Wenn sich das haploide Prothallium eines Farns zu einem diploiden Sporophyten befruchtet, werden dann alle Farne zu Klonen?

Soweit ich weiß, keimen im Generationswechsel bei Farnen reife Sporen zu einem haploiden Prothallium. Aber wie produziert dieser Gametophyt rekombinante Gameten, wenn er sich selbst mitotisch aus einer haploiden Spore entwickelt? Und wenn der Gametophyt seine eigenen (haploiden?) Eier und Spermien produziert, wie produziert er schließlich einen diploiden Sporophyten mit der gleichen Anzahl an Chromosomen wie sein Elternteil? Wenn sich das haploide Prothallium selbst befruchtet, besitzt es zwei identische Kopien der Chromosomen seiner Eltern, die selbst identisch sind - es gibt keine Auskreuzung zwischen Pflanzen. Sind also alle Farne genetische Klone? Warum sollten Sie sich überhaupt mit Meiose beschäftigen, wenn Sie keine rekombinante Mischung von Allelen haben? Oder habe ich das total verwechselt?

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Nein, es wäre nicht richtig, sie als Klone zu bezeichnen, und der Organismus durchläuft immer noch die sexuelle Fortpflanzung, selbst wenn er selbstbesiedelt ist. Selfed-Nachkommen würden zwei Kopien des "gleichen" Chromosoms erhalten (wenn sie innerhalb desselben Prothallus geselfed werden), wenn der Elternteil möglicherweise zwei Chromosomen unterschiedlichen Ursprungs hat, und es wird auch während der Meiose (während der Sporenproduktion in den Sporangien) eine Rekombination geben verändert die Chromosomen. Und selbst wenn alle geselbten Nachkommen desselben Prothallus dieselben Chromosomen tragen, werden verschiedene Prothallus desselben Elternteils unterschiedliche Chromosomen tragen, was bedeutet, dass nicht alle Nachkommen identisch sein werden. Selbstbestäubte Farne als Klone zu bezeichnen, wäre also nicht korrekt, da die Nachkommen nicht nicht genetisch identisch mit ihren Eltern und Nachkommen aus verschiedenen Prothalli wären ebenfalls nicht genetisch identisch. Die Situation ist zB ähnlich wie bei einhäusigen Pflanzen, denen es an Selbstunverträglichkeit mangelt (insbesondere windbestäubten), wo Selbstbestäubung üblich ist. Der Unterschied bei Farnen besteht darin, dass alle Gameten auf demselben Prothallus dieselben Chromosomen tragen.

Beachten Sie auch, dass einige Farne Mechanismen haben, um eine Selbstbefruchtung zu vermeiden, und dass viele Arten eine gemischte Paarungsstrategie haben, die sowohl Selbstbefruchtung als auch Auskreuzung ermöglicht, normalerweise mit höherer Fitness bei ausgekreuzten Individuen.

Bei Farnen (und Samenpflanzen) ist das dominierende, größte Lebensstadium der diploide Sporophyt. Innerhalb des Sporophyten tritt Meiose auf, die haploide Sporen produziert. Diese Sporen werden verteilt und wachsen zu dem kleinen haploiden Gametophyten, auch bekannt als Prothallium, heran. Der Gametophyt produziert haploide Gameten - normalerweise stammen sowohl Ei als auch Sperma von demselben Individuum. Das Spermium befruchtet das Ei und bildet eine diploide Zygote, die zu einem erwachsenen Sporophyten heranwächst.

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Ich nehme an, was mich verwirrt, ist, wenn das Prothallium sich selbst befruchtet, dann muss es zwei identische Kopien der Chromosomen seiner Eltern haben, die selbst identisch sind. Gibt es also keine rekombinante Mischung von Allelen? Sind alle Farne im Wesentlichen Klone voneinander?
@BRZA Die resultierende Zygote ist kein Klon. Zunächst einmal befruchtet sich das Prothallium nicht unbedingt immer selbst: Spermien aus einem Prothallium können ein Ei aus einem nahe gelegenen Prothallium befruchten (wenn das Wetter nass ist, damit das Sperma mobil sein kann). Das Prothallium hat also keine zwei identischen Kopien der Chromosomen der Eltern. Das Prothallium hat eine rekombinante Kopie eines der Chromosomen des Sporophyten: Bis sich das Prothallium gebildet hat, hat bereits eine Meiose und damit ein Crossing Over stattgefunden. Auch wenn sich die aus dem gleichen Prothallium entstandenen Gameten gegenseitig befruchten [cont]
[Forts.] Die daraus resultierenden Nachkommen wären aufgrund der bereits erfolgten Kreuzung genetisch nicht identisch mit dem Elternteil

Es wurde bereits erwähnt, dass verschiedene Prothalli eine unterschiedliche Chromosomenmischung haben und dass sich bei einigen (aber nicht allen) Farnen ein einzelner Prothallus nicht selbst befruchtet, zB weil männliche und weibliche Gameten nicht gleichzeitig produziert werden.

Ich möchte hinzufügen, dass ein Prothallium normalerweise nur einen Sporophyten produziert.

Auch bei Selbstbefruchtung erhält man also nur dann Klone, wenn der Gametophyt mehrere Sporophyten produziert.

Wenn sich das haploide Prothallium eines Farns zu einem diploiden Sporophyten befruchtet, werden dann alle Farne zu Klonen?
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