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
Покрытосеменные
Отдел покрытосеменные (цветковые) самый многочисленный, он включает 235-250 тысяч видов. Его представители обитают по всему миру: от холодной тундры до жарких тропиков, отдельные виды освоили пресные и морские водоемы.
Покрытосеменные составляют большую часть массы растительного сообщества, являются звеном в цепи питания (продуцентами) — важнейшими производителями органических веществ на суше, как водоросли — в морях и океанах.
Цветок — генеративный орган покрытосеменных (цветковых), высшая ступень полового размножения. Цветок характерен только для покрытосеменных растений, ни один из других отделов подобным генеративным органом не обладает. По своему строению цветок это видоизмененный обоеполый стробил, гомологичный стробилам голосеменных.
В отличие от голосеменных, у которых семязачатки лежат открыто на семенных чешуях, у цветковых семязачаток находится в замкнутом вместилище — завязи, сформированной из плодолистика (-ов).
Двойное оплодотворение, открытое Навашиным Сергеем Гавриловичем, уникальное явление, характерное только для цветковых. Оно связано с тем, что в зародышевый мешок попадают два спермия, один из которых (n) сливается с центральной клеткой (2n), с образованием запасного питательного вещества — эндосперма (3n). Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) с образованием зиготы (2n), из которой развивается зародыш.
У цветковых появляется плод — генеративный орган, служащий для защиты и распространения семян.
Ксилема — проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток воды и растворенных в ней минеральных солей, представлена не трахеидами, а сосудами. Во флоэме ситовидные элементы окружены клетками-спутницами.
У покрытосеменных мы не найдем антеридиев и архегониев: гаметофиты максимально редуцированы.
В процессе опыления покрытосеменных участвуют насекомые, летучие мыши, птицы. Также опыление может происходить с помощью воды или ветра.
Особенностью цветковых является способность образовывать многоярусные сообщества, более устойчивые и продуктивные.
Многоярусность растительного сообщества служит приспособлением к равномерному распределению света: светолюбивые растения занимают верхний ярус, а теневыносливые растения отлично чувствуют себя в тени светолюбивых 🙂
Классы покрытосеменных
Отдел покрытосеменные состоит из двух классов: однодольные и двудольные. К классу двудольных относятся семейства: крестоцветные, сложноцветные, розоцветные, бобовые (мотыльковые), пасленовые. Класс однодольные включает в себя семейства: злаковые, лилейные. Для каждого класса имеются характерные признаки.
- Двудольные — семейства: крестоцветные, сложноцветные, бобовые, розоцветные, пасленовые
- В составе зародыша обычно имеется две семядоли
В семядолях содержится запас питательных веществ. При надземном прорастании семядоли (зародышевые листья) могут выполнять функцию фотосинтеза.
Листья двудольных простые и сложные, для двудольных характерно перистое и пальчатое жилкование.
За счет камбия растения растут в толщину, возможен вторичный рост осевых органов (стебля и корня).
Корневая система чаще всего стержневого типа, с хорошо выраженным главным корнем, от которого отходят боковые корни. Главный корень развивается из зародышевого корешка.
Цветки пятичленные, реже встречаются четырехчленные. Хорошо обособлены чашечка и венчик.
Цветок с простым околоцветником. Цветки чаще трехчленные, редко четырехчленные. Никогда не бывают пятичленными.
Эндосперм семени
Эндосперм (от греч. endon — внутри + греч. sperma — семя) — запасное питательное вещество, у покрытосеменных триплоидный (3n).
Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах тыквенных, крестоцветных (капусты), сложноцветных (подсолнечника), бобовых (гороха, фасоли), также у — березы, липы, дуба, клена, так как на ранней стадии развития растущий зародыш поглощает эндосперм.
Жизненный цикл
Из генеративных почек спорофита развиваются цветки. У взрослого растения спорофита (2n) в цветке в гнездах пыльников тычинок в ходе микроспорогенеза образуется пыльцевое зерно (n) — мужской гаметофит. В завязи пестика в семязачатке формируется женский гаметофит — зародышевый мешок, внутри которого находятся центральная клетка (2n) и яйцеклетка (n).
В результате опыления (насекомым, ветром, человеком) пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика. Пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток. Вегетативная клетка начинает растворять ткани пестика, образует пыльцевую трубку и прорастает до зародышевого мешка. Генеративная клетка делится, образуя два спермия (n), из которых один сливается с центральной клеткой (2n) с образование эндосперма (3n) — запасного питательного вещества. Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n), образуя зиготу (2n).
В дальнейшем из семязачатка формируется семя, а завязь превращается в околоплодник — образуется плод. Своим внешним видом плоды привлекают животных, и те их охотно поедают) Благодаря семенной кожуре семена не подвергаются расщеплению в желудочно-кишечном тракте человека и животных. Они выходят из ЖКТ в неизменном виде и остаются способны к прорастанию: так происходит расселение растений. Попав в благоприятные условия, они прорастают в спорофит (2n). Цикл замыкается.
Значение покрытосеменных
Покрытосеменным в жизни человека отведено важное место. Только подумайте — почти все культурные растения принадлежат к этому отделу! Цветковые имеют медицинское значение, из многих растений изготавливаются лекарства. Их древесина используется для изготовления бумаги, мебели, применяются в промышленности.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник