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Lexikon der Biologie: Generationswechsel

Generationswechsel, 1) allgemein: Generationswechsel liegt vor, wenn sich verschiedene Generationen ein und derselben Art auf unterschiedliche Weise fortpflanzen. Der Generationswechsel ist entweder obligatorisch (regelmäßig, d.h. periodisch abwechselnd) oder fakultativ (im allgemeinenvon Außenbedingungen abhängig). – Der (stammesgeschichtlich gesehen) primäre Generationswechsel ist der Wechsel zwischen Generationen mit Gamogonie (bisexuelle Fortpflanzung durch Gameten) und solchen mit Agamogonie (Agamogenesis; Fortpflanzung durch Agameten, d.h. einzellige Sporen, Planosporen usw.). Er kommt bei vielen Einzellern (z.B. vielen Protozoen) und bei den meisten vielzelligen Pflanzen vor (vgl. 2). Als sekundärer Generationswechsel gelten die beiden nur bei Metazoen (Metazoa) vorkommenden Formen des Generationswechsels: die Metagenese ( vgl. Infobox 1 , vgl. Infobox 2 ) ist der Wechsel zwischen Generationen mit Gamogonie und solchen mit asexueller Fortpflanzung durch vielzellige Fortpflanzungskörper (polycytogene Fortpflanzung). Bei Heterogonie wechselt Gamogonie mit unisexueller Fortpflanzung (Parthenogenese) ab. Der Generationswechsel ist oft, aber keineswegs immer mit einem Kernphasenwechsel verbunden (vgl. 2). – Nicht zu verwechseln mit dem Generationswechsel ist der Fortpflanzungswechsel: Bei ein und demselben Individuum kommen unterschiedliche Fortpflanzungsweisen vor, z.B. Bildung von Knospen und Gameten beim Süßwasserpolypen Hydra (Hohltiere I), oder die Bildung von Planosporen und Neutralsporen bei der Braunalge Ectocarpus (Ectocarpales). 2) Botanik: Biontenwechsel; am Generationswechsel der Pflanzen sind in der Regel 2 Generationen beteiligt (Ausnahme Rotalgen), die sich durch ihre Kernphase unterscheiden. Hierbei wechselt eine haploide (Haploidie), geschlechtszellbildende Gametophytengeneration (Gametophyt) mit einer diploiden (Diploidie), meiosporenbildenden Sporophytengeneration (Sporophyt) ab (Diplo-Haplonten). Diese Form des Generationswechsels wird Heterogenese, heterophasischer Generationswechsel oder antithetischer Generationswechsel genannt. (Ein Generationswechsel ohne Kernphasenwechsel [Homogenese, homophasischer Generationswechsel] ist u.a. bei vielen Niederen Tieren [Protozoen] verbreitet.) Ein heterophasischer Generationswechsel ist bei Algen ( Algen V ) und Pilzen (Pilze II) häufig, bei Moosen (Moose II), Farnen ( Farnpflanzen I ) und Samenpflanzen ( Bedecktsamer I , Nacktsamer) die Regel ( vgl. Abb. ). Man unterscheidet hierbei noch zwischen einem isomorphen Generationswechsel, wenn beide Generationen morphologisch gleichgestaltet sind, und dem heteromorphen Generationswechsel bei unterschiedlicher Gestalt der Generationen. Der heterophasische, heteromorphe Generationswechsel ist der häufigere. Mit der Höherentwicklung der Landpflanzen erfolgt eine stärkere morphologische Rückbildung der Gametophytengeneration zugunsten der Sporophytengeneration. Bei den Nacktsamern wie Bedecktsamern ist der Gametophyt nicht mehr selbständig lebensfähig; er entwickelt sich stets in der Blüte (Schutz vor Austrocknung). 3) Zoologie: a) primärer Generationswechsel: ist im Gegensatz zu dem der Pflanzen nur selten heterophasisch (Diplo-Haplonten: nur Foraminifera); meist homophasisch, und zwar überwiegend haplo-homophasisch (Haplonten): sowohl der Gamont als auch der Agamont sind haploid (z.B. alle Sporozoa); selten diplo-homophasisch (diplohomophasischer Generationswechsel), dies nur in fakultativer Form bekannt, z.B. die unregelmäßige Folge von Zweiteilung und Konjugation bei Ciliaten (Wimpertierchen). Ein dreigliedriger Generationswechsel kommt bei vielen Sporozoa vor, z.B. beim Malariaerreger (Malaria) Plasmodium (vergleichbar der Situation bei den Rotalgen). b) sekundärer Generationswechsel: Heterogonie, Metagenese. Generationsdimorphismus, Getrenntgeschlechtigkeit, Kniep (H.).

R.B./U.W./A.Se.



Generationswechsel

Vergleichende Darstellung des Generations- und Kernphasenwechsels bei den Moosen, iso- und heterosporen Farnpflanzen sowie nackt- und bedecktsamigen Samenpflanzen. In der Abb. stehen homologe Entwicklungsphasen, Fortpflanzungszellen und -organe jeweils auf gleicher Höhe.

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