Gyvenimo ciklas

Gyvenimo ciklas arba gyvenimo ratas (lot. cyclus vitalis) – kitimų, kuriuos organizmas pereina per savo amžių, visuma. Žmogaus ir daugumos stuburinių gyvūnų gyvenimo ciklas yra paprastas (tiesioginis vystymasis), kai kurių stuburinių (varliagyvių) ir daugelio bestuburių – sudėtingas (raida su metamorfoze arba kartų kaita).

Augalai ir gyvūnai yra vadinami tam tikrais terminais, priklausomai nuo jų gyvenimo ciklo stadijos. Gyvenimo ciklo metu gali kisti organizmo ploidiškumas, pagal chromosomų rinkinių skaičių organizmai yra skirstomi į diploidinius (2n), haploidinius (n) ir poliploidinius (>2n).

Gyvenimo ciklai skirstomi į:

• Haplontinį (n) – vyrauja haploidinė stadija.
• Diplontinį (2n) – vyrauja diploidinė stadija
• Diplohaplontinį arba haplodiplontinį, diplobiontinį arba dibiontinį (n ir 2n) – gyvenimo ciklą sudaro dviejų kartų kaita: lytinę kartą – gametofitą (n) – keičia nelytinė karta – sporofitas (2n). Šių dviejų kartų santykis skirtingose sausumos augalų grupėse skiriasi.

Haplontinis gyvenimo ciklas

Tik zigota yra diploidinė (2n), ji dalinasi mejotiškai. Toliau susidariusios haploidinės ląstelės dalijasi tik mitotiškai, susidaro daugialąstis organizmas ar ląstelių kolonija. Haploidinis gyvenimo ciklas būdingas kai kuriems pirmuonims, žaliesiems ir raudoniesiems dumbliams bei grybams. Kartais vienaląsčiai organizmai sudaro daug haploidinių palikuonių (n), kurie susilieja konjugacijos būdu ir jos metu susidaro diploidinė zigota (2n), kuri dalijasi mejozės būdu. Tokie organizmai didžiąją savo gyvenimo dalį praleidžia būdami haploidiniais gametofitais (n) pvz.(dumblis Volvox).

Diplontinis gyvenimo ciklas

Mielių gyvenimo ciklas.

Tik gametos yra haploidinės (n), likusios gyvenimo ciklo stadijos – diploidinės (2n). Būdingas daugialąsčiams organizmams. Šiame cikle zigotos (2n) dalijasi mitotiškai po mejozės, sudarydamos diploidines ląsteles (2n). Šios ląstelės sudaro gametas(n), kurios taip pat gali dalintis mitotiškai (pvz., kai kurios mielių rūšys). Haploidinė stadija dažniausiai trunka labai trumpą laiką ir didžiąją gyvenimo dalį organizmai praleidžia diploidinėje stadijoje. Būdinga daugumai gyvūnų, grybų karalystės atstovų, kai kuriems titnagdumbliams, rudadumbliams.

Diplohaplontinis gyvenimo ciklas

Gametofito ir sporofito kartos viena nuo kitos nepriklausomos. Gali būti: izomorfinis (gametofitas ir sporofitas vienodos išvaizdos, pavyzdžiui, Ulva sp.) arba heteromorfinis (sporofitas ir gametofitas skiriasi: samanos, sporiniai induočiai) Raudondumbliams būdingas specifinis diplohaplontinio ciklo variantas, kai keičiasi trys kartos: diploidinio sporofito, diploidinio karposporofito (gonimokarpo) ir halpoidinio gametofito. Šiuo metu egzistuojantiems sausumos augalams būdingas tik heteromorfinis gyvenimo ciklas, kuriame gametofito ir sporofito sandara nėra vienoda.

• Gyvenimo cikle dominuoja gametofitas (gametofitinis). Kerpsamanių, lapsamanių ir ylvaisūnų gyvenimo cikle dominuoja gametofitas, ant kurio susidaro lytinio dauginimosi struktūros: anteridžiai ir archegonės. Įvykus apvaisinimui, jo audiniuose archegonėje formuojasi diploidinis sporofitas, kuris gauna maisto medžiagas iš gametofito ir atskirai egzistuoti negali. Samanų sporofitas dar vadinamas sporogonu. Jame subręsta sporos (n), kurioms sudygus formuojasi protonema, o iš jos išauga nauja gametofitų karta ir ciklas kartojasi.
• Gyvenimo cikle dominuoja sporofitas (sporofitinis). Sporinių induočių (pataisūnų, šertvūnų ir asiūklūnų) gyvenimo cikle dominuoja daugiametis sporofitas, o haploidinis gametofitas dažnai yra mažas, trumpaamžis ir egzistuoja atskirai, jam reikalingos specifinės aplinkos sąlygos, kitokios nei reikalingos sporofitams. Sėklinių augalų gametofitas redukuotas dar labiau iki kelių ląstelių. Sporofitas ir gametofitas iš esmės funkcionuoja kaip vienas organizmas, tad toks gyvenimo ciklas kai kurių autorių nuomone vadintinas diplontiniu.

Augalų skirstymas pagal gyvenimo trukmę:

• Vienmečiai augalai – vegetacija trunka vienerius metus. Per šį laiką jie išauga iš sėklų, pražysta, užmezga vaisius, subrandina sėklas ir nunyksta.
• Dvimečiai augalai – vegetacija trunka dvejus metus. Pirmaisiais metais jie išdygsta iš sėklų ir sukaupia maisto medžiagų, antraisiais metais išaugina žiedus, subrandina sėklas ir nunyksta (morka).
• Daugiamečiai augalai – gyvena daugelį metų. Žolinių augalų antžeminės dalys nunyksta kiekvieno vegetacijos sezono pabaigoje, o kito pradžioje išauga nauji stiebai (pentinius). Sumedėjusių augalų (krūmų, medžių) ilgaamžiai stiebai auga kasmet ir gyvena daugelį metų.
• Efemerai augalai gyvena labai trumpą laiką. Tokių augalų daugiausia aptinkama ten, kur didžiąją metų dalį arba keletą metų būna karšta ir sausa, o tinkamos augti sąlygos labai trumpos. Taigi jie turi greitai išaugti ir subrandinti sėklas. Tarp gyvūnų vieninteliai efemerai yra lašalai. Jų suaugėlių gyvenimas trunka nuo keleto minučių iki vienos dienos.

Gyvenimo ciklą apibūdinantys veiksniai:

• augalų ir gyvūnų ramybės būklė, dar vadinama žiemos ar vasaros miegu.
• pokyčius atsirandančius dėl sezoninių temeratūrų svyravimų, pavyzdžiui, daugiamečiai augalai dar skirstomi atsižvelgiant į lapų metimą:
  • vasaržaliai – augalai, kurių lapai kiekvieno vegetacijos sezono pabaigoje netenka chlorofilo ir nukrenta.
  • visžaliai – augalai, kurie, pasibaigus vegetacijos sezonui, lieka su lapais. Lapus jie keičia palaisniui.
• gyvūnų migracija, sezoninis keliavimas iš vienos vietos į kitą, pavyzdžiui, kai kurios žuvys pagal neršto ypatybes yra:
  • anadromai – gyvena jūrose, o neršti plaukia į upes (upėtakis),
  • katadromai – priešinga grupė andromams. Neršti iš upių plaukia į jūrą.