Ключевые слова: размножение растений, способы размножения, бесполое,
половое размножение, вегетативное размножение
Размножение растений — это воспроизведение особями себе подобных. Оно позволяет поддерживать преемственность между поколениями и поддерживать численность популяций на определенном уровне. Размножение — это необходимое свойство жизни, присущее всем живым организмам, обеспечивающее существование вида. Каждое растение, достигнув определённых размеров и пройдя ряд стадий развития, воспроизводит себе подобные организмы. У растений различают два типа размножения — бесполое и половое.
Бесполое размножение происходит без участия половых клеток. В этом процессе участвует лишь одна особь или одна клетка. Различают два способа бесполого размножения: вегетативное и размножение спорами (собственно бесполое).
КСТАТИ! Бесполое размножение характерно и для животных. При этом потомство производит одна родительская особь. Простейшая форма бесполого размножения животных — деление. Оно свойственно одноклеточным и некоторым многоклеточным животным. Бесполым способом размножения пресноводной гидры является почкование.
Размножение спорами происходит благодаря развитию у растений специализированных клеток — спор. Такое размножение свойственно водорослям, мхам, папоротникам, хвощам и плаунам. Спора — это специализированная клетка, прорастающая без слияния с другой клеткой. Она содержат ядро, цитоплазму, покрыта плотной оболочкой и способна на протяжении длительного времени переносить неблагоприятные условия среды. Попав в благоприятные условия, споры прорастают и образуют дочерние растения. Споры могут быть диплоидными (образуются в результате митоза) и гаплоидными (образуются в результате мейоза); они могут иметь жгутики для передвижения (у водорослей) или распространяться с помощью ветра и воды (папоротник, мхи).
Вегетативное размножение осуществляется частями органов материнского растения (корней, стеблей, листьев). Из них развиваются самостоятельные (дочерние) организмы.
Вегетативное размножение не связано с формированием специальных органов размножения и клеток. Оно осуществляется с помощью вегетативных органов растения: стебля (черенками и отводками), листьев, почек, корневищ, ползучих побегов, луковиц, корневых отпрысков (так размножаются растения, способные образовывать почки на корнях), листовых черенков и культурой ткани (выращивание в пробирке). Вегетативное размножение в естественных условиях биологически тогда выгодно, когда в борьбе за существование необходимо быстро освоить новые места обитания, захватить большие площади для расселения и питания. Так у ландыша и майника это единственный способ размножения из-за отсутствия благоприятных условий для семенного размножения.
Значение вегетативного размножения:
Половое размножение — это размножение, при котором происходит слияние женских и мужских половых клеток. У животных и растений при половом размножении новая особь образуется от двух родительских форм — женской и мужской. Процесс слияния мужской и женской половых клеток и образования зиготы — первой клетки нового организма — называют оплодотворением. Благодаря оплодотворению дочерний организм получает признаки материнского и отцовского организмов.
Половые клетки, развивающиеся у родителей, называют галетами (от греч. гаметос — «супруг»). Женские гаметы называют яйцеклетками. Мужскими гаметами являются неподвижные спермии (у семенных растений) или подвижные, со жгутиками — сперматозоиды. В процессе оплодотворения при слиянии женских и мужских половых клеток возникает особая клетка — зигота (от греч. зиготос — «соединённый вместе»). Зигота обладает наследственными свойствами обоих родительских организмов. Гаметы могут быть одинаковыми и разными в морфологическом отношении. Изогамия — слияние одинаковых гамет; гетерогамия — слияние разных по размеру гамет; оогамия — слияние подвижного сперматозоида с крупной неподвижной яйцеклеткой.
Организм, появившийся в результате оплодотворения, всегда имеет новые признаки, хотя и очень похож на своих родителей. Этого не происходит при бесполом размножении, когда дочерние организмы развиваются без оплодотворения, только от одного родителя. Значение полового размножения заключается в обновлении свойств организмов. Организмы с новыми наследственными свойствами, полученными от обоих родителей, имеют больше шансов на выживание.
Мужские половые органы, где формируются сперматозоиды, называются антеридии. Женские половые органы, где формируются яйцеклетки, называются архегонии. Если на гаметофите развиваются и архегонии, и антеридии, то он называется обоеполым. Если только антеридии, то мужским; если только архегонии, то женским. При слиянии гамет образуется зигота. Из зиготы развивается спорофит.
Для всех высших растений характерно чередование в жизненном цикле полового и бесполого размножения и связанное с этим чередование поколений (фаз развития) гаплоидной (n) (гаметофит) и диплоидной (2n) (спорофит). На спорофите возникают мешковидные образования спорангии (органы бесполого размножении), в которых в результате спорогенеза, сопровождающегося мейотическим делением, формируются гаплоидные споры. Из спор развивается гаметофит. На нем формируются особые половые структуры — гаметангии (органы полового размножения), в которых образуются гаметы.
Эволюция растений шла в направлении увеличении размеров бесполого поколении (спорофита) и редукции полового поколения (гаметофита). У подавляющего большинства высших растений (за исключением моховидных) в жизненном цикле преобладает спорофитная фаза.
Цветковые растения — самые высокоразвитые организмы в растительном мире. Оплодотворение у них протекает сложно, но, главное, оно не зависит от наличия воды. Это обусловлено их приспособлением к жизни в наземно-воздушной среде.
Мужские половые клетки — спермии — формируются в пылинках пыльцы, которая развивается в тычинках цветка. Обычно пыльца состоит из многих пылинок (пыльцевых зёрен), соединённых в группы.
Женские половые клетки — яйцеклетки — образуются в семязачатках, находящихся в завязи пестика цветка. У цветковых растений бывают завязи с одним (вишня) или несколькими (тюльпан) семязачатками. Чтобы из всех семязачатков развились семена, в каждый из них к яйцеклеткам должны попасть спермий.
Процессу оплодотворения у растений предшествует опыление. Как только пылинка попадает на рыльце пестика (с помощью ветра или насекомых), она начинает прорастать. Оболочка пылинки выпячивается наружу, образуя длинный вырост — пыльцевую трубку, которая растёт в направлении завязи. Одновременно с этим в пылинке путём деления образуются два спермия. Они передвигаются к кончику пыльцевой трубки. Продвигаясь сквозь ткани рыльца и столбика, пыльцевая трубка достигает завязи и проникает внутрь семязачатка.
К этому времени в семязачатке, в его срединной части, формируется так называемый зародышевый мешок. В нём у одного конца находится яйцеклетка, а в центре зародышевого мешка размещается клетка с двумя ядрами, которые вскоре сливаются, образуя одно центральное ядро. Проникнув в семязачаток, пыльцевая трубка прорастает в зародышевый мешок, и там один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу, из которой развивается зародыш нового растения.
Другой спермий, попавший в зародышевый мешок, сливается с центральным ядром. Образовавшаяся при этом клетка очень быстро делится, и вскоре из неё образуется питательная ткань — эндосперм, необходимая для развития зародыша.
Слияние в зародышевом мешке спермиев — одного с яйцеклеткой, а другого с центральным ядром — называют двойным оплодотворением. Процесс двойного оплодотворения — явление, свойственное только цветковым растениям. Благодаря этому находящийся в семени зародыш нового растения получает эндосперм с большим запасом питательных веществ.
Дополнительные материалы к теме «Размножение растений»
Вы смотрели конспект биологии для 6-11 классов по теме «Размножение растений». Выберите дальнейшие действия: