Размножение папоротников и цветковых растений

Обновлено: 02.07.2024

Папоротники – наиболее древняя группа высших споровых растений, в который входят как современные папоротники, так и одни из древнейших высших споровых растений, появившихся около 400 млн. лет назад в девонском периоде палеозойской эры. В настоящее время их насчитывается около 300 родов и более 10 000 видов. Встречаются в различных экологических условиях. В умеренных зонах это травянистые растения, многолетние корневищные травы, наиболее распространенные во влажных лесах; некоторые растут на заболоченных местах и в водоемах, их листья отмирают на зиму. Во влажных тропических лесах встречаются древовидные папоротники с колоноподобным стволом высотой до 20 метров. На верхушке ствола находится крона из больших перистых вечнозеленых листьев.

Строение папоротников

Большинство папоротников имеет стебель лежащий, подземный или надземный. Корни и стебель состоят из хорошо дифференцированных тканей. Размеры и форма листьев у разных видов неодинаковы, но у большинства они большие, растут верхушкой, выводковые почки закладываются в мезофилле листа. Листья папоротниковидных – это гомологи стебля (кладодии), их называют вайями. Значительная часть надземных форм папоротников имеет два типа листьев – стерильные и спороносные (диморфизм листьев). В течение сухого сезона развиваются только спороносные листья. Эта форма диморфизма способствует распространению спор: спорангии возвышаются над окружающими листьями и подвергаются действию сухого воздуха и ветра. У древовидных папоротников обычно не бывает подобного диморфизма. Листок у них является одновременно и фотосинтезирующим, и спороносным органом.

Господствующей фазой в жизненном цикле папоротниковидных является спорофит . Почти у всех папоротников спорофит многолетний и лишь у немногих (у видов рода цератоптерис) – однолетний (он ежегодно отмирает, оставляя специальные спорофитные почки, дающие начало новым спорофитам). Спорофит папоротника имеет довольно сложное строение. От корневища вертикально вверх отходят листья, вниз – придаточные корни (первичный корень быстро отмирает). Часто на корнях образуются выводковые почки, обеспечивающие вегетативное размножение растений.

Размножение папоротников

Папоротники чередуют половое и бесполое размножение . Преобладает фаза спорофита.

Спорофит

Спорофит – диплоидная (2n) многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы и производящая споры. На спорофите в специальных органах — спорангиях — в результате мейоза развиваются гаплоидные споры (1n). У цветковых растений, голосеменных и сосудистых споровых (плауны, хвощи и папоротники) спорофит значительно крупнее гаметофита. Собственно, все, что мы обычно называем растением, и есть его спорофит.

Гаметофит

Гаметофит — гаплоидная (n) многоклеточная фаза в жизненном цикле растений, развивающаяся из спор и производящая половые клетки, или гаметы.

Развивается из гаплоидных спор. На гаметофите в специальных органах гаметангиях развиваются половые клетки, или гаметы. Гаметангии, производящие мужские гаметы, называются антеридии, а гаметангии, производящие женские гаметы — архегонии. Из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы развивается диплоидный спорофит, который первое время зависит от гаметофита.

Спорангии находятся на нижней стороне листа, собраны кучками (так называемые сорусы). Сверху сорусы прикрыты покрывальцем. Споры рассеиваются при разрыве стенки спорангия . Число спор на одном растении достигает десятков, сотен миллионов, иногда миллиардов.

На влажной почве споры прорастают в маленькую зеленую сердцеобразную пластинку. Это заросток ( гаметофит ) прикрепляется к почве ризоидами. Заросток обоеполый (изредка однополый – у водных папоротников), на нем образуются антеридии и архегонии. Оплодотворение происходит в водной среде (во время росы, дождя или под водой – у водных папоротников). Из оплодотворенной яйцеклетки формируется зародыш спорофита, состоящий из гаустории – ножки, которой он врастает в ткани заростка и потребляет из него питательные вещества, зародышевого корешка, почки, первого листа зародыша – “семядоли”. Таким образом, гаметофит папоротников приспособлен к обитанию в условиях увлажнения, а спорофит – типичное сухопутное растение.

Перед вами список вещей из определенных материалов, в состав которых либо входят сами живые организмы и их части, либо продукт приготовлен при помощи живых организмов (обозначены буквами). Во втором столбце даны зашифрованные описания этих живых организмов (обозначены цифрами).

• Описания каких организмов даны цифрами? Как их используют при приготовлении материалов? Одному организму могут соответствовать несколько описаний!
• Установите соответствие между пунктами первого и второго столбца. Обратите внимание на то, что одной вещи может соответствовать несколько организмов и наоборот.

Организмы, которые могут случайно попасть в материал, не указывайте!

При выполнении задания важно сразу соотнести живые объекты, из которых приготовляют определенные вещи и материалы, и их зашифрованные описания.

1. Лепестки венчика цветка у этого растения обычно голубые, цветок пятичленный. Из всех представленных материалов только льняная олифа приготовляется из семян льна – растения с голубыми цветками. Правильный ответ – Лён. Соответствие: 1 – Ж.

2. Эти вымершие автотрофы были споровыми. Из всех предметов и материалов только мел и графит могут быть продуктом, полученным из вымерших организмов. Из них только графит определённого происхождения является продуктом метаморфизации остатков фотосинтезирующих споровых организмов: папоротников, хвощей и плаунов. Соответствие: 2 – Е.

3. Глаза этих организмов состоят из отдельных фасеток (омматидиев). Этот признак характерен для насекомых. В левом столбце есть два материала, получаемых от насекомых: шёлк и проволис. Таким образом, в описании зашифрованы тутовый шелкопряд и пчела. Соответствие: 3 – А, И.

4. Эти гетеротрофные организмы имеют четырёхкамерный желудок, три из пяти пальцев конечности у них недоразвиты. Строение сердце позволяет сказать, что это – либо птицы, либо млекопитающие. Четырёхкамерный желудок характерен для некоторых представителей Парнокопытных. Он состоит следующих отделов: рубца, сетки, книжки и сычуга. Строение конечностей также соответствует Парнокопытным. Наиболее вероятно, что дано описание коровы. Из соединительных тканей получают желатин, который используется для производства желатиновых фотографических пластинок. Соответствие: 4 – Г.

5. Это тропическое растение содержит во всех своих частях млечный сок. Из млечного сока получают натуральный каучук. Поэтому может быть зашифровано самое распространённое каучуконосное растение – гевея бразильская. Правильным может быть также ответ фикус эластичный [его используют как каучуконос в Индии]. Соответствие: 5 – Б.

6. Это растение имеет плод – коробочку с семенами, покрытыми густыми волосками. Таким троением обладает коробочка хлопчатника, а волоски, развивающиеся на семенах, используют для производства хлопачтобумажной ткани. Соответствие: 6 – В.

7. Это автотрофные организмы, в жизненном цикле которых преобладает спорофит, а гаметофит можно разглядеть только под микроскопом. Под это описание подходит довольно большой спектр растений. Это Цветковые (Покрытосеменные) и Голосеменные растения. Перечислим цветковые расетния, участвующие в производстве материалов. Тутовое дерево (шелковица) – пища для тутового шелкопряда. Гевея бразильская –каучуконос. Хлопчатник – источник ваты и хлопчатобумажных тканей. Осина – источник мягкой древесины, удобной для отачивания карандашей. Лён – источник льнаяной олифы и льняных тканей. Тополь, берёза и другие деревья, дающие смолистые выделения – с них пчёлы собирают материал, который перерабатывается в прополис. Из Голосеменных ель используют в производстве бумаги. Соответствие: 7 – А, Б,В, Д, Е, Ж, И.

8. Этот организм в личиночной стадии имеет грызущий ротовой аппарат. Такой ротовой аппарат характерен для гусениц, который у имаго претерпевает сильный метаморфоз. У пчёл – грызуще-лижущий аппарат, сохраняющийся во взрослом состоянии. Таким образом, был зашифрован тутовый шелкопряд. Соответствие: 8 – А.

9. Эти одноклеточные гетеротрофы имеют раковины и ловчую сеть из специализированных ложноножек. Речь идёт о фораминиферах, раковины которых образовали залежи мела. Соответствие: 9 – З.

pазбирался: Надежда | обсудить разбор | оценить

А) преобладание гаметофита в жизненном цикле

Б) развитие протонемы из споры

В) расположение спорангиев на нижней стороне листа

Г) развитие спор в коробочке

Д) наличие заростка в жизненном цикле

Е) отсутствие корней

Корни отсутствуют у мхов.

Заросток – зеленая пластинка, присутствующая в онтогенезе папоротников.

Споры развиваются в коробочке у мхов, классический пример – коробочки кукушкиного льна.

Спорангии на нижней стороне листа (вай) – папоротники. Наверняка многие видели спорангии папоротников. Они выглядят как небольшие коричневые диски внизу листьев.

Протонема, или зеленая нить, – мхи.

Преобладание гаметофита – мхи. У папоротников преобладает спорофит.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

1. У покрытосеменных растений появился цветок — специализированный орган , приспособленный к половому размножению.
2. Двойное оплодотворение , в результате которого образуется семя .
3. Семена находятся в плодах, которые имеют разные приспособления к размножению.

Примечание В пункте 3) вернее указывать в плодах, которые имеют разные приспособления к расселению (распространению). Например, крылатки клена; яркий околоплодник вишни и т.д.

Ответ: см. решение

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

1. наличие в клетках пластид ;
2. клеточной стенки из клетчатки;
3. вакуолей с клеточным соком;
4. автотрофный тип питания ( фотосинтез );
5. рост в течение всей жизни;
6. прикрепление к субстрату.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

1. образование зиготы
2. прорастание споры, образование заростка
3. формирование половых клеток в заростке
4. образование корневища из зиготы
5. образование спор на листьях
6. рост листьев из корневища

Теперь можно делать.

Читаем варианты и видим: 4) образование корневища из зиготы

Затем 6) рост листьев из корневища

Осталось три варианта:

2) прорастание споры, образование заростка

3) формирование половых клеток в заростке

5) образование спор на листьях

Очевидно, что вариант 2) идет следом за вариантом 5), только потом образуются половые клетки.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

1. развитие заростка
2. оплодотворение
3. развитие спорофита
4. образование архегониев и антеридиев
5. образование спорангиев
6. прорастание споры

Начнем с того, что после оплодотворения образуется зигота, она диплоидна. Из нее должно что-то развиться, тоже диплоидное.

1) развитие заростка

3) развитие спорофита

4) образование архегониев и антеридиев

Диплоидный в перечне только спорофит

На спорофите развиваются спорангии, а из прорастающих спор должно опять же что-то вырасти.

Антеридии и архегонии — взрослые мужские и женские растения, поэтому выбираем заросток, ведь даже взрослым растениям нужно из чего-то вырасти.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

1. оплодотворение
2. развитие половых клеток
3. развитие спорангиев на листьях
4. развитие корневища
5. развитие заростка
6. развитие спор в спорангиях

Первое по условию – оплодотворение, на схеме это, соответственно, место, где яйцеклетки и сперматозоиды сливаются друг с другом, образуя зиготу.

Далее следует развитие спорофита из зародыша, развивается корневище

На вайях (листьях) развиваются спорангии.

В спорангиях развиваются споры.

Затем развивается заросток.

А из него – половые клетки.

1

4

3

6

5

2

Ответ: 143652

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB21617 Известно, что папоротник орляк — это споровое растение, с развитыми проводящими тканями, размножающееся как бесполым, так и половым путём. Выберите из приведённого ниже текста три утверждения, относящиеся к описанию перечисленных выше признаков организма.

(1) Среди папоротникообразных растений в настоящее время встречаются как травянистые, так и деревянистые растения. (2) В цикле развития преобладает спорофит — взрослое, наземное растение. (3) Гаметофит папоротника представлен маленьким заростком, на котором образуются гаметы. (4) В высоту папоротники могут достигать нескольких метров, не испытывая затруднений в поступлении воды к листьям (вайям). (5) Папоротники — наземные растения, широко распространённые в разных ярусах леса. (6) На нижней стороне вайи можно заметить коричневые образования — сорусы, содержащие споры.

Гаметофит папоротника представлен маленьким подземным заростком, на котором образуются гаметы — размножающееся половым путём. В высоту папоротники могут достигать нескольких метров, не испытывая затруднений в поступлении воды к листьям ( вайям ) — с развитыми проводящими тканями. На нижней стороне вайи можно заметить коричневые образования — сорусы, содержащие споры — споровое растение.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

1. размножении спорами
2. дифференциация на органы и ткани
3. оплодотворении, которое происходит вне водной среды
4. автотрофном способе питания
5. перекрёстном опылении насекомыми
6. преобладании среди них древесных форм

Общие признаки высших споровых растений.

1. Наличие многоклеточных антеридиев (мужских органов полового размножения) и архегониев (женских органов полового размножения) и многоклеточных спорангиев (бесполое размножение).
2. Чередование диплоидной (бесполое поколение — спорофит ) и гаплоидной фаз (половое поколение — гаметофит ) в жизненном цикле; у большинства организмов гаметофиты раздельнополые.
3. Растения, имеют зародыш (признак, отличающий их от водорослей) и размножаются спорами.
4. Дифференцированный спорофит (органы и ткани).

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

1. оплодотворение происходит в водной среде
2. образуется обоеполый заросток
3. орган размножения — цветок
4. опыляются насекомыми
5. не имеют корней
6. на нижней стороне листьев образуются споры

Под цифрами 3, 4 — признаки цветковых, 5 — признак мхов.

Заросток обоеполый, служит для полового воспроизведения папоротника. В микроскоп можно увидеть, что верхняя сторона его гладкая, а на нижней имеются тончайшие волоски- ризоиды , служащие для прикрепления его к влажной почве. Между волосками попадаются маленькие полые бугорки (антеридии), содержащие в себе множество мельчайших сперматозоидов.

Ближе к сердцевидной выемке заростка на той же нижней стороне находятся удлиненные вздутия с канальцами, ведущими внутрь. На дне каждого такого бугорка ( архегония ) находится женская половая клетка — яйцеклетка, с которой происходит слияние одного из сперматозоидов.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

1. спермий
2. листья
3. спора
4. зигота
5. заросток

Для выполнения этого задания нужно разобрать жизненный цикл папоротника:

Найдем все, что гаплоидно. Следуя схеме, это спермий , споры и заросток . Значит, листья и зигота — диплодны.

Размножение — важнейшее свойство всех живых организмов. Размножение обеспечивает воспроизведение вида и увеличение числа особей.

В процессе бесполого размножения участвует один родительский организм, который производит двух или более потомков. Потомки идентичны между собой и родительскому организму.

С помощью спор размножаются одноклеточные и многоклеточные водоросли, мхи, папоротники, хвощи и плауны.

Спора — особая клетка с плотной оболочкой, служащая для размножения и расселения. У большинства растений споры образуются в специальных органах — спорангиях. На одном растении может образоваться огромное количество спор. При попадании в благоприятные условия спора прорастает и образует новое растение.

2. Вегетативное размножение — размножение при помощи вегетативных частей растения: стеблей, корней, листьев, луковиц, клубней и т. д. Новая особь наследует все признаки и свойства материнского организма.

При половом размножении развитие нового организма начинается с оплодотворения, т. е. слияния гамет (половых клеток).

У растений половые клетки — это яйцеклетки (женские) и сперматозоиды или спермии (мужские). Сперматозоиды имеют жгутики и могут самостоятельно передвигаться, а спермии неподвижны.

Процесс слияния яйцеклетки с мужской гаметой — оплодотворение . В результате оплодотворения образуется зигота , из которой развивается зародыш . Растение, образовавшееся в результате полового размножения, имеет сходство с обоими родительскими организмами, но некоторые его признаки могут отличаться от признаков родительских особей.

Цветок — репродуктивный орган цветкового растения. В цветках формируются мужские и женские половые клетки. После опыления и оплодотворения из цветка образуются плоды с семенами.

В цикле развития высших растений и некоторых водорослей наблюдается чередование полового и бесполого способов размножения.

В качестве комнатных растений выращивается более 20 видов различных папоротников. Они завоевали популярность среди цветоводов благодаря очень простому содержанию и размножению.

Эти растения хорошо себя чувствуют при недостатке солнечного света. Вырастить их не составит большого труда. Размножить папоротник можно несколькими способами.

Строение

У предков этих растений было достаточно примитивное строение, но за миллионы лет оно постепенно стало более сложным. У папоротников спорофит развит сильнее, чем у мхов, так как у него есть разделенное тело на корни, стебли и листья, а также сосудистые ткани.
Основные особенности папоротниковых растений:

• отсутствие стробилов (видоизмененных побегов со спорами);
• отсутствие камбия (образовательной ткани, находящейся в стеблях и корнях);
• крупнолистность.

Подробнее о строении папоротников читайте здесь.

Домашние виды

Самые распространенные виды домашних папоротников:

Больше информации о видах домашних папоротников содержится здесь.

Комнатные папоротники прекрасно размножаются в домашних условиях. Далее поговорим, каким способом можно это сделать.

Как выбрать лучшее время?

Лучшим временем считается ранняя весна, особенно если говорить о размножении спорами. В это время растение хорошо приживается при правильном уходе. Также можно размножать и осенью, но вероятность приживаемости в этот период снижается.

В период, подходящий для размножения, на внутренней стороне листа появляются коричневые коробочки-сорусы, где находятся споры и спорангии. Также папоротник можно размножить клубнями, боковыми побегами, делением корневища и почками.

Спорами

Споры папоротника плохо всходят, так как в них нет запаса воды и питательных веществ. Для начала роста им требуются особые условия.

Чтобы началось формирование ростка, земля должна быть рыхлой и постоянно влажной. Также важно обеспечить проветривание.

Температура воздуха в помещении должна быть от +15 до +25 градусов.

Как посадить и прорастить?

Созревшие споры выглядят, как коричневый порошок. Чтобы их посадить, необходимо использовать один из следующих видов грунтовой смеси:

1. Бурый торф и речной песок в соотношении 3 к 1.
2. Листовая земля и песок в соотношении 3 к 1.
3. Листовая земля, бурый торф и песок в равных пропорциях.
4. Готовую земляную смесь, предназначенную для выращивания фиалок.

Горшок нужно наполнить влажным субстратом и немного его утрамбовать. Споры равномерно и плотно рассыпаются по поверхности грунта, после чего емкость накрывается стеклом для создания эффекта парника. Температура должна быть около +20 градусов.

Дальнейшие условия и уход

Примерно через 2 месяца появятся ростки и первые листочки. Стекло с горшка в этот период нужно убирать каждый день на 2 часа, постепенно увеличивая время.

Когда с молодых растений полностью убирают стекло, их обязательно регулярно опрыскивают водой, чтобы верхний слой земли был влажным. Также дополнительно следует 2-3 раза обработать ростки раствором “Эпина” с интервалом в 2 недели.

Посмотрите видео о посадке спор и уходом за молодыми ростками:

Как происходит вегетативно?

Вегетативное размножение подразумевает использование части растения для получения нового экземпляра.

Делением корневища

Во время деления корневища необходимо, чтобы у каждой отдельной части было по 2-3 розетки. Этого вполне хватит, чтобы новый куст смог сформироваться.

Одиночные розетки с небольшим количеством корней практически никогда не приживаются. После пересадки части растения в отдельную емкость необходимо на протяжении примерно 3-х недель следить за влажностью субстрата в горшке.

Боковыми побегами с листом

Для укоренения бокового побега необходимо возле взрослого растения поставить какую-либо емкость с влажной землей. Усы папоротника следует немного прикопать. Чтобы произошло укоренение, почва все время должна быть влажной, а температура в помещении была не ниже +18 градусов.

Чаще всего на укоренение требуется около месяца, после чего усы начинают образовывать первые листья.

Но новые растения нельзя отделять от материнских до того момента, пока усы не выпустят 3 листика. После этого они могут выжить самостоятельно.

Клубнями

Среди комнатных папоротников клубнями можно размножить нефролепис. Процесс осуществляется во время пересадки. Клубни необходимо отделить от материнского растения и посадить в отдельную емкость, наполненную питательным субстратом.

Почву в емкостях с посаженными клубнями следует поддерживать влажной. Первые побеги появятся примерно через 15 дней.

Почками (детками)

Этот способ получения новых экземпляров папоротника считается одним из самых простых. Почки образуются на таких видах:

На листьях взрослых растений появляются выводковые почки, из которых можно вырастить молодые папоротники. Их следует отделить от листа и посадить во влажную почву. Необходимо выбирать только наиболее зрелые отростки, имеющие корни.

Как грамотно рассадить?

Деление куста следует проводить только во время пересадки.

Делается это в том случае, если возле основного растения образовались небольшие прикорневые розетки.

Их необходимо отделить от материнского куста с частью корня и пересадить в отдельный горшок. После этого маленькому кустику следует создать парниковые условия, накрыв стеклом или пленкой.

Какой способ выбрать?

Проще всего размножить папоротник при помощи деления. Вегетативный способ практически гарантирует приживаемость молодых побегов.

Посев спор – более сложный и трудоемкий процесс. К тому же нет гарантии, что что-то вырастет. Необходимо в течение длительного времени поддерживать правильную температуру и влажность субстрата. Такой метод обычно применяется только для тех видов, которые не образуют боковых отводков.

Полезное видео

Посмотрите видео о делении куста у папоротника полиподиум:

Из всех представленных способов лучше всего размножать папоротники при помощи деления куста, так как это проще всего. Тем более, такой метод подходит большинству домашних видов. Также есть разновидности растений, которые можно размножить клубнями. Это тоже эффективный способ, но он подходит не для всех папоротников.

Вегетативное размножение обеспечивает уве­личение числа особей данного вида за счет отделения любых жизнеспособных ча­стей вегетативного тела растения. При таком размножении происходит регенера­ция – восстановление целого организма из его части. Способность к вегетативно­му размножению весьма характерна для растений и грибов на всех уровнях их организации. У животных подобная форма размножения встречается только у неко­торых групп низших организмов.

Существует много различных спосо­бов вегетативного размножения грибов и растений: частями таллома, мицелия или частями вегета­тивных органов (корней, стеблей, листьев, почек). У одноклеточных организмов оно осуществляется путем деления исходной клетки на две производные (дочерние). Многие нитчатые и пластинчатые во­доросли, мицелии грибов, талломы ли­шайников легко распадаются на части, каждая из которых может стать само­стоятельным организмом. Высшие растения нередко размножаются путем фрагментации тела на отдельные побеги. Особи, возникающие из одной роди­тельской особи в результате вегетативно­го размножения, образуют клон.

У неко­торых голосеменных и покрытосеменных размножение корневыми отпрысками (осина), стелющимися подземными побе­гами и корневой порослью (секвойя Sequoia sempervirens), имеют большее значение, чем размножение семенами.

Вегетативное размножение осущест­вляется и с помощью выводковых почек. Они могут возникать на растении (папо­ротники, цветковые растения) в большом количестве, а потом опадают с него по­добно семенам (например, у бриофиллума). Подобное образование выводковых почек нередко наблюдается на краях или жилках вай папоротников. Иногда вывод­ковые почки могут быть видоизменены в луковички (например, у зубянки Dentaria и некоторых лилий) или клубеньки стеблевого происхождения (у горца живо­родящего Bistorta vivipara).

В практике сельского хозяйства разра­ботана целая серия разнообразных спосо­бов искусственного вегетативного раз­множения культурных и полукультурных растений, относящихся к самым разным жизненным формам. Многие декора­тивные кустарники и многолетние травы размножаются делением куста, корневищами, корневыми отпрысками.

Черенок – это часть вегетативного органа, служащий для искусственного вегетативного размножения. Черенки могут быть стеблевыми, или побеговыми (ива, тополь, смородина, пеларгония), листовыми (бегония, лилия), корневыми (одуванчик, малина, вишня, осина). Разновидность че­ренкования – размножение деревьев и кустарников отводками. В этом случае часть побега сначала специально прижимают к почве для укоренения, и только когда оно произошло, отрезают укоре­нившийся отводок. Отводки встречаются в природе – у некоторых хвойных (полегающие лапы ели, пихты), липы, черемухи и других видов, способных укореняться ветвями, лежащими на земле. Черенками размножают многие плодовые, дре­весные и травянистые декоративные растения в открытом грунте и в комнатной культуре. При черенковании сохраняются все свойства сорта материнского культурного растения, что очень важно, так как при семенном размножении многие спе­циально выведенные путем селекции признаки могут быть утрачены.

Бесполое размножение растений и грибов осуществляется спорами, то есть специализированными клетками, служащими для размножения и расселения (рис. 6.1).

Рис. 6.1. Споры некоторых агариковых грибов.

Количество спор, образуемых одним растительным или грибным организмом, может быть весьма велико. Споры не дифференцированы в половом отношении. У водорослей и грибов они диплоидны или гаплоидны. Споры высших растений всегда гаплоидны. У части водорослей и многих грибов споры снабжены ундулиподиями (жгутиками) и подвижны – такие споры называются зооспорами.

Споры наземных растений обычно не имеют приспособлений для активного движения и защищены от высы­хания твердой клеточной оболочкой, состоящей из двух слоев – тонкого, проницаемого внутреннего слоя (интины) и толстого, непроницаемого для воды и газов внешнего слоя (экзины).

У низших растений, мхов и даже у многих современных высших сосудистых споровых растений (хвощей, плаунов и папоротников) все споры одина­ковы по размерам и физиологическим особенностям. Это равноспоровые организмы. У многих растений (некоторые плауны, папоротники, все голосеменные и цветковые) на одной и той же особи или на разных особях одного вида образуются споры двух типов, различные по размерам и физиологическим особенностям. Такие растения называются разноспоровыми (некоторые плауны и папоротники, все голосеменные и покрытосеменные). Относи­тельно более мелкие споры (микроспоры) (рис. 6.2) образуются в микроспорангии, а более крупные (мегаспоры) – в мегаспорангии. Микроспоры, прорастая, дают начало однополому мужскому гаметофиту (мужской особи), на котором возникают мужские половые органы – антеридии. Мегаспоры при прорастании образуют женский гаметофит (женскую особь), несущий женские половые органы – архегонии. Разноспоровость эволюционно возникла у высших растений (некоторые плауновидные и папоротники, все голосеменные и покрытосеменные).

Рис. 6.2. Микроспоры цветковых растений . А – магнолия, Б – сусак, В – джузгун, Г – пион, Д – лютик, Е – истод.

Половое размножение – это такой тип размножения, при котором новые особи образуются в результате полового про­цесса. Для полового процесса необхо­димы, как правило, две родительские особи, продуцирующие два физиологиче­ски различных типа половых клеток (га­мет) с перекомби­нированными роди­тельскими хромосомами, которые сливаются и формируют зиготу. Из зиготы в последующем развивается новая дочерняя особь

Организмы, на которых формируются гаметы, называются гамето­фитами, а процесс образования гамет – гаметогенезом.У большинства растений и грибов гаметы возникают в особых органах – гаметангиях.Гаметы всегда гаплоидны. Гаметофиты равноспоровых растений обычно обоеполы и формируют как муж­ские, так и женские гаметангии. У разноспоровых растений обычно из микро­спор вырастают гаметофиты с мужскими гаметангиями, а из мегаспор – гамето­фиты с женскими гаметангиями.

В связи с тем, что разные растения способны вырабатывать различные по величине и подвижности типы гамет, различают несколько типов полового процесса. В простейшем случае у некоторых одно­клеточных водорослей и грибов, лишенных твер­дой оболочки, сливаются целые однокле­точные организмы. Такой половой процесс назы­вается хологамией.

Если в половом процессе участвуют специализированные половые клетки – гаметы, то такой процесс называется гаметогамией (рис. 6.3). Гаметы, образующиеся в гаме­тангиях, могут быть морфологически однотипны, тогда их называют изогаметами. Попарное их слияние основано лишь на физиологическом раз­личии, а половой процесс такого типа на­зывают изогамным. Изогамия встречает­ся у некоторых водорослей и у очень немногих грибов. Если подвижные га­меты различаются по величине (одна пре­восходит другую в несколько раз), то слияние таких гамет обусловливает гетерогамный половой процесс. У некоторых грибоподобных организмов (оомицеты), водорослей и у всех высших растений половой процесс оогамный. Женская гамета (яйцеклетка) при оогамной форме полового процесса неподвижна, лишена жгутиков (ундулиподиев), имеет крупные размеры и большой запас пита­тельных веществ. Мужская гамета (спер­матозоид) – маленькая, подвижная, со жгутиками (ундулиподиями), либо без жгутиков (тогда она называется спермий); состоит из крупного ядра и очень небольшого ко­личества цитоплазмы. Неподвижная яйцклетка образуется либо в гаметангии, называемом оогонием (у водорослей и некоторых грибов), либо в архегонии (высшие растения, исключая цветковые).

Рис. 6.3. Различные типы полового размноже­ния у растений, водорослей и грибов (схема). А – изогамия (харак­терна для некоторых водорослей); Б – гетерогамия (некоторые водоросли); В – оогамия (некоторые водо­росли, все высшие растения); Г – конъюгация (некоторые водоросли).

Половая и бесполая формы размножения имеют определенные био­логические преимущества. При половом размножении достигается комбинация наследственного материала родительских форм. Образующаяся при половом воспроизведении особь генети­чески нетождественна ни одному из своих родителей. Половой процесс обес­печивает генетическую изменчивость ор­ганизмов из поколения в поколение, а по­ловое размножение дает виду преимущества, реализующиеся при есте­ственном отборе. При бесполом размно­жении наследственные особенности пере­даются без изменений и могут легко закрепляться в ряду поколений. Однако чаще всего у растений осуществляется че­редование полового и бесполого поколе­ний. При чередовании поколений гаметофит закономерно сменяется спорофитом, который затем вновь сменяется следующим в череде поколений гаметофитом.

Гаметофит и спорофит могут быть одинаковыми как морфоло­гически, так и по продолжительности жизни (изо­морфное чередование поколений) (у многих водорослей) или ре­зко различными (гетероморфное чередова­ние) (у некоторых водорослей и всех высших растений).

Ди­плоидный спорофит высших растений всегда производит гаплоидные мейоспоры. Из них вырастает га­плоидный гаметофит, продуцирующий гаплоидные митогаметы (половые клетки, образованные в процессе митоза). При слиянии гамет восстана­вливается диплоидное число хромосом в зиготе, из которой вы­растает диплоидный спорофит.

Читайте также:

  
• Лесной участок заготовка древесины
  
• Уходы за саженцами в школьном отделении питомника
  
• Как омолодить старую клубнику без пересадки
  
• Чернеют листья у березы
  
• Голубика узколистная описание сорта