Основные стадии жизненного цикла растений
Жизненный цикл растений – это совокупность этапов развития растительного организма, которые разнятся в зависимости от его систематической принадлежности.
Основные стадии жизненного цикла растений
Растение развивается на протяжении всей жизни, жизненный цикл его начинается с того, что семя попадает в почву и формирует новый организм.
К основным этапам жизненного цикла цветковых растений относят:
- прорастание;
- рост (вегетацию);
- цветение;
- опыление,
- формирование и вызревание семени
- распространение семян
Характеристика основных этапов жизненного цикла растений
Прорастания семян начинается с их попадания в почву. Для прорастания семени необходимы: кислород, благоприятная температура, вода. Что касается света, то далеко не все семена в нем нуждаются. Но многие группы растений обладают такими семенами, которые прорастают только при наличии солнечного света.
Имбибация – это процесс поглощения воды сухим семенем.
Такой процесс похож на впитывание воды сухой губкой. Семя растет в размерах и меняет свой цвет. После посадки семени в почву, оно поглощает воду в течении нескольких дней, сильно набухает, пока семенной слой не отпадет. При этом стебель прорастает в почву вместе с семядолями и листьями, а крошечный корень растет в глубь и ищет воду с достаточным уровнем питательных веществ. Семя нужно сажать в нужное время и в нужное место, только в этом случае становится возможным его прорастание.
Вегетация является следующей стадией жизненного цикла растительного организма. Она завершает стадию роста. При этом растения должны начать самостоятельно производить питательные вещества. Этот процесс называется фотосинтезом. Он начинается с появлением первых листьев, в которых содержится хлорофилл.
Фотосинтез – это процесс синтеза органических веществ из воды и СО2 посредством использования энергии Солнца и при участии хлорофилла.
Избытки произведенных сахаров сохраняются в корнях и стеблях. Далее корневая система продолжает интенсивно развиваться и закрепляет растение в почве и увеличивает корневые волоски с целью лучшего поглощения воды и питательных веществ не только из вертикальных слоев почвы, но и из горизонтальных. Растительный заросток продолжает расти и далее, тянется к солнцу и транспортирует воду, пищу между корнями и с листьями. Крахмал и запасенные сахара превращаются в энергию, которая используется для создания новых растительных сортов.
Новые листья растения начинают расти с апекса побега с помощью образовательной ткани или меристемы.
В последствии для цветковых растений характерна стадия цветения. Она начинается с развития цветочных почек. Сроки цветения растений достаточно разнообразны. Некоторые растения цветут в течение нескольких дней, в то время как другие месяцы или даже годы. Репродукция. Внутри почки зарождается крошечный цветок. До открытия почка защищается чашечкой. Далее бутон открывается и расцветает зрелый цветок. При этом чашелистики выглядят как маленькие зеленые листья, находятся у основания цветка.
Цветок – это генеративный орган покрытосеменных растений.
Часто цветок обладает яркими и заметными лепестками, которые источают аромат, привлекательный для насекомых – опылителей. Женская часть цветка называется пестиком, а мужская часть цветка – тычинками. Пестик состоит из:
Тычинки состоят из тычиночных нитей и пыльников. Стигма ловит пыльцу и опускает ее в завязь пестика. Как только пыльца попадает в ловушку, она перемещается вниз по стилю до закругленной части в конце, где и происходит оплодотворение. Оплодотворенные яйца становятся семенами на этой стадии жизненного цикла цветка. У овощей и фруктов, плодовых растений, на созревание указывает появление плодов.
Ключевой стадией жизненного цикла цветкового растения называют процесс опыления. Он сильно зависит от строения цветка. Бывает, что на одном растении присутствуют женские и мужские части, при этом цветок называют двудомным. Если же присутствуют только одни из указанных частей, то цветок называют однодомным. Очень важно привлекать опылителей, поскольку без них процесс размножения и переход к новой стадии развития становится невозможен.
Последним этапом в жизненном цикле считается распространение семян. Они могу распространяться абсолютно по-разному. Например, некоторые семена (одуванчик) распространяются ветром. Для других растений характерно явление зоохории или распространения с помощью животных организмов.
Для водяных лилий процесс распространения семян напрямую зависит от количества воды. Также многие семена распространяются людьми при посадке огорода или сада. В том случае, если семена попадают на землю, жизненный цикл растений начинается снова.
Иногда периоды жизненного цикла растений называются немного по-другому, а именно:
- зародышевый период или время от образования зиготы, до прорастания семени;
- вегетативный период или молодость – время прорастания семени до первого цветения. В начале периода растение является предростком и его развитие зависит от запаса питательных веществ;
- генеративный период начинается с появления репродуктивных органов и называется периодом зрелости;
- период старости называется заключительным, в это время вегетативные органы растут весьма медленно.
Так как общая продолжительность жизни растений различна, то у разных растений продолжительность этих периодов не одинакова.
Однолетние растения проходят все периоды за один год.
Двулетние растения в первый год находятся в вегетативном периоде, а на второй год переходят в генеративный период.
У многолетних растений наиболее продолжителен генеративный период, когда они образуют большое количество семян, обеспечивая распространение своего вида.
Таким образом, жизненные циклы растений весьма разнообразны, но имеют ряд одинаковых стадий.
Источник
2.3. Классификация растений, их характеристика и жизненные циклы
Мхиилимоховидные– отдел высших растений, объеденных в классы:печёночные мхи(6 000–8 000 видов),антоцеротовые мхи(100–200 видов) илистостебельные мхи(10 000 видов). Мхи это, как правило, мелкие растения, длина которых редко превышает 50 мм. Отличаются от других высших растений тем, что в их жизненном цикле взрослые растения представлены разнополымигаметофитами, аспорофитразвивается на женском гаметофите. Размножаются бесполым путём – спорами и вегетативно частями таллома.
Цикл развития печёночного мха на примере маршанции изменчивой
В цикле развития взрослые (многолетние) растения маршанции полиморфной представлены разнополыми (двудомными) мужскими и женскими гаметофитами. Вегетативное тело растения – пластинчатый таллом, имеет вид мясистого лопастного, дихотомически разветвленного слоевища длиной до 10-12 см и шириной до 3 см, образованного множеством клеточных слоев (около 30). Специализированных проводящих тканей таллом не имеет. На нижнем эпидермисе образуются два типа выростов:
— ризоиды– бесцветные простые и язычковые одноклеточные выросты, которые выполняют функцию закрепления растения в субстрате. Воду маршанция способна поглощать всем телом,
— амфигастрии– окрашенные (темно-фиолетовые) однослойные, многоклеточные чешуи (редуцированные «листья» – филоиды), которые способны долго удерживать воду во время засухи.
Различить мужской и женский гаметофиты возможно во время развития на поверхности талломов специальных органов (подставок для гаметангиев) – мужских антеридиефорови женскихархегониефоров.
Антеридиефор представляет собой ножку с расположенным сверху восьмиугольным диском (шапкой). С верхней стороны шапки в антеридиальных камерах находятся мужские гаметангии – антеридии. В антеридиях образуются мужские двужгутиковые гаметы –сперматозоиды.
Архегониефоры развиваются на женских гаметофитах в виде девятилучевого щитка (звездочки) на ножке. Во время развития архегониефора, архегонии(женские гаметангии) закладываются с морфологически верхней стороны подставки. В силу неравномерного роста обеих сторон ложа подставки (щитка) они смещаются между лучами щитка на его нижнюю сторону, где располагаются группами. Вокруг каждой группы архегониев образуется специальная защитная обертка. Архегонии представляют собой кувшиноподобные камеры, направленные горловиной вниз, в брюшке которых образуется по однойяйцеклетке.
Половой процесс в цикле развития маршанции происходит посредством воды преимущественно во время дождя. Капли дождя выбивают из антеридиев зрелые сперматозоиды и вместе с ними отражаются на женские шапки архегониефоров. Сбегая между лучами женских подставок, капли воды вместе со сперматозоидами зависают в месте расположения архегониев, покрывая их. По воде мужские гаметы проникают через шейку архегония в брюшко – калиптру, где оплодотворяют яйцеклетку, образуязиготу(первую диплоидную клетку спорофита). После оплодотворения вокруг каждого архегония из его ножки начинает образовываться индивидульная чашевидная защитная обертка – 4-5 лопастной псевдоперианций. В это время зигота делитсямитозом, формируязародышспорофита, который прикрепляется к материнскому телу (щитку архегониефора) присоской –гаусторией, и получает оттуда питание. С увеличением размеров зародыша калиптра (брюшко архегония) растягивается (увеличивается в размерах).
Взрослый спорофит, развивающийся из зародыша, включает в себя: стопу(присоску) – закрепляющую часть,ножкуиспорангий(коробочку спорогона). В процессе своего роста спорофит разрывает калиптру и выносит спорангий наружу. В спорангии формируются диплоидные клеткиспорогенной ткани, которые получают питание через удлиненные клетки со спирально утолщенными клеточными стенками –элатеры. В результате разделения спорогенных клетокмейозомобразуются гаплоидные гетероталличныеспоры. При созревании спор элатеры высыхают и скручиваются спирально, разрыхляя массу спор в спорангии. Однослойная коробочка спорангия при созревании спор легко раскрывается восемью загнутыми назад зубцами, а пружинки элатер способствуют равномерному рассеиванию спор. Гетероталличные (разнополые) споры маршанции в благоприятных условиях прорастают впротонемы(передростки) – небольшие беспигментные нитчатые выросты, с верхушечной клетки которых образуются талломы соответственно мужского и женского гаметофита нового поколения.
Вегетативное размножениемаршанции происходит с помощьювыводковых почек, которые формируются в специальных выростах –выводковых корзинках, на верхней стороне как женских, так и мужских талломов. В результате попадания воды на таллом выводковые почки вымываются (распрыскиваются) и прорастают на почве в новые талломы соответствующего пола. Маршанция распространена в увлажненных местах на берегах водоемов, под покровом леса.
Рис. 30. Схема жизненного цикла мха маршанция
Рис. 31. Жизненный цикл мха маршанция
Источник