Размножение растений и его значение

Размножение — это воспроизведение себе подобных организмов, важное свойство живого. Рано или поздно организмы погибают: одни от старости, другие от болезней, третьи становятся жертвами хищников. Благодаря размножению на смену погибающим и умирающим особям приходят новые поколения организмов. При размножении происходит увеличение числа особей, организмы расселяются на новые места. Размножение связано с ростом — увеличением массы и размеров и развитием — внутренними и внешними изменениями, которые происходят от момента зарождения до смерти организма. Различают бесполое и половое размножение.

Бесполое размножение. Наиболее древний и простой способ размножения — бесполое размножение. Оно осуществляется делением клетки у одноклеточных организмов, спорами (специализированными неполовыми клетками) и вегетативными органами. В бесполом размножении участвует всего один организм. При этом способе размножения сохраняется наибольшее сходство потомства с родителями.

В природе широко распространено вегетативное размножение. При вегетативном (бесполом) размножении новые особи развиваются из органов (или их частей), за счёт которых происходит рост и питание растений, т. е. вегетативных органов. При вегетативном размножении новая особь образуется из части тела материнского организма, поэтому она наследует все его признаки.

Половое размножение. При половом размножении новая особь образуется от двух родительских форм — женской и мужской. Процесс слияния мужской и женской половых клеток, или гамет, называют оплодотворением. Гаметы содержат одинарный набор хромосом (n), поэтому их называют гаплоидными. Клетки с двойным набором хромосом (2n), образовавшимся в результате слияния гамет (оплодотворения), называют диплоидными. В результате слияния гамет образуется зигота. Из зиготы развивается зародыш будущего организма. Благодаря оплодотворению дочерний организм получает признаки материнского и отцовского организмов. Половое размножение покрытосеменных растений связано с цветком, важнейшие части которого — тычинки и пестики. В них происходят сложные процессы, связанные с половым размножением.

У цветковых растений мужские гаметы (спермии) очень мелкие, женские (яйцеклетки) гораздо крупнее. Спермии находятся в пыльцевом зерне, а яйцеклетка — в зародышевом мешке семязачатка.

Тычинка	Пестик

Опыление. Для того чтобы произошло оплодотворение, необходимо, чтобы пыльца попала на рыльце пестика. Процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика называют опылением. Различают два основных типа опыления: самоопыление и перекрёстное опыление. При самоопылении пыльца с тычинок попадает на рыльце пестика того же самого цветка. Так опыляются пшеница, рис, овёс, ячмень, горох, фасоль, хлопчатник. При самоопылении сливаются половые клетки, образовавшиеся на одном растении и, следовательно, имеющие одинаковые наследственные признаки. Вот почему потомство, образовавшееся в результате самоопыления, очень похоже на родительское растение. При перекрёстном опылении пыльца с тычинок цветка одного растения переносится на рыльце пестика цветка другого растения. При перекрёстном опылении наследственные признаки передаются как от отцовского, так и от материнского организма. Поэтому потомство может приобрести новые свойства, которых не было у родителей. Такое потомство более жизнеспособно. В природе перекрёстное опыление встречается значительно чаще, чем самоопыление. Более того, у растений выработались специальные приспособления, затрудняющие самоопыление: тычинки и пестики на одном цветке созревают не одновременно, тычинки бывают короче пестиков. Затруднено самоопыление у таких растений, как огурец, арбуз, орешник, потому что тычинки и пестики у них находятся в разных цветках.

Опыление

Оплодотворение у цветковых растений. Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика и прикрепляется к нему. Затем оно набухает и прорастает, превращаясь в длинную, очень тонкую пыльцевую трубку, которая врастает в полость завязи. Генеративная клетка пыльцевого зерна делится и образует две мужские гаметы (спермии). Когда пыльцевая трубка через пыльцевход проникает внутрь зародышевого мешка, один из спермиев сливается с яйцеклеткой. Происходит оплодотворение, и образуется зигота.

Оплодотворение

Второй спермий сливается с ядром крупной центральной клетки зародышевого мешка.

Таким образом, у цветковых растений при оплодотворении происходит два слияния: первый спермий сливается с яйцеклеткой, второй — с крупной центральной клеткой. Этот процесс открыл в 1898 г. русский ботаник академик Сергей Гаврилович Навашин и назвал его двойным оплодотворением. Двойное оплодотворение характерно только для цветковых растений.

Образование семян и плодов. Образовавшаяся при слиянии гамет зигота делится на две клетки, которые снова делятся, и т. д. В результате многократных делений клеток развивается зародыш нового растения. Оплодотворённая центральная клетка тоже делится, образуя клетки эндосперма. Из покрова семязачатка развивается семенная кожура.

Образование семян	Образование плодов

После оплодотворения из семязачатка развивается семя, состоящее из кожуры, зародыша и запаса питательных веществ. После оплодотворения к завязи притекают питательные вещества, и она постепенно превращается в спелый плод. Околоплодник, защищающий семена от неблагоприятных воздействий, развивается из стенок завязи. У некоторых растений в образовании плода принимают участие и другие части цветка.

1. Выполните интерактивное упражнение.

2. Выполните интерактивное упражнение.

3. Выполните интерактивное упражнение.

4. Выполните интерактивное упражнение.