Der Begriff "Sexualsystem" bezieht sich auf die Frage, inwieweit haploide und diploide Organismen an der sexuellen Fortpflanzung beteiligt sind. Man unterscheidet daher drei Sexualsysteme.
Haplonten
Ein haploides Sexualsystem liegt vor, wenn unmittelbar nach der Bildung der Zygote eine Meiose erfolgt. Das heißt, wenn die diploide Phase auf die Zygote beschränkt ist.
Die Teilungsprodukte der Meiose werden dann meistens als Meiosporen bezeichnet. Wenn diese dann auskeimen, bildet sich ein haploider Vegetationskörper (bei Pflanzen), der dann - ohne neue Meiose - die Gameten bildet.
Der Vorteil eine rein haplontischen Fortpflanzung liegt in der hohen Individuenzahl, die auf diese Weise produziert werden kann. Der Nachteil ist allerdings eine sehr geringe genetische Variabilität der Nachkommen, da alle Gameten eines Haplonten genetisch gleich sind - von seltenen Mutationen mal abgesehen.
Eine rein haploide Fortpflanzung tritt nur bei wenigen Algenarten auf, die in mehr oder weniger konstanten Umgebungen leben, so dass eine genetische Variabilität keine so große Rolle spielt wie in wechselhaften Umwelten.
Diplonten
Bei der rein diploiden Fortpflanzung ist die haploide Phase auf das Gametenstadium beschränkt. Aus der diploiden Zygote entsteht ein diploider Körper, der dann in speziellen Geschlechtsorganen wieder haploide Gameten bildet.
Die Vor- und Nachteile sind im Grunde genau entgegengesetzt zu den Vor- und Nachteilen der Haplonten: Nicht so hohe Individuenzahl, aber dafür höhere genetische Variabilität wegen der Durchmischung der Gene bei der Bildung des diploiden Organismus. Ein diploider Organismus kann sich besser an wechselhafte Umwelten anpassen, weil er aufgrund der doppelten Gen-Ausstattung eine höhere Reaktionsnorm hat. Und diploide Arten können sich besser an Umweltveränderungen anpassen wegen der vielen Rekombinationsmöglichkeiten, die mit der sexuellen Fortpflanzung verbunden sind.
Eine rein diploide Fortpflanzung (abgesehen von den Gameten) kommt bei allen Tieren vor, und nur bei ganz wenigen Algen. Bei den Landpflanzen tritt ein diplontischer Sexualzyklus nicht auf.
Haplo-Diplonten
Jetzt wird es interessant. Bereits aus dem Biologie-Unterricht der Sekundarstufe I kennen Sie vielleicht noch die Generationswechsel der Moose und Farne. Hier wechseln sich eine haploide Generation und eine diploide Generation regelmäßig ab.
Lebenszyklus einer typischen Moospflanze (Klick auf Bild liefert größere Ansicht)
Autor: Ulrich Helmich 2022, Lizenz: Public domain.
Bei den Moosen bildet sich ein haploider Gametophyt mit männlichen und weiblichen Geschlechtsorganen (Antheridien und Archegonien), die Spermazellen und Eizellen produzieren. Nach der Befruchtung entsteht aus der Zygote ein diploider Sporophyt, der aber auf der Moospflanze verbleibt. In diesem Sporozyten findet dann die Meiose statt, es entstehen aber keine Gameten, sondern haploide Meiosporen. Wenn diese auf feuchten Boden fallen und auskeimen, entstehen wieder haploide Vegetationskörper - die bekannten Moospflanzen, die wie kleine Bäumchen aussehen.