Размножаются спорами растение водоросли

Закономерности и виды размножения водорослей

Размножение водорослей представляет собой процесс воспроизведения растительных особей на основе реализации их генетического материала.

Представители низших растений, к которым относятся водоросли, размножаются двумя способами: бесполым и половым. Само бесполое размножение бывает вегетативным и собственно бесполым.

Под вегетативным размножением понимают тип бесполого размножения, который подразумевает воспроизведение особей путем использования частей родительского растительного организма.

Среди водорослей бесполое размножение (вегетативное) встречается довольно часто. У большинства низших растений как раз преобладает вегетативный способ размножения.

У водорослей встречаются такие типы бесполого размножения как:

• простое деление надвое. В основе этого процесса лежит перешнуровка одноклеточных водорослей. Плюс такого размножения — в сохранении возможности равномерного распределения всех компонентов материнской клетки (включая покровы) между двумя дочерними организмами. К примеру, при таком делении пелликула эвглены делится на две особи полностью и, при этом, сохраняет собственную целостность;
• распад колоний на отдельные части. Позже эти части образуют новые колонии;
• фрагментация слоевища. Благодаря такой разновидности бесполого размножения новые организмы воспроизводятся с сохранением материнской особи. Фрагментация представляет собой один из самых быстрых вариантов размножения. Он встречается среди всех водорослей.

У некоторых групп водорослей имеются специфические приспособления, с помощью которых они и осуществляют процесс вегетативного размножения. Имеются в виду клубеньки харовых водорослей, акинеты сине-зеленых водорослей, а также столоны бурых низших растений.

Акинеты являются специализированными клетками с утолщенными оболочками и большим запасом питательных веществ, при помощи которых водоросли как размножаются, так и переживают неблагоприятные внешние условия.

Виды размножения водорослей

Особенности бесполого размножения

Непосредственно бесполое размножение водорослей связано со спорами, которые образуются в результате преобразования протопласта недифференцированной материнской клетки и дифференцированного спорангия. Споры могут быть как подвижными (речь идет о зооспорах) и неподвижными.

В процессе бесполого размножения организм появляется из гаплоидной клетки. Это позволяет водорослям быстро воспроизводить себе подобных. Однако при таком способе размножения в популяциях не наблюдается генетическое разнообразие.

Исходя из способа образования, выделяют:

• конидии или экзоспоры. Они появляются как вырост протопласта на вершине клетки в процессе поперечного ее деления с последующим отчленением;
• зооспоры или эндоспоры. Они формируются внутри специализированных спорангиев.

Особенности полового размножения

Половой процесс в цикле развития водорослей тоже имеется. В ходе него сливаются две гаплоидные клетки (гаметы), которые различаются в половом соотношении. Происходит образование зиготы с диплоидным набором хромосом — она дает начало новому организму.

Выделяют несколько типов полового процесса:

• хологамия, под которой понимают процесс слияния двух подвижных клеток без клеточной оболочки;
• изогамия или слияние одинаковых по размерам, подвижности и строению гамет;
• гетерогамия или анизогамия. В этом случае сливаются разные по размерам, но одинаковые по форме гаметы. Такой тип полового размножения свойственен бурым и зеленым водорослям;
• оогамия или половой процесс, в ходе которого происходит слияние подвижной гаметы (сперматозоида) и более крупной неподвижной яйцеклетки. Образование сперматозоидов происходит в антеридиях, а яйцеклетки — в оогониях. Этот вариант лучше всего соответствует представлению о половом процессе, сложившемуся в общей биологии.

В результате слияния двух гамет образуется диплоидная зигота, прорастающая сразу после периода покоя.

Для многих водорослей характерно развитие при помощи полового процесса без оплодотворения — речь идет о партеногенезе. В этом случае женские гаметы называют азиготами. Многие ошибочно полагают, что партеногенез является естественным процессом для животных. В случае растительных организмов это тоже так.

Особый тип полового процесса у водорослей — автогамия. Она встречается, к примеру, у диатомовых водорослей. В процессе автогамии происходит деление диплоидной клетки на 4 части или гаплоидных ядра. Два из этих ядер позже разрушаются, еще два — сливаются в диплоидное ядро, дающее зиготу. Зигота очень резко увеличивается в размерах, превращаясь в ауксоспору.

В жизненном цикле водорослей половое и бесполое размножение закономерно чередуются, формируя, таким образом, единую слаженную систему. Так как оба типа размножения внутри жизненного цикла водоросли оригинально сочетаются, можно выделить несколько его разновидностей:

• гаплоидный жизненный цикл (зиготический). Его особенность в том, что зигота в нем — единственная диплоидная стадия. Такой жизненный цикл встречается у вольвоксовых, некоторых других групп колониальных водорослей;
• диплоидный жизненный цикл. Здесь единственная гаплоидная стадия — это гаметы. Такой жизненный цикл можно наблюдать у зеленых, сифоновых, диатомовых, циклоспоровых и бурых водорослей;
• спорический жизненный цикл. Основан на чередовании бесполого (спорофита) и полового (гаметофита) поколений.

Гетероморфная смена наблюдается у бурых, зеленых и красных водорослей.

У некоторых водорослей можно наблюдать интересную смену форм развития. Она особенна тем, что не всегда есть корреляция между плоидностью таллома и способом размножения. Спорофиты не всегда диплоидные — также встречаются варианты с гаплоидным набором хромосом. Под влиянием внешних факторов из жизненного цикла растений отдельные стадии могут выпадать.

Источник

2. Размножение низших споровых растений (водорослей)

Некоторые одноклеточные водоросли размножаются только бесполым способом. Одна из таких водорослей хлорелла.

Но большинству водорослей характерно бесполое и половое размножение. Половое размножение может происходить разными способами. Примером могут служить процессы размножения одноклеточной водоросли хламидомонады.

Когда условия благоприятные, у хламидомонады происходит бесполое размножение . Она теряет жгутики и делится, образуя \(2\), \(4\) или \(8\) зооспор. Потом зооспоры выходят из материнской клетки и начинают жить самостоятельно.

Половым путём хламидомонада начинает размножаться, когда наступает неблагоприятный период. Она теряет жгутики и образует внутри себя много гамет (половых клеток). Гаметы сливаются попарно, их ядра объединяются. Образовавшаяся зигота одевается прочной оболочкой и в таком виде сохраняется до лучших времён. Когда наступают благоприятные условия, зигота дважды делится и образует четыре молодые хламидомонады.

Большинству многоклеточных водорослей характерно размножение двумя способами: половым и бесполым .

Рассмотрим размножение улотрикса. В тёплое время при благоприятных условиях происходит бесполое размножение . Клетки слоевища делятся и образуют по \(2\) или \(4\) зооспоры со жгутиками. Зооспоры развиваются в новые нити улотрикса.

Когда становится холодно, отдельные клетки улотрикса формируют гаметы — мелкие клетки, передвигающиеся с помощью жгутиков. Гаметы попадают в воду. Там они соединяются попарно и образуют зиготу. Обычно происходит слияние гамет от разных нитей улотрикса. Зигота покрывается толстой оболочкой и долгое время может оставаться в состоянии покоя. Через некоторое время зигота делится и образуются \(4\) споры. Из этих спор развиваются новые многоклеточные талломы улотрикса.

Источник

Процесс размножение спорами у бактерий, водорослей, грибов и растений

Споры — это репродуктивные клетки растений, грибов, водорослей и бактерий. Они, как правило, одноклеточные и обладают способностью развиваться в новый организм. В отличие от гамет в половом размножении, споры не должны сливаться, чтобы происходило размножение. Организмы используют споры для бесполого размножения. Споры также образуются у бактерий, однако бактериальные споры обычно не участвуют в размножении. Эти споры неактивны и защищают бактерии в экстремальных условиях окружающей среды.

Споры бактерий

Некоторые бактерии образовывают споры, называемые эндоспорами, как средство борьбы с экстремальными условиями окружающей среде, которые угрожают их выживанию. Эти условия включают высокие температуры, засушливость, наличие токсичных ферментов или химических веществ и отсутствие пищи.

Спорообразующие бактерии развивают толстую клеточную стенку, которая является водонепроницаемой и защищает бактериальную ДНК от высыхания и повреждения. Эндоспоры могут выживать в течение длительных периодов времени, пока условия не изменятся и не станут пригодными для прорастания. Примеры бактерий, способных образовывать эндоспоры, включают клостридии (Clostridium) и бациллы (Bacillus).

Споры водорослей

Водоросли производят споры для бесполого размножения. Эти споры могут быть не подвижными (апланоспоры), или подвижными (зооспоры) и перемещаться из одного места в другое с помощью жгутиков. Некоторые водоросли способны размножаться половым или бесполым способом. Когда условия благоприятны, зрелые водоросли делятся и производят споры, которые развиваются в новых особей.

Споры гаплоидные и производятся митозом. Во времена, когда условия неблагоприятны для развития, водоросли подвергаются половому размножению и образовывают гаметы. Эти половые клетки сливаются, чтобы стать диплоидным зигоспорами. Зигоспора останется бездействующей до тех пор, пока условия не станут благоприятными еще раз. В это время зигоспора подвергается мейозу для создания гаплоидных спор.

Некоторые водоросли имеют жизненный цикл, который чередуется между различными периодами бесполого и полового размножения. Этот тип жизненного цикла называется чередованием поколений и состоит из гаплоидной и диплоидной фаз. В гаплоидной фазе структура, называемая гаметофитом, производит мужские и женские гаметы (половые клетки). При слиянии этих гамет образуется зигота. В диплоидной фазе зигота развивается в диплоидную структуру, называемую спорофитом. Спорофит продуцирует гаплоидные споры через мейоз.

Споры грибов

Большинство спор грибов выполняют две основных функции: перенесение неблагоприятных условий в состоянии покоя и размножение через рассеивание. Споры грибов могут быть одноклеточными или многоклеточными. Они бывают разных цветов, форм и размеров в зависимости от вида. Споры грибов бывают бесполыми или половыми:

• Бесполые споры, такие как спорангиоспоры, производятся и удерживаются внутри органов, называемых спорангиями. Другие бесполые споры, такие как конидии, образуются в результате митоза на нитчатых образованиях, называемых гифами.
• Половые споры включают аскоспоры, базидиоспоры и зигоспоры. Большинство грибов полагаются на ветер, чтобы рассеять споры в областях, где они могут успешно прорастать. Споры способны активно выбрасываться из репродуктивных структур (баллистоспор) или могут быть высвобождены без активного выброса (статисмоспор). Споры переносятся ветром в другие места. Чередование поколений распространено среди грибов. Иногда условия окружающей среды таковы, что необходимо, чтобы грибковые споры были бездействующими. Прорастание после периодов покоя у некоторых грибов может быть вызвано разными факторами, включая температуру, уровень влажности и количество других спор в определенной области. Покой позволяет грибам выжить в стрессовых условиях.

Споры растений

Как водоросли и грибы, растения также демонстрируют чередование поколений. Растения без семян, такие как папоротники и мхи, развиваются из спор. Споры производятся внутри спорангий и выпускаются в окружающую среду. Первичной фазой жизненного цикла несосудистых растений, таких как мхи, является генерация гаметофитов (половая фаза).

Фаза гаметофита состоит из зеленой мшистой растительности, а фаза спорофита (бесполая фаза) состоит из удлиненных стеблей со спорами, заключенными внутри спорангий, расположенных на кончике стеблей. У сосудистых растений, которые не производят семена, такие как папоротники, поколения спорофит и гаметофит являются независимыми. Лист папоротника представляет собой зрелый диплоидный спорофит, тогда как спорангии на нижней стороне листьев образовывают споры, которые развиваются в гаплоидный гаметофит.

У цветковых растений (покрытосеменных) и нецветковых семенных растений генерация гаметофитов полностью зависит от доминантного спорофита. У покрытосеменных, цветок вырабатывает как мужские микроспоры, так и женские мегаспоры. Микроспоры содержатся в пыльце, а мегаспоры производятся внутри цветочной завязи. При опылении микроспоры и мегаспоры объединяются, образуя семена.

Источник