Период жизненного цикла растений

32. Онтогенез растений. Жизненный цикл растения: основные принципы и системы периодизации. Особенности циклов развития споровых и семенных растений.

Индивидуальное развитие растений (онтогенез) длится от образования зиготы до смерти растения. Период развития от зиготы до формирования зародыша (эмбриогенез) имеет большое значение для понимания путей эволюции растительного мира и родственных связей между видами и является объектом изучения эмбриологии. Поэтому часто, говоря о развитии растения, подразумевают его развитие начиная от прорастания семени. В процессе своего индивидуального развития растения проходят ряд периодов:

Латентный период — состояние покоящегося семени.

Период всходов, или проростков, — когда растение питается как веществами, находящимися в семени, так и самостоятельно.

Период молодого растения, или ювенильный, — когда растения полностью обеспечивают себя питательными веществами. Этот период продолжается до цветения.

Период взрослого растения (матурный, или дефинитивный). На этом этапе развития растение способно цвести и плодоносить.

Период старости (сенильный). Растение перестает цвести и плодоносить, чахнет и отмирает.

Переход от одного этапа развития к другому сопровождается физиологическими и биохимическими изменениями в организме. Только после того, как эти изменения совершатся, у растений развивается новый орган. Происходит органогенез. Таким образом, процесс индивидуального развития следует определить как совокупность последовательных физиологических, биохимических и морфологических преобразований, происходящих в растительном организме в продолжении его жизни.

В ходе онтогенеза растения происходит рост, связанный с увеличением размеров и числа элементов структуры организма, и развитие, ведущее к качественным изменениям структуры и функций растения и его частей. Большинство растения ведет прикрепленный образ жизни, следовательно их онтогенез зависит от среды обитания, следовательно, у них выработались приспособления (период покоя, фотопериодизм, термопериодизм и др) – период активной жизнедеятельности приурочен к наиболее благоприятному времени года.

Для растений характерны два вида размножения: половое и бесполое. Для высших сосудистых растений единственной формой полового процесса является оогамия. Из форм бесполого размножении широко распространено вегетативное размножение.

Кроме вегетативных, растения имеют специализированные генеративные органы, строение которых связано с протеканием жизненного цикла. В жизненном цикле растений чередуется половое, гаплоидное поколение (гаметофит) и бесполое, диплоидное поколение (спорофит). На гаметофите образуются половые органы — мужские антеридии и женские архегонии (отсутствуют у некоторых гнетовых и у покрытосеменных). Сперматозоиды (их нет у хвойных, гнетовых и покрытосеменных) оплодотворяют находящуюся в архегонии яйцеклетку, в результате образуется диплоидная зигота. Зигота формирует зародыш, который постепенно развивается в спорофит. На спорофите развиваются спорангии (часто на специализированных спороносных листьях, или спорофиллах). В спорангиях происходит мейоз, и образуются гаплоидные споры. У разноспоровых растений эти споры двух типов: мужские (из них развиваются гаметофиты только с антеридиями) и женские (из них развиваются гаметофиты, несущие только архегонии); у равноспоровых споры одинаковые. Из споры развивается гаметофит, и всё начинается сначала. Такой жизненный цикл имеют Мохообразные и Папоротникообразные, причём у первой группы в жизненном цикле доминирует гаметофит, а у второй — спорофит. У семенных растений картина усложняется за счет того, что женский (несущий архегонии) гаметофит развивается прямо на материнском спорофите, а мужской гаметофит (пыльцевое зерно) должен быть доставлен туда в процессе опыления. Спорофиллы у семенных растений часто сложно устроены и объединяются в так называемые стробилы, а у покрытосеменных растений — в цветки, которые могут, в свою очередь, объединяться в соцветия. Кроме того, у семенных растений возникает специализированная, состоящая из нескольких генотипов структура — семя, которое можно условно отнести к генеративным органам. У покрытосеменных растений цветок после опыления созревает и формирует плод.

Источник

5. Периоды жизни покрытосеменных растений

Первый период — зародышевый . Он начинается с оплодотворения и образования зиготы и заканчивается прорастанием семени. В этот период происходит интенсивное деление клеток: из зиготы сначала образуется зародыш, а потом он развивается в проросток.

Второй период — вегетативный , или период молодости (роста). Проросток формирует корневую систему и надземные органы, самостоятельно производит органические вещества и быстро увеличивается в размерах. Этот период продолжается до образования цветков.

Третий период — генеративный , или период зрелости , начинается с появления генеративных органов (цветков, плодов и семян).

В четвёртом, заключительном периоде жизни — периоде старости — побеги и корни растения растут очень медленно, оно теряет способность образовывать генеративные органы.

Так как общая продолжительность жизни растений различна, то у разных растений продолжительность этих периодов не одинакова.

У двулетних растений первый год жизни — это зародышевый и вегетативный периоды, второй год жизни — генеративный период и старость.

Многолетние растения основную часть своего существования находятся в генеративном периоде. За это время они производят много семян, способствуя распространение своего вида.

Источник

Стадии жизненного цикла растений и их характеристика

Стадии жизненного цикла растений и их характеристика

Основные циклы развития растений

Что представляет собой цикл развития растений?

Жизненный цикл растений представляет собой совокупность этапов развития растительного организма, определяющиеся систематической принадлежностью.

Развитие растения происходит на протяжении всей его жизни. Начало жизненного цикла — попадание семени в почву и формирование нового организма.

Основными этапами жизненного цикла растений считаются:

• прорастание;
• рост или вегетация;
• цветение;
• опыление;
• формирование и созревание семени;
• распространение семян.

Особенности этапов жизненного цикла растений

Как только семена попадают в почву, начинается процесс их прорастания. Есть определенные вещи, необходимые для того чтобы семя проросло: определенная температура, кислород, вода. Свет как одно из условий прорастания актуален не для всех растительных организмов. Хотя есть такие растения, семена которых непосредственно зависят от наличия солнечного света и прорастают только при нем.

Имбибация представляет собой процесс поглощения сухим семенем воды.

Этот процесс можно сравнить с поглощением воды сухой губкой — в результате семя растет в размерах и меняет свой цвет. После того как семя высажено в почву, оно на протяжении нескольких дней поглощает воду. Как результат — сильное набухание семени и отпадание семенного слоя. Происходит прорастание стебля в почву вместе с семядолями и листьями. Корень же растет вглубь в поисках воды с достаточным количеством питательных веществ.

Очень важно высаживать семена в определенное время и в определенном месте — это гарантирует его прорастание.

Следующая стадия жизненного цикла растения — вегетация. Она знаменует собой окончание стадии роста. Она сопровождается началом самостоятельного производства растением питательных веществ. Речь идет о фотосинтезе, который начинается, когда появляются первые листья, содержащие хлорофилл.

Фотосинтез представляет собой процесс синтеза органических веществ из воды и углекислого газа с помощью солнечной энергии и при участии хлорофилла.

Избыточный сахар хранится в корнях и стеблях. Впоследствии корневая система продолжает интенсивно развиваться, что позволяет растению закрепляться в почве. Корневые волоски увеличиваются — чтобы лучше поглощать воду и питательные вещества: как из вертикальных слоев почвы, так и из горизонтальных. Продолжается рост растительного заростка: он тянется к солнцу и транспортирует воду и пищу между корнями и листьями.

Образовательная ткань или меристема обеспечивает рост с апекса побега новых листьев растения.

В жизненном цикле цветковых растений есть стадия цветения, которая берет начало с развития цветочных почек. Сроки цветения у растений различаются. Для одних характерно цветение на протяжении нескольких дней, а для других — месяцев или даже лет.

Далее следует этап репродукции, который сопровождается зарождением внутри почки небольшого цветка. До момента открытия почку защищает чашечка. После этого происходит раскрытие бутона, и зрелый цветок расцветает.

Чашелистики имеют вид небольших зеленых листьев и располагаются у основания цветка.

Цветок представляет собой генеративный орган покрытосеменных растений.

В жизненном цикле покрытосеменных цветок играет важную роль. В большинстве случаев цветок имеет яркие и заметные лепестки с ароматом для привлечения насекомых-опылителей. Пестик — женская часть цветка, а тычинки — мужская. Пестик включает в себя:

Тычинки, в свою очередь, включают:

Основная функция стигмы — ловля пыльцы и опускание ее в завязь пестика. После попадание пыльцы в ловушку, происходит ее перемещение вниз по стилю до закругленной части в конце. Именно в этом месте происходит оплодотворение. Оплодотворенные яйца превращаются в семена на этой стадии. Появление плодов у овощей и фруктов, плодовых растений, указывает на созревание.

Процесс опыления — главный этап жизненного цикла растения, который зависит от строения цветка. На одном растении могут встречаться как женские, так и мужские части: такое растение называют двудомным. При наличии только одной части растение будет считаться однодомным.

Привлечение опылителей очень важно для растения, так как без этого невозможен процесс размножения и последующие стадии развития.

Распространение семян — последний этап жизненного цикла. Есть множество способов распространения, но основными считаются при помощи ветра (так распространяются семена одуванчика) и зоохория или распространение при помощи животных.

Распространение семян у водяных лилий находится в зависимости от количества воды.

Многие семена распространяют люди — в процессе посадки огорода или сада. При попадании семян в землю жизненный цикл повторяется.

Периоды жизненного цикла растений могут называться по-другому:

• зародышевый. Это период от образования зиготы до прорастания семени;
• вегетативный или молодость. Начинается с прорастания семени и заканчивается с первым цветением. В начале периода растение представляет собой предросток. Его развитие определяется запасом питательных веществ;
• генеративный. Начало — появление репродуктивных органов. Это период зрелости;
• заключительный или период старости. Отмечается медленный рост вегетативных органов.

Продолжительность жизни растений различается, что определяет различную продолжительность каждого из циклов.

Однолетние растения проходят все циклы в течение одного года. Двухлетние растения в первый год проходят вегетативный период, а во второй год происходит переход в генеративный период.

Генеративный период у многолетних растений довольно продолжительный. В это время они образуют множество семян, что обеспечивает их распространение.

При всем разнообразии жизненных циклов растений, растения отличаются одинаковыми стадиями развития.

Источник