12. Бесполое, половое, вегетативное размножение растений.
Размножение, или способность воспроизводить себе подобных — важнейшее свойство всех живых организмов.
У растений , как и у животных, существует два способа размножения — половой и бесполый. При половом размножении потомству передается генетическая информация от двух родительских особей, поэтому оно отличается от родителей. Этот способ возник позже бесполого, и является более прогрессивным. Возникающее при нем многообразие признаков и свойств у растений создает материал для естественного отбора и в конечном итоге эволюции. При бесполом размножении потомство наследует признаки только одной родительской особи, и фактически является ее клоном. Однако бесполое размножение в условиях, когда половой путь невозможен, помогает увеличить число особей и сохранить вид.
Бесполое размножение у растений
У растений выделяют две формы бесполого размножения — вегетативное, основанное на способности растений к регенерации отдельных частей растения, и размножение с помощью специально образованных клеток — спор.
Вегетативное размножение встречается как у одноклеточных, так и у многоклеточных растений. Например, многие одноклеточные водоросли размножаются с помощью митотического деления клетки на две.
Одноклеточные водоросли с плотными оболочками, например, хламидомонада, размножаются, образуя новые особи прямо внутри клетки.
затем оболочка клетки разрушается, и новые особи выходят наружу.
Вегетативное размножение у высших растений описано в отдельной статье здесь
Размножение с помощью спор.
Споры — (от греч. spora — семя) — одноклеточные микроскопические зачатки организмов. Для их распространения и прорастания обычно требуется водная среда, поэтому они более характерны для водорослей. Споры со жгутиками называются зооспорами.
Из высших растений споры образуют моховидные и папоротники. В неблагоприятных условиях споры покрываются защитной оболочкой. При попадании же в подходящие условия, начинают прорастать.
Многоклеточные водоросли, например, улотрикс, могут размножаться как бесполым путем, образуя четырехжгутиковые зооспоры в отдельных клетках таллома, так и половым путем, с помощью слияния двух половых клеток — гамет.
При половом размножении происходит образование мужских и женских половых клеток — гамет, несущих половину наследственной информации (гаплоидный набор хромосом). Мужские гаметы называются спермиями, (имеющие жгутики — сперматозоидами), они образуются в мужских половых органах, например, тычинках цветка, а женские — яйцеклетки, они образуются в семязачатках внутри завязи — утолщенной части пестика . Спермии и яйцеклетки могут образовываться как на разных растениях ( двудомные растения) , так и на одном растении (однодомные растения). При слиянии мужской и женской половой клетки образуется зигота, клетка, несущая наследственную информацию обоих родителей. Поэтому из зиготы образуется организм с новыми признаками, отличными от родительских.
Иногда у растений, способных размножаться как половым, так и бесполым путем, происходит по очереди образование то бесполых особей — спорофитов, то половых особей — гаметофитов. Это явление называют чередованием поколений.
Чередование поколений наблюдается у некоторых водорослей, мхов, папоротников.
Иногда какая-то из фаз — спорофит или гаметофит, преобладает. Например, у мхов преобладает гаметофит, а у водорослей и папоротников — спорофит.
Для спорофитов и гаметофитов существуют особые названия, так, у мхов спорофит развивается на гаметофите, и поэтому называется спорогонием, гаметофиты у всех остальных растений называются заростками.
У папоротников заростки существуют самостоятельно, а у семенных они развиваются на спорофите, это пыльца(мужские гаметофиты, или заростки), и зародышевый мешок. (женский гаметофит). И пыльца, и зародышевый мешок развиваются из спор.
Пример чередования поколений:
Из зиготы, возникающей путем слияния двух гамет, вырастает спорофит. На спорофите развиваются спорангии со спорами, из которых вырастают гаметофиты, образующие гаметы.
Источник
Бесполое размножение
Размножение растений это главное свойство в природе, необходимое для дальнейшего роста и развития, обеспечение непрерывности в жизненном цикле на протяжении долгого времени эволюции.
У высших растений бывают виды размножения: бесполое и половое размножение.
В бесполом размножении растений участвуют растения только одного пола, способные к воспроизводству спор или отделению от себя жизнеспособных участков своего вегетативного тела, из которых в дальнейшем, при хороших условиях формируются дочерние растения.
Многие из них образуют у себя укороченные участки побега, так называемые вегетативные зачатки:
Бесполое размножение часто называют вегетативным, потому что формирование новых растений проходит из вегетативных органов — стебля, листа, корня.
Бесполое размножение характерно для многих видов растений, а у некоторых особей (малины, ивы осины и др.) оно преобладает над половым (размножением семенами).
Двудомная элодея канадская, попавшая в Европу из Северной Америки только в форме женских особей, размножается лишь бесполым путем, она неспособна формировать семена в отсутствии рядом мужских растений. Но даже без семенного обновления элодея эффектно размножается и хорошо осваивает новые места обитания.
Следует заметить, что у некоторых видов семенных растений вегетативное размножение (корневыми отпрысками, стелющимися побегами, корневищами, корневой порослью, и т. д.) встречается чаще, чем размножение семенами.
Характерной особенностью бесполого размножения является возможность заимствования дочерних особей все качества у форм родительских. Эта особенность широко применяется человеком для сохранности генетически чистых видов в селекции и в практическом садоводстве.
Однако постоянное размножение растений вегетативным методом приводит к снижению активности функций их органов и тканей, увеличению активности гидролитических ферментов и перенасыщению конечными продуктами метаболизма, к понижению устойчивости защиты от вредителей и болезней.
В природных условиях многие растения, размножаются одними и теми же органами. например, лук, чеснок, тюльпаны, лилии, гладиолусы и нарциссы размножаются луковицами и клубнелуковицами.
Размножение корневыми стеблевыми клубнями свойственно малому количеству растений (картофель, георгины, топинамбур). Многие виды растений размножаются с помощью надземных стелющихся побегов или усов. Годовой прирост каждого такого уса может достигать до 1,6 м (у земляники), а количество молодых растений за два сезона увеличиться до 200 и более кустов.
Размножение корневищами происходит у большинства многолетних трав и травянистых растений. При этом происходит сохранение видового состава у луговых растений, которых часто косят, во время цветения злаковых, не давая им размножаться семенами.
Вегетативное размножение хорошо распространено в садоводстве, там зачастую размножение растений происходит с помощью черенков, отводками, прививки и делением куста.
Декоративные многолетние цветы и растения (пион, маргаритки, первоцвет, флоксы и др.) цветоводами размножаются делением кустов. Выкапывают материнский куст, делят на несколько частей и рассаживают на новые места.
При бесполом размножении отводками нижние ветки у материнского растения прижимают дугообразно к земле, надрезают под почкой кору и присыпают почвой. Тогда в месте надреза появятся корешки и побеги. Молодое растение разделяют с материнским и пересаживают от него на новое место.
Прививки дают возможность быстро размножать необходимые растения и обеспечивать их быстрое развитие при сохранении необходимых качеств. Многие сортовые растения, которые не образуют семян, размножаются только с помощью прививок.
Размножение спорами доступно большинству водорослей и споровым растениям (хвощам, мхам, папоротникам , плаунам, папоротникам). Для этих растений споры помогают не только для размножения, но и позволяют растениям расселяться.
Источник
Способы размножения растений
У растений существует множество способов размножения. При этом у разных систематических групп растений есть свои особенности размножения, так или иначе сочетающие несколько способов. Способы размножения можно классифицировать по-разному. Наиболее простой и понятный вариант, это когда выделяют половое и бесполое размножение. В свою очередь бесполое размножение делят на вегетативное и спорообразование.
- Половое размножение
- Бесполое размножение
- Вегетативное
- Спорообразование
Половое размножение растений
Отличительной особенностью полового размножения является то, что происходит слияние половых клеток двух растений. В результате в дочернем растении комбинируются признаки родительских.
Половая клетка женского типа называется яйцеклеткой. Половые клетки мужского типа называются сперматозоидами (если они подвижны) или спермиями (если они не подвижны).
В половых клетках содержится одинарный набор хромосом. (В хромосомах хранится наследственная информация о строении и работе клеток организма.) Клетки, составляющие тело большинства групп растений, содержат удвоенный набор хромосом. Поэтому, когда половые клетки сливаются, то восстанавливается двойной набор хромосом.
Половое размножение у разных систематических групп растений имеет свои особенности. Так, например, у покрытосеменных и голосеменных растений при половом размножении образуются семена. Пыльца, в которой созревают спермии, переносится к органам (пестикам цветков или женским шишкам), где созревают яйцеклетки. После оплодотворения (слияния яйцеклетки со спермием и образования зиготы) в женском органе развивается семя. Оно содержит зародыш нового растения и питательные вещества. Запас питательных веществ увеличивает шансы зародыша на удачное прорастание.
Главными преимуществами семенных растений (покрытосеменных и голосеменных) является то, что 1) для доставки мужских половых клеток им не нужна вода, 2) семя содержит запас питательных веществ. Эти преимущества позволили им расселиться по суше более широко, чем остальные группы растений.
Особенностью полового размножения мхов является то, что у них зеленое растение содержит одинарный набор хромосом, а не двойной, как у большинства организмов. На взрослых растениях мхов с одинарным набором хромосом образуются яйцеклетки и сперматозоиды также с одинарным набором хромосом (что является обычным для половых клеток). Далее сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам, которые остаются на взрослом растении, и оплодотворяют их. Из зиготы развивается дочернее растение, содержащее двойной набор хромосом, но это «растение» не покидает материнское и растет прямо на нем, а также питается за его счет. Это дочернее образование является спорофитом, в то время как родительские растения называются гаметофитом. Спорофит у мхов выглядит как коробочка на ножке. В коробочке созревают споры, при созревании которых двойной набор хромосом снова становится одинарным. Когда споры высыпаются из коробочки из них вырастает зеленое растение мха.
Тело папоротников, в отличие от мхов, имеет двойной набор хромосом. На этих растениях образуются споры с одинарным набором хромосом. Они покидают родительские растения и прорастают в так называемые заростки, имеющие в своих клетках одинарный набор хромосом. На заростках образуются яйцеклетки и сперматозоиды. Сперматозоиды подплывают к заросткам, содержащим яйцеклетки, происходит оплодотворение. Из зиготы развивается обычное растение папоротника с двойным набором хромосом. Это молодое растение сначала питается за счет заростка и растет как бы из него. Потом заросток отмирает.
Для мхов, папоротников и других групп споровых растений характерна зависимость от воды. Сперматозоиды могут оплодотворить яйцеклетку, только подплыв к ней по воде.
Бесполое размножение растений
При бесполом размножении в образовании нового организма участвует только один родительский организм.
Вегетативное размножение
Вегетативное размножение представляет собой размножение с помощью частей тела взрослого растения. Так отделившийся побег, лист, корневище цветкового растения или таллом водоросли могут дать начало новому растению. Это новое растение по набору генов будет идентично родительскому.
Спорообразование
Как уже выше было описано высшие споровые растения (к ним относятся мхи, папоротники и некоторые другие) образуют споры. У таких растений гаметофит чередуется со спорофитом. Споры образует спорофит (у папоротников это взрослое зеленое растение, у мхов коробочка на ножке). Спор образуется много, и они разносятся ветром и водой на большие расстояния. Поэтому спорообразование является одним из видов размножения.
У водорослей (они относятся к низшим растениям) также образуются споры. Они могут являться как средством размножения, так и способом переживания неблагоприятных условий. Водоросли способны и к половому размножению.
Источник