bio_repetitor
Жизненный цикл — последовательность стадий от зиготы до зиготы. С многоклеточными животными все ясно: зигота — организм — гаметы — зигота. А вот у растений все гораздо сложнее. У них в этот цикл вклинивается с разными вариациями бесполое размножение с помощью спор. Про водоросли пока говорить не будем, там у них все гораздо сложнее. А вот Высшие растения (те, которые-таки выбрались на сушу) все имеют один тип жизненного цикла: с промежуточной редукцией.
Что это такое: «промежуточная редукция»? Редукция — это мейоз, когда диплоидный (двойной) набор хромосом становится гаплоидным (одинарным). Причем этот мейоз происходит не на стадии диплоидной зиготы (как у многих зеленых водорослей, например) и не на стадии образования гаплоидных гамет (как у всех многоклеточных животных), а между ними. И теперь между мейозом и образованием зиготы есть два примерно равных (это для красного словца, естественно, превалирует какая-нибудь стадия) промежутка, во время которых представитель вида проходит две стадии жизненного цикла. Эти стадии называются гаметофитом (организм, вырабатывающий гаметы) и спорофитом (организм, вырабатывающий споры). Таким образом, у Высших растений за половое размножение отвечает гаметофит, а за бесполое — спорофит. Во время образования спор и происходит мейоз. У Высших растений спорофит диплоиден (обозначается 2n), а гаметофит — гаплоиден (1n). Но считать, что плоидность является неотъемлемым признаком спорофита или гаметофита, ни в коем случае нельзя. Для этого достаточно вспомнить, что чередование спорофита и гаметофита характерно и для водорослей, а у них могут происходить другие разные интересные преобразования жизненных циклов.
Таким образом, любой жизненный цикл Высших растений можно кратко описать как:
Спорофит (2n) — мейоз — споры (1n) — гаметофит (1n) — гаметы (1n) — зигота (2n).
Но можно и усложнить конструкцию, чтобы можно было от схемы перейти к описанию этих жизненный циклов.
Споры образуются в специальных органах бесполого размножения — спорангиях. У Высших растений это многоклеточные «мешочки», в которых образуются материнские клетки спор (они пока диплоидны). При созревании спор материнские клетки спор делятся мейозом и образуют споры. Задача спор — прорасти в последующем с образованием гаметофита.
Гаметофит должен образовывать гаметы, то есть, половые клетки. Гаметы образуются в половых органах. Женский половой орган у высших растений называется архегоний и представляет из себя кувшинчик, на дне которого прячется яйцеклетка. Мужской половой орган — антеридий. Это шарик, набитый сперматозоидами. Сразу уточню, что этот классический случай относится к споровым растениям. У семенных происходит сильная редукция гаметофита, так что для образования архегониев и антеридиев не хватает клеток.
Если гаметофиты образуют и архегонии, и антеридии, то они будут обоеполыми. Если только архегонии, то они будут называться женскими, если только антеридии — мужскими. Так как у гаметофита все клетки гаплоидны, то гаметы могут образовываться только путем митоза.
Продолжаем усложнять картинку. Раздельнополые гаметофиты выполняют разную функцию. Задача мужского — образовать сперматозоиды. А вот задача женского — не только образовать яйцеклетку, но и служить источником энергии для развивающегося проростка спорофита. Размеры гаметофита у некоторых групп косвенно связаны с размером споры, из которой они прорастают. Поэтому женский гаметофит образуется из мегаспор, а мужской из микроспор. Заметьте, что споры — это бесполое размножение, поэтому про них нельзя сказать, как про гаметофит — женская или мужская.
Это самый сложный жизненный цикл у высших растений — на примере разноспорового плауна селагинеллы. На основе этого жизненного цикла уже можно анализировать жизненные циклы семенных растений, так как в силу обстоятельств у них эти стадии называются традиционно, и поэтому нужно выучить, что у них является микроспорангием, что женским гаметофитом и т.д.
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