Особенности спорового размножения: варианты и специфика процесса
Размножение спорами — это тип бесполого размножения, который происходит при участии специализированных клеток: спор.
Споры представляют собой репродуктивные одноклеточные образования, прорастание которых приводит к появлению новых особей.
У спор наземных растений и грибов нет специализированных приспособлений для активного движения. А вот водоросли, обитающие в воде, имеют споры со способностью к движению — оно осуществляется за счет наличия жгутиков.
Зооспоры являются таким типом спор, для которых характерна подвижность и наличие жгутиков.
Образование спор у любого организма происходит в органах бесполого размножения или спорангиях (зооспорангиях). Если говорить о водорослях, то у них почти любая клетка может выступать в качестве спорангия. Что касается высших растений, то это всегда многоклеточный орган. У спор растений есть только одинарный набор хромосом (они являются гаплоидными).
Если споры возникают на диплоидном растении, то их образование предваряется процессом мейоза. Если споры возникают на гаплоидном растении, то присутствует процесс митоза. Растение, на котором происходит образование спор, получило название спорофита. Формируемые на растениях споры делят такие растения на две категории:
- Равноспоровые, у которых споры отличаются одинаковым размером.
- Разноспоровые, у которых есть различия спор по величине и физиологическим показателям.
Более частое явление среди высших растений — разноспоровость. Ее можно встретить среди папоротников, плаунов, покрытосеменных растений.
Микроспоры — это споры, формирующиеся в микроспорангиях: они дают начало мужским заросткам или гаметофитам мужского типа. Мегаспоры — споры покрупнее, из них образуются женские гаметофиты.
Специфика процесса размножения споровых растений
Для споровых растений и размножения спорами характерен приспособительный эффект, выражаемый в определенных критериях:
- осуществляется рекомбинация генетического материала;
- образование спор в большом количестве, обеспечивающее высокую интенсивность размножения;
- небольшие размеры и легкость спор, благодаря чему они разносятся на большие расстояния и расселение и освоение ареалов обитания;
- наличие довольно плотной оболочки, за счет которой они могут переживать неблагоприятные условия среды.
Размножение растений — это физиологический процесс воспроизведения организмов: он обеспечивает непрерывность существования определенного вида растения в природе.
Размножение спорами — это бесполый тип размножения, поэтому споры образуются в большом количестве. Позже из них довольно успешно развиваются новые организмы. Количество образуемых спор таково, что даже неблагоприятные условия никак не могут повлиять на их распространение и воспроизведение.
Зеленые риниофиты — первые высшие споровые растения, которые возникли около 400 млн лет назад. Ученые полагают, что именно они дали начало всем высшим споровым растениям, а позже и семенным. Риниофиты — вымершие растения.
Для жизненного цикла высших споровых растений характерно чередование поколений: бесполого и полового размножения (спорофит и гаметофит соответственно). На спорофите происходит образование органов бесполого размножения, а на гаметофите — полового.
В ходе эволюции высшие споровые растения вышли сушу, с ними произошли некоторые систематические изменения в строении. Как результат — сформировались группы растений: гаплоидная и диплоидная. В первом случае речь идет о мхах с развитым гаметофитом. Спорофит в первой группе имеет подчиненное значение. Диплоидная ветвь объединила папоротники, хвощи и плауны, которые отличаются редуцированным гаметофитом (он имеет вид заростка).
Спора дает начало половому поколению. В спорах есть специализированные мужские и женские половые органы, которые формируют гаметы двух типов. Мужские гаметы — спермии (они подвижны), а женские — яйцеклетки (они неподвижны). Для оплодотворения яйцеклетки сперматозоиду нужно оказаться в окружающей среде и достичь яйцеклетки. Оплодотворение многих высших споровых растений невозможно без воды. Это указывает на определенные примитивные черты строения.
Как видно, размножение спорами послужило большим эволюционным толчком, позволившим сформировать тип размножения, который увеличил количество появляющихся особей и позволил им распространяться на большие расстояния для освоения новых территорий. Те, кто размножаются спорами, а точнее, само споровое размножение, нельзя считать примитивным в сравнении с половым. Оно находится на одном эволюционном уровне и успешно конкурирует с половым размножением.
Спорами размножаются также и грибы. Они тоже могут образовывать большое количество спор, прорастающих только в том случае, если они попадают в благоприятные условия. Такими условиями может быть почва с нужной степенью влажности. У грибов спорообразование чередуется с половым размножением: этот процесс имеет сходства с тем, что протекает у водорослей.
У шляпочных грибов споры находятся под шляпкой: внутри пластинок, тесно прижатых друг к другу. В некоторых случаях споры могут развиваться на особых сосочках, на верхней поверхности складчатых извилин. По форме и окраске спор можно понять систематическую принадлежность определенной формы организма грибов. Кроме того, такой способ определения также позволяет определить степень отравления тем или иным организмом. Споры, оказавшиеся в пище, подвергают микроскопическим исследованиям для установления вида гриба.
Спорам грибов, как и растений, свойственна относительная устойчивость к температурным перепадам, а также эффективное образование грибницы. Поэтому с большой уверенностью можно сказать, что спорообразование — процесс универсальный.
Какие растения размножаются спорами? Вообще, не только представители царства Растения, но и других царств. Для спорового размножения характерно большое эволюционное значение — оно выступает фактором приспособления организмов к среде обитания.
Источник
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 у растений
Растениям, в зависимости от типа, характерно бесполое и половое размножение. Способ воспроизводства без слияния гамет называется бесполым размножением у растений.
Виды
Бесполым путём способны размножаться одноклеточные и многоклеточные растения. Многие цветковые растения облагают способностью размножаться половым (семенами) и бесполым (вегетативными органами) путём. Для бесполого размножения достаточно одной особи. Способы и примеры бесполого размножения у растений представлены в таблице.
Особенности
Характерно только для одноклеточных растений. В основу положен митоз – процесс непрямого деления, при котором дочерним клеткам достаётся одинаковое количество хромосом. Растения могут делиться на две и более части. Многократное деление под одной оболочкой называется шизогонией (хламидомонада)
Хлорелла, эвглена зелёная, плеврококк
Образование многочисленных спор в специальных органах – спорангиях. При созревании спорангий прорывается, и лёгкие споры рассеиваются на больших территориях. Спора – это клетка, окружённая защитной оболочкой
Многоклеточные водоросли, папоротники, хвощ, мхи
Происходит путём регенерации растений. Размножение вегетативными органами растений (побегами, корнями). При создании благоприятных условий у разных растений могут прорастать листья, стебли, части корней. Может происходить естественно, например, с помощью усиков, или искусственно при вмешательстве человека
Клубника, ива, черёмуха, многоклеточные водоросли
Двудомное растение элодея канадская размножается половым путём. Однако в Европу попали только женские особи. Несмотря на возможность образовывать семена, элодея успешно расселилась по водоёмам вегетативным путём. Птицы переносят части растений на лапках.
Значение для человека
С помощью вегетативного размножения выращивают культурные и декоративные растения. Такой метод значительно сокращает время прорастания и даёт гарантию выживаемости растения.
Человеком применяются следующие способы:
- черенкование – размножение участком стебля (смородина, виноград, рябина), листа (гиацинты, бегония, лилия) или корня (хрен, слива, роза);
- размножение клубнями (георгины, топинамбур, картофель);
- воспроизводство луковицами или клубнелуковицами (гладиолусы, тюльпаны, нарциссы);
- размножение корневищами (тысячелистник, пырей ползучий, иван-чай);
- прививки – сращивание частей растений (яблоня, вишня, груша);
- деление кустов – размножение частью выкопанного и поделённого куста (пион, флоксы, маргаритки);
- отводки – пригибание ветвей к земле, около почки делают надрез и присыпают землёй, а после прорастания корней отделяют от родительской особи (крыжовник, лещина, шелковица).
При вегетативном размножении образуется клон, т.е. генетически идентичное родителю растение. При делении и спорообразовании в результате индивидуального развития могут происходить мутации под действием окружающей среды, поэтому дочерние особи могут отличаться от родительских.
которые читают вместе с этой
Источник