Высшие растения. высшие споровые растения. общая характеристика. отдел риниофиты. отдел псилофиты. отдел мохообразные. отдел плаунообразные. отдел хвощеобразные и отдел папоротникообразные
Содержание:
- Размножение растений и животных
- Пора перейти к циклу развития папоротника
- Примечания и ссылки
- Отдел риниофиты или риниеобразные
- Спора и семя: черты отличия
- Размножение папоротника в естественной среде
- Что такое гаметофит и спорофит в биологии
- Какие организмы размножаются спорами
- Отдел плаунообразные или ликоподиофиты
- Определение гаметофита
- Спорофит в больших группах растений
- Определение спорофитов
- Таблица «Отличия гаметофита и спорофита у растений»
- Что такое гаметофит и спорофит в биологии
- Отличие гаметофита и спорофита в жизни растений
- Споровые растения
- Искусственное размножение
Размножение растений и животных
Растения и некоторые животные способны размножатся как бесполым, так и половым путем. При бесполом размножении потомство является точной копией родителя. Разные типы бесполого размножения, обычно встречающиеся у обоих растений и животных, включают партеногенез (потомство развивается из неоплодотворенного яйца), почкование (потомство развивается, через почку на теле родителя), а также фрагментация (потомство развивается из части или фрагмента родителя). Половое размножение включает в себя объединение гаплоидных клеток (клеток, содержащих только один набор хромосом), чтобы образовать диплоидные клетки (содержащую два набора хромосом).
У многоклеточных животных жизненный цикл состоит из одного поколения. Диплоидный организм вырабатывает гаплоидные половые клетки посредством мейоза. Все остальные клетки тела диплоидные и продуцируются митозом. Новый диплоидный организм создается путем слияния мужских и женских половых клеток во время оплодотворения. У диплоидных организмов нет чередования поколений между гаплоидной и диплоидной фазами.
В растительных многоклеточных организмах жизненные циклы варьируются между диплоидными и гаплоидными фазами. В диплоидной (спорофитной) фазе продуцируются гаплоидные споры через мейоз. По мере развития гаплоидных спор через митоз, умноженные клетки образуют гаплоидную структуру гаметофитов. Гаметофит представляет собой гаплоидную фазу цикла. После созревания гаметофит производит мужские и женские гаметы (половые клетки). Когда гаплоидные гаметы объединяются, они образуют диплоидную зиготу. Зигота развивается через митоз, образуя новый спорофит. Таким образом, в отличие от животных, растительные организмы могут чередоваться между диплоидными (спорофитами) и гаплоидными (гаметофитными) поколениями.
Пора перейти к циклу развития папоротника
Основные стадии развития папоротника
Из спорангиев, когда в них созревают споры, они начинают вылетать. Сами спорангии удивительно приспособлены для этого. Когда споры в них уже созрели, спорангии особым образом трескаются, а часто, даже ещё и выворачиваются наружу. Споры от этого высыпаются и летят по ветру. Споры очень лёгкие и по воздуху они могут, как пыль, улететь на значительное расстояние от папоротника, от той вайи, где они образовались. Из спор, когда они падают на влажную почву, начинает образовываться следующее поколение. Вспомним, по чередованию, из спор должно вырасти половое поколение. Оно совершенно не похоже на бесполое. Помните комплимент, которым старуха Шапокляк одарила крокодила Гену? Она сказала: «Это хорошо, что вы зеленый и плоский». Вот так можно охарактеризовать и половое поколение папоротника — крохотная зелёная пластинка примерно с ноготок размером, немножко похожа на сердечко.
Главное, что есть у этого маленького, плоского, зелёного сердечка, находится не с верхней стороны, а с нижней. От нижней стороны гаметофита — этого зелёного плоского сердечка — отходят тонкие ниточки. Это не корни — это ризоиды, те самые ризоиды, о которых можно услышать у водорослей или мохообразных. У гаметофита (полового поколения папоротников), настоящих корней нет. Он прикрепляется к почве ризоидами — теми же органами прикрепления, что были у древних растений — его предков.
Увидим мы здесь и более важные части, например, небольшие мешочки, в которых должны созревать яйцеклетки, ведь перед нами половое поколение. Мы должны найти, где здесь образуются половые клетки. Итак,яйцеклетки созревают недалеко от выреза, который делает нашу пластинку похожей на сердечко. Рядом, но ближе краешку, располагаются другие мешочки. В этих мешочках, которые идут по краю, созревают сперматозоиды. И вот здесь, понятно почему, у гаметофита такое строение и почему он такой плоский. После дождя вода затекает под тонкую пластинку и некоторое время там остаётся. Образуется влажная среда, в которой сперматозоиды из своих мешочков переплывают к яйцеклеткам. Итак, перед нами гаметофит. Этот гаметофит — обоеполый, то есть он гермафродитный, и под ним образуется влажная среда, в которой по этой водяной плёночке переплывает сперматозоид к яйцеклетке. Это означает, что происходит оплодотворение и там, где только что были яйцеклетки, уже образуются зиготы, то есть, оплодотворённые яйцеклетки, первые клетки нового будущего организма.
Примечания и ссылки
Жан-Клод Ролан, Хаят Эль Мааруф Буто, Франсуа Буто, Атлас биологии растений , Данод ,2008 г. , стр. 34.
(in) Х. Бернштейн, Г. С. Байерс и Р. Э
Мичод, « Эволюция полового размножения: важность восстановления, дополнения и изменения ДНК » , The American Naturalist , vol. 117, п о 4,девятнадцать восемьдесят один, стр
537–549 ( DOI ).
(in) RE Michod и TW Gayley, » Маскировка мутаций и эволюция пола » , The American Naturalist , vol. 139, п о 4,1992 г., стр. 706–734 ( DOI ).
Жаклин Кабиоч, Жан-Ив Флок, Ален Ле Токен, Шарль Франсуа Будуреск, Александр Майнес, Марк Верлак, Путеводитель по европейским морским водорослям , Делашо и Нистле ,2006 г., стр. 126.
Отдел риниофиты или риниеобразные
К отделу Риниофиты, или Риниеобразные (Rhyniophyta), относятся исключительно ископаемые растения. Жили приблизительно 450 млн. лет назад. Встречались на берегах водоемов, мелководье. Имели примитивное строение: тело ветвилось дихотомически (на две части). Настоящих листьев и корней не было. Имели ризоиды. Внутреннее строение более сложное, чем у водорослей: имели устьица, специализированную проводящую ткань. Небольшие по размерам (не выше 50 см). Не было механической ткани. Не найдены гаметофиты.
Представители: куксония (7 см в высоту), риния (50 см). Считается, что именно от риниофитов происходят все отделы современных растений.
Спора и семя: черты отличия
Среди высших растений различают еще одну систематическую группу — семенных растений. В процессе эволюции они произошли от споровых и значительно превзошли их в видовом разнообразии. Благодаря чему это произошло. Дело в том, что семена имеют запас питательных веществ, которые позволяют зародышу развиваться независимо от условий окружающей среды. А у группы цветковых они формируются внутри плодов, что создает дополнительную защиту.
Спорофит развивается иначе. Клетки бесполого размножения лишены запаса питательных веществ и зародыша, а внутреннее содержимое защищено лишь оболочкой. А прорастают споры только при наличии влаги.
Размножение папоротника в естественной среде
Гипоцирта глабра: способы размножения и уход в домашних условиях
Схема и описание размножения папоротника в природе выглядят следующим образом:
- На листьях формируется спорангий со спорами внутри.
- Созревшие споры отрываются от материнского куста и распространяются по территории с помощью воды или ветра.
- При оптимальных условиях спора формирует заросток и ризоидом крепится к почве.
- На изнанке заростка созревают женские и мужские половые клетки, происходит оплодотворение.
- Из оплодотворенной клетки формируется зигота. Из нее корневая система прорастает в землю.
Нужно знать! У папоротника не все листья споровые. Есть стерильные и бесполые.
Оригинальный папоротник
Для комнатного разведения многолетние папоротники подходят как нельзя лучше. Возможность получения нового растения несколькими способами только облегчает процесс. Что характерно, отсутствие цветов ничуть не умаляет декоративность древнейшей культуры
Цветет ли папоротник или это просто красивая легенда неважно. К тому же привлекает и универсальность папоротника
Он может украшать и жилые помещения, и присутственные места. Главное, придерживаться несложных правил ухода за ним.
Горячий шоколад в капсулах Nescafe Dolce Gusto Chococino, 8 порций
334 ₽ Подробнее
Nesquik Opti-Start какао-напиток растворимый, 250 г (пакет)
125 ₽ Подробнее
Благодарственные письма
Что такое гаметофит и спорофит в биологии
Спорофит – одно из чередующихся поколений, относится к бесполому.
Многоклеточная диплоидная фаза, происходящая в период жизни водорослей и растений.
Бесполое развитие происходит из зиготы, в которой появляются споры. Образование зиготы происходит на половой гаплоидной фазе из женской яйцеклетки, оплодотворенной мужской гаметой.
Гаметофит — гаплоидная или половая фаза в жизненном цикле растений, которая, в свою очередь, развивается из спор и производит половые мужские и женские клетки, или гаметы.
Когда гаметы сливаются вместе или оплодотворяются, снова наступает гаплоидное поколение.
Гаметы бывают двух видов:
- Мужские гаметы.
Появляются из мужских гаметангий – антеридий. У споровых и водорослей они называются сперматозоидами, у семенных – спермиями. Отличаются между собой подвижностью, сперматозоиды имеют жгутики, поэтому могут двигаться.
- Женские гаметы,
представляющие собой неподвижные яйцеклетки. Образуются в женских гаметангиях, которые носят название – архегонии.
У наземной растительности оплодотворение яйцеклетки происходит в архегонии, после которого появляются споры. Жизненный цикл продолжает свое чередование.
Чередование поколений особо выражено у споровых растений. У папоротников, плаунов, хвощей гаметофит находится раздельно от спорофита, но преобладает гаплоидность.
Гаметофит выражен недолговечным маленьким ростком, на котором затем вырастает спорофит. У мхов нет разделения между фазами, коробочка со спорами развивается на гаметофите.
Цветковые или покрытосеменные растения для размножения используют опыление, когда мужские гаметы в тычинках переносятся к женским в пестиках. У голосеменных растений семена находятся в открытом виде – шишках, и оплодотворение происходит, как и у покрытосеменных.
Однако семя голосеменных развивается из семязачатка, который открыт на семенной чешуе, у покрытосеменных оно находится внутри плода.
Схема жизненного цикла высших растений проста: постоянное чередование полового (гаплоидного) с бесполым (диплоидным) поколением.
Какие организмы размножаются спорами
У грибов клетки бесполого размножения со временем формируются на плодовых телах в спорангиях. В их жизненном цикле также наблюдается чередование способов размножения. При этом спорообразование чаще всего происходит при наступлении неблагоприятных условий. Дело в том, что эти клетки продолжительное время могут сохранять жизнеспособность, несмотря на низкие и высокие показатели температуры, давления, солености и т. п.
То же самое можно сказать и о спорах бактерий. У некоторых видов они развиваются даже после длительного кипячения или обезвоживания. Когда условия становятся благоприятными, споры выходят из плотных оболочек, начинают питаться и размножаться.
Для водорослей бесполый способ размножения является основным. Одноклеточная хламидомонада при этом теряет жгутики, после чего делится на 4, а иногда и 8 спор. Каждая из них выходит из оболочки в воду и быстро растет. Уже через сутки молодые хламидомонады способны к спорообразованию. Такая особенность обеспечивает стабильность данного вида.
Итак, из нашей статьи вы узнали, что такое спорофит. Это бесполое поколение растений, которое размножается при помощи специализированных клеток.
Отдел плаунообразные или ликоподиофиты
Общий вид плауна булавовидного и селягинелла селягинелловидная
Общая характеристика плаунообразных
Современные представители отдела Плаунообразные или Ликоподиофиты (Lycopodiophyta) –только травянистые, преимущественно многолетние вечнозеленые небольшие (до 30 см в высоту) растения, внешним видом напоминают мхи. Насчитывают около 1300 видов. Распространены в увлажненных местах суши. Преимущественно распространены в тропиках. Древнейшие среди современных высших споровых растений, у которых в жизненном цикле преобладает спорофит. Отмершие растения были деревьями и кустарниками, принимали участие в образовании каменного угля. Возникли в середине девонского периода палеозойской эры. Достигли расцвета в каменноугольный период. Происходят от риниофитов. Произрастали в полупогруженном состоянии в заболоченной почве.
В жизненном цикле чередуются спорофит и гаметофит. Спорофит преобладает. Он имеет ползучие (подземные или надземные) и прямостоячие побеги. Подземные части побегов имеют вид типичного корневища. Стебель ветвится вильчасто (дихотомически). Листья мелкие, представляют собой выросты стебля. Имеют одну жилку и устьица. Стебель снаружи покрыт однослойной эпидермой с устьицами. Под ней – кора. В центральной части стебля – проводящая ткань. Рост происходит в точке роста. Камбий в стебле отсутствует. Корень имеет подобное внутреннее строение. Для плаунообразных характерны дополнительные корни. На особых листьях (на верхней стороне или в пазухах) – спорофиллах (от греч. спора и филон – лист) – развиваются спорангии со спорами. Спорофиллы преимущественно расположены на верхушках побега. Они снаружи или не отличаются от обычных листьев, или отделены от вегетативной части стебля и образуют зону, подобную по строению шишке (имеют ось со спирально размещенными спорофиллами), которую называют стробилой (от греч. стробилос – шишка). Плаунообразные бывают равноспоровыми и разноспоровыми.
Плаун булавовидный. 1 – общий вид растения с колосками; 2 – споролистик со спорангием; 3 – споры; 4 – заросток с молодым побегом.
Гаметофит небольшой, имеет различную форму, называется заросток.
Размножаются половым и бесполым способами. Преобладает вегетативное размножение (побегами, выводковыми почками, клубеньками). В спорангиях происходит мейоз и получаются гаплоидные споры. Из споры развивается гаметофит. Половые органы представлены архегониями и антеридиями. В антеридиях развиваются двужгутиковые или многожгутиковые сперматозоиды. Оплодотворение происходит при наличии воды. Из зиготы вырастает спорофит.
Разнообразие плаунообразных
Представители равноспоровых плаунообразных: плаун булавовидный, плаун – баранец.
Представители разноспоровых: селягинелла и др.
Споры равноспоровых плаунов все одинаковые, не различаются. Гаметофиты (заростки) равноспоровых имеют маленькие размеры (2-20 мм), мясистые, напоминают формой луковицу. В процессе развития приобретают блюдцевидную форму. Они подземные или полуподземные, двуполые, сапрофиты или полусапрофиты (полуавтотрофы), то есть надземная часть имеет хлоропласты. Могут жить в симбиозе с грибами (микориза). Созревают от 12 до 20 лет. Равноспоровые плауны следует охранять.
Споры разноспоровых различаются: мелкие (микроспоры) дают начало мужским гаметофитам, большие по размерам (мегаспоры) – женским. Гаметофиты разноспоровых не зеленые, однополые. В особенности редуцированный мужской гаметофит. Они созревают в течение нескольких недель за счет питательных веществ спор. В процессе созревания не выходят за границы оболочки споры.
Значение плаунообразных
Плауны животные не едят. Некоторые из них содержат яд, сходный по действию на кураре. Споры богаты невысыхаемым маслом (до 50 %) и применяются как пересыпки литейных форм, при изготовлении ракет для фейерверков (треск возникает вследствие громкого щелкания оболочек при закипании масла). Растения используют как декоративные, лекарственные. В фармацевтике использовали раньше для обсыпания таблеток и как детскую присыпку. Некоторые из плаунов занесены в Красную книгу (баранец обыкновенный).
Определение гаметофита
Гаметофиты являются стадией, которая производит половые клетки в растениях и водоросли что проходит смена поколений, Среди наземных растений эти половые клетки можно обозначать как «сперма» и «яйцеклетка», при этом «мужские» и «женские» половые клетки объединяются, чтобы произвести потомство.
В отличие от животных и других организмов, которые используют половое размножение гаметофиты не продуцируют свои половые клетки через мейоз.
Вместо этого все клетки в гаметофите организм находятся гаплоидный – то есть, имея только одну копию каждого хромосома – и эти гаплоидные организмы производят гаметы через митоз.
Это в отличие от животных и других организмов, которые диплоид – иметь две копии каждой хромосомы – и кто должен сократить количество своих хромосом пополам, прежде чем они смогут создать половые клетки с нужным количеством хромосом для получения здорового диплоидного потомства.
Потомки гаметофитов действительно являются диплоидными растениями, и эти диплоидные растения будут использовать мейоз для размножения. Но, как ни странно, диплоидные потомки гаметофитов называются спорофитами.
Вместо того чтобы использовать мейоз для производства половых клеток, они используют мейоз для получения спор, которые затем подвергаются митозу, чтобы вырасти в совершенно новые гаплоидные организмы, например, гаметофиты!
Это чередование поколений является стратегией выживания, в которой растение или водоросли чередуются между различными репродуктивными методами.
Гаметофит – обычно считающийся первой стадией цикла – размножается половым путем, объединяя репродуктивные клетки двух разных организмов для получения генетически разнообразного потомства.
Это позволяет растению Население смешивать и сопоставлять признаки во время размножения гаметофита, что делает население более устойчивым к болезням и более адаптируемым к изменяющимся условиям окружающей среды.
спорофит С другой стороны, потомство гаметофитов может быстро распространяться и не нуждается в партнерах для размножения.
Это позволяет одному спорофиту основать целую новую популяцию, которая затем может смешивать гены с соседними популяциями в поколении гаметофитов. Споры могут также выживать в течение многих лет в неблагоприятных условиях, в то время как сперматозоиды и яйцеклетки не могут.
Такое чередование поколений позволяет родительскому растению воспользоваться преимуществами полового размножения, такими как генетическая рекомбинация который способствует генетическому разнообразию – и преимущества бесполое размножение такие как скорость и быстрый рост.
Обычные растения, которые используют смену поколений, включают мхи, папоротники и сосны. При странном эволюционном перевороте семенные растения, использующие смену поколений, такие как хвойные и другие сосны, развивают стадию своего полного жизненного цикла гаметофита внутри замкнутого конуса.
Напротив, в некоторых других вид Чередование поколений вполне заметно. Например, среди папоротников спорофит – это знакомое крупное лиственное растение, которое часто можно увидеть на лесных полах.
Гаметофит, с другой стороны, является крошечным сердце -образное растение, которое можно легко принять за совершенно иной вид от поколения спорофитов.
Спорофит в больших группах растений
У мохообразных
Молодые спорофиты мха обыкновенного Tortula muralis . У мхов гаметофит является доминирующим поколением, а спорофит представляет собой продолжение гаметофита, несущего спорангии .
Капсула спорофита мохообразного ( Tortula muralis ) и ее перистом .
У мхов спорофит незаметен, а у мохообразных его название — Sporogone .
Он живет как « паразит » гаметофита, который, в свою очередь, соответствует видимым лиственным растениям.
В спермафитах и папоротниках
У папоротников и семенных растений (или спермафитов ) спорофит состоит из большей части растения.
В семенных , то мужчина гаметофит развивается внутри sporal конверт еще до их распространения. Таким образом, распространяющаяся масса больше не является спорой, а представляет собой уменьшенный гаметофит внутри оболочки споры. Что касается женского гаметофита, он больше не распространяется и остается включенным в состав спорофита, в частности, в яйцеклетке, которая представляет собой не что иное, как покровный макроспорангий.
Определение спорофитов
Растения могут выглядеть просто, но то, как они сохраняют свои вид ничего кроме. У них есть жизненный цикл, который включает чередование поколений одного набора хромосом (гаплоидный ) и два набора хромосом (диплоид ) чтобы воспроизвести.
Хотя термин «спорофит» называют растениями, которые производят споры, настоящее определение является более сложным и интересным. В растение В жизненном цикле спорообразующая фаза называется спорофитом. Есть два этапа размножения у растений: половой и бесполый. Через процесс мейоз а также оплодотворение чередование поколений разделяет эти две фазы на спорофит и гаметофит.
Чтобы ясно понять жизненный цикл растения, спорофит – это фаза, когда растения производят диплоидные (2n) споры, которые, в свою очередь, развиваться в гаметофиты. На стадии гаметофита развиваются гаплоидные (n) гаметы или репродуктивные клетки, такие как сперма и яйца. Яйца оплодотворяются спермой и превращаются в спорофиты.
Это изображение показывает спорофит молодого мох, Вы можете видеть гаметофит как доминирующее поколение, в то время как спорофиты состоят из стебля, растущего на кончиках гаметофитов.
Таблица «Отличия гаметофита и спорофита у растений»
Гаметофит и спорофит могут отличаться по размеру и этапам формирования.
Гаметофит | Спорофит |
Относятся к гаплоидам, имеют только один набор хромосом. | Относятся к диплоидам из-за наличия двух наборов хромосом. |
Размножение происходит половым путем. | Размножение происходит бесполым способом. |
Для процесса характерно образование гамет – мужских и женских половых клеток: спермий, яйцеклеток и сперматозоидов. | Для стадии характерно образование специальной клетки – споры, предназначенной бесполому размножению. |
Образование гамет происходит, когда в гаметофите начинается деление (митоз) из гаплоидных клеток. | Образование спор происходит, когда в спорофите начинается деление (мейоз) из диплоидных клеток. |
При оплодотворении женской гаметы мужскими образуется зигота. Затем из зиготы образуются споры. | Когда спора делится способом, который называется митоз, наступает диплоидная фаза жизненного цикла. |
Что такое гаметофит и спорофит в биологии
Спорофит – одно из чередующихся поколений, относится к бесполому.
Многоклеточная диплоидная фаза, происходящая в период жизни водорослей и растений.
Бесполое развитие происходит из зиготы, в которой появляются споры. Образование зиготы происходит на половой гаплоидной фазе из женской яйцеклетки, оплодотворенной мужской гаметой.
Гаметофит — гаплоидная или половая фаза в жизненном цикле растений, которая, в свою очередь, развивается из спор и производит половые мужские и женские клетки, или гаметы.
Когда гаметы сливаются вместе или оплодотворяются, снова наступает гаплоидное поколение.
Гаметы бывают двух видов:
- Мужские гаметы.
Появляются из мужских гаметангий – антеридий. У споровых и водорослей они называются сперматозоидами, у семенных – спермиями. Отличаются между собой подвижностью, сперматозоиды имеют жгутики, поэтому могут двигаться.
- Женские гаметы,
представляющие собой неподвижные яйцеклетки. Образуются в женских гаметангиях, которые носят название – архегонии.
У наземной растительности оплодотворение яйцеклетки происходит в архегонии, после которого появляются споры. Жизненный цикл продолжает свое чередование.
Чередование поколений особо выражено у споровых растений. У папоротников, плаунов, хвощей гаметофит находится раздельно от спорофита, но преобладает гаплоидность.
Гаметофит выражен недолговечным маленьким ростком, на котором затем вырастает спорофит. У мхов нет разделения между фазами, коробочка со спорами развивается на гаметофите.
Цветковые или покрытосеменные растения для размножения используют опыление, когда мужские гаметы в тычинках переносятся к женским в пестиках. У голосеменных растений семена находятся в открытом виде – шишках, и оплодотворение происходит, как и у покрытосеменных.
Однако семя голосеменных развивается из семязачатка, который открыт на семенной чешуе, у покрытосеменных оно находится внутри плода.
Схема жизненного цикла высших растений проста: постоянное чередование полового (гаплоидного) с бесполым (диплоидным) поколением.
Отличие гаметофита и спорофита в жизни растений
Рассмотрим, какие основные особенности можно выделить у этих двух поколений, в чем заключается их жизненный цикл.
Гаметофит
- Развивается из споры.
- Гаплоид, т.е. имеет одинарный набор непарных хромосом.
- Размножение у него происходит половым способом.
- В процессе размножения на специальных органах гаметангиях образует мужские и женские половые клетки, которые называются гаметы.
- Гаметангии, где образуются мужские клетки, называются антеридии, а где женские — архегонии.
- Процесс деления гаплоидных клеток, в результате чего появляются гаметы, называется митоз.
- При оплодотворении женской гаметы мужской образуется зигота, которая впоследствии производит споры.
Спорофит
- Развивается из зиготы.
- Диплоид, т.е. с двумя наборами хромосом.
- Размножается бесполым способом.
- В процессе размножения на специальных органах спорангиях образуются споры — микроскопические зачатки растений.
- Когда в спорангии происходит деление диплоидных клеток с образованием спор, то это называется мейоз.
- Из каждой споры, которая начинает потом делиться по способу митоза, вырастает заросток — гаметофит, из которого впоследствии появляются гаметы.
- Спорангии бывают двух видов: макро- и микроспорангии. Из макроспор, которые производит макроспорангий, развивается женский гаметофит, а из микроспор — мужской.
- Если споры одинаковы по размеру и физиологическим особенностям, то такие организмы называются равноспоровыми, а гаметофиты, которые появляются из них — обоеполые.
Почему спорофиты преобладают
Как половой, так и бесполый способ размножения имеют свои преимущества. Первый позволяет получить генетическое разнообразие. Новое растение не будет тождественно родительскому
Это дает возможность естественного отбора, что важно для сохранения вида. Второй способ просто «тиражирует» особь, воспроизводит её наследственный материал без изменений, что хорошо для быстрого увеличения численности.
У всех высших растений, за исключением мохообразных, в жизненном цикле наблюдается преобладание спорофита, гаметофит при этом сравнительно менее долговечен и мало развит. В процессе эволюции мы видим его дальнейшую редукцию, гаметофит уменьшается.
Почему это происходит? Есть несколько причин, почему значение спорофита оказалось выше.
- Диплоидность спорофита обеспечивает более высокий уровень синтетических процессов. Также такой организм более стабилен с генетической точки зрения, потому что рецессивные мутации, снижающие жизнестойкость растения, не проявляются в фенотипе в диплоидном состоянии.
- Условия существования на суше могут сильно меняться, а сохранение в генофонде рецессивных мутаций, которых бы просто не осталось при естественном отборе, т.е. значительный генный полиморфизм, может сослужить важную службу растению при изменении жизненных условий и позволит ему выжить в неблагоприятной среде, где гаплоидные организмы просто вымрут.
- Чтобы гаметы смогли передвигаться, им необходима водная среда, а споры, в отличие от гамет, на суше распространяются очень легко.
Споровые растения
Какие организмы в природе размножаются при помощи спор? Прежде всего, это мхи, плауны, хвощи и папоротники. Их объединяют в группу высших споровых растений. У мхов в жизненном цикле преобладает гаметофит. А у остальных представителей — бесполое поколение. Их спорофит состоит из корней и побегов. А вот в строении этих вегетативных органов существуют значительные отличия.
Папоротники имеют подземное видоизменение побега — корневище. На поверхности видны только пышные и раскидистые листья растения. На их нижней стороне невооруженным глазом можно рассмотреть небольшие бугорки. Это группы спорангиев, в которых созревают клетки бесполого размножения.
Что такое спорофит у плаунов? Это многолетнее травянистое растение с ползучими стеблями, на которых спирально расположены мелкие листья. Под землю от него отрастают придаточные корни. Некоторые листья, находящиеся на верхушке побегов, видоизменяются в чешуйки. На их верхней стороне формируются спорангии.
Спорофит хвоща также представляет травянистый побег, состоящий из корневища и листьев. Он бывает двух видов: весенний и летний. Первый является спороносным. Он лишен хлорофилла и имеет бледно-розовый цвет. Летний побег зеленого цвета с клиновидными листьями. Функцию фотосинтеза у него выполняет стебель.
Гаметофиты плаунов, хвощей и папоротников развиваются отдельно от растений бесполого поколения. Они имеют вид плоских зеленых пластинок. В этом заключается их основное отличие от мхов, спорофит которых анатомически связан с особями полового поколения.
Искусственное размножение
Папоротник является весьма интересным и своеобразным растением, поэтому нет ничего необычного в том, что многие люди предпринимают попытки размножить его прямо у себя дома.
Проращивание спор
Это непростой способ, и освоить его довольно сложно. Поэтому по рассказам самих садоводов, они зачастую попросту разделяют куст папоротника на отдельные части с корнями и почками, а затем рассаживают в благоприятных тенистых местах своего сада.
Таким образом, для размножения подобного вида остаётся проращивать споры, иначе размножить его никак не получится. Как уже известно, после прорстания споры папоротник пройдёт весь жизненный цикл, и только тогда на свет появится новоя особь.
Следует рассказать, в какой последовательности нужно проводить проращивание спор папоротника.
- Листок созревшего растения, покрытый выпуклостями коричневого цвета (мешочки со спорами), нужно отрезать и положить в бумажный пакет. Ни в коем случае не в целлофановый;
- Пакет с листком нужно положить на сутки в любое тёплое место, не забывая периодически встряхивать;
- Когда споры окончательно созреют и выпадут из своих мешочков, нужно их достать из пакета и поместить в подготовленную питательную смесь, состоящую из песка, торфа, угля и покрошенной зелени;
- Посуду со смесью и прорастающими спорами следует поставить во влажное и тёплое место с температурой не меньше двадцати пяти градусов Цельсия. Поверхность следует с определёнными интервалами увлажнять из пульверизатора и никаким образом не допускать её полного высыхания. Для улучшения эффекта и уменьшения испарения влаги, ёмкость нужно накрыть стеклом.
После появления первых ростков, полив производить с большей ответственностью, потому что на этом этапе развития влага является преобладающей составляющей всего процесса. При отсутствии воды не произойдёт оплодотворения яйцеклетки, и все приготовления пойдут насмарку. Ведь вырастить папоротник из споры — это самый настоящий труд.