium → meiose → ♂ gameet  > bevruchting →
♀ gametangium → meiose → ♀ gameet
 

Trigenetische cyclus[bewerken]

Bij de trigenetische cyclus is er een afwisseling van drie verschillende generaties: één gametofyt-generatie en twee sporofyt-generaties. Men kent dit type cyclus bij de Florideophycideae, behorende bij de Roodwieren (Rhodophyta), bij de Basidiomycota en enkele groepen van de Ascomycota (de Taphrinomycetidae en Ascomycetidae). In het geval van de Roodwieren wordt de extra generatie gevormd door een uit de zygote ontwikkelde diploïde carposporofyt. De carposporofyt vormt (door mitose) de carposporen, die zich ontwikkelen tot de diploïde meiosporofyt, ook wel tetrasporofyt geheten. Deze laatste vormt dan (door meiose) de tetrasporen. Deze sporen ontwikkelen zich tot de haploïde gametofyt.

Generatiewisseling: trigenetische cyclus
Kernfasewisseling: diplohaplofasische cyclus met sporische (intermediaire) meiose
1ste diploïde generatie 2de diploïde generatie
zygote
(2n)
→ groei → carpo-
sporofyt
carpo-
sporangium
→ mitose → carpo-
spore (2n)
→ groei → meio-
sporofyt
meio-
sporangium
→ meiose →
 
tweehuizig haploïde generatie
→ < ♂ meiospore (n) → groei → ♂ gametofyt ♂ gametangium → deling → ♂ gameet  } bevruchting →
♀ meiospore (n) → groei → ♀ gametofyt ♀ gametangium → deling → ♀ gameet
 

Kernfasewisseling[bewerken]

Nuvola single chevron right.svg Zie Kernfasewisseling voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

De kernfasewisseling is het aspect van de levenscyclus dat betrekking heeft op de ploïdie. Het betreft de afwisseling van kernfasen; de afwisseling van een haploïde (n) en een diploïde (2n) fase. Vaak vallen kernfasen samen met een generaties. Vaak worden de termen levenscyclus en generatiewisseling zonder onderscheid gebruikt, en wordt er meestal gedoeld op de kernfasewisseling.

Bij de vorming van de zygote versmelten 2 gameten en hun kernen, waarbij het aantal chromosomen in de nieuwe kern het dubbele aantal wordt van dat van de gameten: de zygote is een diploïde cel. Bij de meiose (reductiedeling) wordt het aantal chromosomen in de sporen (die hier ook wel meiosporen heten) teruggebracht tot het oorspronkelijke haploïde aantal. Deze meiose kan plaatsvinden op verschillende momenten ten opzichte van versmelting van de gameten. Zo zijn er drie typen cycli te onderscheiden: haplofasisch, diplofasisch en diplohaplofasisch.

Haplofasische cyclus en zygotische meiose[bewerken]

In het geval van een haplofasische cyclus vindt de meiose direct na de vorming van de zygote plaats. Men spreekt hier ook wel van zygotische meiose. Een organisme met een dergelijke cyclus wordt haplont genoemd. Bij dit type cyclus is er geen sprake meer van afwisseling van kernfasen, omdat er alleen een haploïde fase is. Voorbeelden zijn te vinden bij veel algen (Dinophyta, diverse Heterokontophyta en Chlorophyta), cellulaire slijmzwammen (Acrasiomycota) en bepaalde schimmels (Zygomycota en diverse Chytridiomycota en Ascomycota).

Diplofasische cyclus en gametische meiose[bewerken]

Bij organismen met een diplofasische cyclus vindt de meiose direct vóór de bevruchting plaats, dus bij de vorming van de gameten. Men spreekt hier ook wel van gametische meiose. Bij dit type cyclus is er geen sprake meer van afwisseling van kernfasen. Voorbeelden zijn te vinden bij verschillende algen van de stammen Heterokontophyta en Groenwieren (Chlorophyta), evenals bij de schimmels Oomycota en enkele Ascomycota. Een organisme met een dergelijke cyclus wordt diplont genoemd.

Diplohaplofasische cyclus en intermediaire of sporische meiose[bewerken]

Bij veel organismen treedt de meiose op ongeveer in het midden van de cyclus, waarbij de sporen (die hier ook wel meiosporen heten) het onmiddellijke product zijn. Men spreekt hier van intermediaire of sporische meiose. Er is hier een afwisseling van een diploïde fase en een haploïde fase. Een organisme met een dergelijke cyclus wordt diplohaplont genoemd.

Van dit type cyclus zijn er talloze voorbeelden, zoals veel algen (o.a. Heterokontophyta, Groenwieren, alle Roodwieren), en alle Embryophyta zoals Mossen en Vaatplanten. Bij de soorten met een diplohaplofasische cyclus is een grote variatie aan typen generatiewisseling, zoals:

  • monogenetische cyclus (enkele groenwieren)
  • digenetische cyclus
    • isomorfe digenetische cyclus (veel bruinwieren, groenwieren en schimmels)
    • heteromorfe digenetische cyclus met dominante gametofyt (bruinwieren, groenwieren, roodwieren en mossen s.l.)
    • heteromorfe digenetische cyclus met dominante sporofyt (bruinwieren, groenwieren, slijmzwammen, alle vaatplanten
  • trigenetische cyclus (roodwieren en schimmels als ascomyceten en basidiomyceten)

Bij de trigenetische cyclus van roodwieren bestaat de diploïde fase opeenvolgend uit:

  • de carposporofyt (die door mitose de carposporen vormt), en
  • de meiosporofyt (die door reductiedeling de meiosporen vormt).

Schema met voorbeelden[bewerken]

Biologische levenscyclus van planten, algen en schimmels
Kern-
fase-
wisse-
ling
:
Meiose: Morfologische generatiewisseling:
Monogenetische
cyclus:
Digenetische cyclus: Trigenetische
cyclus:.
Isomorfe
digenetische cyclus:
Heteromorfe
digenetische cyclus met
dominante gametofyt: dominante sporofyt:
Haplo-
fasisch
Zygotische
meiose

Diplo-
fasisch
Gametische
meiose

Cladophora glomerata
(Chlorophyceae)
Diplo-
haplo-
fasisch
Intermediaire
of sporische
meiose
Prasiola stipitata
(Chlorophyceae)





Afwisseling van individuen[bewerken]

Het is ook mogelijk bij levenscycli tussen organismen onderscheid te maken, naar de Zweedse algoloog Svedelius, op grond van de afwisseling van individuen.

Haplobionten[bewerken]

Als de volledige levenscyclus zich binnen één individu voltrekt spreekt men van haplobionte organismen. Zo worden als haplobionten beschouwd de organismen met een monogenetische cyclus (sommige Bruinwieren zoals Fucus, Groenwieren zoals Spirogyra), die met een digenetische cyclus waarbij een van de generaties vastgehecht, parasitair leeft op de andere (alle mossen en zaadplanten), en die met trigenetische cyclus (vele Roodwieren), waarbij de carposporofyt en de meiosporofyt leven op de gametofyt.

Diplobionten[bewerken]

Bij diplobionte organismen kan men in de levenscyclus twee verschillende individuen onderscheiden, die elk weer overeenkomen en één of twee generaties. Bij een digenetische cyclus komt elke generatie overeen met een individu. Een voorbeeld wordt gevormd door de varens, waar de diploïde sporofyt zich afwisselt met de kleine, haploïde gametofyt. Bij trigenetische cyclus (vele Roodwieren) leeft de carposporofyt op de gametofyt en leeft de meiosporofyt als een zelfstandig individu.

Gedaanteverwisseling of metamorfose[bewerken]

Nuvola single chevron right.svg Zie Metamorfose (biologie) en Gedaanteverwisseling voor de hoofdartikelen over dit onderwerp.

Bij dieren en bij enkele planten wordt de volledige cyclus wordt gevormd door één enkele generatie (zie monogenetische cyclus). Ook wordt hier wel verwarrenderwijze gesproken van generaties. Onder metamorfose of gedaanteverwisseling verstaat men de afwisseling van gedaanten, zoals ei, larve en nimf. Dit is vooral bekend van geleedpotigen en amfibieën.

Gedaanteverwisseling bij amfibiën[bewerken]

Amfibieën komen uit het ei als een larve met uitwendige kieuwen. De ontwikkeling tot volwassen dier verloopt geleidelijk onder invloed van hormonen. Fysieke ontwikkeling en groei gaan hier samen.

Gedaanteverwisseling bij geleedpotigen[bewerken]

Bij geleedpotigen, met name bij insecten, valt te onderscheiden:

  • onvolledige gedaanteverwisseling met de volgende stadia:
onvolledige gedaanteverwisseling
ei → {ontwikkeling} → één of meer nimfenstadia → {ontwikkeling} → imago (volwassen dier) → {voorplanting}
  • volledige gedaanteverwisseling met de volgende stadia:
volledige gedaanteverwisseling
ei → {ontwikkeling} → larve → {verpopping} → imago (volwassen dier) → {voorplanting}

Gastheerwisseling[bewerken]

De wisseling van gastheer (zoals bij parasitaire organismen) wordt hier verder niet behandeld.

Voorbeelden van levenscycli[bewerken]

Mossen[bewerken]

Levenscyclus mos
Sporogoon van Bryum argenteum

Bij mossen, die behoren tot de landplanten, is de dominante fase de haploïde gametofyt. Op de mosplant worden de voortplantingsorganen gevormd: de archegonia en de antheridia.

Onder vochtige omstandigheden (bijvoorbeeld tijdens regen) zwemt de zaadcel uit het antheridium naar de eicel in het archegonium en vindt de bevruchting plaats. Uit de diploïde zygote vormt zich een embryo en daar weer uit groeit een diploïde sporogoon of sporekapsel, dat leeft op de gametofyt. Dit 'sporekapsel' heeft de vorm van een steel met een doosje en is afgedekt met een huikje, een soort mutsje. Het sporogoon is de sporofyt. In dat doosje of theca worden de sporen gevormd door reductiedeling. Uit een haploïde spore groeit een draadvormige voorkiem, het protonema, waarop nieuwe mosplantjes groeien.

Levenscyclus: Heteromorfe sporische cyclus met dominante gametofyt. Er is slecht één individu: het sporogoon is niet zelfstandig maar parasiteert op mosplant.

Varens[bewerken]

Levenscyclus van varens.
Blad van een tongvaren (Asplenium scolopendrium) met langwerpige sporenhoopjes

De dominante fase bij varens, die eveneens behoren tot de landplanten, is de diploïde sporofyt. Aan de onderzijde van de uitgegroeide, vruchtbare bladeren zitten de sori of sporenhoopjes met sporangiën of sporendoosjes. In de sporendoosjes ontstaan de (meio-)sporen door meiose of reductiedeling.

De uit een sporangium afkomstige, haploïde, eencellige spore groeit uit tot een zelfstandig levende prothallium of voorkiem in de vorm van een hartvormig blaadje. De prothallia groeien gewoonlijk of wat vochtige plaatsen. Hierop worden de voortplantingsorganen gevormd: de archegonia en de antheridia. Onder vochtige omstandigheden zwemt de zaadcel uit het antheridium naar de eicel in het archegonium en vindt daar de bevruchting plaats. Uit de diploïde zygote of bevruchte eicel groeit het embryo van een nieuwe varenplant. Deze varenplant zit eerst vastgehecht op de voorkiem en vormt later wortels voor een zelfstandige groei. Volgroeide varens vormen op de soms daarvoor gespecialiseerde bladen de sporenhoopjes.

Mossen en varens hebben een sterk overeenkomende levenscyclus, maar bij de mossen domineert de gametofyt (mosplant) en parasiteert de sporofyt op de gametofyt; bij de varens domineert de de sporofyt (varenplant) en zijn beide generaties onafhankelijk. Er is hier een afwisseling van individuen die elk een generatie vertegenwoordigen.

Levenscyclus: Heteromorfe sporische cyclus met dominante sporofyt. Gewoonlijk zijn er twee onafhankelijke individuen: de varenplant en het prothallium.

Zaadplanten[bewerken]

Zaadknop met embryozak (gametofyt) en eicel.

Bij zaadplanten (bedektzadigen en naaktzadigen) is de vrouwelijke gametofyt de embryozak binnen de zaadknop. Deze wordt ook wel de megagametofyt of macrogametofyt genoemd. De mannelijke gametofyt (microgametofyt) is de stuifmeelkorrel in het helmhokje van de meeldraad en wordt ook wel de microgametofyt genoemd.

De vrouwelijke gametofyt vormt door celdeling een eicel. De stuifmeelkorrel vormt na kieming op de stempel onder andere twee generatieve kernen. Bij de bevruchting versmelt de kern van de eicel met één van de generatieve kernen en vormen zo een diploïde zygote. De eicel en generatieve cel hebben het enkele aantal chromosomen van de sporofyt, waardoor na versmelting weer het dubbele aantal ontstaat. Tenslotte wordt de sporofyt (het embryo) in het zaad gevormd.

Levenscyclus: Heteromorfe sporische cyclus met dominante sporofyt. Er is slecht één individu: de plant (de gametofyten zijn microscopisch klein).

Bronnen, noten en/of referenties
  • Dit artikel is grotendeels een samenvatting van het artikel (es) Ciclos biológicos de vegetales. Het geeft uitgebreide beschrijving van levenscycli met fraaie, gedetailleerde schema's.
Plantkunde en deelgebieden
Bijzondere plantkunde: Algologie · Bryologie · Fycologie · Lichenologie · Mycologie · Pteridologie
Paleobotanie: Archeobotanie · Dendrochronologie · Fossiele planten · Gyttja · Palynologie · Pollenzone · Varens · Veen
Plantenanatomie & Plantenmorfologie: Beschrijvende plantkunde · Apoplast · Blad · Bladgroenkorrel · Bladstand · Bloeiwijze · Bloem · Bloemkroon · Boomkruin · Celwand · Chloroplast · Collenchym · Cortex · Cuticula · Eicel · Epidermis · Felleem · Fellogeen · Felloderm · Fenologie · Floëem · Fytografie · Gameet · Gametofyt · Groeivorm · Haar · Houtvat · Huidmondje · Hypodermis · Intercellulair · Intercellulaire ruimte · Kelk · Kroonblad · Kurk · Kurkcambium · Kurkschors · Levensduur · Levensvorm · Merg · Meristeem · Middenlamel · Palissadeparenchym · Parenchym · Periderm · Plantaardige cel · Plastide · Schors · Sklereïde · Sklerenchym · Spermatozoïde · Sponsparenchym · Sporofyt · Stam · Steencel · Stengel · Stippel · Symplast · Tak · Thallus · Topmeristeem · Trachee · Tracheïde · Tylose · Vaatbundel · Vacuole · Vrucht · Wortel · Xyleem · Zaad · Zaadcel · Zeefvat · Zygote
Plantenfysiologie: Ademhaling · Bladzuigkracht · Evapotranspiratie · Fotoperiodiciteit · Fotosynthese · Fototropie · Fytochemie · Gaswisseling · Geotropie · Heliotropisme · Nastie · Plantenfysiologie · Plantenhormoon · Rubisco · Stikstoffixatie · Stratificatie · Transpiratie · Turgordruk · Winterhard · Vernalisatie · Worteldruk
Plantengeografie: Adventief · Areaal · Beschermingsstatus · Bioom · Endemisme · Exoot · Flora · Floradistrict · Floristiek · Invasieve soort · Status · Stinsenplant · Uitsterven · Verspreidingsgebied
Floradistricten: District IJsselmeerpolders (Y) · Drents district (Dr) · Duindistricten (Du) · Estuariën district (E) · Fluviatiel district (F) · Gelders district (G) · Hafdistricten (H) · Kempens district (K) · Laagveendistrict (L) · Maritiem district (M) · Noordelijk kleidistrict (N) · Pleistocene districten (P) · Renodunaal district (R) · Subcentroop district (S) · Urbaan district (Ur) · Vlaams district (V) · Waddendistrict (W) · Zuid-Limburgs district (Z)
Plantensystematiek: APG II-systeem · APG III-systeem · Algen · Botanische naam · Botanische nomenclatuur · Cladistiek · Cormophyta · Cryptogamen · Classificatie · Embryophyta · Endosymbiontentheorie · Endosymbiose · Evolutie · Fanerogamen · Fylogenie · Generatiewisseling · Groenwieren · Hauwmossen · Korstmossen · Kranswieren · Landplanten · Levenscyclus · Levermossen · Mossen · Roodalgen · Taxonomie · Type · Varens · Zaadplanten · Zeewier
Vegetatiekunde & Plantenoecologie: Abundantie · Associatie · Bedekking · Biodiversiteit · Biotoop · Boomlaag · Bos · Braun-Blanquet (methode) · Broekbos · Climaxvegetatie · Clusteranalyse · Concurrentie · Constante soort · Differentiërende soort · Ecologische groep · Ellenberggetal · Gradiënt · Grasland · Heide · Kensoort · Kruidlaag · Kwelder · Minimumareaal · Moeras · Moslaag · Ordinatie · Pioniersoort · Plantengemeenschap · Potentieel natuurlijke vegetatie · Presentie · Regenwoud · Relevé · Ruigte · Savanne · Schor · Steppe · Struiklaag · Struweel · Successie · Syntaxon · Syntaxonomie · Tansley (methode) · Toendra · Tropisch regenwoud · Trouw · Veen · Vegetatie · Vegetatieopname · Vegetatiestructuur · Vegetatietype · Vergrassing · Verlanding