La actividad vital de un organismo vivo es imposible sin reproducción. A través de la reproducción hay un aumento en el número de individuos en flora. Hay tres formas de propagación de plantas: vegetativa, asexual y sexual.
reproducción sexual fundamentalmente diferente de vegetativo y asexual. El proceso sexual en el mundo vegetal es extremadamente diverso y, a menudo, muy complejo, pero esencialmente se reduce a la fusión de dos células sexuales (gametos): masculina y femenina.
Los gametos surgen en determinadas células u órganos de las plantas. En algunos casos, los gametos son idénticos en tamaño y forma y ambos tienen movilidad debido a la presencia de flagelos (isogamia); a veces son ligeramente diferentes entre sí en tamaño (heterogamia). Pero más a menudo, en la llamada oogamia, los tamaños de los gametos son marcadamente diferentes: el gameto masculino, llamado espermatozoide, es pequeño y móvil, y el femenino, el óvulo, es inmóvil y grande.
El proceso de fusión de gametos se llama fertilización. Los gametos tienen un conjunto de cromosomas en su núcleo, y en la célula formada después de la fusión de los gametos, que se llama cigoto, el número de cromosomas se duplica. El cigoto germina y da lugar a una nueva planta individual.
El proceso sexual ocurre en las plantas. cierto tiempo y en una determinada etapa de su desarrollo, durante la cual la planta también puede reproducirse asexualmente(con formación de esporas), y vegetativamente.
La reproducción sexual surgió en el mundo vegetal durante el proceso de evolución.
La propagación sexual de plantas (propagación por semillas) se utiliza en horticultura cuando se cultivan portainjertos (plántulas), rara vez cuando se propagan algunas frutas de hueso (albaricoque, melocotón, a veces cereza) y a gran escala cuando se obtienen nuevas variedades mediante cruce.
La fertilización se produce en la flor de la planta. Las flores aparecen cuando la planta se ha desarrollado lo suficiente y ha alcanzado un determinado período de vida. Una flor es un brote con entrenudos acortados, cuyas hojas han cambiado y se han convertido en partes separadas de la flor, unidas al receptáculo, que es un tallo acortado. La flor suele tener un pedicelo, que es parte inferior brote de flores.
Es característico de las plantas con semillas que las megasporas, formadas una a la vez en los megasporangios, permanezcan con ellas en la planta madre; Allí también tienen lugar la germinación de megasporas, el desarrollo del gametofito femenino y la fertilización por gametos masculinos que se desarrollan en la microspora en germinación, transferida de una forma u otra al megasporangio o a la hoja que lo produce, el megasporofilo. Ahora, después de la fertilización, el desarrollo de una nueva planta, un esporofito, comienza desde el cigoto y, a diferencia de los helechos y otros, el megasporangio conservado y modificado se convierte en una semilla que contiene un embrión y reservas de nutrientes para su mayor desarrollo. Esta semilla, habiéndose separado de la planta madre, en la mayoría de los casos, después de un cierto período de latencia (interrupción en el desarrollo), germina y da lugar a una nueva planta. Por lo tanto, las plantas no utilizan esporas, como en las plantas típicas, para su dispersión y propagación. plantas de esporas y semillas; reproducción asexual no hay debate, la alternancia de generaciones no se expresa claramente y se revela únicamente a través de estudios morfológicos y citológicos comparativos.
Esporofilas angiospermas, muy apiñados en los extremos de los brotes y en la mayoría de los casos rodeados de hojas apicales aún metamorfoseadas, forman una flor con ellos; podemos caracterizarlo como un brote acortado, cuyas hojas se metamorfosean en relación con la reproducción sexual que ocurre aquí en la flor. Las esporofilas se diferencian marcadamente en microsporofilas, que producen microsporas, y megasporofilas, que producen megasporas; tras un conocimiento superficial, parece que están realizando funciones sexuales. Debido al desvanecimiento de la alternancia de generaciones y la fuerte reducción de gametofitos, que no llevan un estilo de vida independiente, se hace la idea de que la propia planta, el esporofito, se reproduce sexualmente. Por lo tanto, la flor se llama a menudo, pero de manera inexacta, el órgano de reproducción sexual de las plantas, microsporofilas (órganos reproductores masculinos), megasporofilas (órganos reproductores femeninos). Desde el punto de vista de la morfología comparada y la homologación. partes individuales flor esto está mal.
La terminología de las partes individuales de una flor se desarrolló en un momento en que la homologación de las partes de la flor con los órganos correspondientes de las plantas de esporas superiores estaba fuera de discusión (por primera vez tal homologación se hizo en los trabajos del destacado botánico alemán Hofmeister en los años 50 del siglo pasado). Por lo tanto, las partes de la flor recibieron nombres especiales, que se conservan por costumbre y en la actualidad. Las microsporofilas se llaman estambres, microsporangios - nidos de polen, microsporas - partículas de polvo, megasporofilas - carpelos, megasporangios - óvulo, protalo femenino - saco embrionario. Las hojas apicales donde rodean las esporofilas se llaman perianto, dividiéndose en muchas plantas en un cáliz exterior, normalmente verde, y una corola interior, normalmente más grande y de diferente color.
Reproducción sexual de angiospermas.
Germinación del polen. El polen que madura en las anteras parece pequeños granos. De ahí su nombre: grano de polen. Una vez en el estigma del pistilo, el grano de polen comienza a germinar y forma un tubo largo: el tubo polínico.
Poco a poco, el tubo pasa entre las células del estigma y el estilo y llega al óvulo.
A diferencia del polen de las plantas polinizadas por insectos, que tiene varias espinas y proyecciones, el polen de las plantas polinizadas por el viento es pequeño, ligero y suave. ¿Cómo se sujeta al estigma del pistilo y no se lo lleva el viento ni lo descartan los insectos que corren por la flor? Resulta que el estigma del pistilo secreta una sustancia azucarada y pegajosa que hace que el polen se adhiera al pistilo. También se cree que el pistilo secreta una determinada sustancia que es específica del polen de una determinada especie vegetal y que impide el desarrollo de polen extraño.
El pistilo no sólo influye en la germinación del polen, sino que el polen también influye en el pistilo. El polen al germinar también libera sustancias especiales que hacen que el ovario y otras partes de la flor crezcan hasta convertirse en fruto. Por lo tanto, en muchas plantas, el crecimiento del fruto es mejor cuanto más polen llega al estigma.
La estructura del óvulo y la fertilización. Entonces, en el ovario del pistilo hay uno o más óvulos. En el exterior, el óvulo está rodeado de tegumentos que no se cierran en un solo lugar, formando un pasaje de polen. Dentro del óvulo hay un saco embrionario que contiene varias células. Mayoría importante Tienen una célula central y un óvulo.
Las células sexuales se llaman gametos. En consecuencia, el óvulo es el gameto femenino y el espermatozoide es el gameto masculino.
Cuando el tubo polínico penetra en el saco embrionario a través del conducto polínico, uno de los espermatozoides se fusiona con el óvulo. La fusión de dos células sexuales, un óvulo y un espermatozoide, se llama fertilización. Como resultado de la fertilización, se forma un cigoto (del griego cigoto, unido en un par). El segundo espermatozoide se fusiona con la célula central. Resulta que dos espermatozoides idénticos se fusionan con dos completamente diferentes celdas. Este proceso ocurre sólo en plantas con flores. Este proceso fue descubierto, descrito y explicado por el científico ruso S.G. Navashin. Lo llamó doble fertilización.
Formación de semillas y frutos. Después de la fertilización, el cigoto se divide muchas veces para formar un embrión. En el embrión se distinguen claramente la raíz embrionaria, el tallo embrionario y la yema (brote). Si había muchos óvulos en el ovario, habrá muchas semillas en el fruto.
Simultáneamente con la formación de semillas, también crece la pared del ovario. A partir de él se forma el fruto o, más correctamente, las paredes del fruto: el pericarpio. En flores con varios pistilos, crecen los ovarios de cada pistilo. Pueden permanecer libres o pueden crecer juntos. En muchas plantas, otras partes de la flor (manzana, fresa) también participan en la formación de frutos.
La célula central, al fusionarse con el espermatozoide, también se divide muchas veces y forma el endospermo. El endospermo es un tejido especial en cuyas células se acumulan las reservas de nutrientes necesarios para el desarrollo del embrión. La cubierta de la semilla se forma a partir del tegumento del óvulo, que protege al embrión de influencias externas.
En algunas semillas también se pueden distinguir rastros de la entrada de polen en el óvulo. Para ello, puedes remojar la semilla de frijol y, cuando se hinche, presionar ligeramente con los dedos. Una gota de agua aparecerá por el pequeño agujero. Aquí es donde estaba el paso del polen.
1. ¿Qué es la reproducción?
La reproducción de organismos es el proceso de reproducir los de su propia especie, asegurando la continuidad y continuidad de la vida. Esta propiedad es característica sólo de los organismos vivos, que es lo que los diferencia fundamentalmente de la naturaleza inanimada.
2. ¿Qué métodos de reproducción se encuentran en las plantas?
Las plantas se caracterizan por una reproducción tanto asexual como sexual.
3. ¿Qué tipo de reproducción se llama sexual?
La reproducción sexual es un tipo de reproducción en la que se fusionan los gametos de los organismos masculinos y femeninos.
4. ¿Cómo se produce la reproducción sexual en Chlamydomonas?
En el otoño, cuando condiciones necesarias, el contenido de la célula madre se divide, formando de 8 a 32 células gametas. Habiendo atravesado el caparazón, salen, donde se fusionan en pares con los gametos de otros individuos. Cuando dos gametos se fusionan, se forma un cigoto, que queda cubierto cáscara densa y en este estado sobrevive el invierno. Con el inicio del calor, su contenido se divide formando cuatro chlamydomonas. Salen a la calle y comienzan a llevar un estilo de vida independiente.
5. ¿Cómo se reproduce sexualmente la spirogyra?
El cuerpo de Spirogyra es un hilo largo y no ramificado de una fila de células. En otoño, dos hilos paralelos quedan envueltos en moco. En las células opuestas entre sí, se forman puentes excrecentes y las membranas en los extremos de las excrecencias se disuelven. El contenido de una célula fluye hacia otra, sus núcleos se fusionan y se produce la fertilización. El cigoto resultante forma una cáscara fuerte y gruesa. despues de esperar condiciones desfavorables, el cigoto germina y da lugar a un nuevo filamento de espirogira.
6. ¿Cómo se reproducen los musgos?
7. ¿Qué condiciones son necesarias para la reproducción sexual de los musgos?
En los musgos se expresa claramente la alternancia de reproducción asexual y sexual. Consideremos este fenómeno usando el ejemplo de una planta dioica: el musgo de lino de cuco. El musgo crece en densos céspedes formados por plantas masculinas y femeninas. En verano, los ejemplares masculinos se distinguen por puntas de color rojo amarillento, entre cuyas hojas se desarrollan los órganos genitales masculinos y en ellas se encuentran espermatozoides móviles.
En las plantas femeninas se forman órganos reproductores femeninos, en los que se desarrollan los huevos.
Por lo general, las plantas masculinas y femeninas crecen una al lado de la otra, por lo que con agua (puede ser rocío o agua de lluvia) los espermatozoides llegan fácilmente a las plantas femeninas y luego a los óvulos. Aquí se fusionan, se produce la fertilización y se forma un cigoto. ¡Sin agua la reproducción sexual es imposible!
En al año que viene en planta femenina A partir del cigoto se desarrolla una cápsula de esporas (reproducción asexual). Las cajas se llevan por encima de las plantas mediante un tallo largo. Cuando las esporas maduran, la cápsula se libera de la tapa en clima seco y las esporas se dispersan con el viento. Una vez en suelo húmedo, germinan formando un fino hilo verde con yemas de las que se desarrollan brotes de musgo.
8. ¿Dónde se desarrollan los espermatozoides en las plantas con flores?
En las plantas con flores, las células reproductoras masculinas (los espermatozoides) se desarrollan en los granos de polen.
9. ¿Qué es un tubo polínico?
Cuando un grano de polen germina, forma un tubo polínico, un canal que crece y se mueve a lo largo del estilo hasta el ovario. A través del tubo polínico, dos espermatozoides ingresan al ovario hacia el saco embrionario.
10. ¿Dónde se encuentra el óvulo en las plantas con flores?
En las plantas con flores, las células reproductoras femeninas (óvulos) se desarrollan en el saco embrionario, que se encuentra en el óvulo dentro del ovario.
11 ¿Cómo se produce la doble fertilización?
El tubo polínico crece hasta el óvulo y penetra en su interior a través del conducto polínico. saco embrionario. Se compone de varias células. El que se encuentra más cerca de la entrada del polen es el huevo. Uno de los espermatozoides se fusiona con el óvulo formando un cigoto, y el segundo se fusiona con la llamada célula central, ubicada en el centro del saco embrionario. Así, en las plantas con flores, dos espermatozoides intervienen en la fecundación, por lo que su fecundación se denomina doble.
12. ¿A partir de qué célula se forma el endospermo?
El endospermo se forma a partir de celda central fusionado con uno de los espermatozoides.
En él se acumulan nutrientes.
13. ¿De qué está hecha la testa de la semilla?
La cubierta de la semilla se forma a partir del tegumento del óvulo.
14. ¿Cómo se forma el embrión semilla?
Como resultado de la fusión del óvulo con uno de los dos espermatozoides que ingresan al saco embrionario después de la polinización, se forma un cigoto. Se divide repetidamente para formar un embrión semilla.
15. ¿Qué es la polinización?
La polinización es la transferencia de polen desde los estambres al estigma. En la autopolinización, el polen pasa del estambre al pistilo de la misma flor. El trigo, el arroz, la avena y los guisantes son plantas autopolinizadas. En la polinización cruzada, el polen de los estambres se transfiere al estigma de una flor de otra planta. Hay plantas polinizadas por insectos y polinizadas por el viento. Las plantas polinizadas por insectos tienen hermosas, flores brillantes o pequeñas flores recogidas en inflorescencias. Suelen ser ricos en néctar, polen y tienen un olor agradable.
Las plantas polinizadas por el viento tienen flores pequeñas y discretas, recogidas en inflorescencias. Su polen es seco, pequeño y ligero. El álamo, el aliso, el roble y el centeno se polinizan con la ayuda del viento.
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Tipos de propagación de plantas.
Reproducción asexual y sexual de plantas.
Propagación de plantas. Una de las propiedades obligatorias de los organismos vivos es la reproducción de descendencia (reproducción). La reproducción está asociada a la posterior dispersión de las plantas. Según V.I. Vernadsky, reproducción y dispersión, es decir. la difusión de la vida es lo más importante factor biológico de nuestro planeta. Durante la reproducción, aumenta el número de individuos de una especie determinada. El término "reproducción" refleja el lado cualitativo. El número de individuos como resultado de la reproducción a veces puede disminuir (diatomeas).
La reproducción como propiedad de la materia viva, es decir. la capacidad de un individuo para dar origen a los de su propia especie existía incluso en las primeras etapas de su desarrollo. La evolución de la vida fue paralela a la evolución de los métodos de reproducción.
Las formas de reproducción vegetal se pueden dividir en dos tipos: asexual y sexual.
La reproducción asexual en sí se lleva a cabo con la ayuda de células especializadas: las esporas. Se forman en los órganos de reproducción asexual: los esporangios como resultado de la división mitótica. Durante su germinación, la espora reproduce un nuevo individuo, similar a la madre, a excepción de las esporas de las plantas con semillas, en las que la espora ha perdido la función de reproducción y dispersión.
La reproducción asexual se produce sin la participación de células germinales, con la ayuda de esporas que se forman en órganos especializados: esporangios o zoosporangios. Dentro del esporangio, se produce una división reductora y se derraman esporas unicelulares o zoosporas (con flagelos). Mayoría plantas inferiores se reproduce por esporas (algas), de las esporas superiores: briófitos, licófitos, colas de caballo, helechos.
Reproducción de plantas utilizando órganos vegetativos (parte de un brote, hoja, raíz) o dividiendo algas unicelulares por la mitad, etc. llamado vegetativo. Es ampliamente utilizado en agricultura, especialmente cuando se propaga material varietal, donde es necesario preservar las características maternas de la variedad. Por lo tanto, muchos cultivos se reproducen bien con la ayuda de esquejes verdes y lignificados (espino amarillo, limoncillo, actinidia, grosella negra, etc.), otros cultivos frutales (manzana, pera, cereza, albaricoque, etc.), injertando esquejes varietales en la corona de plántulas silvestres. Las plantas bulbosas se propagan mediante bulbos (tulipanes, jacintos, gladiolos, etc.); Muchas plantas herbáceas perennes se cultivan a partir de rizomas (lirio de los valles, romero, altramuz perenne, espárragos, etc.), tubérculos de raíz (dalias, alcachofa de Jerusalén, etc.). Algunas plantas se reproducen mediante brotes (aronia, espino amarillo, frambuesa común, etc.) o por acodos (fresas de jardín, grosellas, etc.).
La reproducción sexual se lleva a cabo mediante células sexuales especiales: los gametos. Los gametos se forman como resultado de la meiosis, son masculinos y femeninos. Como resultado de su fusión, aparece un cigoto, a partir del cual se desarrolla aún más. nuevo organismo. Las plantas se diferencian por los tipos de gametos. Alguno organismo unicelular durante un cierto período funciona como gameto. Se fusionan organismos de diferentes sexos (gametos). Este proceso sexual se llama hologamia. Si los gametos masculinos y femeninos son morfológicamente similares y móviles, se trata de isogametos y el proceso sexual se denomina isogamia. Si el gameto femenino es un poco más grande y menos móvil que el masculino, entonces se trata de heterogametos y el proceso sexual se llama heterogamia. La oogamia es más perfecta en términos evolutivos, en la que los gametos femeninos son bastante grandes e inmóviles, y los gametos masculinos son pequeños y móviles. gameto femenino se llama óvulo, y el gametangio en el que se forma el óvulo se llama oogonia en las plantas inferiores (algas) y arquegonio en las plantas superiores. gametos masculinos- espermatozoides - tienen flagelos.
En la mayoría de las plantas con semillas, los gametos masculinos han perdido sus flagelos y se denominan espermatozoides. Los gametangios en los que se forman los espermatozoides se llaman anteridios.
La mayoría de las plantas tienen todos los métodos de reproducción, pero muchas algas, esporas superiores y plantas con semillas se caracterizan por alternar tipos de reproducción asexual y sexual. En la generación asexual en el esporofito o diplobionte, como resultado de la maduración de las esporas, y luego división de reducción Se forman esporas y, en la generación sexual, el gametofito, gametos femeninos y masculinos que, cuando se fusionan, forman un cigoto. De él volverá a crecer un esporofito, es decir. La alternancia de generaciones se produce con un cambio de fases nucleares.
Alternancia de fases de desarrollo. Se ha establecido una alternancia de fases de desarrollo para diferentes grupos sistemáticos plantas. logramos descubrirlo patrón general: el esporofito se desarrolla mejor y se vuelve independiente; La gametofase, por el contrario, se reduce cada vez más y pierde por completo su independencia y depende del esporofito (gimnospermas y angiospermas). En la evolución de la reproducción sexual, la reducción del gametofito tuvo un significado progresivo, lo que condujo a la formación de nuevos rudimentos de reproducción y distribución: semillas y frutos.
El ciclo de desarrollo más primitivo se da en los musgos. solo entre ellos plantas superiores se puede ver un gametofito independiente bien desarrollado.
En musgos, colas de caballo y helechos, el esporofito predomina en la esperanza de vida y el gametofito está representado por un talo (talo).
En las plantas enumeradas, el proceso sexual y la gametofase sirven para reproducir la esporofase, y la esporofase, aunque no por mucho tiempo, todavía depende de la gametofase.
Una mayor adaptabilidad a las condiciones de existencia terrestre está asociada al ciclo de vida de gimnospermas y angiospermas. Detalles específicos ciclo vital de las gimnospermas se expresa en la estructura del óvulo y su transformación en semilla. La megaspora de estas plantas ha perdido por completo la función de germen de reproducción y distribución. Gametofito masculino (polen) en ausencia de medio acuático adquiere un nuevo significado: con la ayuda de un tubo polínico entrega gametos al óvulo. Los gametos masculinos (los espermatozoides) están inmóviles. Por lo tanto, el cambio de generaciones de esporofito y gametofito en las gimnospermas difiere significativamente de los grupos de plantas anteriores, ya que la generación sexual, el gametofito masculino (grano de polen) y el gametofito femenino (endospermo primario), se encuentra en un estado significativamente reducido contenido en el tejidos del esporofito y depende completamente de él.
El ciclo de vida de las angiospermas difiere significativamente del ciclo de vida de grupos de plantas anteriores. El gametofito femenino de las angiospermas es más reducido que el gametofito femenino de las gimnospermas. Este es el saco embrionario. Las arquegonías están ausentes. La fertilización es doble (un espermatozoide fertiliza el óvulo y el otro, el núcleo secundario del saco embrionario). El endospermo es triploide.
Así, en las angiospermas, aunque se produce un cambio de generaciones -esporofito y gametofito, los gametofitos masculinos y femeninos se reducen aún más- a varias células situadas en los tejidos de la flor del esporofito. Los esporofitos son árboles, arbustos y hierbas comunes que conocemos bien.