Aktywność życiowa żywego organizmu jest niemożliwa bez reprodukcji. Poprzez rozmnażanie, wzrost liczby osobników w flora. Istnieją trzy sposoby rozmnażania roślin - wegetatywny, bezpłciowy i płciowy.
rozmnażanie płciowe zasadniczo różni się od wegetatywnych i bezpłciowych. Proces płciowy w świecie roślin jest niezwykle różnorodny i często bardzo złożony, ale zasadniczo sprowadza się do połączenia dwóch komórek płciowych (gamet) – męskiej i żeńskiej.
Gamety występują w niektórych komórkach lub organach roślin. W niektórych przypadkach gamety mają ten sam rozmiar i kształt, a obie są ruchliwe ze względu na obecność wici (izogamia); czasami różnią się nieco wielkością (heterogamia). Ale częściej - z tak zwaną oogamią - rozmiary gamet są bardzo różne: męska gameta, zwana plemnikiem, jest mała, ruchliwa, a samica - jajo - jest nieruchoma i duża.
Proces łączenia gamet nazywa się zapłodnieniem. Gamety mają w jądrze jeden zestaw chromosomów, aw komórce powstałej po fuzji gamet, zwanej zygotą, liczba chromosomów podwaja się. Zygota kiełkuje i daje początek nowej roślinie.
Proces płciowy zachodzi w roślinach określony czas i na pewnym etapie jego rozwoju, podczas którego roślina może również rozmnażać się i bezpłciowo(z tworzeniem zarodników) i wegetatywnie.
Rozmnażanie płciowe powstało w świecie roślin w procesie ewolucji.
Rozmnażanie płciowe roślin (rozmnażanie przez nasiona) stosuje się w ogrodnictwie przy uprawie podkładek (sadzonki), rzadziej przy rozmnażaniu niektórych owoców pestkowych (moreli, brzoskwini, czasem wiśni) oraz na dużą skalę przy krzyżowaniu nowych odmian.
Zapłodnienie następuje w kwiatku rośliny. Kwiaty pojawiają się, gdy roślina jest wystarczająco rozwinięta i osiąga określony okres życia. Kwiat to pęd ze skróconymi międzywęźlami, którego liście zmieniły się i zamieniły w oddzielne części kwiatu przyczepione do pojemnika, którym jest skrócona łodyga. Kwiat zwykle ma szypułkę, czyli Dolna część ucieczka kwiatowa.
W przypadku roślin nasiennych charakterystyczne jest, że megaspory, które powstają pojedynczo w megasporangiach, pozostają z nimi na roślinie matecznej; następuje tam kiełkowanie megaspor, rozwój żeńskiego gametofitu, zapłodnienie gametami męskimi rozwijającymi się w kiełkującym mikrosporze, przeniesionym w ten czy inny sposób do megasporangiów lub do liścia ją produkującego - megasporofilu. Natychmiast po zapłodnieniu rozpoczyna się rozwój z zygoty nowej rośliny, sporofitu, iw przeciwieństwie do paproci i innych, zachowana i zmodyfikowana megasporangia zamienia się w nasiono zawierające zarodek i rezerwy składników odżywczych dla jego dalszego rozwoju. Ziarno to, po oddzieleniu się od rośliny matecznej, w większości po pewnym okresie spoczynku (przerwy w rozwoju) kiełkuje w nową roślinę. Do dyspersji, dystrybucji służą więc rośliny, a nie zarodniki, jak to zwykle bywa rośliny zarodnikowe i nasiona; rozmnażanie bezpłciowe nie ma sporów, przemiana pokoleń nie jest jasno wyrażona i ujawnia się dopiero w porównawczych badaniach morfologicznych i cytologicznych.
sporofile okrytozalążkowe, gęsto stłoczone na końcach pędów iw większości przypadków otoczone jeszcze przeobrażonymi wierzchołkowymi liśćmi, tworzą razem z nimi kwiat; możemy go scharakteryzować jako krótki pęd, którego liście ulegają metamorfozie w związku z rozmnażaniem płciowym zachodzącym tutaj w kwiecie. Sporofile ostro różnicują się w mikrosporofile wytwarzające mikrospory i megasporofile wytwarzające megaspory; na powierzchownej znajomości wydaje się, że pełnią funkcje seksualne. Ze względu na zanik przemiany pokoleń i silną redukcję gametofitów, które nie prowadzą samodzielnego trybu życia, okazuje się, że sama roślina, sporofit, rozmnaża się płciowo. Dlatego często, ale niedokładnie, kwiat nazywany jest organem rozmnażania płciowego roślin, mikrosporofilami - męskimi narządami płciowymi, megasporofilami - żeńskimi narządami płciowymi. Pod względem morfologii porównawczej i homologacji oddzielne części kwiat, to źle.
Terminologia poszczególnych części kwiatu powstała w czasie, gdy nie było mowy o homologacji części kwiatu z odpowiadającymi im organami wyższych roślin zarodnikowych (po raz pierwszy takiej homologacji dokonano w pracach wybitnego niemieckiego botanik Hofmeister w latach 50. ubiegłego wieku). Dlatego części kwiatu otrzymały specjalne nazwy, które zachowały się z przyzwyczajenia i obecnie. Mikrosporofile nazywane są pręcikami, mikrosporangia to gniazda pyłkowe, mikrospory to cząsteczki kurzu, megasporofile to słupki, megasporangium to zalążek, a roślina żeńska to woreczek zarodkowy. Liście wierzchołkowe, w których otaczają sporofile, nazywane są okwiatem, u wielu roślin są podzielone na zewnętrzny, zwykle zielony kielich i wewnętrzną, zwykle większą i różnokolorową koronę.
Rozmnażanie płciowe roślin okrytonasiennych
Kiełkowanie pyłku. Pyłek, który dojrzewa w pylnikach wygląda jak małe ziarenka. Dlatego otrzymał nazwę - ziarno pyłku. Po znalezieniu się na znamieniu słupka ziarno pyłku zaczyna kiełkować i tworzy długą łagiewkę - łagiewkę pyłkową.
Stopniowo rurka przechodzi między komórkami znamienia, stylizuje i dociera do zalążka.
W przeciwieństwie do pyłku roślin zapylanych przez owady, który ma różnorodne kolce i odrosty, pyłek roślin zapylanych przez wiatr jest mały, lekki i gładki. Jak utrzymuje się na znamieniu słupka i nie zostaje zdmuchnięty przez wiatr, nie zrzucony przez owady biegające po kwiatku? Okazuje się, że piętno tłuczka wydziela lepką, słodką substancję, która powoduje, że pyłek przykleja się do tłuczka. Uważa się również, że słupek wydziela pewną substancję, która jest specyficzna dla pyłku danego gatunku rośliny i która zapobiega rozwojowi obcego pyłku.
Nie tylko słupek wpływa na kiełkowanie pyłku, ale pyłek wpływa również na słupek. Kiełkujący pyłek uwalnia również specjalne substancje, które powodują, że jajnik i inne części kwiatu stają się owocami. Dlatego u wielu roślin wzrost owoców jest tym lepszy, im więcej pyłku dostanie się na znamię słupka.
Budowa zalążka i zapłodnienie. Tak więc w jajniku słupka znajduje się jeden lub więcej zalążków. Na zewnątrz zalążek otoczony jest osłonami, które nie zamykają się w jednym miejscu, tworząc wejście pyłkowe. Wewnątrz zalążka znajduje się woreczek zarodkowy, który zawiera kilka komórek. Bardzo znaczenie mają komórkę centralną i komórkę jajową.
Komórki płciowe nazywane są gametami. W związku z tym jajo jest żeńską gametą, a plemnik jest męską gametą.
Kiedy łagiewka pyłkowa wchodzi do woreczka zarodkowego przez pasaż pyłkowy, jeden z plemników łączy się z jajkiem. Połączenie dwóch komórek płciowych - komórki jajowej i plemnika - nazywa się zapłodnieniem. W wyniku zapłodnienia powstaje zygota (z greckiego zygota - sparowana). Drugi plemnik łączy się z komórką centralną. Okazuje się, że dwa identyczne plemniki łączą się z dwoma całkowicie różne komórki. Proces ten zachodzi tylko u roślin kwitnących. Rosyjski naukowiec S. G. Navashin odkrył, opisał i wyjaśnił ten proces. Nazwał to podwójnym zapłodnieniem.
Powstawanie nasion i owoców. Po zapłodnieniu zygota dzieli się wielokrotnie i tworzy zarodek. W zarodku korzeń embrionalny, łodyga embrionalna i pączek (pęd) są wyraźnie widoczne. Jeśli w jajniku było wiele zalążków, w owocu będzie wiele nasion.
Równocześnie z powstawaniem nasion rośnie również ściana jajnika. Powstaje z niego owoc, a dokładniej ściany płodu - owocnia. W kwiatach z kilkoma słupkami rosną jajniki każdego słupka. Mogą pozostać wolni lub mogą rosnąć razem. W wielu roślinach w tworzeniu owoców uczestniczą również inne części kwiatu (jabłko, truskawka).
Centralna komórka, po połączeniu się z plemnikiem, również dzieli się wiele razy i tworzy bielmo. Bielmo to specjalna tkanka, w której komórkach gromadzą się rezerwy składników odżywczych niezbędnych do rozwoju zarodka. Z powłoki zalążka powstaje otoczka nasienna, która chroni zarodek przed wpływy zewnętrzne.
Na niektórych nasionach można również dostrzec ślad przedostania się pyłku do zalążka. Aby to zrobić, możesz namoczyć ziarno fasoli, a gdy pęcznieje, lekko naciśnij palcami. Z małego otworu pojawi się kropla wody. W tym miejscu znajdował się wylot pyłku.
1. Co to jest reprodukcja?
Rozmnażanie organizmów to proces reprodukcji własnego gatunku, zapewniający ciągłość i ciągłość życia. Ta właściwość jest charakterystyczna tylko dla organizmów żywych, czym zasadniczo różnią się one od przyrody nieożywionej.
2. Jakie metody rozmnażania występują u roślin?
Rośliny rozmnażają się zarówno bezpłciowo, jak i płciowo.
3. Jaki rodzaj rozmnażania nazywa się płciowym?
Ten rodzaj rozmnażania nazywa się płciowym, w którym łączą się gamety organizmu męskiego i żeńskiego.
4. Jak zachodzi rozmnażanie płciowe u chlamydomonas?
Jesienią, na początku niezbędne warunki, zawartość komórki macierzystej dzieli się, tworząc 8-32 komórek gamet. Po przebiciu się przez skorupę wychodzą na zewnątrz, gdzie łączą się w pary z gametami innych osobników. Kiedy dwie gamety łączą się, powstaje zygota, która jest przykryta gęsta skorupa i w tym stanie zimuje. Wraz z nadejściem ciepła jego zawartość dzieli się, tworząc cztery chlamydomony. Wychodzą na zewnątrz i zaczynają prowadzić niezależny tryb życia.
5. W jaki sposób spirogyra rozmnaża się płciowo?
Ciało spirogyry to długa nierozgałęziona nić jednego rzędu komórek. Jesienią dwie równoległe nici są otoczone śluzem. W komórkach położonych naprzeciw siebie powstają odrosty-mosty, muszle na końcach odrostów rozpuszczają się. Zawartość jednej komórki wpływa do drugiej, ich jądra łączą się - następuje zapłodnienie. Powstała zygota tworzy mocną i grubą skorupę. Czekanie niekorzystne warunki, zygota kiełkuje i daje początek jednej nowej nici spirogyra.
6. Jak rozmnażają się mchy?
7. Jakie warunki są niezbędne do rozmnażania płciowego mchów?
W mchach wyraźnie wyrażona jest przemiana rozmnażania bezpłciowego i płciowego. Rozważ to zjawisko na przykładzie rośliny dwupiennej - lnu z kukułką mchową. Mech rośnie w gęstych darniach składających się z roślin męskich i żeńskich. Latem osobniki męskie wyróżniają się czerwono-żółtymi wierzchołkami, między liśćmi których rozwijają się męskie narządy płciowe, aw nich ruchome plemniki.
Na roślinach żeńskich powstają żeńskie narządy rozrodcze, w których rozwijają się jaja.
Zwykle rośliny męskie i żeńskie rosną obok siebie, więc z wodą - może to być rosa lub woda deszczowa - plemniki łatwo opadają na rośliny żeńskie, a następnie do jaj. Tutaj łączą się, następuje zapłodnienie, powstaje zygota. Rozmnażanie płciowe jest niemożliwe bez wody!
NA Następny rok NA roślina żeńska pudełko z zarodnikami rozwija się z zygoty (rozmnażanie bezpłciowe). Pudełka są wyjmowane nad roślinami za pomocą długiej nogi. Kiedy zarodniki dojrzewają, strąk jest uwalniany z kapelusza przy suchej pogodzie, a zarodniki są rozpraszane przez wiatr. Na wilgotnym podłożu kiełkują, tworząc cienką zieloną nitkę z pąkami, z których rozwijają się pędy mchu.
8. Gdzie rozwijają się plemniki w roślinach kwitnących?
W roślinach kwitnących męskie komórki płciowe - plemniki rozwijają się w ziarnach pyłku.
9. Co to jest łagiewka pyłkowa?
Kiełkując, ziarno pyłku tworzy łagiewkę pyłkową - kanał, który rośnie, przemieszczając się wzdłuż szypułki do zalążni. Przez łagiewkę pyłkową dwa plemniki dostają się do jajnika do woreczka zarodkowego.
10. Gdzie jest jajo u roślin kwitnących?
W roślinach kwitnących żeńskie komórki rozrodcze - jaja - rozwijają się w woreczku embrionalnym, który znajduje się w zalążku wewnątrz jajnika.
11 Jak działa podwójne zapłodnienie?
Łagiewka pyłkowa rośnie do zalążka i przenika przez wlot pyłkowy worek zarodkowy. Składa się z kilku komórek. To, które jest bliżej wejścia pyłku, to jajo. Jeden z plemników łączy się z komórką jajową, tworząc zygotę, a drugi z tzw. komórką centralną zlokalizowaną w środku woreczka zarodkowego. Tak więc w roślinach kwitnących w zapłodnieniu biorą udział dwa plemniki, więc ich zapłodnienie nazywa się podwójnym.
12. Z której komórki powstaje bielmo?
Bielmo powstaje z komórka centralna połączone z jednym z plemników.
Przechowuje składniki odżywcze.
13. Z czego powstaje okrywka nasienna?
Powłoka nasienna jest utworzona z powłoki zalążka.
14. Jak powstaje zarodek nasienia?
W wyniku fuzji komórki jajowej z jednym z dwóch plemników, które po zapyleniu wpadły do worka zarodkowego, powstaje zygota. Dzieli się wiele razy, tworząc zarodek nasienny.
15. Czym jest zapylanie?
Zapylenie to przeniesienie pyłku z pręcików na znamię słupka. Podczas samozapylenia pyłek jest przenoszony z pręcika na słupek tego samego kwiatu. Pszenica, ryż, owies, groch to rośliny samopylne. W przypadku zapylenia krzyżowego pyłek z pręcików przenosi się na znamię słupka kwiatu innej rośliny. Rozróżnij rośliny zapylane przez owady i wiatropylne. Rośliny zapylane przez owady mają piękne, jasne kwiaty lub drobne kwiaty zebrane w kwiatostany. Zwykle są bogate w nektar, pyłek, mają przyjemny zapach.
U roślin wiatropylnych kwiaty są drobne, niepozorne, zebrane w kwiatostany. Ich pyłek jest suchy, drobny, lekki. Przy pomocy wiatru zapylane są topola, olcha, dąb, żyto.
Strona 29 z 48
Rodzaje rozmnażania roślin.
Rozmnażanie bezpłciowe i płciowe roślin
Rozmnażanie roślin. Jedną z obowiązkowych właściwości żywych organizmów jest reprodukcja potomstwa (reprodukcja). Rozmnażanie wiąże się z późniejszym przesiedleniem roślin. Według V.I. Vernadsky'ego reprodukcja i przesiedlenie, tj. rozprzestrzenianie się życia jest najważniejsze czynnik biologiczny nasza planeta. Podczas rozmnażania liczba osobników tego gatunku wzrasta. Termin „reprodukcja” odzwierciedla stronę jakościową. Liczbę osobników w wyniku rozmnażania można czasem zmniejszyć (okrzemki).
Rozmnażanie jako właściwość żywej materii, tj. zdolność jednego osobnika do stworzenia własnego rodzaju istniała we wczesnych stadiach jego rozwoju. Ewolucja życia przebiegała równolegle z ewolucją sposobów rozmnażania.
Formy rozmnażania roślin można podzielić na dwa rodzaje: bezpłciowe i płciowe.
W rzeczywistości rozmnażanie bezpłciowe odbywa się za pomocą wyspecjalizowanych komórek - zarodników. Powstają w narządach rozmnażania bezpłciowego - zarodniach w wyniku podziału mitotycznego. Zarodnik podczas kiełkowania rozmnaża nowy osobnik, podobny do matki, z wyjątkiem zarodników roślin nasiennych, u których zarodnik utracił funkcję rozmnażania i zasiedlania.
Rozmnażanie bezpłciowe odbywa się bez udziału komórek rozrodczych, za pomocą zarodników, które tworzą się w wyspecjalizowanych narządach - zarodniach lub zoosporangiach. Wewnątrz zarodni następuje podział redukcyjny i wylewają się zarodniki jednokomórkowe lub zoospory (z wici). Większość niższe rośliny rozmnaża się przez zarodniki (glony), z wyższych zarodników - mszaków, lycopsydów, skrzypów, paproci.
Rozmnażanie roślin za pomocą organów wegetatywnych (części pędu, liścia, korzenia) lub podział glonów jednokomórkowych na pół itp. zwany wegetatywnym. Jest szeroko stosowany m.in rolnictwo, zwłaszcza przy rozmnażaniu materiału odmianowego, gdy konieczne jest zachowanie matecznych cech odmiany. Tak więc wiele upraw dobrze się rozmnaża za pomocą zdrewniałych i zielonych sadzonek (rokitnik zwyczajny, trawa cytrynowa, aktynidia, czarna porzeczka itp.), Inne drzewa owocowe (jabłoń, gruszka, wiśnia, morela itp.) - poprzez szczepienie sadzonek odmianowych w korona dzikich sadzonek. Rośliny cebulowe rozmnaża się przez cebulki (tulipany, hiacynty, mieczyki itp.); wiele wieloletnich roślin zielnych hoduje się z kłączami (konwalia, kupena, łubin wieloletni, szparagi itp.), bulwami korzeniowymi (daliami, topinamburem itp.). Niektóre rośliny rozmnażają się za pomocą pędów (aronia, rokitnik, malina pospolita itp.) lub warstwami (truskawka, agrest itp.).
Rozmnażanie płciowe odbywa się za pomocą specjalnych komórek płciowych - gamet. Gamety powstają w wyniku mejozy, są męskie i żeńskie. W wyniku ich fuzji powstaje zygota, z której następnie się rozwija nowy organizm. Rośliny różnią się rodzajem gamet. Niektóre organizm jednokomórkowy w pewnym okresie funkcjonuje jako gameta. Różnorodne organizmy (gamety) łączą się. Ten proces seksualny nazywa się hologamią. Jeśli gamety męskie i żeńskie są morfologicznie podobne, ruchliwe, są to izogamety, a proces seksualny nazywa się izogamią. Jeśli gameta żeńska jest nieco większa i mniej mobilna niż gameta męska, to są to heterogamety, a proces seksualny nazywa się heterogamią. Oogamia jest doskonalsza pod względem ewolucyjnym, w której gamety żeńskie są raczej duże i nieruchome, a gamety męskie są małe i ruchliwe. gameta żeńska nazywa się jajkiem, a gametangia, w której powstaje jajo, nazywa się oogonium u roślin niższych (algi) i archegonium u roślin wyższych. Męskie gamety- plemniki - mają wici.
W większości roślin nasiennych męskie gamety utraciły wici i nazywane są plemnikami. Gametangie, w których wytwarzane są plemniki, nazywane są antheridia.
Większość roślin ma wszystkie metody rozmnażania, jednak dla wielu glonów, wyższych roślin zarodnikowych i nasion charakterystyczne jest naprzemienne rozmnażanie bezpłciowe i płciowe. O bezpłciowym pokoleniu sporofitu lub diplobionta w wyniku dojrzewania zarodników, a następnie dział redukcji powstają zarodniki, a na pokoleniu płciowym - gametoficie - gamety żeńskie i męskie, które po połączeniu tworzą zygotę. Ponownie wyrośnie z niego sporofit, tj. przemiana pokoleń następuje wraz ze zmianą faz jądrowych.
przemiana faz rozwojowych. Naprzemienność faz rozwojowych u różnych grupy systematyczne rośliny. Udało się dowiedzieć ogólny wzór: sporofit lepiej się rozwija i usamodzielnia; przeciwnie, gametofaza jest coraz bardziej zredukowana i całkowicie traci swoją niezależność i zależy od sporofitu (nagonasiennych i okrytonasiennych). W ewolucji rozmnażania płciowego redukcja gametofitu miała znaczenie progresywne, co doprowadziło do powstania nowych podstaw rozmnażania i dystrybucji - nasion i owoców.
Najbardziej prymitywny cykl rozwojowy mchów. Tylko wśród nich Wyższe rośliny widać dobrze rozwinięty niezależny gametofit.
W mchach klubowych, skrzypach, paprociach sporofit przeważa w oczekiwanej długości życia, a gametofit jest reprezentowany przez plechę (wzrost).
W tych roślinach proces płciowy i gametofaza służą do reprodukcji sporofazy, a sporofaza, choć nie na długo, jest nadal zależna od gametofazy.
Większa zdolność adaptacji do warunków bytowania na lądzie związana jest z cyklem życiowym roślin nagonasiennych i okrytonasiennych. Specyficzność koło życia nagonasiennych wyraża się w budowie zalążka i jego przekształceniu w nasiono. Megaspora tych roślin całkowicie utraciła funkcję zarodka rozmnażania i dystrybucji. Gametofit męski (pyłek) pod nieobecność środowisko wodne nabiera nowego znaczenia: za pomocą łagiewki pyłkowej dostarcza gamety do komórki jajowej. Męskie gamety - plemniki - są nieruchome. Tak więc zmiana pokoleń sporofitu i gametofitu u nagonasiennych różni się znacznie od poprzednich grup roślin, gdyż pokolenie płciowe - gametofit męski (ziarno pyłku) i gametofit żeński (bielmo pierwotne) - w znacznie zredukowanym stanie jest zamknięty w tkankach sporofitu i jest od niego całkowicie zależny.
Cykl życiowy roślin okrytonasiennych znacznie różni się od cyklu życiowego poprzednich grup roślin. Żeński gametofit roślin okrytonasiennych jest silniej zredukowany niż gametofit roślin nagonasiennych. To jest worek embrionalny. Archegonia jest nieobecna. Zapłodnienie jest podwójne (jeden plemnik zapładnia komórkę jajową, drugi - wtórne jądro woreczka zarodkowego). Bielmo jest triploidalne.
I tak u roślin okrytonasiennych, chociaż następuje zmiana pokoleń – sporofit i gametofit, to jednak gametofity męskie i żeńskie są jeszcze bardziej zredukowane – do kilku komórek znajdujących się w tkankach kwiatu sporofitu. Sporofit to dobrze nam znane drzewa, krzewy i zioła.