Споровое размножение
Споровое размножение – это тип бесполого размножения, который осуществляется с помощью специализированных клеток — спор.
Различные типы размножения спорами
Споры – это репродуктивные одноклеточные образования, при прорастании которых развиваются новые особи.
Споры наземных растений и грибов не имеют специализированных приспособлений для активного движения. Однако у водорослей, обитающих в воде споры, как правило, имеют способность двигаться и снабжены жгутиками.
Зооспоры – это тип спор, который обладает подвижностью и жгутиками.
Споры любого организма образуются в органах бесполого размножения или спорангиях (зооспорангиях). У водорослей практически любая клетка может быть спорангием, у высших растений это всегда многоклеточный орган. Споры растений имеют одинарный набор хромосом или являются гаплоидными.
Когда споры возникают на диплоидном растении, то их образованию предшествует мейоз. Если она образуются на гаплоидном растении. То споры образуются путем митоза. Растения, на котором образуются споры называется спорофитом. При этом согласно типологии спор, формируемых на растении, выделяют:
- равноспоровые растения (все споры растения имеют одинаковые размеры);
- разноспоровые растения (все споры отличаются по физиологическим показателям и величине).
Разноспоровость встречается среди высших растений гораздо чаще. Она характерна для папоротников, плаунов, покрытосеменных растений.
Микроспоры представляют собой споры, которые формируются в микроспорангиях и дают мужские заростки или гаметофиты мужского типа. Мегаспорами называют более крупные споры, из которых образуются женские гаметофиты.
Особенности процесса размножения спорами
Размножение спорами имеет приспособительный эффект, который выражается в нескольких критериях:
- происходит рекомбинация генетического материала;
- обычно у растений споры образуются в огромных количествах, что обеспечивает высокую интенсивность размножения;
- малые размеры и легкость спор разносятся на большие расстояния и обеспечивают расселение и освоение ареалов обитания;
- споры имеют достаточно плотную оболочку, что позволяет им переживать весьма неблагоприятные условия среды.
Размножение растений представляет собой физиологический процесс воспроизведения организмов, который позволяет обеспечить непрерывность существования того или иного вида растения в природе.
Размножение спорами относится к бесполому типу размножения, то споры образуются в большом количестве и из них весьма быстро и эффективно развиваются новые организмы. Спор образуется настолько много, что их гибель в неблагоприятных условиях не имеет большого значения.
Первыми высшими споровыми растениями, возникшими около 400 млн. лет назад были зеленые риниофиты. Считается, что они дали начало всем высшим споровым растениям, а в последствии и семенным. Риниофиты относятся к вымершим растениям.
В жизненном цикле высших споровых растений чередуются поколения бесполого и полового размножения. Такие поколения называются спорофитом и гаметофитом соответственно. На спорофите образуются органы бесполого размножения, на гаметофите – полового.
Высшие споровые растения в процессе эволюции вышли на сушу и претерпели ряд систематических изменений в своем строении. Таким образом были сформированы две группы растений: гаплоидная и диплоидная. Первая ветвь включает в себя мхов, у которых развит гаметофит, спорофит для них занимает подчиненное положение. Диплоидная ветвь объединяет: папоротников, плаунов, хвощей. У них гаметофит редуцирован и выглядит как заросток.
Из спор вырастает половое поколение. Они имеют специализированные мужские и женские половые органы, формирующие гаметы двух типов. Мужские гаметы называются спермиями и обладают подвижностью, женские гаметы являются неподвижными и называются яйцеклетками. Для того, чтобы оплодотворить яйцеклетку сперматозоиду необходимо попасть в окружающую среду и затем достичь яйцеклетки. Для оплодотворения многих высших споровых растений необходима вода. Это говорит о том, что они имеют некоторые примитивные черты строения организации и споровое размножение также в большей степени значимо.
Таким образом, размножение спорами дало существенный эволюционный толчок, который позволил сформировать такой тип размножения, который увеличил количество вновь появляющихся особей и дал возможность распространяться на колоссальные расстояния и осваивать новые территории. Размножение спорами не является примитивным по отношению к половому. Сегодня оно находится на одном эволюционном уровне и вполне может составить «конкуренцию» половому размножению.
Кроме растений спорами могут размножаться грибы. У них также образуются большое количество спор. Спора грибов может прорастать только в том случае, если она попадет в благоприятные условия, например, в почву с нужной степенью влажности. Спорообразование у грибов чередуется с половым размножением, в общем сходным с этим процессом у водорослей.
Споры шляпочных грибов находятся под шляпкой внутри тесно прижатых к друг другу пластинок. Иногда споры развиваются на особых сосочках на верхней поверхности складчатых извилин. Форма и окраска спор позволяет точно определить систематическую принадлежность той или иной формы организма грибов. Особенно важным для такого способа определения спор является тот факт, что по ним можно определить степень отравления тем или иным организмом. Микроскопическое исследование дает возможность определить вид гриба по спорам, оказавшимся в пище.
Споры грибов также, как и споры растений могут выдержать достаточно большие перепады температур и эффективно образовывать грибницу. В связи с этим спорообразование можно назвать универсальным процессом.
Таким образом, размножение спорами характерно для представителей различных царств живой природы, и оно имеет колоссальное эволюционное значение как фактор приспособления организмов к среде обитания.
Источник
Биология
У всех наземных растений, некоторых наиболее высокоорганизованных водорослей и у мохообразных наблюдается чередование поколений. Бесполое поколение спорофит (размножается спорами) сменяется поколением гаметофитом (размножается половыми клетками – гаметами). Из-за чередования поколений «дети» не похожи на родительское растение, а похожи на поколение, которое предшествовало родителю. Отличие в поколениях заключается в способе их размножения.
У растения, которое размножается бесполым путем, есть очень маленькие клетки для размножения – споры (рис. 1).
Споры, которые возникли у бесполого поколения растения, разносятся ветром, попадая в благоприятную среду, из них вырастает новое растение, которое размножается половым путем – гаметами, половыми клетками. Когда половые клетки, женская и мужская, объединяются, образуется зигота, а из нее вырастает снова бесполое поколение (рис. 2).
Рис. 2. Образование зиготы двумя половыми клетками
Именно так происходит чередования поколений из спорофита в гаметофит, а затем снова в спорофит (рис. 3.)
Рис. 3. Схема чередования поколений
Это чередование поколений будет встречаться при изучении размножения мха, папоротника, сосны, одуванчика. Сосна и одуванчик не относятся к споровым растениям, но у них тоже есть споры.
Цель чередования поколений
У бесполого и полового размножения есть свои преимущества и недостатки. Преимущества бесполого размножения
— Участвует только один родитель, не требуется искать еще одно растение другого пола.
— Организм начинает развитие с больших размеров, а не из одной клетки. Например, срезав веточку растения, поставив ее в воду, она пустит корни, и после пересадки в почву будет уже целый новый организм, а не одна клетка.
Преимущество полового размножения
— Разнообразие потомков. В одном потомке объединены признаки от двух родителей.
Сперматозоид, мужская половая клетка несет информацию от одного родителя, а яйцеклетка, женская половая клетка, – от другого (рис. 4).
Рис. 4. Мужская и женская половые клетки
В процессе оплодотворения образуется зигота, несущая информацию двух половых клеток (рис. 5).
В результате чередования поколений у растений преимущества обоих видов размножения разделены между двумя поколениями, в процессе эволюции этот процесс оказался очень эффективным.
Что такое доминирующее поколение
Разные поколения в чередовании поколений могут отличаться по внешнему виду, размерам и длительности жизни. Существуют поколения, крупные по размерам, с большой продолжительностью жизни, а также маленькие по размерам, с недолгой продолжительностью жизни и менее самостоятельные. Крупные поколения называют доминирующими. Например, у мхов доминирующим является поколение-гаметофит (рис. 6), оно маленькое, в нем происходит фотосинтез. А спорофит мхов паразитирует на гаметофите (рис. 7), потому что не может обеспечить себя питательными веществами.
Рис. 6. Гаметофит кукушкиного льна (Источник)
Рис. 7. Спорофит кукушкиного льна
У папоротников доминирующий вид – спорофит (рис. 8), а гаметофит очень маленький, с малой продолжительностью жизни (рис. 9).
Рис. 8. Спорофит папоротника
Рис. 9. Гаметофит папоротника
Заключение
На уроке мы разобрались, как размножаются растения, что такое чередования поколений.
Список литературы
1. Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с.: ил.
2. Тихонова Е.Т., Романова Н.И. Биология 6. – М.: Русское слово.
3. Исаева Т.А., Романова Н.И. Биология 6. – М.: Русское слово.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
1. Интернет-сайт myblog-bio.blogspot.ru (Источник)
2. Интернет-сайт beaplanet.ru (Источник)
3. Интернет-сайт myshared.ru (Источник)
Домашнее задание
3. Как называется клетка, несущая информацию от двух половых клеток, полученная в процессе оплодотворения?
Источник