РАЗМНОЖЕНИЕ РАСТЕНИЙ

Размножение является одним из важных признаков живого. В его основе лежит способность организмов воспроизводить себе подоб­ных посредством передачи генетической (наследственной) инфор­мации, обеспечивающей непрерывность и преемственность жизни, сохранение видового разнообразия.

Способы размножения у растений очень разнообразны, но все их можно свести к бесполому, вегетативному и половому.

Половое размножение имеет преимущества перед бесполым, пос­кольку вследствие слияния гамет организм, развивающийся из зиго­ты, наследует признаки обеих родительских особей, и в нём возни­кают новые комбинации признаков.

Для низших растений (водорослей) характерны разнообразные способы полового размножения (изогамия, анизогамия, оогамия и др.) и обычно одноклеточные половые органы (гаметангии). При оогамии гаметы развиваются в специальных половых органах, то есть непод­вижные яйцеклетки - в оогониях или архегониях, а подвижные сперма­тозоиды — в антеридиях. Архегонии и антеридии у высших растений всегда многоклеточные.

В любых случаях полового размножения в результате слияния двух гамет образуется зигота, из которой развивается зародыш. Из зародыша развивается проросток, а потом взрослое растение.

При бесполом размножении воспроизведение новых особей проис­ходит без участия половых клеток и без оплодотворения. Следова­тельно, бесполое размножение ограничивает наследственное разно­образие вновь образованных организмов. Но при бесполом размно­жении возникают неограниченные возможности для количественно­го увеличения особей, имеющих одинаковые признаки с родительски­ми организмами.

Бесполое размножение с помощью спор и частей вегетативного тела свойственно всем растениям. Бесполое размножение обычно происхо­дит тогда, когда в окружающей среде имеются соответствующие бла­гоприятные условия (наличие влаги, тепла, питательных веществ и т.п.).

Для жизненного цикла растений характерно чередование двух поко­лений - полового (гаплоидного) и бесполого (диплоидного), которые вне­шне могут быть или очень похожими, или резко различаться (рис.89).

У большинства низших растений (напр., зелёные, диатомовые и многие другие водоросли) вся жизнь проходит в гаплоидной фазе, ди­плоидной является только зигота. У диктиоты (бурая водоросль), уль-вы (зелёная водоросль) и многих других половое и бесполое поколе­ния внешне практически не отличаются, их можно установить, только определив хромосомный набор в клетках обоих растений. У ламина­рии, макроцистиса (бурые водоросли) половое поколение микро­скопических размеров, а бесполое - достигает нескольких метров.

У высших растений половое (гаметофит) и бесполое (спорофит) поколения всегда резко различаются. В их жизненном цикле, исклю­чая мохообразные, преобладает спорофит.

Высшие растения размножаются или спорами (высшие споровые растения), или семенами (семенные растения). Высшим споровым для осуществления полового процесса обязательно нужна вода, но в условиях жизни на суше растения не всегда могут быть обеспечены ею. У семенных же растений половой процесс не зависит от наличия воды, поскольку спермии (мужские гаметы) достигают яйцеклетки (женская гамета) с помощью пыльцевой трубки.

Приспосабливаясь к жизни на суше, наземные растения развивались по пути усовершенствования спорофита (поколения с диплоидным набором хромосом), который значительно пластичнее, чем гаметофит. Гаметофит, который очень чувствителен к недостатку влаги, посте­пенно уменьшается в размерах, что даёт ему возможность быстрее развиться и, таким образом, стать менее зависимым от наличия воды. Важная роль в этом процессе принадлежит разноспоровости. Именно у разноспоровых растений гаметофит уменьшается до размеров споры и развивается, не покидая её оболочки. Оболочки спор у высших спо­ровых защищают гаметофиты, ведущие самостоятельный образ жизни, от высыхания. У семенных растений, которые все являются разно-споровыми, гаметофиты не только не оставляют оболочку спор, но и развиваются на спорофите за счет его питательных веществ.

У семенных растений появляется семязачаток. Из последнего об­разуется семя, содержащее зародыш и запас питательных веществ для его развития. "Победителями" в борьбе за существование на су­ше справедливо считаются покрытосеменные, или цветковые, у кото­рых возник цветок — специализированный орган, наиболее эффек­тивно обеспечивающий размножение растений.

В цветке образуются споры и гаметы, происходит оплодотворение, которому предшествует опыление. После оплодотворения цветок превращается в плод, в котором развиваются семена. Плоды являют­ся эффективным приспособлением для распространения семян.

Семена большинства цветковых переносят неблагоприятные усло­вия в состоянии покоя, оставаясь при этом живыми и сохраняя жиз­неспособность на протяжении длительного времени (от нескольких месяцев до многих лет — 5, 7,12 и более). Известен случай, когда се­мя лотоса пролежало в торфяных толщах около 10 тысяч лет и про­росло, когда для него были созданы благоприятные условия.

Из семян при благоприятных условиях развиваются проростки, обычно называемые всходами. Проростки растут, развиваются и пре­вращаются во взрослые растения, на которых опять образуются цвет­ки, плоды и семена. Таким образом завершается жизненный цикл растения. В нем чередуются два поколения. Спорофит мы хорошо видим. А вот гаметофиты цветковых без специального исследования увидеть невозможно, поскольку они микроскопические: мужской га­метофит - это 2-3-клеточное пыльцевое зерно, а женский - 8-ядерный зародышевый мешок, находящийся в семязачатке.

Хотя половое размножение у цветковых и является основным, им свойственно и вегетативное размножение, которое очень разнообразно. Кроме разнообразных способов естественного вегетативного размноже­ния (см. §47), существует и искусственное вегетативное размножение, осуществляемое человеком. Это, в частности, культура клеток и тка­ней, то есть выращивание их на специальной среде и в специальных условиях, что позволяет выращивать большую биомассу для получе­ния из неё важных веществ, например, так выращивают женьшень.

Обмен веществ в растении осуществляется путем ассимиляции и диссими­ляции. Наиболее важным ассимиляционным процессом является фотосинтез, а диссимиляционным - дыхание.

Фотосинтез - сложный процесс образования органических веществ из неор­ганических с использованием энергии солнечного света, улавливаемого хлоро­филлом. Хлорофилл находится в хлоропластах клеток, имеет зелёный цвет, который и обусловливает окраску растений. Только зелёные растения способны образовывать органические вещества из неорганических, используя энергию Солнца. Основным органом фотосинтеза является лист.

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности растениям, кроме углево­дов, образующихся в процессе фотосинтеза, нужны также белки, жиры, нук­леиновые кислоты и т.д.Чтобы их построить, растению нужны разнообразные химические элементы, получаемые им из почвы вместе с водой.

Не вся вода, поступающая в растения из почвы, используется ими для про­цессов жизнедеятельности. Большая её часть испаряется. Транспирация имеет важное значение в жизни растения. Благодаря ей вокруг растения создается особый микроклимат.

Дыхание у растений происходит круглосуточно. Растения дышат кислоро­дом, но во время фотосинтеза выделяют его значительно больше, чем поглоща­ют при дыхании.

Жизнедеятельность растительного организма обеспечивается движением веществ, осуществляющимся по двум направлениям: от корня к листьям дви­жется вода с минеральными веществами, а от листьев к корню передвигаются органические вещества. Транспорт веществ в растении обусловливается дейст­вием корневого давления, транспирационной силы и сцепливанием молекул со стенками сосудов, по которым они передвигаются.

Рост и развитие растений обеспечиваются деятельностью образователь­ных тканей. Для цветковых растений характерны два типа роста: верхушеч­ный и вставочный. Многим растениям свойственно состояние покоя - приспо­собление к неблагоприятным условиям. Различают два типа развития: онтоге­нез и филогенез.

Размножение ~ один из важных признаков живого. Для растений свой­ственны разнообразные способы размножения: вегетативное, бесполое и поло­вое. При половом размножении у растений обычно происходит чередование поколений: на одном формируются органы и клетки бесполого размножения -это спорофит, а на другом образуются половые органы и половые клетки - это гаметофит.

Таким образом, растение - очень сложная система, обеспечивающая не только свою жизнедеятельность, но и создающая необходимые условия для жизни всех живых существ на Земле.

ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ

1. Что такое обмен веществ? 2. Что такое фотосинтез? Где он происходит в рас­тении? 3. В чем состоит космическая роль зелёных растений? 4. Какой процесс яв­ляется противоположным фотосинтезу? Почему? 5. Как обеспечивается транспорт веществ по растению? 6. Что такое макро- и микроэлементы? 7. Охарактеризуйте основные удобрения. Для чего их используют? 8. Что такое рост? Назовите его ос­новные типы у растений. 9. Что такое развитие? Чем оно обусловливается? 10 Что такое онтогенез и филогенез? 11. Что такое размножение? Назовите основные спо­собы размножения. 12. Какова роль разноспоровости в приспособлении растений к жизни на суше? 13. В чём состоит роль растений в биосфере Земли?

НАЙДИТЕ ОТВЕТ (для любознательных)

1. Чем отличаются проводящие элементы покрытосеменных и голосеменных? 2. Известно, что органические вещества в растении образуются днём и ночью. В то же время в процессе фотосинтеза выделяют световую и темновую фазы. Объясни­те, почему. 3. Почему растения лучше подкармливать органическими, а не мине­ральными удобрениями? Что вам известно об удобрениях? 4. Объясните, как связа­ны между собой рост, развитие и размножение.

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ И ПОНЯТИЙ

ситовидные трубки - проводящие эле­менты флоэмы цветковых; сосуды - проводящие элементы ксиле­мы покрытосеменных; транспирация — испарение воды рас­тением в виде водяного пара; трахеиды - проводящие элементы кси­лемы голосеменных; удобрения - вещества, используемые для подкормки растений;

- филогенез - историческое развитие от­дельных групп растений и всего живо­го в совокупности;

фитогормоны — физиологически ак­тивные вещества растений, влияющие на их рост и развитие; флоэма - проводящая ткань, по кото­рой передвигаются органические ве­щества;

фотосинтез - образование органичес­ких веществ из неорганических с ис­пользованием энергии Солнца.

ИНТЕРЕСНО ЗНАТЬ, ЧТО...

- летом 1 га леса или парка за 1 ч усваивает до 8 кг углекислого газа, то есть
столько, сколько его выделяет 2000 человек во время дыхания.,.

- водные растения поглощают воду с растворёнными в ней минеральными ве­
ществами практически всей поверхностью тела. Вот почему у них корни развиты
слабо или совсем отсутствуют...

ЦАРСТВО ГРИБЫ

§73. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

В царстве Грибы выделяют три отдела: Слизевики, Грибы и Ли­шайники.

Слизевики, или слизистые грибы, - небольшая группа близких к грибам организмов, тело которых не имеет постоянной формы.

Грибы - это бесхлорофильные, преимущественно многоклеточ­ные организмы, питающиеся гетеротрофно, то есть готовыми (орга­ническими) веществами, как и подавляющее большинство бактерий и животные организмы.

Наука, изучающая грибы, называется микологией (от греч. микес -гриб и логос - учение). Еще в первой половине XIX века известный французский миколог де Фриз предложил выделить грибы в само­стоятельное царство. Б Украине микология начала развиваться только с 30-х годов XX века. Известными украинскими микологами явля­ются М.Я.Зерова, С.Ф.Морочковский, Н.МЛидопличко, В.И.Билай, И.А.Дудка и др.

Грибы имеют больше общих черт с животными, чем с растениями. С растениями их сближает только неподвижный образ жизни, неог­раниченный рост и мощная клеточная оболочка. Но состав оболочки клетки грибов сходен с таковым животной клетки, поскольку в неё входит свойственное животным организмам вещество - хитин. С жи­вотными их также сближает отсутствие хлорофилла, гетеротроф­ный способ питания, наличие в обмене веществ мочевины и образо­вание в качестве запасного продукта гликогена.

По современной классификации царство Грибы подразделяют на шесть классов: хитридиомицеты, оомицеты, зигомицеты, аскомицеты, базидиомицеты, дейтеромицеты. Первые три класса относятся к ни­зшим грибам, а три последние - к высшим.

Лишайники — своеобразная группа организмов, состоящих из гриба и водоросли.

Поиск по сайту: