5. Размножение голосеменных растений. Опыление у голосеменных растений осуществляется с помощью
От чего зависит оплодотворение у голосеменных растений?
Размножаются голосеменные только половым путем с помощью семян. Семя состоит из зародыша (зачатка спорофита) , запасающей ткани – эндосперма и семенной кожуры. У примитивных форм зародыш развивается из зиготы непосредственно при прорастании семян. Семена образуются на женской шишке из семязачатков после оплодотворения. Часто зрелые семена видоизменяются настолько, что напоминают плоды покрытосеменных, костянки или ягоды. Размножаются голосеменные только половым путем с помощью семян. Семя состоит из зародыша (зачатка спорофита) , запасающей ткани – эндосперма и семенной кожуры. У примитивных форм зародыш развивается из зиготы непосредственно при прорастании семян. Семена образуются на женской шишке из семязачатков после оплодотворения. Часто зрелые семена видоизменяются настолько, что напоминают плоды покрытосеменных, костянки или ягоды.
Оплодотворение. Оплодотворению у голосеменных предшествует опыление. Для них характерна анемофилия (опыление ветром) , но у некоторых видов в опылении могут участвовать насекомые. Пыльца переносится ветром на женские шишки и удерживается здесь каплями смолы, выделяемой семяпочкой рядом с микропиле. Пыльца при подсыхании смолы затягивается в пыльцевую камеру, находящуюся под пыльцевходом. Затем она начинает прорастать за счет проталлиальных клеток, образующих пыльцевую трубку, по направлению к архегониям. Из антеридиальной клетки образуются 2 сперматозоида или спермия (у высших голосеменных) , которые передвигаются по пыльцевой трубке. Достигнув архегония, один сперматозоид (спермий) сливается с яйцеклеткой, судьба второго может быть различной, но после оплодотворения развивается обычно только один зародыш. Формирование пыльцевой трубки позволяет исключить зависимость процесса оплодотворения от воды.
Зародыш имеет зародышевый корешок, зародышевый стебелек, 2-15 семядолей и подвесок, вдавливающий зародыш в эндосперм и обеспечивающий его питание. Семяпочка после оплодотворения развивается в семя. Интегумент семяпочки преобразуется в семенную кожуру. Семена сидят открыто (голо) на семенной чешуе, отсюда и название – голосеменные.
Наличие семени – это важное прогрессивное приобретение. Спора – одноклеточное образование, лишенное запаса питательных веществ и быстро теряющее всхожесть, поэтому мало приспособленное для перенесения неблагоприятных условий. Семя же несет зародыш будущего растения с запасом питательных веществ, а также имеет различные приспособления к распространению.
Голосеменные – группа, возникшая в середине палеозоя (вторая половина девона) и полного развития достигла во второй половине палеозоя (карбон-пермь) и в первой половине мезозоя (триас-юра) . С мелового периода большинство голосеменных стало вымирать и к настоящему времени осталось около 800 видов. Тем не менее, голосеменные остаются важными компонентами фитоценозов. Они составляют до трети лесообразующих пород мира.
otvet.mail.ru
Опыление
Определение 1
Опыление – это процесс переноса пыльцы из пыльников на рыльце пестика.
Различают два типа опыления – это перекрестное (естественное и искусственное) опыление и самоопыление.
Рисунок 1.
Самоопыление
Самоопыление свойственно растениям с двуполыми цветками. Большинства растений при опылении дают семена. К растениям самоопылителям можно отнести такие растения как ячмень, овес, горох, просо.
Самоопыление характерно для цветков, которые совсем не раскрываются, т.е. там, где невозможно перекрестное опыление. Таким образом, благодаря самоопылению, мелки невзрачные цветки дают семена.
Потомство, полученное от самоопыления, является мало прогрессивным. Таким растениям непосредственно угрожает вырождение. Поэтому у растений-самоопылителей мизерный процент цветков должен подвергнуться внутривидовому опылению. Полученные от него растения имеют несколько другие отцовские и материнские зачатки, их приспособительные способности больше, они выживают в процессе естественного отбора. Все это предусматривает сохранению вида.
Перекрестное опыление
Замечание 1
Перекрестное опыление зависит от внешних факторов: птиц, насекомых, ветра и воды.
Анемофилия – ветроопыление. Данное опыление характерно для растений у которых мелкие цветки часто собранные в соцветия. Цветки имеют достаточно много пыльцы. Пыльца сухая и мелкая, выбрасывается она наружу при помощи пыльника. При чем пыльник находится на длинных тонких нитях. Рыльца пестика широкие и длинные, высовываются из цветков, что способствует лучшему попаданию на них пыльцы. Такое опыление характерно для злаковых, и для тех у кого соцветие сережка, например, ольха, береза, орех, хмель, тополь. Для крапивы и конопли, у которых цветок состоит из чашелистиков, простого околоцветника, что не привлекают внимание опылителей.
Энтомофилия – опыление насекомыми. Растения, которые имеют нектар, аромат, цвет и размер цветков, липкую пыльцу с выростами опыляются насекомыми. Насекомые переносят пыльцу из одного цветка на рыльца другого цветка, обеспечивая, таким образом, опыление для двуполых растений. Например, маки, ромашки, калина, шалфей ,молочай, гречиха и др.
Орнитофилия – опыление птицами. Такое опыление характерно для тропических растений с яркими цветками птичкой колибри.
Гидрофилия – опыление водой. Водные растения, имеющие пыльцу и рыльце нитеобразной формы переносятся водой, или иногда слизнями. К водным гидрофильным растениям относят резуху, взморника, роголистку, наяда, элодею, рунию.
Искусственное опыление
В плодовом и декоративном садоводстве, овощеводстве, лесном хозяйстве применяется искусственное оплодотворение. Оно заключается в искусственном перенесении пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Другими словами искусственное опыление называется скрещивание. Селекционеры, применяя метод скрещивания, получают новые виды и сорта растений.
Оплодотворение
Оплодотворение осуществляется, как правило, после опыления. У каждого растения оплодотворение осуществляется по-разному, чаще через пару недель, а иногда через год.
Определение 2
Оплодотворение – процесс обусловливающие слияния мужской и женской половых клеток. Во время опыления пыльца находится на рыльце. Для оплодотворения, непосредственно, требуется чтобы, пыльца была созревшей и жизнестойкой, и зародышевый смешок был сформирован.
Развивается и растет пыльцевая трубка в направлении завязи, через рыльце и столбика. В завязи пыльцевая трубка проникает в семенной зачаток и достигает зародышевого мешка. Пыльцевая трубка, достигнув яйцеклетки, разрывается, и из нее выходят два спермия, а вегетативная клетка разрушается. Один спермий сливается с яйцеклеткой, другой с диплоидным ядром. В первом случае растет зародыш нового организма, во втором образуется триплоидная клетка, для формирования эндосперма. Таким образом, осуществляется двойное оплодотворение. Зародыш вмести с эндоспермом, зарождают семя, скрытое под кожурой. После оплодотворения завязь формирует плод.
Опыление у покрытосеменных растений
Покрытосеменные растения опыляются обоими способами, при которых пыльцевые зерна непосредственно попадают на рыльца пестиков. Рассмотрим опыление на примере винограда.
Для этого растения присущи два способа опыления – перекрестное и самоопыление. При самоопылении у винограда наблюдается клейстогамия. Клейстогамия – опыление, с последующим оплодотворением. В основном для винограда характерно опыление ветром (анемофилия), так как строение цветка приспособлен к такому перекрестному опыления. Во время опыления выделяется секретная жидкость на рыльце, в то время когда оно готово к получению пыльцы. Таким образом рыльце способствует прилипанию пыльцы, защищает ее от инфекции, и задает благоприятные условия для ее прорастания.
Для винограда характерен переход от перекрестного опыления к самоопылению. Это способность сохраняет вид на протяжение многих столетий. Растения имея такую способность, будет всегда развиваться, и давать хороший урожай.
Селекционеры прибегают к искусственному оплодотворению. Это в своем роде напоминает перекрестное опыление, но уже не с помощью биотических и абиотических факторов, а с помощью антропогенных. Осуществляется искусственное оплодотворения с переносом пыльцы кисточкой или ватной палочкой, с предварительной изоляцией и кастрацией цветков.
Опыление голосеменных растений
Голосеменным растениям характерна анемофилия – перекрестное опыление ветром. Рассмотрим опыление голосеменных растений на примере сосны.
При опыление сосны с мужской шишки пыльца попадает на семязачатки женских шишек. Пока шишка зеленеет, чешуйки срастаются и деревенеют, пыльца находится в состоянии покоя. Только на следующие лето пыльца начинает прорастать.
При прорастании пыльцы пыльцевая трубка подносит спермии до архегониев. Там один из спермиев непосредственно сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу. Вскоре из зиготы формируется зародыш. Семязачаток перерастает в семя.
Зародыш находится в эндосперме гаметофита, который накапливает питательные вещества. Семена в шишках созревают спустя $1,5$ года от начала оплодотворения. Затем чешуйки раздвигаются и семена из шишки высыпаются. Семя имеет крылышко, которое способствует его распространением ветром.
spravochnick.ru
Размножение голосеменных растений — урок. Биология, Бактерии. Грибы. Растения (5–6 класс).
Размножение семенами — основной признак, по которому голосеменные отличаются от растений, размножающихся спорами.
В отличие от цветковых растений голосеменные растения плода не образуют.Рассмотрим размножение голосеменных на примере сосны. Весной на её молодых ветвях видны маленькие шишки двух видов: мужские — зеленовато-жёлтые, собраны тесными группами у оснований молодых побегов, и женские — красноватые, сидят поодиночке на их вершинах.
Каждая шишка состоит из оси и сидящих на ней чешуй.На каждой чешуе женских шишек развиваются по два семязачатка, в которых находятся женские гаметы (яйцеклетки).
На чешуях мужских шишек развиваются по два пыльцевых мешочка. В них созревает пыльца. Созревшая пыльца высыпается, и её подхватывает ветер, который может переносить её на большие расстояния.
Если пыльца попадает на женские шишки, происходит опыление. После этого чешуи женских шишек смыкаются и склеиваются смолой.
Внутри женских шишек пыльца прорастает в пыльцевую трубку, в которой образуются мужские гаметы — спермии.
Обрати внимание!
Способность голосеменных образовывать пыльцевую трубку, осуществляющую доставку неподвижных мужских гамет (спермиев) к яйцеклетке, — прогрессивный биологический шаг в эволюции растений, обусловленный жизнью в наземно-воздушной среде.
В семязачатках закрывшихся шишек происходит оплодотворение. Из зиготы развивается зародыш, из всего семязачатка — семя.
В семенах голосеменных растений имеется ткань, содержащая запас питательных веществ, — эндосперм, окружающий зародыш.
Шишки растут и древеснеют (сначала они зелёные, затем становятся коричневыми). Когда семена созреют (через полтора года после опыления), чешуи шишки раздвигаются, и семена высыпаются из неё. На семенах имеется плёнчатое «крыло», которое позволяет им с помощью ветра далеко отлетать от материнского растения.
В результате полового размножения у голосеменных образуются семена, состоящие из зародыша, эндосперма и семенной кожуры. Зародыш будущего растения образуется внутри семени, находящегося на поверхности чешуй женской шишки.
Вегетативное размножение у голосеменных растений встречается очень редко.
Источники:
Пасечник В. В. Биология. 6 класс // ДРОФА.
Пономарёва И. Н., Корнилова О. А., Кучменко B. C. Биология. 6 класс // ИЦ ВЕНТАНА-ГРАФ.
Викторов В. П., Никишов А. И. Биология. Растения. Бактерии. Грибы и лишайники. 7 класс // Гуманитарный издательский центр «ВЛАДОС».
Иллюстрации:
www.yaklass.ru
