Спо́ры (греч. σπορά, σπόρος — сеяние, посев, семя) — особый тип клеток с плотной оболочкой.
В биологии понятие «спора» может относиться к нескольким категориям организмов:
- споры бактерий, служащие для пережидания неблагоприятных условий;
- споры растений, споровиков и грибов, служащие для размножения.
Содержание
Споры бактерий
Прокариотические организмы — бактерии обладают способностью к спорообразованию, которая заключается в том, что при наступлении условий, неблагоприятных для жизни, клетка частично теряет воду, объём и форму; под внешней мембраной образуется плотная сферическая оболочка.
В виде споры бактерия может выдерживать огромные механические, температурные и химические нагрузки. Например, некоторые споры выдерживают трёхчасовое кипячение или температуру жидкого азота.
Также в виде споры более эффективно проходит расселение, потому что частично обезвоженная клетка имеет меньшую массу.
Споры неустойчивы к ультрафиолету, как и вообще бактерии, и быстро погибают под таким излучением. Поэтому меньше всего бактерий — в высокогорной местности, а некоторые методы лечения инфекционных заболеваний, вызванных бактериальным возбудителем, предусматривают облучение пациента.
Следует помнить, что споры у бактерий, в отличие от растений и грибов, служат не для размножения.
Споры бактерий окрашивают по методу Пешкова или по методу Марцелли.
Споры растений
Споры растений — микроскопические зачатки низших и высших растений, имеющие разное происхождение и служащие для их размножения и (или) сохранения при неблагоприятных условиях. Представляют собой одноклеточные, реже двуклеточные или состоящие из нескольких клеток образования. Обычно более или менее шарообразной, эллипсоидальной формы, реже — цилиндрической и др.
Спородерма
Совокупность оболочек споры, спородерма (от sporá + dérma — «кожа, оболочка»), имеет сложное строение, дифференцируясь на наружный толстый слой, экзину (англ. exine ), и внутренний — интину. Экзина состоит из спорополленина, одного из самых стойких органических веществ, способного выдерживать длительные температурные и химические воздействия [1] . Благодаря стойкости экзины, споры обычно длительное время сохраняют способность к прорастанию и могут сохраняться в отложениях на протяжении геологических эпох. Спородерма часто имеет скульптурированные оболочки, покрытые гребешками, бугорками, шипами и т. д. [2]
Размножение спорами
В цикле развития растений, начиная с водорослей и заканчивая покрытосеменными, последовательно чередуются стадии спорофита (растения, образующего споры) и гаметофита (растения, образующего гаметы). Так, у папоротника спорофитом является взрослое растение, распространяющее споры; из каждой такой споры вырастает заросток, являющийся гаметофитом: он образует женские гаметангии архегонии и мужские гаметангии антеридии, в которых развиваются половые гаметы и, сливаясь (обычно перекрёстно с разных растений), образуют зиготу, развивающуюся на заростке и вырастающую во взрослое растение.
Размножение спорами — бесполое. Однако споры участвуют в процессе полового размножения у голосеменных и покрытосеменных, или цветковых, растений. Взрослое растение здесь является спорофитом, образующим макро- (женские) и микроспоры (мужские), которые развиваются соответственно в зародышевый мешок и зрелое пыльцевое зерно, являющиеся гаметофитами.
Споры грибов
У грибов споры могут развиваться внутри специальных споровместилищ (эндогенно) или на конце особых выростов мицелия — конидиеносцах (экзогенно).
См. также
Примечания
Ссылки
 |
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое «Споры» в других словарях:
споры́ш — спорыш, а, ом … Русское словесное ударение
Споры — Споры обычно одноклеточные образования, служащие для бесполого размножения мхов и их распространения. Размеры спор у листостебельных мхов сильно колеблются. Самые мелкие споры известны у даусонии (5 мкм) и у политрихума (7 10 мкм), чаще… … Биологическая энциклопедия
Споры — папоротника под микроскопом. СПОРЫ (от греческого spora посев, семя), репродуктивные образования, состоящие из одной или нескольких клеток, покрытых, как правило, плотной, устойчивой к внешним воздействиям оболочкой. У грибов, водорослей,… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
СПОРЫ — СПОРЫ, мелкие репродуктивные частицы, которые отделяются от родительского организма для создания потомства, не сливаясь с другим репродуктивным элементом. Имея, как правило, микроскопические размеры, споры производятся в большом количестве и… … Научно-технический энциклопедический словарь
СПОРЫ — (отгреч. spora сеяние, посев, семя), 1) специализир. клетки грибов и растений, служащие для размножения и расселения. Возникают путём митоза (митоспоры, у грибов и низших растений) или мейоза (мейоспоры, у всех высших растений). Мейоспоры могут… … Биологический энциклопедический словарь
СПОРЫ — (греч. spora). Зачатки растений у отдела бесцветковых, соответствующие семенам растений цветковых, но с более простым строением. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. СПОРЫ греч. spora. Семена… … Словарь иностранных слов русского языка
СПОРЫ — (от греч. sporos посев, плод), клетки, служащие для размножения. С. состоят из протоплазмы, ядра и оболочки. Последняя нередко диференцируется на два обособленных слоя: внутренний, тонкий бесцветный или слабо окрашенный эндоспорий и наружный,… … Большая медицинская энциклопедия
СПОРЫ — муж., мн., бот. семя бесцветковых растений. Споры папоротников сидят сысподи листьев. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 … Толковый словарь Даля
СПОРЫ — (от греч. spora посев семя), бесполые репродуктивные образования, состоящие из одной или нескольких клеток; покрыты, как правило, плотной, устойчивой к внешним воздействиям оболочкой. Развиваются в органах размножения грибов, водорослей,… … Большой Энциклопедический словарь
СПОРЫ — (sporae) одноклеточные зачатки, образующиеся в большом количестве при бесполом размножении растений. Различают изоспоры, производящие обоеполый гаметофит; у разноспоровых папоротникообразных различают мегаспоры (макроспоры), производящие женский… … Геологическая энциклопедия
споры — сущ., кол во синонимов: 3 • разногласия (3) • столкновения (3) • трения (13) … Словарь синонимов
Что такое споры в бесполом размножении организмов
В разделах биологии довольно часто упоминаются споры, причем применительно к разным классам (и даже царствам) живых организмов. Назначение этих клеток в основном связано с размножением и расселением организмов. Иногда споры — это в биологии у бактерий способ пережить неблагоприятные условия окружающей среды. Они имеют плотные оболочки, которые надежно защищают внутреннее их содержимое.
Что такое споры?
В общем, споры всегда одноклеточны, из них способна образоваться новая особь без слияния с какими-либо другими клетками. Один из ответов на вопрос о том, что такое споры, следующий: это механизм бесполого размножения.
Образование их связано с определенным местом (спорангием), который может быть одноклеточным (тогда его единственная клетка делится, образуя споры) или многоклеточным с выраженной структурой.
В зависимости от количества хромосомных наборов, эти клетки бывают двух видов:
- Диплоспоры с двойным набором генетического материала образуются без редукционного деления на диплоидных особях спорофитного поколения.
- Гаплоспоры с одинарным хромосомным набором образуются в результате мейоза (спорическая редукция) на спорофите или, в редких случаях, на гаметофите.
Гаметофит, продуцирующий споры, встречается в основном у бурых водорослей. Их одноклеточный спорангий превращается в жгутиковую зооспору, которая активно передвигается и может прорасти в новый гаметофит либо сливается с другой такой же зооспорой в изогамном половом процессе.
Кто размножается спорами
Образование спор является древним способом размножения. Сейчас он сохраняется лишь у более примитивных организмов с простой организацией тела. При участии спор размножаются:
- бактерии;
- грибы;
- лишайники;
- некоторые водоросли и простейшие;
- высшие споровые растения.
У цветковых растений споры также образуются, но они «спрятаны». Спорофит у них неотделим от гаметофита и существует незначительное время, поэтому рассматривается как часть семенного размножения. Споры — это в биологии семенных растений предшественники пыльцы (микроспоры) и зародышевый мешок (мегаспора).
Для животных споры не характерны.
Что такое споры у грибов
У представителей царства Грибы споровое размножение часто является основным. Гаплоидный мицелий дает споры с одинарным набором хромосом. Они могут развиваться в защищенных закрытых спорангиях, тогда они носят название спорангиоспор. Спорангии расположены на нижней стороне плодовых тел шляпочных грибов.
Конидиеспоры, напротив, отчленяются на концах специализированных грибных гиф — конидиеносцев, которые открыты и приподнимаются над субстратом. Конидии характерны для многих разновидностей плесневых грибов.
Огромное количество грибных спор компенсирует их массовую гибель в неблагоприятных условиях. Часть их после попадания на пригодный субстрат прорастает в новый мицелий и дает начало новой колонии. Это митотические споры, основная задача которых — распространение грибов.
Другая часть спор (мейотические) прорастает в небольшие гифы, которые затем сливаются между собой и служат для обмена генетической информацией.
Чередование поколений высших споровых растений
У споровых растений, которые являются потомками древних семенных папоротников риниофитов, в жизненном цикле наблюдается чередование спорофитного и гаметофитного поколений с явным доминированием одного из них.
У мхов более развит гаметофит, а спорофит подчинен ему и развивается прямо на гаплоидной особи. Что такое споры для мха? Получается, это единственный способ расселяться и занимать новые территории.
Плауны, папоротники, хвощи относятся к диплоидной группе растений, у которых спорофит доминирует, а гаметофит имеет вид небольшого заростка. Для них споры — надежный способ завоевания новых мест обитаний, поскольку способны переноситься ветром или живыми организмами на далекие расстояния. А новый спорофит после оплодотворения прорастет на месте этого мигранта-гаметофита, где созрели неподвижные женские половые клетки.
Размножаются ли бактерии спорами?
Микроорганизмы существуют на Земле дольше всех остальных живых существ и приспособились переживать отсутствие пищи, заморозки, извержения вулканов, экстремальную жару, сухость воздуха, и другие катаклизмы. Они вырабатывают защитные плотные оболочки, превращаясь в споры, чтобы защитить содержимое кольцевой молекулы ДНК и сохранить ее до лучших времен.
Итак, что такое споры у бактерий? Это лишь покоящаяся форма, защитный «саркофаг». Численность микроорганизмов увеличивается делением клетки надвое. Половой процесс у них тоже присутствует, но только для передачи наследственного материала без роста численности.
Иногда можно встретить утверждение, что споры — это вегетативное размножение. Нельзя считать его полностью верным, хотя и вегетативное размножение, и споруляция происходят без участия половых клеток. Но при вегетативном размножении новая особь возникает из уже существующих многоклеточных частей растения, как неспецифических, так и специально предназначенных для расселения (луковиц, клубней, усов). Споры же представляют собой одноклеточные образования, возникающие у организма в определенный период.
Спора как средство размножения
Споровое размножение – это тип бесполого размножения, который осуществляется с помощью специализированных клеток — спор.
Различные типы размножения спорами
Споры – это репродуктивные одноклеточные образования, при прорастании которых развиваются новые особи.
Споры наземных растений и грибов не имеют специализированных приспособлений для активного движения. Однако у водорослей, обитающих в воде споры, как правило, имеют способность двигаться и снабжены жгутиками.
Зооспоры – это тип спор, который обладает подвижностью и жгутиками.
Готовые работы на аналогичную тему
Споры любого организма образуются в органах бесполого размножения или спорангиях (зооспорангиях). У водорослей практически любая клетка может быть спорангием, у высших растений это всегда многоклеточный орган. Споры растений имеют одинарный набор хромосом или являются гаплоидными.
Когда споры возникают на диплоидном растении, то их образованию предшествует мейоз. Если она образуются на гаплоидном растении. То споры образуются путем митоза. Растения, на котором образуются споры называется спорофитом. При этом согласно типологии спор, формируемых на растении, выделяют:
- равноспоровые растения (все споры растения имеют одинаковые размеры);
- разноспоровые растения (все споры отличаются по физиологическим показателям и величине).
Разноспоровость встречается среди высших растений гораздо чаще. Она характерна для папоротников, плаунов, покрытосеменных растений.
Микроспоры представляют собой споры, которые формируются в микроспорангиях и дают мужские заростки или гаметофиты мужского типа. Мегаспорами называют более крупные споры, из которых образуются женские гаметофиты.
Особенности процесса размножения спорами
Размножение спорами имеет приспособительный эффект, который выражается в нескольких критериях:
- происходит рекомбинация генетического материала;
- обычно у растений споры образуются в огромных количествах, что обеспечивает высокую интенсивность размножения;
- малые размеры и легкость спор разносятся на большие расстояния и обеспечивают расселение и освоение ареалов обитания;
- споры имеют достаточно плотную оболочку, что позволяет им переживать весьма неблагоприятные условия среды.
Размножение растений представляет собой физиологический процесс воспроизведения организмов, который позволяет обеспечить непрерывность существования того или иного вида растения в природе.
Размножение спорами относится к бесполому типу размножения, то споры образуются в большом количестве и из них весьма быстро и эффективно развиваются новые организмы. Спор образуется настолько много, что их гибель в неблагоприятных условиях не имеет большого значения.
Первыми высшими споровыми растениями, возникшими около 400 млн. лет назад были зеленые риниофиты. Считается, что они дали начало всем высшим споровым растениям, а в последствии и семенным. Риниофиты относятся к вымершим растениям.
В жизненном цикле высших споровых растений чередуются поколения бесполого и полового размножения. Такие поколения называются спорофитом и гаметофитом соответственно. На спорофите образуются органы бесполого размножения, на гаметофите – полового.
Высшие споровые растения в процессе эволюции вышли на сушу и претерпели ряд систематических изменений в своем строении. Таким образом были сформированы две группы растений: гаплоидная и диплоидная. Первая ветвь включает в себя мхов, у которых развит гаметофит, спорофит для них занимает подчиненное положение. Диплоидная ветвь объединяет: папоротников, плаунов, хвощей. У них гаметофит редуцирован и выглядит как заросток.
Из спор вырастает половое поколение. Они имеют специализированные мужские и женские половые органы, формирующие гаметы двух типов. Мужские гаметы называются спермиями и обладают подвижностью, женские гаметы являются неподвижными и называются яйцеклетками. Для того, чтобы оплодотворить яйцеклетку сперматозоиду необходимо попасть в окружающую среду и затем достичь яйцеклетки. Для оплодотворения многих высших споровых растений необходима вода. Это говорит о том, что они имеют некоторые примитивные черты строения организации и споровое размножение также в большей степени значимо.
Таким образом, размножение спорами дало существенный эволюционный толчок, который позволил сформировать такой тип размножения, который увеличил количество вновь появляющихся особей и дал возможность распространяться на колоссальные расстояния и осваивать новые территории. Размножение спорами не является примитивным по отношению к половому. Сегодня оно находится на одном эволюционном уровне и вполне может составить «конкуренцию» половому размножению.
Кроме растений спорами могут размножаться грибы. У них также образуются большое количество спор. Спора грибов может прорастать только в том случае, если она попадет в благоприятные условия, например, в почву с нужной степенью влажности. Спорообразование у грибов чередуется с половым размножением, в общем сходным с этим процессом у водорослей.
Споры шляпочных грибов находятся под шляпкой внутри тесно прижатых к друг другу пластинок. Иногда споры развиваются на особых сосочках на верхней поверхности складчатых извилин. Форма и окраска спор позволяет точно определить систематическую принадлежность той или иной формы организма грибов. Особенно важным для такого способа определения спор является тот факт, что по ним можно определить степень отравления тем или иным организмом. Микроскопическое исследование дает возможность определить вид гриба по спорам, оказавшимся в пище.
Споры грибов также, как и споры растений могут выдержать достаточно большие перепады температур и эффективно образовывать грибницу. В связи с этим спорообразование можно назвать универсальным процессом.
Таким образом, размножение спорами характерно для представителей различных царств живой природы, и оно имеет колоссальное эволюционное значение как фактор приспособления организмов к среде обитания.
Способы размножения растений
Размножение — процесс, в результате которого число определённого организма увеличивается.
У растительных организмов различают следующие способы размножения:
- Половое;
- Бесполое (спорами и вегетативное).
Половое размножение. Если при описании способа размножения растений используются слова «гаметы», то можете без тени сомнения выбирать половое размножение. Гаметы — это специальные клетки, которые предназначены для такого способа репродукции. Фаза в жизненном цикле, которая производит половые клетки, именуется гаметофитом.
У гамет есть два вида:
- Мужские: подвижные мужские клетки называют сперматозоидами, а неподвижные — спермиями. У спермиев нет жгутиков (присущи покрытосеменным и голосеменным);
- Женские: женские клетки именуются яйцеклетками. Обычно яйцеклетки намного крупнее мужских гамет, так как содержат запас питательных веществ. Яйцеклетка состоит из цитоплазмы — ооплазмы — и ядра.
Половые клетки должны слиться друг с другом. Процесс, в итоге которого создаётся единый организм, называется оплодотворение. Единый организм именуется зиготой, из которого далее сформируется новое растение. Свежий растительный организм содержит набор признаков, который ему передали женские и мужские клетки.
Оплодотворение
Наследственный материал содержится в хромосомах. Гаметы гаплоидны, то есть в них находится одинарный набор хромосом. На схемах такой хромосом отмечается латинской буквой n. Одинарный набор присущ всем гаметофитам и некоторым водорослям (хлорелла) и грибам (мукор).
Гаметофит папоротника
При слиянии гамет формируется зигота, которая имеет двойной (диплоидный) набор хромосом. При этом родительские признаки перемешиваются, и образуется уникальное растение со своим набором признаков. В этом и состоит биологический смысл: комбинации генов увеличивают генетическое разнообразие потомства, что приводит к появлению новых более приспособленных организмов.
Бесполое размножение. Бесполая репродукция бывает двух видов: вегетативная и размножение спорами.
Вегетативное размножение. В отличие от полового размножения, в вегетативном размножении не участвуют специализированные клетки. Растительный организм развивается из частей вегетативных органов: корня и побега.
Такой способ размножения характерен для всех растений. Наиболее часто вегетативно размножаются покрытосеменные растения из-за большого разнообразия видоизменённых побегов и корней.
В ходе формирования знаний о садоводстве человечество освоило способ вегетативного размножения — увеличение числа растений посредством черенков и отводков. Черенки — это такие части растений, которые способны закрепиться в почве и дать новые корни. Для этого черенок отделяют от материнского растительного организма и сажают в почву. Таким образом можно размножить огромное множество растений, например, жимолость или бузину.
Черенкование
Растительные организмы, которые не способны хорошо укорениться в почве, размножают отводками (крыжовник). При этом способе дочернее растение не отделяют от материнского, а лишь загибают часть побега и присыпают сверху почвой.
Размножение отводками
Некоторые растения сами выработали органы для вегетативного размножения. Например, землянику легко клонировать самим, благодаря наличию видоизменённого побега — усов.
Размножение усами земляники
Размножение спорами. Не стоит путать споры бактерий и споры растений. Споры бактерий — стадия жизни микроорганизмов, в которой максимально замедлены обменные процессы. Споры нужны бактериям в неблагоприятных условиях для выживания. Бактерии покрываются толстой оболочкой, которая может пережить экстремальные температуры. Споры растительных организмов предназначены для размножения. Оболочка — спородерма — состоит из двух слоёв: экзины и интины. Экзина имеет выросты, которые позволяет цепляться за гладкие части. Таким способом размножаются грибы, водоросли и высшие растения.
В отличие от размножения гаметами, в процессе размножения спорами участвует одна клетка. Споры прорастают на стадии жизненного цикла растения, которая называется спорофит. Специальные органы, которые несут споры, называются спорангии.
Споры бывают подвижные и неподвижные. Подвижные споры — зооспоры — имеют жгутики для передвижения. У неподвижных спор жгутика нет.
Спорофит диплоиден, то есть имеет двойной набор хромосом. На схемах записывают как 2n. Растение, которое сформировалось из споры, полностью повторяет материнский растительный организм, потому что не происходит перемешивания генетических материалов.
Растению удобнее размножаться спорами, нежели гаметами, так как в этом процессе участвует всего одна клетка. Споры отделяются от материнского организма и прорастают там, где образуются благоприятные для прорастания условия.
Спорофит папоротника
Для многих растений характерно чередование поколений, то есть какое-то время организм пребывает на стадии спорофита, а какое-то — на стадии гаметофита. Из-за этого растения одного вида могут отличаться не только способом размножения, но и внешним видом. Всё дело в преимуществах поколений.
Преимущества полового размножения:
- Смешение генетического материала гамет, что приводит к лучшему приспособлению в изменяющихся условиях среды.
Преимущества бесполого размножения:
- Более высокая вероятность размножения, так как участвует всего одна клетка;
- При вегетативном размножении развитие растения начинается не с одной клетки, а с нескольких, что уменьшает время появления нового растительного организма.
Чередование поколений папоротника
Поколение растения, которое существует в жизненном цикле дольше, называется доминирующим.
Изменение соотношения между гаметофитом и спорофитом в процессе эволюции
Размножение споровых растений
Споровые растения — растения, для которых характерно споровое размножение.
Споровые растительные организмы бывают:
- Низшие: водоросли;
- Высшие: мхи, плауны, хвощи, папоротники.
- Вегетативное: водоросли размножаются таким способом, когда их части случайно отделяются от материнского организма из-за сильных течений или воздействия животных;
- Споровое: споры водорослей бывают подвижные с жгутиками (зооспоры) и неподвижные; внутри материнской клетки формируется множество спор, которые далее выходят наружу в водную среду;
- Половое: половая репродукция активизируется лишь при наступлении неблагоприятных условий для приспособления к изменяющимся внешним условиям; гаметы из гаметофита сближаются в водной среде и формируют зиготу, из которой формируется новое растение.
Размножение водорослей
Размножение мхов. У мхов выражено чередование поколений. Доминирующим является поколение гаметофит. У кукушкина льна во влажную погоду сперматозоиды из мужского мха перемещаются к яйцеклетке на женском мхе. Бывшая зигота становится спорофитом — коробочкой на ножке. Там формируются споры, которые затем выбрасываются на землю. Из них вырастают мужские и женские мхи — гаметофиты.
Жизненный цикл мха
Размножение плаунов. В жизненном цикле плаунов уже заметно доминирование спорофита над гаметофитом. На зелёном организме — спорофите — образуются спорангии с множеством спор внутри. Споры формируют гаметофит растений, который у плаунов называется заростком. Там формируются мужские и женские половые части, которые производят гаметы. Они сливаются во влажную погоду, образуя спорофит.
Жизненный цикл плаунов
Размножение хвощей. Далее во всех растениях спорофит будет доминирующим поколением. Репродукция хвощей повторяет размножение плаунов. На спорофите образуются споры, из которых вырастает заросток — гаметофит — с женскими и мужскими гаметами.
Жизненный цикл хвощей
Размножение папоротников. Доминирующим поколением папоротников также является спорофит. Спорофит — растение с листьями, на нижней стороне которых образуются бурые бугорки — спорангии. Споры формируют гаметофит — заросток. На нём формируются мужские и женские клетки. При оплодотворении они создают зиготу, из которой развивается спорофит.
Жизненный цикл папоротников
Таким образом, репродукция низших и высших споровых растений отличается. Для низших споровых растительных организмов характерен выбор между бесполым или половым размножением. Редко встречается и тот, и другой вид репродукции. Для высших споровых растений характерна смена поколений с преобладанием гаметофита (мхи) или с преобладанием спорофита (плауны, хвощи, папоротники).
Размножение семенных растений
Семенные растения также называют голосеменными. Для этих растений характерно семенное размножение. В отличие от споровых растительных организмов, голосеменные размножаются не с помощью спор, а посредством семян. В отличие от покрытосеменных растений, голосеменные не защищают семена специальными образованиями — плодами.
Женские и мужские семена растений можно различить невооруженным глазом: женские семена намного крупнее, так как они несут в себе запас питательных веществ, который заключён в эндосперм. Женское семя состоит из зародыша, эндосперма и плотной семенной кожуры. Мужские семена больше похожи на пыльцу.
Строение семени сосны
Репродукцию голосеменных растений принято рассматривать на примере сосны обыкновенной. Сосна — однодомный растительный организм, то есть на одном растении расположены и женские шишки, и мужские.
- Женские шишки: красные, сидят на вершине по одной; на чешуях женских шишек развиваются два семязачатка, в которых располагаются яйцеклетки;
- Мужские шишки: жёлто-зелёные, небольшие, собраны группами; на чешуях мужских шишек развиваются два пыльцевых мешочка, в которых располагается пыльца и пузырьки, заполненные воздухом, для облегчения полёта.
Строение шишки сосны
Пыльца вылетает из мужской шишки и встречается с женской. Это стадия опыления. Чешуи женской шишки соединяются, чтобы пыльцевые зёрна не вылетели обратно. Пыльца становится пыльцевой трубкой, формируя неподвижные безжгутиковые спермии. Они соединяются с яйцеклеткой. Из сформировавшейся зиготы вырастает семя. Шишка одревесневает, открывается, освобождая семена для дальнейшего распространения.
В жизненном цикле голосеменных растений преобладает спорофит. Спорофит — взрослое растение. Оно формируется внутри семян шишек, а затем прорастает при попадании на землю. Гаметофит — шишки.
Жизненный цикл голосеменных растений
Также у семенных растительных организмов редко встречается вегетативная репродукция.
Размножение покрытосеменных растений
Покрытосеменные растения — вершина эволюции. Для размножения у них выработались специальные органы: цветок и плод. Яркий цветок привлекает насекомых-опылителей, которые облегчают перенос пыльцы между растениями. Плод с околоплодником защищает хрупкие семена от неблагоприятных воздействий.
Мужской и женский гаметофит у покрытосеменных растений сильной отличается:
- Мужской . Мужской гаметофит называется пыльцой и располагается на пыльнике тычинки. Представляет собой шарики с двухслойной оболочкой: наружная — неровная и внутренняя — гладкая. Неровности нужны для лучшего закрепления пыльцы. Под оболочками находятся две клетки: вегетативная и генеративная.
- Женский . Женский гаметофит именуется зародышевым мешком и располагается в семязачатке пестика. В нём есть входное отверстие для пыльцы — микропиле. Напротив микропиле находится яйцеклетка, а в центре — центральная клетка.
Мужской гаметофит
Женский гаметофит
Процесс переноса пыльцы называется опылением. Опыление растений бывает:
- Самоопыление: пыльца попадает на тычинки того же растительного организма (горох, фасоль); высока вероятность опыление, но мало разнообразие потомства;
- Перекрёстное опыление: пыльца попадает на тычинки другого растения (кукуруза, арбуз); высоко разнообразие потомства, но мала вероятность опыления.
Посредством насекомых-опылителей (зоофилия) или ветра (анемофилия) пыльца отделяется от тычинки и перелетает на рыльце пестика. Вегетативная клетка удлиняется и становится пыльцевой трубкой. Она вырастает и пробирается к зародышевому мешку. Генеративная клетка делится на 2 неподвижных спермия. Один из них соединяется с яйцеклеткой, образуя зиготу. Второй объединяется с центральной клеткой, формируя в дальнейшем эндосперм. Этот процесс именуется двойным оплодотворением, то есть два спермия сливаются с двумя клетками.
Двойное оплодотворение
Далее из зиготы развивается зародыш, который окружён эндоспермом с запасом питательных веществ. Постепенно формируется плод.
Вегетативное размножение
Вегетативное размножение происходит с помощью вегетативных органов: корня, побега. В отличие от полового размножения, вегетативная репродукция даёт начало идентичным особям без разнообразия. Это понижает шансы на выживаемость в изменяющихся условиях среды.
В вегетативном размножении участвуют клетки паренхимы — основной ткани. Эти клетки не являются специализированными, поэтому в процессе развития могут дать начало любому органу.
Для вегетативного размножения растительные организмы выработали разнообразные способы:
- Хвощи и папоротники размножаются корневищами — видоизменёнными побегами;
- Голосеменные растения размножаются отводками и черенками;
- Покрытосеменные растения также размножаются с помощью видоизменённых частей: усов (земляника), корневищ (пырей), клубней (картофель), луковиц (лук).
Способы вегетативного размножения
§ 22. Размножение споровых растений — Пасечник. 6 класс. Учебник
Слоевище — это тело низших споровых растений, не расчленённое на отдельные органы, характерные для большинства растений: корень, стебель, листья и т.д. Например слоевище бывает у лишайников и водорослей.
5. Что такое вайя папоротника?
Вайя папоротника — это листоподобный побег некоторых видов папоротников.
Вопросы в конце параграфа
1. Как происходит размножение у одноклеточных водорослей?
При благоприятных условиях одноклеточные водоросли размножаются бесполым способом. Перед началом размножения клетка водоросли теряет свои жгутики и начинает делиться — внутри клетки путём деления образуются 2, 4 или 8 новых подвижных клеток, называемых зооспорами. После этого оболочка клетки водоросли раскрывается и зооспоры выходят наружу. Вне материнского организма зооспоры начинают расти и вырастают до размеров взрослой водоросли.
При наступлений неблагоприятных условий некоторые одноклеточные водоросли начинают размножаться половым путём. В этом случае внутри взрослой одноклеточной водоросли образуются гаметы — специальные половые клетки. Затем клетка водоросли открывается и гаметы выходят наружу. В воде гаметы различных организмов попарно соединяются и образуют зародыш нового организма — зиготу. Покрытая толстой оболочкой зигота находится в состоянии покоя до наступления благоприятных условий для развития водоросли. После наступления таких условий внутри зиготы путём деления образуются четыре клетки, которые выйдя в окружающую среды вырастают до взрослых особей.
2. Какими способами размножается улотрикс?
В благоприятных условиях водоросль улотрикс размножается бесполым путём. Каждая клетка этой водоросли (кроме самой нижней, которой растение прикрепляется к чему-либо) начинает делиться на 2 или 4 зооспоры со жгутиками. Затем клетка открывается и зооспоры выплывают в воду. Найдя подходящую поверхность зооспоры прикрепляются к ней своими усиками и начинают делится, образуя новую нить водоросли улотрикс.
Если условия произрастания для водоросли становятся неблагоприятными, то процесс размножения происходит половым путём. В клетках водоросли образуются половые клетки — гаметы. Все они подвижны и снабжены усиками. Затем клетка водоросли открывается и гаметы попадают в воду. В воде гаметы объединяются в пары, обычно соединяются гаметы двух различных нитей улотрикса. В процессе объединения образуется зигота с толстой оболочкой. В таком виде зигота находится в состоянии покоя до наступления благоприятных условий, а потом делится на 4 клетки — споры, каждая из которых, прикрепившись к чему-либо, может дать начало новой нити улотрикса.
Кроме того, многоклеточные водоросли способны размножаться вегетативно — кусочками слоевища.
3. Как размножаются мхи?
У мхов чередуется процессы полового и бесполого размножения.
Бесполое размножение протекает при помощи спор. Когда спора попадает в благоприятные для неё условия, то из неё прорастает тонкая зелёная нить, которая называется предросток. Затем этот предросток развивается, начинает ветвиться и на нём появляются почки. Из этих почек развивается взрослое растения — мужской или женский экземпляр мха.
Затем начинается период полового размножения мхов. Во взрослых растениях образуются половые клетки — гаметы. В мужских особях развиваются мужские гаметы, которые называются сперматозоиды, а в женских особях развиваются женские гаметы, которые называются яйцеклетки. Когда на мох попадает вода, например во время дождя, сперматозоиды плывут к яйцеклеткам и сливаются с ними. В процессе этого слияния на женском растении мха образуется зигота, которая потом развивается в коробочку со спорами. Когда споры вызревают, они высыпаются из коробочки и снова начинается процесс бесполого размножения мхов.
Также мхи прекрасно размножаются вегетативным способом. Из множества экземпляров мужских и женских особей мха формируются подушковидные дернины, которые сплошным ковром покрывают влажную почву. Если аккуратно вырезать кусочек дернины и пересадить его на другой участок почвы, то мох начнёт развиваться и покрывать все большую территорию.
4. Что такое заросток?
Заросток — это маленькая зелёная пластина развивающаяся из споры папоротника. Это самостоятельный организм, который при помощи ризоидов прикрепляется к почве. На нижней стороне пластины заростка развиваются мужские и женские гаметы папоротника.
5. Как происходит половое и бесполое размножение у папоротников?
Половое и бесполое размножение у папоротников — это чередующиеся процессы.
Бесполое размножение папоротника происходит при помощи спор. Они образуются на нижней стороне листа растения внутри бурых бугорков — спорангиев. Созревшие споры выпадают из спорангиев и ветром разносятся по окружающей территории.
Если спора попадает в благоприятные условия, то начинается следующий этап — половое размножение. Из споры прорастает зелёная пластинка диаметром несколько миллиметров — заросток, который прикрепляется к почве ризоидами. Затем на нижней стороне заростка начинают формироваться мужские и женские половые клетки — сперматозоиды и яйцеклетки. При помощи капелек воды (например, во время дождя или выпадения росы) сперматозоиды подплывают к яйцеклетке и при их соединении образуется зигота. Зигота развивается в зародыш папоротника, а потом из него формируется полноценное растение с корнями, стеблем и листьями.
Подумайте
Какую биологическую роль у папоротников играет половое поколение; бесполое поколение?
При половом поколении растения из заростка папоротника развивается новое полноценное растение. То есть его биологическая роль — развитие взрослых растений.
При бесполом размножении споры папоротника ветром и водой разносятся на обширную территорию и ожидают благоприятных для развития условий. То есть биологическая роль бесполого размножения папоротника — распространение вида и сохранение генетического материала для развития новых растений.
Задания для любознательных
Посейте споры папоротника и проведите наблюдения за их прорастанием, используя следующую инструкцию.
1. Срежьте вайю со спорангиями коричневого цвета, заверните её в бумагу и высушите.
2. Возьмите лист белой бумаги. Потрясите над ней вайю, чтобы споры высыпались на бумагу.
3. Заполните чистые плошки подготовленным субстратом (прокалённая дерновая земля, куски торфа или пемзы).
4. Посейте споры на субстрат.
5. Накройте плошки стеклом и поставьте в тёплое место при температуре не ниже 25 °С. Следите, чтобы субстрат был всё время влажным.
6. Ведите наблюдения и записывайте в дневник даты посева, прорастания спор, образования из споры зелёной нити — предростка, образование сердцевидного заростка, появление первых листьев папоротника. Сделайте фотографии.
7. При появлении 3—4 листьев пересадите растение в смесь листовой и торфяной земли с песком.
8. Подготовьте отчёт о своих наблюдениях.
При попадании в благоприятные условия споры папоротника сразу начинают прорастать. Процесс этот идет постепенно. Например, спорам папоротника щитовника, участвующим в эксперименте, для прорастания потребовалось 4 недели.
Проросшие заростки выглядят как миниатюрные зелёные сердечки, приподнятые над почвой тонкими белыми волосками-ризоидами. Заростки настолько мелкие, что лучше всего их рассматривать в лупу.
Через 3,5 месяца после начала эксперимента на заростках папоротника начали появляться корни и листья. К концу четвертого месяца эксперимента началась пересадка растений с 3-4 листиками в смесь листовой и торфяной земли с песком.
Примерно через год после начала эксперимента растение развилось до взрослого папоротника щитовника, готового в выбрасыванию спор.
Словарик
Зооспора — это подвижные клетки образованные в материнской клетке водорослей.
Предросток — это проросшая спора мха, по виду напоминающая тонкую зелёную нить. Развиваясь предросток начинает ветвиться.
Спорангии — это бурые бугорки на нижней части листов папоротника, в которых созревают споры растения.
Заросток — это маленькая зелёная пластина, развивающаяся из споры папоротника в благоприятных условиях. На нижней стороне заростка развиваются мужские и женские гаметы растения, из которых после оплодотворения развивается зародыш будущего папоротника.