Какие преимущества дает растениям размножение семенами в отличие от размножения спорами
Обновлено: 05.10.2024
Рост и развитие растений. Какие преимущества перед растениями, размножающимися спорами, даёт цветковым растениям наличие у них семян?
Размножение цветковых с помощью семян дало этой группе растений большие преимущества. Зародыш защищён от неблагоприятных воздействий внешней среды, а развивающееся из зародыша растение обеспечено на первых порах питательными веществами. Многие семена имеют приспособления, помогающие их распространению; они могут долго находиться в состоянии покоя, дожидаясь условий, подходящих для прорастания.
В природе существует несколько способов размножения растительных организмов. Большинство из них связано с образованием специализированных клеток: спор или гамет. При слиянии последних у некоторых групп растений образуется семя. Чем отличается от споры и как оно устроено? На эти и многие другие вопросы современная наука уже знает ответы. Давайте разберемся и мы.
Споры и семена: вопрос эволюции
Жизнь возникла в воде. Многие представители водорослей выживали в нелегких условиях именно благодаря способности к образованию подвижных клеток бесполого размножения - зооспор. Следовательно, отличие семени от споры прослеживается и во временных рамках.
Первыми выходцами на сушу были высшие споровые растения. Мхи, плауны, хвощи и папоротники распространяются при помощи спор - клеток бесполого размножения. В отличие от низших растений - водорослей, у них появились настоящие ткани. Поэтому эта группа организмов и получила такое характерное название.
Далее в процессе эволюции в природе возникли семенные растения. Семя образуется в результате слияния половых клеток - гамет. К этой группе относятся голосеменные хвойные растения и покрытосеменные цветковые, которые занимают господствующее положение в современном растительном мире.
Значение спорообразования
Споры могут образовывать не только растения. Бактерии (одноклеточные прокариотические организмы) также размножаются при участии спор. Кроме того, с помощью клеток бесполого размножения они могут легко переживать неблагоприятные условия. Именно благодаря этому бактерии остаются жизнеспособными при воздействии высоких или низких температур, ионизирующего излучения.
Грибы также способны к спорообразованию. Причем некоторые плесневые представители этого царства живой природы могут выбрасывать их на расстояние более метра.
Чередование поколений
Как происходит жизненный цикл у споровых растений, можно рассмотреть на примере моховидных. Зеленый ковер этих растений называется гаметофитом, или половым поколением. В его особых органах образуются половые клетки. Но при их слиянии не образуется семя. Чем отличается от споры гаметы оно? Это половые клетки, из которых образуется представитель бесполого поколения - спорофит. У мхов он представляет собой сухую ножку с коробочкой, внутри которой созревают споры. Попадая в землю, клетки бесполого размножения прорастают, снова образуя зеленый гаметофит. И так повторяется вновь.
Строение семени
У семенных растений при слиянии мужских и женских гамет образуется орган генеративного размножения - семя. В отличие от споры, оно имеет зародыш (прообраз будущего растения). Его составными частями являются зародышевый корешок, стебелек и почечка. Для развития будущего растения зародыш окружен запасом питательных веществ, который называется эндоспермом, и дополнительно защищен семенной кожурой. Настоящий двойной кокон от неблагоприятных условий окружающей среды!
Семена голосеменных располагаются на чешуйках шишек открыто. А вот покрытосеменные образуют дополнительную защиту в виде плодов.
Чем семена отличаются от спор
Споры представляют собой отдельные клетки. Они могут отличаться размерами, формой, иметь жгутики для передвижения. Но функция у них одна - обеспечение бесполого размножения организмов.
Более прогрессивной частью растения является семя. Чем отличается от споры это образование? Прежде всего тем, что является органом, состоящим из тканей и специализированных клеток.
Для развития и прорастания спор необходима вода, а у семян такой запас уже есть в эндосперме. Не зря мхи и папоротники обитают только во влажных местах.
У большинства растений семена находятся внутри плодов. Они являются приспособлением для дополнительной защиты и распространения семян. Например, череда и лопух имеют специальные прицепки, которые легко прикрепляются к шерсти животных. Крылатка ясеня переносится ветром, а коробочка белены сама разбрасывает семена на приличное расстояние.
Клетки спор прорастают только в определенных условиях. Если влаги, света или тепла недостаточно, они погибают. Семена, благодаря запасу необходимых веществ, могут переждать неблагоприятные факторы. А с наступлением подходящего времени дать начало новому организму.
Еще одним бонусом семян является их способность к приобретению новых признаков, закрепленных в генотипе. Это происходит благодаря тому, что в результате слияния половых клеток возникает новая комбинация генетического материала. Используя это свойство, ученые-селекционеры создают семена с ценными качествами. Всем хорошо известна озимая пшеница, которая прорастает только в холоде и позволяет получать урожай зерновых круглогодично.
Семенные и споровые растения
В современном растительном мире семенные растения занимают господствующее положение, являясь вершиной эволюционного процесса. Если говорить о видовом разнообразии, то только водоросли, моховидные, плауновидные, хвощевидные и папоротникообразные размножаются спорами. Все остальные растения на планете - семенные. Ели и абрикос, дуб и вишня, розы и лилии. Всех растений не перечислить.
Запас веществ, зародыш будущего растительного организма, дополнительная защита, способность к распространению - всеми этими признаками обладает семя, чем отличается от споры, наделяя своих обладателей целым рядом важных преимуществ.
Во-первых, у семенных растений в отличие от споровых отсутствует потребность в воде во внешней среде для оплодотворения. Таким образам семенные растения могут успешно произрастать и размножаться даже в сухих и далеких от воды местах, чего не могут делать споровые. Зародыш в семени защищен твердой семенной оболочкой, под которой вокруг него может находиться большой запас питательных веществ, зародыш в споре не имеет защиты и почти не имеет запаса питательных веществ в виду чего очень зависим от того места куда попадет спора. Ну и еще в качестве преимущества семенных растений можно выделить диплоидный набор хромосом, что делает их более выносливыми, мощными и так далее по сравнению с гаплоидными споровыми растениями, опять же фотосинтез и обмен веществ быстрее протекают.
Читайте также: