Размножение и развитие растений опыление
Обновлено: 18.09.2024
Опыление — это процесс переноса пыльцы из пыльников растения на рыльце его пестика.
Есть два типа опыления растений:
- Перекрестное опыление. Оно может быть естественным и искусственным.
- Самоопыление.
Теперь остановимся на самоопылении и перекрестном опылении подробнее.
Самоопыление
Самоопыление — это самостоятельное опыление растения.
Такой способ встречается у растений, у которых двуполые цветки. Большинство растений при самоопылении дают семена. К примеру, ячмень, овес, просто. Такой тип опыления и у гороха.
Самоопыление встречается у цветков, которые совсем не склонны к раскрытию — из-за этого перекрестное опыление здесь невозможно. Поэтому в процессе самоопыления даже самые маленькие и невзрачные цветки способны давать семена.
Однако потомство, полученное в результате самоопыления, считается низко прогрессивным. Растения с таким способом опыления постоянно находятся под угрозой вырождения. Чтобы как-то с этим справляться, небольшой процент цветков у таких растений подвергается внутривидовому опылению. В результате внутривидового опыления получаются растения с отличающимися отцовскими и материнскими зачатками, а также более приспособленные к выживанию в ходе естественного отбора. Как итог — сохранение вида.
Перекрестное опыление
Перекрестное опыление — это опыление, которое находится в прямой зависимости от внешних факторов, таких как вода, ветер, насекомые и птицы. У кого перекрестное оплодотворение? Разберемся на примерах.
Процесс опыления ветром называется анемофилия.
Оно встречается у растений с мелкими цветками, собранными обычно в соцветия. Обычно у цветков очень много пыльцы. Она мелкая и сухая и выбрасывается наружу при помощи пыльника, который находится на длинных тонких нитях.
Что касается рыльцев, то они длинные и широкие, а также высовываются из цветков, благодаря чему пыльца лучше на них попадает. Таким образом происходит опыление у злаковых и у растений с соцветиями в виде сережек (ольха, береза, хмель, тополь, орех). Также ветром опыляется крапива и конопля, поскольку цветок у них состоит из чашелистиков и простого околоцветника — они не могут привлечь опылителей.
Энтомофилия — это опыление насекомыми.
Как правило, растения, опыляемые таким способом, обладают ароматом, нектаром, достаточно большим размером цветков и привлекающим насекомых цветом, а также у них есть липка пыльца с выростами.
Процесс опыления происходит в результате переноса насекомыми пыльцы с одного цветка на рыльца другого: так обеспечивается опыление для двуполых растений.
Насекомыми опыляются мак, ромашка, калина, гречиха, шалфей, молочай и др.
Орнитофилия — процесс опыления с помощью птиц.
Обычно так опыляются тропические растения с пестрой окраской, которая привлекает птиц. К примеру, в процессе опыления участвует колибри.
Гидрофилия — вариант опыления водой.
У многих водных растений рыльца нитеобразной формы, и пыльца с них переносится водой, а в редких случаях — слизнями.
Так происходит у резухи, взморника, роголистки, наяды, элодеи, рунии.
Искусственное опыление
Искусственное опыление — тип опыления, широко используемый в плодовом и декоративном садоводстве, овощеводстве, а также лесном хозяйстве. Суть его в том, что пыльца переносится искусственным способом: с пыльцы тычинок на рыльца пестиков.
По-другому искусственное опыление называется скрещиванием. Благодаря ему селекционеры могут получать новые виды и сорта растений.
Оплодотворение
Процесс оплодотворения происходит после опыления. Как быстро — зависит от самого растения. У одних — спустя несколько недель, а у других — даже через год.
Оплодотворение — процесс слияния мужской и женской клеток.
В момент, когда происходит опыление, пыльца находится на рыльце. Чтобы оплодотворение произошло, нужно чтобы пыльца была зрелой и стойкой. Также важно наличие сформированного зародышевого мешочка.
Процесс развития и роста пыльцевой трубки происходит в направлении завязи — через рыльце и столбик. В завязи пыльцевая трубка проходит в семенной зачаток и доходит до зародышевого мешка. По достижении яйцеклетки происходит разрыв пыльцевой трубки и выход двух спермиев. Вегетативная клетка разрушается. Далее следует слияние одного спермия с яйцеклеткой, а другого — с диплоидным ядром.
В первом случае слияния растет зародыш нового организма, а во втором — образование триплоидной клетки для образования эндосперма. Так происходит процесс двойного оплодотворения.
Зародыш и эндосперм зарождают семя, которое скрыто под кожурой. Завязь формирует плод после оплодотворения.
Опыление у покрытосеменных растений
Опыление у покрытосеменных растений осуществляется обоими способами. В обоих случаях пыльцевые зерна попадают на рыльца пестиков. Чтобы понять, как происходит опыление, рассмотрим его на конкретном примере: винограде.
Виноград опыляется двумя способами: перекрестным и самоопылением. В случае самоопыления у винограда обнаруживается клейстогамия. Клейстогамия — опыление с дальнейшим оплодотворением. В большинстве случаев виноград опыляется ветром: строение цветка расположено к такому перекрестном опылению.
В ходе опыления происходит выделение на рыльце секретной жидкости — в этом время оно уже готово получать пыльцу. Так рыльце положительно сказывается на прилипании пыльцы, защите ее от различных инфекций и обеспечивает благоприятные условия для ее прорастания.
Виноград также отличается возможностью перехода от перекрестного опыления к самоопылению. Благодаря такой способности вид сохраняется столетиями. Также эта способность обеспечивает хорошее развитие и урожай.
Многие коллекционеры практикуют искусственное оплодотворение. Оно похоже на перекрестное опыление, однако оно происходит за счет антропогенных факторов, а не биотических и абиотических.
При искусственном оплодотворении пыльца переносится кисточкой или ватной палочкой. Предварительно цветки изолируются и кастрируются.
Опыление у голосеменных растений
Голосеменные растения опыляются способом анемофилии. То есть, при помощи ветра.
Яркий пример — сосна.
Опыление сосны происходит так: с мужской шишки пыльца попадает на семязачатки женских шишек. Когда шишка зеленеет, происходит срастание и одеревенение чешуек: пыльца находится в состоянии покоя. Прорастание пыльцы происходит на следующее лето.
В процессе прорастания пыльцы пыльцевая трубка несет спермии к архегониям. Далее там происходит слияние одного из спермиев с яйцеклеткой и образование зиготы. Из зиготы формируется зародыш, а семязачаток перерастает в семя.
Зародыш располагается в эндосперме гаметофита, накапливающего питательные вещества. Созревание семян в шишках происходит на протяжении полутора лет с момента оплодотворения. После этого происходит раздвижение чешуек и высыпание семян из шишки.
Опыление и оплодотворение растений. Половое размножение
Половое размножение характерно для большинства растений, за исключением некоторых водорослей.
Опыление — это перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Различают перекрестное опыление и самоопыление (рис.1).
Рис.1 Виды опыления цветковых растений
При самоопылении происходит перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика в пределах одного и того же цветка.
В природе самоопыление происходит редко, зачастую еще в бутонах, до раскрытия цветка (пшеница, горох, фасоль, фиалка, томат). Главное преимущество самоопыления — оно не зависит от погодных условий и насекомых, поэтому осуществляется при любых условиях. Не все обоеполые цветки являются самоопыляющимися. Большинство растений дают полноценные семена только при перекрестном опылении.
Опыление, при котором пыльца тычинок одного цветка попадает на рыльце пестика другого, называют перекрестным. Перекрестное опыление осуществляется насекомыми и ветром. Реже — птицами, летучими мышами и водой.
Строение цветков насекомоопыляемых растений разнообразно (вишня, слива, яблоня, сирень, роза и многие другие). Они имеют ярко окрашенный или белый венчик и сильный запах. Цветки крупные или собраны в соцветия.
Запах цветков и их яркая окраска привлекают насекомых. Пчелы, шмели, мухи, бабочки, жуки и муравьи питаются пыльцой и нектаром цветка. Нектарники, расположенные в глубине цветка, выделяют нектар до тех пор, пока цветок не завянет. Тело насекомого, пытающегося добраться до нектарников, обильно покрывается пыльцой. Перелетая с одного цветка на другой в поисках пищи, они переносят прилипшую к их телу пыльцу с тычинок одних цветков на рыльца пестиков других.
Опыление ветром возникло в процессе эволюции как приспособление к неблагоприятным условиям. Надежда на немногочисленных тогда мух, бабочек, пчел и других насекомых была слабой. Позже насекомых стало больше. Но наряду с насекомоопыляемыми растениями, существуют опыляемые ветром. Это многие злаковые травы лугов, степей и саванн, обитатели леса (береза, ольха, осина, дуб, орешник), пустынь и полупустынь (полыни, солянки) (рис.2).
У ветроопыляемых растений бывает очень много пыльцы. Она легкая, сухая и мелкая. Околоцветник отсутствует или плохо развит и не препятствует движению ветра. Перистые рыльца пестиков приспособлены к улавливанию пыльцы. Тычиночные нити длинные и свисающие. Раскачиваясь на ветру, они распыляют зрелую пыльцу.
Большинство ветроопыляемых растений цветет до распускания листьев, что облегчает опыление. Но оно зачастую зависит от погоды. В облачные, дождливые дни осадки смывают пыльцу и тем самым снижают урожай.
Искусственное опыление осуществляет человек, перенося пыльцу с тычинок на рыльца пестиков. Такое опыление требует больших затрат времени и трудно осуществимо на больших площадях. Чаще всего к нему прибегают при выведении новых сортов.
Оплодотворение (рис.2) происходит после опыления.Пыльца, или пыльцевое зерно, попав на рыльце пестика, выделяющего липкую жидкость, прорастает, образуя длинную, тонкую пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка, постепенно удлиняясь, продвигается по столбику рыльца по направлению к завязи (нижняя, важнейшая часть пестика). В завязи образуются семязачатки (семяпочки). Снаружи они защищены покровами, а внутри находится зародышевый мешок, состоящий из нескольких клеток.
Рис.2 Процесс двойного оплодотворения
Одна из клеток в зародышевом мешке — яйцеклетка, это женская половая клетка (женская гамета). Другая — крупная центральная клетка.
В пыльцевой трубке находятся две маленькие мужские половые клетки (мужские гаметы) — спермии. Когда пыльцевая трубка достигает семязачатка и врастает в него, один спермий сливается с яйцеклеткой. Слияние двух половых клеток (гамет) называется оплодотворением. Из оплодотворенной яйцеклетки впоследствии разовьется зародыш растения. Второй спермий сливается с крупной центральной клеткой. Из нее образуется ткань эндосперм. В клетках этой ткани накапливаются питательные вещества для развития зародыша. Покровы семязачатка превращаются в семенную кожуру. Таким образом два одинаковых спермия сливаются с двумя разными женскими гаметами. Происходит двойное оплодотворение (открыл у лилейных русский ученый в 1898 г. Г.Навашин). После оплодотворения образуется семя, которое состоит из зародыша, запасающей ткани (эндосперма) и семенной кожуры. Из стенки завязи образуется плод.
Опыление — перенос пыльцы на рыльце пестика. Бывает самоопыление — внутри закрытого цветка (горох, пшеница) и перекрестное: насекомыми — цветки яркие, с запахом (яблоня, сирень, роза); ветром — цветки без околоцветника, распускаются до появления листьев, много мелкой легкой пыльцы (береза, дуб, полынь). Искусственное опыление проводит человек. После опыления происходит оплодотворение — процесс слияние мужских и женских половых клеток — гамет. Двойное оплодотворение — два спермия из пыльцы, достигнув завязи пестика по пыльцевой трубке, оплодотворяют две женские гаметы. При слиянии яйцеклетки и спермия образуется зародыш. При слиянии второго спермия и центральной клетки образуется эндосперм (запас питательных веществ). Из покровов семязачатка образуется кожура семени, а из стенки завязи пестика — плод.
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Выберите документ из архива для просмотра:
Выбранный для просмотра документ 00005251-f1c34992.docx
Цели образовательные: р асширить знания детей о жизни растений, познакомить учащихся со способами размножения и распространения растений,
Цели развивающие : формировать УУД (универсальных учебных действий):
1. Развитие личностных УУД смыслообразования в процессе анализа ошибок на этапе постановки учебной проблемы.
2. Развитие познавательных УУД в процессе изучения животного мира саванны и тропического леса.
4. Развитие психических процессов: логической памяти, произвольного внимания.
5. Развитие интереса к учебной деятельности в рамках урока окружающего мира.
Цели воспитательные : воспитывать самостоятельность, активность, тактичность при ведении коллективного диалога, воспитывать интерес к жизни растений, бережное отношение к природе.
Оборудование для учителя: карточки с заданиями, гербарий.
Оборудование для ученика: тетрадь, учебник (Плешаков А. А. Окружающий мир. 3 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений.)
I . Организация класса.
II . Повторение пройденного материала.
На прошлом уроке мы познакомились с двумя процессами, происходящими с растениями. Мы узнали, как растения дышат и питаются.
1) Закончим предложения.
Под действием солнечного света в листьях растений вырабатываются …(сахар и крахмал)
Растения дышит и … (питается)
Вода в листья поступает из …(корня)
Для дыхания живых существ растения выделяют …(кислород)
IV . Работа по теме урока.
Какую часть растения можно увидеть весной и летом? Обращали ли вы внимание на то, что возле цветов всегда много насекомых? Что они там делают?
Чем больше нектара у растения, тем больше насекомых будет к нему прилетать.
Однажды ученые поставили такой опыт: на яблоне выбрали две ветки с одинаковым числом бутонов. Одну из них накрыли марлей, чтобы к цветкам не могли проникнуть пчелы, а другую оставили открытой. И что же получилось? На той ветке, где на цветки прилетали пчелы, образовалось 33 груши, а на ветке под марлей – ни одной!
Почему это произошло? Насекомые не просто кормятся на цветках, они еще и выполняют работу, без которой не могут образовываться плоды и семена.
Эта работа – опыление цветов. Что такое опыление? Давайте разберемся, поможет нам в этом модель цветка. У цветов есть тычинки и пестик. На тычинках мельчайшие зернышки, маленькие желтые крупинки - пыльца. В пестике образуется плод. Для образования плода необходимо, чтобы пыльца с тычинок попала в пестик. Когда пчела садится на цветок, пыльца остается на ее мохнатом тельце. Перелетая на другой цветок того же вида растений, пчела невольно переносит на него пыльцу - опыляет цветок. Из опыленного цветка начинает развиваться плод с семенами. А если опыления не произойдет, плодов и семян у растения не будет.
Запишите: Опыление - это перенос пыльцы с тычинок цветка на рыльце пестика, где происходит оплодотворение.
Цветы привлекают насекомых ярким цветом, запахом, формой. Пчелы, шмели, бабочки – это насекомые – опылители. Они помогают растениям размножаться.
2) Образование плодов.
В жарких странах некоторые цветы опыляют крошечные птички – колибри. Чтобы добраться до нектара, они запускают свой клювик вглубь цветка. Итак, произошло опыление, и на месте цветка образовался плод.
Плод – это приспособление цветкового растения к распространению семян.
Почему необходимо распространять семена? (Чтобы они не проросли рядом с материнским растением, и не было конкуренции за питательные вещества, свет и воду).
3) Распространение семян.
А теперь давайте подумаем, как же распространяются семена?
На зеленой крупой ножке
Вырос шарик у дорожки.
И развеял этот шар.
Похожи на него осот, козлобородник, кульбаба. Их семена распространяются ветром.
Какие приспособления есть у этих семян? (парашютики).
Рассматривание растений из книги с. 81.
Большинство семян – любители полетать. Это самый быстрый и удобный способ попасть в далёкие края. Многие семена крылаты. У клена и липы семена снабжены тонкими крылышками. Крылатые плодики клена опадают с дерева очень своеобразно – они быстро – быстро вращаются, как пропеллер, и плавно опускаются на землю. А мелкие орешки березы с двумя прозрачными крылышками по бокам. Ветром они могут быть унесены далеко в сторону от дерева, на котором созрели.
Водные растения тоже приспособились. Семена кувшинок и водокраса прилипают к липким лапкам и перьям уток, гагар, куликов, чаек и вместе с ними перелетают из озера в озеро. Тысячи водяных птиц летят осенью с севера на юг. Миллионы семян переносят они с водоема на водоем.
На шерсти животных и одежде человека встречаются цепкие головки череды, репейника. Некоторые невозможно вычесать. У растений много различных крючков, зацепок, зубчиков - приспособлений для того, чтобы удерживаться и путешествовать как можно дальше.
Под забором у края степей
Сладко спал одинокий репей,
Спал и видел прекрасные сны,
Как он вцепится в заячью грудь
И в далёкий отправится путь.
Семена переносят реки и ручьи, потоки дождя и течения. Кокосовые орехи плавают в воде годами и не теряют всхожести. У плодов, которые держаться на воде, есть много клеток и полостей, наполненных воздухом. Эти воздушные подушечки не позволяют плоду или семени быстро пойти ко дну.
У кислицы, растущей в тенистых хвойных лесах, под давлением набухающей ткани резко загибаются назад створки коробочки. Семена получают толчок и разлетаются в разные стороны.
4) Развитие растений
Чтобы из семечка выросло новое растение, оно должно попасть в место, где тепло, есть влага и воздух, то есть когда оно попадает в почву.
Как же растение развивается из семени? Сначала из семени появляется корешок, а потом стебелёк с листочками. Проросток растет и со временем превращается во взрослое растение. На нём появляются цветки, а после опыления на месте цветков – плоды с семенами.
На уроке окружающего мира мы говорили о растениях. Растения являются частью живой природы. А значит, они дышат, питаются, развиваются и размножаются. Мне стало интересно, а как же растение развивается? Как из маленького семени получается новое, большое растение.
Для прорастания растения нужны тепло, вода, воздух. Сначала я маленькое семечко положила в теплую воду, замочила его. Семя набухло, и у него появился корешок. Пророщенное семя я высадила в землю. И вот появился маленький зеленый росточек, который потом, я думаю, вырастет и станет взрослым растением.
V . Работа в рабочей тетради
Выполнение задания 5 с.36
VI . Итог урока
- Над какой темой работали сегодня?
- Каковы же основные способы распространения семян?
3) с помощью животных
4) с помощью человека
Растения густо заселили всю планету, но как же им это удалось? Такое распространение стало возможным благодаря тому, что растения научились быстро приспосабливаться к окружающим условиям и размножаться разными способами. Рассмотрим особенности размножения и развития растений.
Способы размножения растений
Во время цветения на растениях появляются цветки – большие или совсем крошечные, невероятно красивые или вовсе не приметные. В центре каждого цветка находится пыльца, которая выглядит как множество мельчайших желтоватых крупинок.
Пыльца необходима для размножения растений, которое происходит за счет опыления – переноса пыльцы с одних цветков на другие. Без опыления из цветка не вырастет плод с семенами и, значит, растение окажется бесплодным.
Процесс опыления происходит двумя основными способами:
- Опыление насекомыми. Когда пчела или другое насекомое садится на цветок, к его лапкам прилипает пыльца. Перелетая на другой цветок такого же вида растений, насекомое невольно становится переносчиком пыльцы и опылителем. Насекомые-опылители имеют большое значение, ведь с их помощью растения могут размножаться (шиповник, яблоня, груша и другие).
Растения, которые опыляются насекомыми, делают все возможное, чтобы привлечь к себе как можно больше самых разных насекомых. Их цветки окрашены в яркие, привлекательные цвета. Они источают приятный аромат и содержат сладкий нектар, который является настоящим лакомством для многих насекомых.
- Опыление ветром. Есть растения, которые опыляются с помощью ветра. Их цветки маленького размера, совсем невзрачные и расположены в группах. У таких цветков совсем нет нектара, ведь им нет нужды привлекать насекомых. Пыльца образуется очень рано, когда на деревьях еще нет листвы, и в большом количестве – это нужно для того, чтобы ветер смог свободно разнести ее по свету.
Рис. 2. Цветки березы опыляются ветром.
В природе существует немало растений, которые размножаются не семенами, а своими частями:
которые читают вместе с этой
- корневыми отростками;
- луковицами;
- частями стеблей;
- клубнями.
К примеру, садоводы размножают клубнику с помощью стеблей-усиков, которые зарывают в землю, чтобы те проросли и дали жизнь новому растению. Картофель высаживают мелкими клубнями, а чеснок, лук, тюльпаны и нарциссы – луковицами.
Природа – большая затейница, которая, порой, выдумывает весьма оригинальные способы размножения растений. Так, если тронуть пальцем бешеный огурец, то он с громким свистом сорвется с плодоножки и, пролетая в воздухе, словно ракета, повсюду разбросает свои семена.
Как развиваются растения
После процесса опыления растения образуют плоды, в которых хранятся семена. Попадая в землю, они прорастают и таким образом дают жизнь новым растениям.
Чтобы это произошло, должны быть подходящие условия:
- Вода. Проникая внутрь семени, вода вызывает его набухание. Под давлением кожица семени лопается и появляется маленький корешок, который быстро закрепляется в почве и начинает поглощать из нее питательные вещества. Спустя время пускается в рост стебель с листиком, и вскоре над землей появляется новое молодое растение.
- Кислород. Прорастающие семена нуждаются не только в воде, но и в кислороде. Если они окажутся под толстым слоем воды, куда будет проникать совсем мало ценного газа, они не смогут прорасти.
- Тепло. Даже если будут соблюдаться два важных условия – наличие воды и кислорода, но не будет тепла, семя не сможет прорасти. Именно поэтому размножение растений происходит весной, когда сходит снег и почва успевает как следует прогреться.
Что мы узнали?
При изучении темы по программе 3 класса окружающего мира мы выяснили, каким образом происходит процесс размножения и развития цветковых растений. Основной способ размножения – семенной, но существуют растения, которые размножаются при помощи своих частей. Для успешного развития всем растениям нужна вода, тепло и кислород.
Читайте также: