Способы размножения растений

Размножение – это одно из обязательных свойств любого живого организма. Оно заключается в увеличении числа особей.

Различают бесполое и половое размножение растений.

Бесполое размножение подразделяют на спорообразование и вегетативное.

Половое размножение происходит при помощи особых половых клеток – гамет.

Каждый отдел растений имеет свои особенности размножения.

Бесполое размножение

Для одноклеточной зелёной водоросли хлореллы характерно только бесполое размножение. Оно осуществляется делением клетки на 4-8-16 равных частей ― автоспор. Эти вновь образованные клетки после исчезновения материнской оболочки оказываются свободными, быстро увеличиваются в размерах и через короткий промежуток времени снова делятся.

Обычно же водоросли размножаются как бесполым, так и половым путём.

Бесполое размножение ― спорообразование

Спора – это специализированная клетка. Она имеет оболочку, которая защищает генетический материал клетки от воздействия окружающей среды: холода и засухи.

Спора отделяется от материнского растения и, попав в благоприятные условия, прорастает, образуя новое растение.

Спорами размножаются низшие растения (одноклеточные и многоклеточные водоросли), а также высшие споровые (мхи, папоротники, хвощи и плауны).

Поскольку споры очень легки, они свободно переносятся по воздуху ветром и служат для расселения растений.

Споры мха кукушкиного льна созревают в коробочках женского растения.

Созрев, они высыпаются и прорастают. Из проросшей споры образуется тонкая зелёная нить – предросток, или протонема. Нить ветвится, на ней появляются почки, из которых затем вырастают мужские или женские экземпляры мха (это бесполое размножение мхов).

У папоротника споры созревают в спорангиях на нижней стороне листа.

На срезе листа при увеличении можно увидеть, что бугорок имеет форму перевёрнутого зонтика, под которым находятся маленькие мешочки. В каждом из них образуются споры. Когда они созревают, мешочек лопается и споры разбрасываются. Очень мелкие и лёгкие, они разносятся ветром.

Если спора попадает на влажную почву, она прорастает. Вырастает маленькая зелёная пластинка – это заросток папоротника.

Весной из заростка вырастает новый папоротник. Его первый лист не похож на последующие листья.

У покрытосеменных цветок вырабатывает как мужские микроспоры, так и женские мегаспоры. Микроспоры содержатся в пыльце, а женские мегаспоры производятся внутри цветочной завязи. При оплодотворении микроспоры и мегаспоры объединяются, образуя семена.

Таким образом, одно растение может образовать тысячи и миллионы спор, из которых лишь некоторые прорастут и дадут новые поколения растений.

Бесполое размножение ― вегетативное

Вегетативное размножение является одним из типов бесполого размножения, которое отличается от размножения спорами тем, что его осуществляют не отдельные клетки (споры), а многоклеточные структуры – части одного из вегетативных органов – корня или побега. Подавляющее большинство цветковых растений может размножаться вегетативным путём.

Нередко этот способ увеличения численности популяции является единственным, т. е. некоторые растения не образуют семян.

Вегетативное размножение присуще, кроме покрытосеменных, и другим высшим растениям (мохообразным, папоротникообразным), но крайне редко встречается среди голосеменных, для которых является основным размножение семенами.

Широкое распространение вегетативного размножения среди цветковых позволило им не только успешно освоить многие экологические ниши, но и стать самой процветающей группой растений.

Цветковые растения выработали различные способы вегетативного размножения.

Вегетативное размножение может осуществляться при помощи луковиц. Луковица – это видоизменённый побег, у которого стебель сильно укорочен и похож на донце.

Размножение клубнелуковицами.

Клубнелуковица – это видоизменённый подземный побег, внешне похожий на луковицу, но без мясистых листьев.

Размножение клубнями.

Клубни образуются в результате утолщения корня или подземной части побега, соответственно различают корневые и стеблевые клубни.

Размножение мясистыми корнями.

Сильно утолщённые мясистые корни образуются у различных представителей зонтичных, орхидных и других семейств.

Размножение корнеплодами.

В составе корнеплода выделяют: головку, которая образуется из побега и представлена короткой розеткой укороченных междоузлий; утолщённую шейку, которая является разросшимся подсемядольным коленом; мясистый корень, который всегда представляет собой стержневой разросшийся главный корень.

Размножение усами.

Ус представляет собой надземный ползучий побег с плёнчатыми листьями и пазушными почками, способный в определённых местах укореняться и образовывать укороченный розетковидный побег, от которого также отходят новые усы.

Размножение корневищами. Корневище представляет собой видоизменённый подземный побег, растущий горизонтально. В отличие от корня, корневище несёт чешуевидные листья и почки, из которых развиваются надземные побеги или боковые ответвления. На узлах образуются придаточные корни.

Размножение корневыми отпрысками. У многих древесных и некоторых травянистых цветковых на корнях образуются придаточные почки, из которых развиваются надземные побеги, образующие корневую поросль. Отделившись от родительского организма, они становятся самостоятельными растениями. Их называют корнеотпрысковыми.

Размножение отводками.

Отводок – это однолетний побег, прижатый к почве и в этом месте присыпанный землёй. В присыпанной части вскоре развиваются придаточные корни и формируется новое растение.

Размножение делением кустов.

Этот способ вегетативного размножения используют для увеличения количества посадочного материала ценных сортов кустарников. Для этого куст делят на несколько частей, каждая из которых должна иметь корневую систему и надземные побеги.

Размножение черенками.

Очень часто для искусственного вегетативного размножения используют черенки – отрезки, отделённые от родительского растения. В зависимости от принадлежности к тому или иному вегетативному органу различают корневые, стеблевые и листовые черенки.

Размножение прививкой.

Этот способ вегетативного размножения основан на искусственной пересадке части вегетативного органа одного растения на другое, поэтому его называют трансплантацией.

Пересаженная (прививаемая) часть растения-донора называется привоем, а растение-реципиент – подвоем (дичком).

Таким образом, при вегетативном размножении новая особь наследует все признаки и свойства материнского организма.

При бесполом размножении: быстро увеличивается численность вида; все потомки, имеют абсолютно такой же генотип, что и родительская особь; не происходит увеличения генетического разнообразия, которое может оказаться очень полезным при изменении условий существования вида.

По этой причине большинство живых организмов на Земле размножаются половым путём.

Сущность полового размножения заключается в слиянии генетической информации родителей, благодаря чему генетическое разнообразие в потомстве увеличивается.

Когда организмы могут размножаться как бесполым, так и половым путём, то говорят о бесполом и половом поколениях данного вида. Если они закономерно сменяют друг друга, то такое явление называется чередованием поколений.

Границами, разделяющими бесполое и половое поколения в цикле развития растений, являются процесс образования спор с гаплоидным набором хромосом и оплодотворение, в результате которого восстанавливается диплоидный набор хромосом.

У растений выделяют диплоидное поколение – бесполое, или спорофит, и гаплоидное поколение – половое, или гаметофит.

Механизм чередования поколений заключается в том, что на растениях, представляющих собой бесполое поколение, развиваются споры, которые прорастают в обоеполые либо раздельнополые (мужские и женские) особи (половое поколение). Половое поколение образует гаметы – спермии и яйцеклетки. В результате оплодотворения формируется зигота, содержащая диплоидный набор хромосом, из которой вновь развивается бесполое поколение.

Итак спорофит – это диплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений, развивающаяся из оплодотворённой яйцеклетки или зиготы и производящая споры. В отличие от мхов, практически все тело цветкового растения, за исключением пыльцы и семяпочки, является спорофитом.

Гаметофит – это гаплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле высших растений и водорослей, развивающаяся из спор и производящая половые клетки (гаметы).

На гаметофите в специальных органах гаметангиях развиваются половые клетки гаметы. Гаметангии, производящие мужские гаметы, называются антеридии, а гаметангии, производящие женские гаметы, – архегонии.

Оплодотворение женских гамет у наземных растений, как правило, происходит в архегонии, после чего из зиготы развивается диплоидный спорофит, который первое время зависит от гаметофита.

В жизненном цикле моховидных происходит правильное чередование полового и бесполого поколений. Половое поколение (гаметофит) представлено зелёными растениями, бесполое поколение (спорофит) – развивается на гаметофите и представляет собой коробочку с ножкой. Стоит заметить, что только у мхов половое поколение преобладает над бесполым.

В жизненном цикле папоротниковидных происходит чередование полового и бесполого поколений.

Заросток

Половое поколение (гаметофит) представлено заростком, бесполое поколение (спорофит) – самим растением со спорангиями на листьях. У папоротниковидных спорофит преобладает над гаметофитом.

В жизненном цикле голосеменных также происходит чередование полового и бесполого поколений. Половое поколение представлено пыльцевыми зёрнами (мужской гаметофит) и мегаспорой, прорастающей в женский гаметофит.

Бесполое поколение (спорофит) представлено самим растением. Гаметофиты голосеменных утратили самостоятельность и живут на спорофите.

Как мы уже говорили, половое размножение покрытосеменных происходит при помощи особых половых клеток – гамет. Различают мужские гаметы (сперматозоиды – подвижные или спермии – неподвижные) и женские гаметы (яйцеклетки). После слияния гамет образуется зигота. У покрытосеменных растений процесс слияния мужской и женской гамет получил название двойного оплодотворения.

В оплодотворении покрытосеменных участвуют два спермия: один сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу, из которой развивается зародыш, а второй сливается с клеткой женского гаметофита, из которой формируется питательная ткань (эндосперм). То есть, в отличие от голосеменных, эндосперм у покрытосеменных образуется после оплодотворения. Гаметофиты ещё более уплощены, чем у голосеменных.