生物生命周期

✍ dations ◷ 2025-10-02 12:04:10 #生活史

生物学上,生物生命周期指得是一个生物体在生命开始到结束周而复始所历经的一系列变化过程。“这个概念与生命史,发育生物学和个体发生学密切相关,但在强调再生方面有所差异。”其形式的转变可以包括生长、无性生殖及/或有性生殖。

在某些生物体,不同“世代”相互继承他们的生命周期。很多植物及藻类都有两种多细胞阶段(单倍体及双倍体),而这样的情形被称为世代交替。“生活史”一词也常被使用,特别是在描述如红藻有三种或更多种多细胞阶段的某些物种。

生命周期中包括了有性生殖的单倍体(n)及双倍体(2n)两阶段,意即牵涉到染色体倍性的转换,减数分裂在细胞由双倍体变成单倍体的过程中扮演必要的角色。根据染色体倍性的改变,可以将生命周期分为三种:

三种生命周期根据有丝分裂发生时的细胞染色体倍数进行区分。合子型减数分裂以及配子型减数分裂皆只有一个有丝分裂期:前者发生在细胞为单倍体时,而后者发生在细胞为双倍体时。因此,合子型及配子型减数分裂也被统称为单相型生命周期(单次有丝分裂,而非单倍体)。孢子型减数分裂则是有两次有丝分裂期(单倍体及双倍体各有一次),被称做双相型生命周期。

有关生物体生殖及胚胎发育的研究,曾被很多植物学家及动物学家发表。

威廉·霍夫迈斯特(英语:Wilhelm Hofmeister)曾指出世代交替是将植物联系起来的一个特性,并将此结果于1851年发表(详见植物的性别(英语:History_of_botany#Plant_sexuality))。

初次建议将单相型(haplobiont)及双相型(diplobiont)等词汇用以描述藻类生命周期的人是Nils Svedelius,尔后也被用于其他生物体其他用于阐述原生生物的词汇(如自体受精及配子母细胞生殖)则是由Karl Gottlieb Grell开始使用 。这些对于复杂生命周期的叙述,也推翻了1840及1850年代的自然发生说。

在两个单倍体配子进行核媾(细胞核的融合)形成合子之后,会在很短的时间内进行合子型减数分裂。透过这个方法,物种会结束其双倍体阶段而进入单倍体阶段,并且借由有丝分裂制造更多的单倍体细胞,形成一个单倍体的多细胞个体。两个性别相反的配子分别由他们的个体中产生,并融合形成新的合子。

在整个周期里,只有合子具有双倍体细胞,而有丝分裂只发生在单倍体细胞时期。

这种(由单倍体细胞构成的)多细胞生物我们称为单倍体生物,所以其生命周期被称为单倍体生命周期。举例如下:

在配子型减数分裂中,双倍体合子会借由有丝分裂去产生多细胞个体或者更多单一双倍体细胞,再从双倍体的细胞经由减数分裂产生配子。在很多种酵母菌中,单倍体细胞可能会再有丝分裂一次而产生更多单倍体细胞,但这种单倍体时期并不是生命周期的主要阶段。在多数的双倍体生物中,有丝分裂只会发生在双倍体时期,意即,配子会很快的产生并融合为双倍体合子。

在整个周期里,配子往往是唯一的单倍体细胞,而有丝分裂往往只发生在双倍体时期。

这种以双倍体细胞构成的多细胞生物体被称为双倍体生物,因此配子型减数分裂又被称为双倍体生命周期。举例如下:

在孢子型减数分裂 (或称居间减数分裂)里,合子会借由有丝分裂增值形成多细胞的双倍体孢子体。孢子体会透过减数分裂产生孢子,而这个孢子也可以借由有丝分裂制造单倍体多细胞个体,称做配子体。配子体会借由减数分裂产生配子。在某些植物中,配子体不仅体型小、其存活的时间也很短;相较之下,其他植物与很多种的藻类,配子体反而是其生命周期中最重要的一个阶段。

单双倍体生物包括:

很多动物具有被称为单双倍性决定系统的性别决定系统,但这个与单双倍体生物周期无关。

有一些红藻门(像柏桉藻属或鱼子菜属)以及绿藻(像溪菜)具有植物型减数分裂(也被称作体细胞减数分裂),是一种非常少见的现象。植物型减数分裂会发生在单双倍体生物及双倍体生命周期中。当配子体仍属孢子体的一部分并与之接着时,植物的双套体细胞(非复制出来的那个)会进行减数分裂,生成植物性的单套体细胞。这些细胞会进行有丝分裂,并制造配子。

另外一种属于无融合生殖的现象被称作植物性双倍体化,会发生在一些褐藻中(如:短毛星状藻)。处于单倍体的细胞会自发性的进行染色体复制使之成为双倍体组织。

相关

  • 精氨基琥珀酸尿症精氨基琥珀酸尿症是一种遗传性疾病,使氨积聚在血液内。由于氨是有毒的,尤其对神经系统造成破坏,精氨基琥珀酸尿症在出生数天便会发现。患有精氨基琥珀酸尿症的初生婴儿会昏昏欲
  • 法尔内西纳别墅法尔内西纳别墅(意大利语:Villa Farnesina)是位于意大利中部罗马特拉斯提弗列的一座修建于文艺复兴时期的别墅。别墅修建于1506年至1510年期间。众多艺术家,包括拉斐尔等都曾在
  • 股票市场股票市场(英语:Stock Market)指股票发行、买卖、交易的市场。是证券市场的一部分。1602年,荷兰人开始在阿姆斯特河桥上买卖荷兰东印度公司股票,这是全世界第一支公开交易的股票,而
  • 中国战争列表中国自古以来内部或对外具有重大影响的战事列表,战事名称以大中华地区使用者为准,后面附上时间为该战进行时间或中方参战时间,每场战争名词下方为该战简介。中国有明确记载确实
  • 沙门氏杆菌S. bongori 肠道沙门氏菌S. enterica沙门氏菌(学名:Salmonella)是具有共同特征的一大属革兰氏阴性肠道杆菌,为美国病理学家沙门(Daniel Elmer Salmon)最早发现。沙门氏菌目前已经
  • 六何法六何法,又称6W分析法或5W1H,即何人(Who)、何事(What)、何时(When)、何地(Where)、何解(Why)及如何(How)。由这六个疑问词所组成的问句,都不是是非题,而是需要一或多个事实佐证的应用题。有时
  • 张裂型板块边界分离板块边缘(divergent boundary)又称张裂型板块边界,是地壳由于张力作用向两侧扩张延伸,地幔上部经熔融作用冒出产生新的岩石圈。这个地区成为大陆的末端,最终形成大洋盆地。大
  • 犹太区起义第二次世界大战期间的隔都起义(又称犹太人区起义)是1941年至1943年期间一系列反抗纳粹德国的武装起义的总称,发生在纳粹德国在欧洲占领区中建立不久的诸多隔都(英语:Ghettos in N
  • 蚯蚓血红蛋白蚯蚓血红蛋白(英语:Hemerythrin)是一种负责运输氧气的蛋白质的低聚物,存在于海洋无脊椎动物星虫动物门、鳃曳动物门或腕足动物门以及环节动物门中。近期在甲烷营养菌荚膜甲基球
  • 非诚勿扰2《非诚勿扰2》是2010年12月导演冯小刚执导的一部贺岁喜剧电影,又名《不省心》。这是冯小刚导演继《夜宴》、《集结号》之后,重回贺岁档,拍摄的一部电影,同时也是其2011年继《唐