Жизненный цикл покрытосеменных растений. Жизненный цикл растения
Жизненный цикл покрытосеменных растений - Узнай о биологии больше!
Такой же жизненный цикл будут иметь Покрытосеменные растения. Теперь осталось подобрать для каждой стадии соответствующую структуру Покрытосеменного растения.Спорофит - и так понятно, взрослое растение. Далее нужно найти спорангии, сидящие на стробилах. Стробилы - это генеративные побеги, на которых имеются спорофиллы - листья, несущие спорангии, иными словами - спороносные колоски. Генеративный побег у нас уже есть - это цветок. За генеративную функцию у него отвечают пестики и тычинки. Вот это и есть наши спорофиллы.
Эволюция тычинок: сначала широкое основание листа, несущего, как и у спорового растения, спорангии, затем листовая пластинка сужается, количество жилок уменьшается, постепенно остается практически одна лишь центральная жилка, на которой сидят спорангии.
Эволюция пестиков: вначале были плодолистики. Это листики, несущие спорангии, и при этом свернувшиеся с местом перегиба по средней жилке, так что спорангии оказались внутри этого свертка. Эту стадию мы и видим на рисунке 1. Затем мы уже можем преобразовывать щель между двумя сторонами спорофилла, которая постепенно замыкается и становится улавливающей поверхностью рыльца.
Совокупность плодолистиков мы называем гинецей. Гинецей может состоять как из отдельных плодолистиков, как на рисунке г), так плодолистики могут срастаться и образовывать пестики с единой (внешне, только внешне) завязью, при дальнейшем срастании может образовываться единый столбик и рыльце. Чаще всего количество лопастей на рыльце может указывать на количество плодолистиков в пестике. Различные типы срастания плодолистиков можно посмотреть на следующем рисунке.
Так как плодолистик это мегаспорофилл (лист, на котором образуются мегаспорангии), то теперь можно на нем найти мегаспорангий. Семяпочка? Не совсем. Мегаспорангий у Покрытосеменных покрыт двумя оболочками, которые называются интегументы. Сам мегаспорангий называется нуцеллус.
Все, путь от мегаспорангия до яйцеклетки пройден.Теперь разберемся с микроспорангиями.
Мы уже выяснили, что тычинка у нас это микроспорофилл, т.е. лист, несущий микроспорангии. На каждом листе имеется два пыльника, каждый из который состоит из двух пыльцевых мешков. Вот пыльцевой мешок - это и есть микроспорангий. В нем образуется спорогенная ткань (т.е. множество материнских клеток спор), которая делится путем мейоза и образует гаплоидные микроспоры.
Микроспоры - это и есть пыльцевое зерно (рисунок а). Но здесь тут же начинает развиваться мужской гаметофит, сначала состоящий из 2 клеток (рисунок б), а потом из 3 (рисунок в). Опять же, речи о возникновении антеридиев не идет, т.к. гаметофит слишком мал. При опылении пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика, в это время оно может представлять собой любую стадию от микроспоры до 3-клеточного гаметофита. Клетка пыльцевой трубки прорастает, два спермия (1n) достигают зародышевого мешка и происходит двойное оплодотворение, которое является специфическим для покрытосеменных растений. При оплодотворении яйцеклетки (1n) образуется зигота (1n + 1n = 2n), при оплодотворении центральной клетки (2n) образуется первичная клетка эндосперма (1n + 2n = 3n). Из зиготы образуется зародыш семени, из первичной клетки эндосперма - соответственно, эндосперм.
Что из всего этого нужно знать? Пожалуй, двойное оплодотворение вместе с плоидностью клеток. Все остальное - это уже для олимпиад и для дополнительных вступительных испытаний в престижные ВУЗы.Жизненный цикл покрытосеменных растений
Понятие о жизненном цикле растений
В жизненном цикле растений происходит чередование бесполого и полового размножения и связанное с этим чередований поколений.
Гаплоидный (n) растительный организм, образующий гаметы, называется гаметофитом (n). Он представляет половое поколение. Гаметы формируются в половых органах путём митоза: сперматозоиды (n) - в антеридиях (n), яйцеклетки (n) – в архегониях (n) .
Гаметофиты бывают обоеполые (на нём развиваются антеридии и архегонии) и раздельнополые (антеридии и архегонии развиваются на разных растениях).
После слияния гамет (n) образуется зигота с диплоидным набором хромосом (2n), а из неё развивается путём митоза бесполое поколение – спорофит (2n). В специальных органах - спорангиях (2n) спорофита (2n) после мейоза образуются гаплоидные споры (n), при делении которых митозом развиваются новые гаметофиты (n).
Жизненный цикл зелёных водорослей
В жизненном цикле зелёных водорослей преобладает гаметофит (n), то есть клетки их слоевища гаплоидны (n). При наступлении неблагоприятных условий (похолодание, пересыхание водоёма) происходит половое размножение – образуются гаметы (n), которые попарно сливаются в зиготу (2n). Зигота (2n), покрытая оболочкой зимует, после чего при наступлении благоприятных условий делится мейозом с образованием гаплоидных спор (n), из которых развиваются новые особи (n). (Демонстрация слайдов).
Схема 1.Жизненный цикл зелёных водорослей. (Приложение)
Практикум
Задача 1.Какой набор хромосом характерен для клеток слоевища улотрикса и для его гамет? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.
Ответ:
1. В клетках слоевища гаплоидный набор хромосом (n), они развиваются из споры с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
2. В гаметах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из клеток слоевища с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
Задача 2.Какой набор хромосом характерен для зиготы и для спор зелёных водорослей? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.
Ответ:
1. В зиготе диплоидный набор хромосом (2n), она образуется при слиянии гамет с гаплоидным набором хромосом (n).
2. В спорах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.
Лекция
Жизненный цикл мхов (кукушкин лён)
У мхов в цикле развития преобладает половое поколение (n). Листостебельные растения мхов – раздельнополые гаметофиты (n). На мужских растениях (n) формируются антеридии (n) со сперматозоидами (n), на женских (n) – архегонии (n) с яйцеклетками (n). С помощью воды (во время дождя) сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), происходит оплодотворение, возникает зигота (2n). Зигота находится на женском гаметофите (n), она делится митозом и развивается спорофит (2n) – коробочка на ножке. Таким образом, спорофит (2n) у мхов живёт за счёт женского гаметофита (n).
В коробочке спорофита (2n) путём мейоза образуются споры (n). Мхи – разноспоровые растения, различают микроспоры – мужские и макроспоры – женские. Из спор (n) путём митоза развиваются сначала предростки, а затем взрослые растения (n). (Демонстрация слайдов).
Схема 2. Жизненный цикл мха (кукушкин лён)
Практикум
Задача 3. Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.
Ответ:
1. В гаметах мха кукушкина льна гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из антеридиев (n) и архегониев (n) мужского и женского гаметофитов с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
2. В спорах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из клеток спорофита - коробочки на ножке с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.
Задача 4. Какой хромосомный набор характерен для клеток листьев и коробочки на ножке кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.
Ответ:
1. В клетках листьев кукушкина льна гаплоидный набор хромосом (n), они, как и всё растение, развиваются из споры с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
2. В клетках коробочки на ножке диплоидный набор хромосом (2n), она развивается из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём митоза.
Лекция
Жизненный цикл папоротников
У папоротников (также хвощей, плаунов) в жизненном цикле преобладает спорофит (2n). На нижней стороне листьев растения (2n) развиваются спорангии (2n), в которых путём мейоза образуются споры (n). Из споры (n), попавшей во влажную почву, прорастает заросток (n) – обоеполый гаметофит. На его нижней стороне развиваются антеридии (n) и архегонии (n), а в них путём митоза образуются сперматозоиды (n) и яйцеклетки (n). С капельками росы или дождевой воды сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), образуется зигота (2n), а из нее – зародыш нового растения (2n). (Демонстрация слайдов).
Схема 3.Жизненный цикл папоротников
Практикум
Задача 5. Какой хромосомный набор характерен для листьев (вай) и заростка папоротника? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
Ответ:
1. В клетках листьев папоротника диплоидный набор хромосом (2n), так они, как и всё растение, развиваются из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём митоза.
2. В клетках заростка гаплоидный набор хромосом (n), так как заросток образуется из гаплоидной споры (n) путём митоза.
Лекция
Листостебельное растение голосеменных растений – спорофит (2n), на котором развиваются женские и мужские шишки (2n).
На чешуйках женских шишек расположены семязачатки – мегаспорангии (2n), в которых путём мейоза образуются 4 мегаспоры (n), 3 из них погибают, а из оставшейся – развивается женский гаметофит – эндосперм (n) с двумя архегониями (n). В архегониях образуются 2 яйцеклетки (n), одна погибает.
На чешуйках мужских шишек располагаются пыльцевые мешки – микроспорангии (2n), в которых путём мейоза образуются микроспоры (n), из них развиваются мужские гаметофиты – пыльцевые зёрна (n), состоящие из двух гаплоидных клеток (вегетативной и генеративной) и двух воздушных камер.
Пыльцевые зёрна (n) (пыльца) ветром переносятся на женские шишки, где митозом из генеративной клетки (n) образуются 2 спермия (n), а из вегетативной (n) – пыльцевая трубка (n), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (n) к яйцеклетке (n). Один спермий погибает, а второй участвует в оплодотворении, образуется зигота (2n), из которой митозом формируется зародыш растения (2n).
В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (n).
Схема 4.Жизненный цикл голосеменных растений (сосна)
Практикум
Задача 6.Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
Ответ:
1. В клетках пыльцевого зерна гаплоидный набор хромосом (n), так как оно образуется из гаплоидной микроспоры (n) путём митоза.
2. В спермиях гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из генеративной клетки пыльцевого зерна с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
Задача 7.Какой хромосомный набор характерен для мегаспоры и клеток эндосперма сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
Ответ:
1. В мегаспорах гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из клеток семязачатка (мегаспорангия) с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.
2. В клетках эндосперма гаплоидный набор хромосом (n), так как эндосперм формируется из гаплоидных мегаспор (n) путём митоза.
Лекция
Жизненный цикл покрытосеменных растений
Покрытосеменные растения являются спорофитами (2n). Органом их полового размножения является цветок.
В завязи пестиков цветка находятся семязачатки – мегаспорангии (2n), где происходит мейоз и образуются 4 мегаспоры (n), 3 из них погибают, а из оставшейся – развивается женский гаметофит – зародышевый мешок из 8 клеток (n), одна из них – яйцеклетка (n), а две сливаются в одну – крупную (центральную) клетку с диплоидным набором хромосом (2n).
В микроспорангиях (2n) пыльников тычинок путём мейоза образуются микроспоры (n), из которых развиваются мужские гаметофиты – пыльцевые зёрна (n), состоящие из двух гаплоидных клеток (вегетативной и генеративной).
После опыления из генеративной клетки (n) образуются 2 спермия (n), а из вегетативной (n) – пыльцевая трубка (n), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (n) к яйцеклетке (n) и центральной клетке (2n) . Один спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n), из которой митозом формируется зародыш растения (2n). Второй спермий (n) сливается центральной клеткой (2n) с образованием триплоидного эндосперма (3n). Такое оплодотворение у покрытосеменных растений называется двойным.
В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (3n).
Схема 5.Жизненный цикл покрытосеменных растений
Практикум
Задача 8. Какой хромосомный набор характерен для микроспоры, которая образуется в пыльнике, и клеток эндосперма семени цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.
Ответ:
1. В микроспорах гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из клеток микроспорангиев с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.
2. В клетках эндосперма триплоидный набор хромосом (3n), так как эндосперм образуется при слиянии гаплоидного спермия (n) с диплоидной центральной клеткой (2n).
Общие выводы
1. В процессе эволюции растений происходила постепенная редукция гаметофита и развитие спорофита.
2. В гаметах растений гаплоидный набор (n) хромосом, они образуются путём митоза.
3. В спорах растений гаплоидный набор (n) хромосом, они образуются путём мейоза.
stydopedia.ru
Жизненные циклы и половой процесс
Жизненным циклом называют чередование гапло- и диплофазы у животных и растений.
Гаплофаза в жизненном цикле организма обычно характеризуется одинарным набором хромосом в клетке, а диплофаза — двойным набором. Уменьшение набора, хромосом в гаплофазе обеспечивается мейозом, а восстановление — оплодотворением или заменой мейоза митозом. У разных организмов чередование гапло- и диплофазы, а также соотношение их продолжительности в жизненном цикле различно. У всех многоклеточных животных диплофаза является наиболее длительной, а гаплофаза коротка и сведена к существованию гамет — яйцеклетки и сперматозоида. По морфологии и строению гапло- и диплофаза у животных резко отличны: первая является одноклеточной, вторая — многоклеточной.
У цветковых растений гаплофаза также кратковременна и представлена в случае мужского гаметофита пыльцевым зерном, а в случае женского — зародышевым мешком, само же растение представляет собой диплофазу — спорофит. Таким образом, у животных и цветковых растений сильно редуцирована гаплофаза, и основной период жизни особи проходит в диплофазе.
Жизненный цикл цветкового растения
У низших растений и микроорганизмов имеет место противоположное явление: большую часть вегетативной жизни организм проводит в состоянии гаплофазы, а его диплофаза сильно редуцирована. Последняя представлена только зиготой, которая вскоре после образования претерпевает мейоз с двумя мейотическими делениями и последующими митотическими делениями, в результате которых образуются гаплоидные клетки (споры). Гаплофаза низших растений и микроорганизмов существует как в виде одноклеточных, так и в виде многоклеточных особей.
Особенно широкой изменчивостью жизненных циклов отличаются грибы.
Схема основных жизненных циклов у грибов
В их жизненном цикле четко выражены три ядерные фазы: гаплоидная, диплоидная и дикарион. Дикарион найден у Ascomyces и Basidiomyces, у последних он составляет большую часть цикла. Гаплоидное состояние у Basidiomyces является переходным, а диплоидное существует только как зигота. У грибов и водорослей соотношение продолжительности гаплофазы и диплофазы меняется и наблюдаются разные промежуточные варианты жизненных циклов.
У простейших известно значительное разнообразие циклов размножения. Среди них встречаются формы (Sporozoa Mastigophora), у которых мейоз осуществляется в зиготе (зиготическая редукция). Гаплоидная стадия у таких форм является основной, а диплофаза ограничена лишь стадией зиготы. У инфузорий, напротив, мейоз предшествует образованию гамет (или пронуклеусов), т. е. гаплофаза очень коротка. Таким образом, у одноклеточных известны жизненные циклы, сходные с жизненными циклами многоклеточных животных, высших и низших растений.
Жизненные циклы значительно усложняются, если половое размножение чередуется с партеногенетическим и бесполым. Существуют гапло-диплоидные организмы, у которых один пол находится всегда только в гаплофазе, а другой как в дипло-, так и в гаплофазе. К таким, в частности, относится медоносная пчела. Соматические клетки матки пчелиной семьи диплоидны, и гаплофаза представлена у нее только гаметами. У рабочей пчелы яичники редуцированы, и гаплофаза в ее жизненном цикле отсутствует. Трутни развиваются партеногенетически из неоплодотворенных яиц и имеют гаплоидный набор хромосом. В силу замены мейоза митозом в гаметогенезе трутней их сперматозоиды оказываются также гаплоидными. Следовательно, трутни существуют только в гаплофазе.
У ряда цветковых растений можно искусственно избежать диплофазы и вегетативным размножением поддерживать гаплофазу (томаты, кукуруза и др.). Измененные соотношения гапло- и диплофазы встречаются как у животных, так и у растений и у микроорганизмов.
Знание жизненных циклов необходимо для генетического анализа, поскольку в гапло- и диплофазе различным образом выявляется действие генов: в гаплофазе имеются большие возможности для проявления всех генов, тогда как в диплофазе некоторые гены не обнаруживаются. То обстоятельство, что в гаплофазе гамета и особь могут быть представлены в «одном лице», делает особенно Удобным изучение наследования и наследственности на гаметах-спорах или на гаплоидных.
Половой процесс у бактерий протекает только в одной фазе — гаплофазе. При конъюгации они обмениваются лишь частью генетического материала. Одна из клеток является донором (мужского типа), другая — клеткой-реципиентом (женского типа). Из клетки-донора в реципиентную клетку переносится лишь часть (сегмент) бактериальной хромосомы донора. Поэтому образующаяся зигота не содержит в равной мере наследственного материала двух конъюгантов. Такие зиготы было предложено называть мерозиготами, а частичное, точнее, неравное, оплодотворение — меромиксисом.
К половому процессу относят также трансформацию, трансдукцию и, по-видимому, следует относить гибридизацию молекул ДНК. При трансформации искусственно из клетки-донора выделяют какой-то фрагмент бактериальной хромосомы — ДНК, которая способна проникать в клетку-реципиент при определенном ее состоянии. При трансдукции сегмент наследственной структуры клетки-донора переносится в клетку-реципиент с помощью бактериофага. Фаговые частицы, размножившиеся в клетке-реципиенте (хозяине), захватывают небольшие сегменты его наследственного материала и при заражении других бактерий привносят в них захваченный у донора участок хромосомы с генами.
1. Половым процессом, с генетической точки зрения, следует называть всякий процесс обмена наследственной информацией между особями внутри вида.
2. В основе размножения организмов лежит универсальный механизм деления клеток митоз, который обеспечивает преемственность и непрерывность между поколениями.
3. Половой процесс обеспечивает возможность обмена наследственной информацией между особями и в типичном случае характеризуется чередованием гапло- и диплофаз, наличием мейоза и оплодотворения.
4. Половой процесс (в том понимании, которое было дано выше) весьма разнообразен, особенно у микроорганизмов, имеющих гаплоидное состояние. В типичном, наиболее распространенном случае полового размножения зигота образуется путем слияния двух равных пронуклеусов (неравенство вклада в зиготу женской и мужской гамет существует только за счет цитоплазмы).
5. Получаемую искусственно гибридизацию молекул ДНК также следует отнести к половому процессу.
6. Все типы размножения — партено-, гино- и андрогенез оказываются аналогичными как у растений, так и у животных, что указывает на конвергентный путь возникновения сходных механизмов размножения у тех и других.
7. Половой процесс основывается на механизмах, обеспечивающих обмен наследственной информацией в ряду поколений у одноклеточных и многоклеточных организмов.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
www.activestudy.info
Жизненный цикл древесных растений
Эмбриональный этап начинается еще на материнском растении с образования зиготы - оплодотворенной яйцеклетки. В результате процессов деления, роста и дифференциации клеток из зиготы образуется зародыш семени. Для него характерен гетеротрофный способ питания.
Ювенильный этап начинается с прорастания семени, что означает не только закрепление нового растительного организма в определенном месте фитогеосферы (растительного покрова Земли), но и переход его к автотрофному способу питания.
Активные процессы деления и роста клеток конуса нарастания зародышевой почечки приводят к появлению осевого облиственного побега, листья которого, как правило, в той или иной мере отличаются (морфологически и анатомически) от листьев взрослых особей. Например, у взрослых деревьев сосны обыкновенной хвоя расположена на укороченных побегах пучками по две, а у кедра сибирского - по пять хвоинок в пучке. Ювенильная хвоя этих древесных пород имеет одиночное спиральное расположение. На взрослых деревьях ясеня листья непарноперистосложные, а ювенильные - простые и т. д. До тех пор пока растение образует ювенильные листья, оно находится на ювенильном, или младенческом, этапе онтогенеза.
Виргинильный этап - переход растения к образованию фотосинтезирующих органов, типичных для взрослого растения. Так как на этом этапе растения обладают очень сильным вегетативным ростом (т. е. ростом вегетативных органов), но не способны к образованию генеративных органов, виргинильный этап нередко называют фазой роста и девственным периодом.
Генеративный этап характеризуется способностью растений к образованию, помимо вегетативных органов, также генеративных: микро- и макростробилов (т. е. мужских колосков и женских шишечек) у голосеменных, цветков - у покрытосеменных, с последующим образованием в результате опыления и оплодотворения шишек (голосеменные), плодов (покрытосеменные) и семян. Приобретение древесным растением способности к формированию генеративных органов означает вступление его в возраст половой зрелости, или возмужалости. У древесных растений разных биологических групп этот возраст различен. Так, кедр сибирский в лесных условиях вступает в генеративный этап онтогенеза только с 50-70 лет, а такие полукустарники, как солнцецвет и иссоп, способны цвести и плодоносить уже на первом году жизни. На вступление растений в половозрелое состояние, устойчивость и обилие цветения и плодоношения большое влияние оказывают условия внешней среды.
Генеративный этап в онтогенезе семеносящего древесного растения одновременно является эмбриональным этапом для растений его семенного потомства.
Среди древесных и полудревесных растений преобладают виды, которые, вступив в возраст половой зрелости, могут цвести и плодоносить многократно, до глубокой старости. Это поликарпические растения. Но есть и монокарпические, способные цвести и плодоносить только один раз в жизни (разные виды бамбука).
Этап старости, или старения, характеризуется ослаблением вегетативного роста, затуханием генеративных процессов, снижением репродуктивной способности растений, их устойчивости к поражающему воздействию насекомых-вредителей и болезней. Завершается этот этап гибелью растения. У поликарпических древесных пород этап старения нередко оказывается очень длительным, так как наряду со старением и отмиранием отдельных побегов в кроне происходит образование новых побегов за счет пробуждения спящих почек. Продлению жизни особи также способствует развитие пневой и стволовой поросли.
Процессы старения и естественного отмирания - нормальное завершение тех качественных сдвигов в обмене веществ, через которые проходит растительный организм в онтогенезе.У древесных растений различных жизненных форм, разных видов и даже отдельных особей в пределах вида конкретные проявления процессов роста и развития на каждом этапе онтогенеза имеют свою специфику. Ее изучению посвящены работы Н. П. Кренке (1940), П. Г. Шитта (1958), И. Г. Серебрякова (1962), П. И. Гупало (1969), А. П. Хохрякова (1975, 1981) и др.
biofile.ru
Типы и жизненный цикл древесных растений
Деревья лесного типа - главные образователи лесов. Их ствол длительное время сохраняет резкое преобладание по длине и толщине над боковыми ветвями (явление апикального доминирования). Это виды ели, пихты, лиственницы, сосны, дуба, тополя. После рубки или отмирания ствола у многих древесных пород этого типа из спящих почек могут вырастать два или несколько порослевых стволов.
Деревья кустовидного типа во взрослом состоянии имеют несколько стволов, развивающихся из спящих или придаточных почек у основания материнского ствола. Боковые стволы у них возникают в связи с естественным старением. Деревья этого типа (ольха серая, рябина обыкновенная, берёза извилистая) представляют собой переходные формы от деревьев к кустарникам. Деревья лесостепного, или плодового, типа характеризуются стволом, рано теряющим преобладание в росте над боковыми ветвями. Поэтому крона начинается близ поверхности почвы, а в самой кроне главная ось не выделяется среди сильных боковых ветвей (виды яблони, абрикоса, сливы, айва обыкновенная, клёны татарский и приречный).
Сезонно-суккулентные деревья (саксаул) - обитатели засушливых областей России и сопредельных государств. Из-за сильной редукции листьев они практически безлистны (афильные растения). Функции органов ассимиляции выполняют зелёные суккулентные однолетние побеги, опадающие в течение жаркого и сухого лета или осенью.
У деревьев-стланцев главный ствол довольно рано полегает на землю и укореняется, укореняться способны и скелетные ветви. Деревья этого типа (сосна кедровая стланиковая, можжевельник туркестанский) распространены в субальпийском поясе гор, близ северных границ леса, иногда на торфяниках и песках в таёжной зоне.
У кустарников главный ствол выражен только в первые годы жизни. Затем он теряется среди равных ему или даже более мощных надземных стеблей, последовательно возникающих из спящих почек; позже ствол отмирает. Среди кустарников с полностью одревесневающими удлинёнными побегами различают рямостоячие (виды лещины, барбариса, розы, сирени, жимолости), распростертые (крона параллельна почве, но не касается её, например, можжевельник китайский) и стелющиеся, у которых главная ось и боковые ветви лежачие, укореняющиеся, но приподнимающиеся у верхушки. Такие кустарники (сосна горная стланиковая, ольховник кустарниковый, горные заросли ивняков и кустарниковых видов можжевельника) широко распространены и субальпийских и субарктических областях, образуют криволесье.
Кустарнички - древесные растения, у которых главная ось имеется лишь в начале онтогенеза. Затем она сменяется боковыми надземными осями, образующимися из спящих почек базальной части материнской оси. Кустарнички широко распространены в тундре, лесотундре, тайге и высокогорных областях.
Полукустарники - полудревесные растения, у которых удлинённые побеги на значительной части их длины ежегодно остаются травянистыми и отмирают. Сохраняются и одревесневают лишь базальные части надземных осей. Обитают они преимущественно в засушливых областях (виды полыни, астрагала, тмина, шлемника, дрока). К полукустарникам также относят малину, ежевику и малиноклён.
Лианы - растения с гибкими неустойчивыми стеблями, которые для своего роста в высоту нуждаются в опоре. Лианы могут быть древовидными (виды гнетума, ротанговых пальм, винограда, актинидии), кустарниковыми со стеблями не толще 10 см (виды древогубца, лимонника, виноградовика), кустарничковыми (плющ обыкновенный), кустарниковыми (паслён сладко-горький). Древесные растения-подушки - жизненная форма, возникающая в крайне жёстких условиях существования (пустыня, тундра, высокогорье).
Для растений-подушек характерны ничтожно малый прирост, сильная редукция листьев, выровненная поверхность подушки высотой от 0,1 до 1 м.
Кроме жизненных форм у древесных растений принято выделять определённые группы роста. С.Я.Соколов (1965) подразделил все виды деревьев и кустарников флоры СССР на четыре группы: деревья 1-й величины - свыше 25 м высотой, 2-й - 15 - 25 м, 3-й - 10 - 15 м, 4-й -ниже 10 м; кустарники 1-й величины - выше 3 м, 2-й - 2 - 3 м, 3-й -1 - 2 м, 4-й - ниже 1 м.
Дендрология систематизирует данные о хозяйственном и эстетическом значении древесных и кустарниковых пород, а также об их адекватности конкретным экологическим условиям. Помимо общебиологической характеристики (ареал, размеры, долговечность, тип цветения и плодоношения) на практике важно иметь представление о скорости роста, качестве древесины, мелиоративных свойствах (укрепление склонов, соле- и засухоустойчивость, понижение уровня грунтовых вод, обогащение почвы мягким гумусом и т.п.) и средообразующей роли деревьев и кустарников.
В сельском хозяйстве древесная и кустарниковая растительность играет подчиненную, но подчас весьма заметную роль. Помимо побочного пользования как непосредственным источником сырья (лекарственные сборы, корье, мед, плоды и веточный корм для скота), деревья и кустарники оптимизируют водный режим сельхозугодий, предотвращают водную и ветровую эрозию, смягчают микроклимат (уменьшают температурные перепады).
В городском озеленении дендрологи являются лидерами технологического процесса. При подборе ассортимента совмещаются две задачи - внешний вид композиции и устойчивость составляющих её древесных и кустарниковых пород в экстремальных условиях.
Возрастная динамика древесных растений, последовательность возрастных изменений в природных условиях и в городе.
Жизненный цикл развития растений (онтогенез) - индивидуальное развитие растения от его возникновения из оплодотворённой яйцеклетки или вегетативной почки до естественной смерти.
Онтогенез состоит из ряда возрастных периодов: эмбрионального, ювенильного, виргинильного, генеративного и старости. Эмбриональный этап начинается на материнском растении с образования зиготы, характеризуется гетеротрофным способом питания.
Ювенильный этап начинается с прорастания семени. Автотрофный способ мигания.
Виргинильный этап - переход растения к образованию фотосинтезирующих органов, типичных для взрослого растения.
Фаза роста. Генеративный этап характеризуется способностью растений к образованию генеративных органов. Поликарпические растения в течение жизни цветут и плодоносят многократно, соответственно, монокарпические растения один раз, после чего отмирают (из многолетних агава, бамбук).
Этап старости (сенильный этап) характеризуется ослаблением вегетативного роста, затуханием генеративных процессов, снижением репродуктивной способности растений.
Городская среда воздействует на древесные растения двояко, с одной стороны, ускоряя прохождение жизненных фаз (за счёт более полного освещения), с другой стороны, угнетая их. В результате деревья и кустарники промышленных центров относительно рано начинают цвести и плодоносить, не достигают генетически возможных размеров и возрастов, быстро стареют и погибают.
biofile.ru
Эволюция жизненного цикла высших растений
Свой жизненный цикл — чередование спорофита и гаметофита — высшие растения унаследовали, вероятно, от своих водорослевых предков. Как известно, у водорослей наблюдаются самые различные взаимоотношения диплоидной и гаплоидной фаз жизненного цикла. Но у водорослевого предка высших растений диплоидная фаза была, возможно, развита больше, чем гаплоидная. В этой связи представляет большой интерес тот факт, что от древнейших и наиболее примитивных высших растений вымершей группы риниофитов в ископаемом состоянии достоверно сохранились только спорофиты. Скорее всего это можно объяснить тем, что гаметофиты у них были более нежные и менее развитые. Это ха рактерно также для огромного большинства ныне живущих растений. Исключение составляют только моховидные, у которых гаметофит преобладает над спорофитом.
Эволюция жизненного цикла высших растений шла в двух противоположных направлениях. У моховидных она была направлена в сторону возрастания самостоятельности гаметофита и его постепенного морфологического расчленения, потери самостоятельности спорофита и его морфологического упрощения. Самостоятельной, вполне автотрофной фазой жизненного цикла моховидных стал гаметофит, а спорофит низведен до степени органа гаметофита. У всех остальных высших растений самостоятельной фазой жизненного цикла стал спорофит, а гаметофит у них в течение эволюции постепенно уменьшался и упрощался. Максимальная редукция гаметофита связана с разделением полов. Миниатюризация и упрощение однополых гаметофитов происходили весьма ускоренными темпами. Гаметофиты очень быстро теряли хлорофилл, и развитие все чаще осуществлялось за счет питательных веществ, накопленных спорофитом.
Наибольшая редукция гаметофита наблюдается у семенных растений. Бросается в глаза, что как среди низших, так и среди высших растений все крупные и сложно устроенные организмы представляют собой спорофиты (ламинарии, фукусы, лепидодендроны, сигиллярии, каламиты, древовидные папоротники, голосеменные и древесные покрытосеменные).
Таким образом, всюду вокруг нас, будь то на поле или в саду, в лесу, в степи или на лугу, мы видим исключительно или почти исключительно одни только снорофиты. И лишь с трудом и обычно после долгих поисков мы найдем на влажной почве крошечные гаметофиты папоротников, плаунов и хвощей. Более того, гаметофиты многих плаунов подземные, и поэтому их чрезвычайно трудно обнаружить. И только печеночники и мхи заметны своими гаметофитами, на которых развиваются гораздо более слабые, упрощенные спорофиты, заканчивающиеся обычно одним верхушечным спорангием. А рассмотреть гаметофит любого из многочисленных цветковых растений, как и гаметофиты хвойных или других голосеменных, можно только под микроскопом.
Жизнь растений: в 6-ти томах. — М.: Просвещение. Под редакцией А. Л. Тахтаджяна, главный редактор чл.-кор. АН СССР, проф. А.А. Федоров. 1974.
.
- Эволюция ветвления
- Эволюция и филогения диатомовых водорослей
Смотреть что такое "Эволюция жизненного цикла высших растений" в других словарях:
Грибы — Эта статья о биологическом таксоне. Об обиходном понятии см. Гриб. Грибы … Википедия
Чешуекрылые — Запрос «Бабочка» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Чешуекрылые … Википедия
Растения — Многоо … Википедия
Апоптоз — … Википедия
Размножение красных водорослей — Размножение красных водорослей чрезвычайно сложный и многообразный процесс, отличающий их от других групп водорослей. Различные формы бесполого размножения, сложное строение половой системы, особенно женского репродуктивного органа,… … Биологическая энциклопедия
Сосудистые споровые — Группа растений Cyathea dregei … Википедия
Циолковский, Константин Эдуардович — Константин Циолковский Дата рождения: 5 (17) сентября 1857(1857 09 17) Место рождения: Ижевское, Рязанская губерния, Российская империя … Википедия
Подкласс Животные жгутиконосцы или Зоомастигины (Zoomastigina) — Среди зоомастигин имеется значительное количество видов, живущих в морской и пресной воде и питающихся либо сапрофитно (осмотическим путем), либо путем заглатывания оформленных частиц пищи (анимальное питание). Однако большая часть… … Биологическая энциклопедия
Водоросль — Зелёная водоросль Ульва (Ulva lactuca) Водоросли (лат. Algae) гетерогенная экологическая группа преимущественно фототрофных одноклеточных, колониальных или многоклеточных организмов, обитающих, как правило, в водной среде, в систематическом… … Википедия
Жизнепригодность планеты — При ведении дискуссии о потенциальной обитаемости той или иной планеты, всегда речь идет об экстраполяции информации о земных условиях и условиях, существующих в Солнечной системе … Википедия
dic.academic.ru
Жизненные циклы растений - Справочник химика 21
Летом у большинства растений продолжается период роста и развития, они цветут и плодоносят. Основная задача цветовода в этот период — следить за правильным ходом жизненного цикла растения, вовремя выявить симптомы заболеваний, контролировать появление вредителей. Чаще всего причиной плохого состояния растений бывает неправильный уход. Излишне щедрый полив, пересушивание, резкая смена температур, сквозняки, несбалансированное питание приводят к ослаблению растения и создают благоприятные условия для развития болезней и заражения вредителями. Однако инфекцию можно занести и извне с новыми растениями. [c.20]
В этой главе мы сначала рассмотрим отдельно каждый класс ростовых веществ, а затем обсудим ключевые моменты жизненного цикла растений, особо отметив, что ростовые вещества часто вызывают тот или иной эффект, действуя совместно. [c.247]
Важен для синхронизации жизненных циклов растений и поведенческих реакций животных (особенно связанных с размножением) с временами года. . [c.346]
Онтогенез, или жизненный цикл растений, включает ряд этапов, или фаз, развития и роста. [c.580]
Приведенные в данной главе материалы убедительно показывают, что развитие и рост растений в исключительной степени зависят от условий внешней среды. С другой стороны, характер реагирования на воздействие внешних факторов сам по себе является функцией развития растительного организма. Он закономерно изменяется в жизненном цикле растения, зависит от его стадийного и возрастного состояния, интенсивности процессов роста и других показателей онтогенеза. [c.617]
В ходе индивидуального развития имеют место не только количественные, но и глубокие качественные изменения в общем характере метаболических реакций организма. Именно последние и составляют основу всех переломных этапов в жизненном цикле растения. С ними непосредственно связана способность растительного организма к непрерывному образованию качественно новых клеток, тканей и органов — способность, в которой заключено основное отличие онтогенеза высшего растения от такового животных организмов. [c.633]
Подобно всем живым существам, растения обитают в потенциально враждебном мире. С момента прорастания семени они начинают свою борьбу с другими растениями за место в пространстве, за свет, воду и минеральные вещества. Бактерии, паразитные грибы, насекомые, нематоды и прочие патогены и вредители нападают на молодые, слабые всходы. Когда растения подрастут, к этим врагам присоединяются еще и всевозможные растительноядные животные. Чтобы иметь возможность выжить и завершить свой жизненный цикл, растения в процессе эволюции должны были вооружиться различными защитными механизмами, которые позволяют им избегать патогенов и вредителей или отпугивать их. Дикорастущие формы, несомненно, преуспели в этом, однако у наших культурных растений, выведенных для удовлетворения потребностей человека, такие защитные механизмы нередко отсутствуют, и человеку приходится их защиту брать на себя. С этой целью он использует разные способы, помогающие растениям выжить и достичь зрелости применение различных химических препаратов играет в этом деле главную роль. [c.451]
Для характеристики жизненного цикла растения пользуются двумя терминами рост и развитие. [c.402]
В состав растений входят почти все известные элементы, одиако многие из них не относят к необходимым и незаменимым. Элемент считается необходимым, если сго отсутствие исключает нормальный жизненный цикл растения недостаток — вызывает специфические нарушения жизнедеятельности растений, предотвращаемые или устраняемые внесением данного элемента он непосредственно участвует в процессах превращения веществ и энергии. [c.149]
ДИИ прорастания зерна [il3, 15]. Биосинтез глюкозидов бензокса-зннонов осуществляется на протяжении всего жизненного цикла растений, причем более интенсивно он происходит при прорастании семян и в начальной стадии роста [13, 16]. [c.73]
В первые дни после обработки жизненный цикл растения еще продолжается. Однако вследствие дальнейшего нарушения обмена веществ они претерпевают глубокие изменения и начинают постепенно отмирать Внешне это проявляется так сначала подавляется рост, затем листовые черешки заметно начинают изгибаться, происходит деформация листовых пластинок, листья начинают скручиваться. Верхушки стеблей образуют изгибы, рост их приостанавливается. В нижней части стебель начинает разрастаться, образуются уродливые утолще-. ния, которые в дальнейшем разрываются, в результате чего образуются трещины. На корнях часто также образуются своеобразные утолщения, корни становятся мягкими, в дальнейшем они разрастаются и начинают загнивать. [c.90]
Для количественного изучения разложения симазина Фрид осуществил следующий эксперимент 6 растений кукурузы высотой около 10—15 см экспонировали на растворе, содержащем радиоактивный симазин, и помещали в абсолютно темное помещение на время всего опыта. Через 68 час растения поглощали всего 1,43 ч С -симазина на 0,42 г сухого веса. В течение этого времени 0,9 7 (т. е. 63% всего поглощенного С -симазина) мета-болизировалось и превращалось в С Юг. Такая значительная скорость разложения С -симазина до С Юг ставит под вопрос возможность выделения значительных количеств промежуточных метаболитов. Последнее может быть возможно в опытах при экспозиции растений на свету, когда через 48 час только 8,7% от введенного количества С -симазина метаболизируется с выделением С 02. При удалении одного атома углерода из триазинового кольца остается структура бигуанидинового типа, содержащая водород, углерод и азот, которая легко расщепляется с образованием аминов, мочевин, гуанидинов и аналогичных простых метаболитов. Химическая реакционная способность этих метаболитов позволяет предполагать, что они включаются в нормальный жизненный цикл растения кукурузы. [c.218]
Таким образом, здесь впервые было прослежено изменение активности ферментов в течение длительного периода развития, большого отрезка жизненного цикла растения. На этой основе был установлен ряд фактов, существование которых раньше трудно было даже предполагать. Оказалось, что ферменты не возникают первично в процессе прорастания семян, как это думали раньше. Они накапливаются еще при созревании, частично поступая в созревающее семя из материнского растения. В созревающем зерне происходит инактивированпе ферментов, их переход в недеятельное состояние, с тем чтобы в процессе прорастания они вновь выявили свою мощную каталитическую деятельность. [c.667]
Арноном (Arnon а. Stout, 1939) еще в 1937 г. был предложен ряд критериев, которые устанавливают специфическое участие, необходимость микроэлемента в жизненном цикле растений. О ни сейчас широко используются в физиологических работах но микроэлементам и могут быть сформулированы в виде трех основных положений. По Арнону элементы могут быть отнесены к необходимым, если а) организм не может завершить свой жизненный цикл без них, б) их действие специфично и не может быть вызвано никаким другим элементом и в) микроэлемент оказывает прямое действие на растение. [c.10]Полный двойной набор хромосом называют диплоидным (2 п), а набор, получаемый от каждого из родителей через половые клетки, — гаплоидным (п). Все клетки высшего растения, за исключением гаплоидных половых, как минимум диплоидны. Гаплоидные половые клетки находятся преимущественно в зрелых пыльцевых зернах и в зародышевом мешке семязачатка. В жизненном цикле растения гаплоидный набор" получается из диплоидного в результате редукционного деления, или мейоза (см. стр. 34), протекающего в материнских клетках микро- и мегаспор, находящихся соответственно в пыльниках и семязачатке цветка. Возникшие таким путем гаплоидные клетки де лятся и дают начало мужским и женским гаметофитам, в которых в конце концов и образуются половые клетки, или гаметы, т. е. спермии и яйцеклетки. Когда — при половом размножении— женские и мужские гаметы сливаются в зиготу, происходит восстановление диплоидного числа хромосом, свойственного спорофиту. Прослеживая изменения в числе хромосом и в содержании ДНК, мы видим, что в цветковом растении совершается цикл, в котором диплоидия сменяется гаплоидией, а последующее слияние гаплоидных клеток разного генетического происхождения в новый диплоидный организм порождает новые комбинации генетических признаков. [c.33]
Рост и развитие растения регулируются в основном благодаря сбалансированному действию гормонов . Обсудите это положение с ис-иользовянием примеров, взятых из различных фаз жизненного цикла растения. [c.330]
В полной мере это утверждение справедливо для гаметогенеза животных, так как в результате мейоза у них образуются гаплоидные клетки, дифференцирующиеся и функционирующие как га-Меты яйцеклетки и сперматозоиды. У высших растений вследствие мейотических делений появляются гаплоидные клетки, даюпще шчало весьма редуцированным по размеру макро- и микрогамето-фггу. (Подробнее об этих различиях в жизненных циклах растений и животных будет рассказано в гл. 8.) [c.69]
Закономерные изменения растения как целостной системы неразрывно связаны с проблемой индивидуального развития. В происходящих на протяжении жизненного цикла растения качественных изменениях решающее значение имеет генеративное развитие. Оно накладывает глубокий и специфический отпечаток на дифференциацию и интеграцию организма. Известно также, что организм проявляет лабильность в процессах взаимодействия с внeuн eй средой и в то же время обладает механизмом, обусловливающим определенный консерватизм. В основе анатомо-физиологической целостности растения лежаг обмен веществ, передвижение и круговорот органических И минеральных соединений. [c.20]
Жизненный цикл растения состоит из двух периодов —вегетативного и репродуктивного. В течение первого периода интеисивно образуется вегетативная масса, усиленно растет корневая система, происходят кущение и ветвление, закладываются органы цветка. Репродуктивный период включает цветение и плодоношение. После цветения в значительной мере изменяется характер физиологических и биохимических процессов, уменьшается влалвегетативных органов, резко снижается содержание азота в листьях, происходит отток пластических веществ к их вместилищам, прекращается рост стеблей в высоту. [c.402]
Травянистые растения являются производными редуцированными формами, возникшими в результате изменения климатических условий — похолодания, а следовательно, и сокращения вегетационного периода. Об этом свидетельствуют многочисленные факты в области палеонтологии и эволюционной морфологии. Жизненный цикл растения формировался в течение длительного эволюционного развития в различных условиях среды. Однолетний способ жизни травянистых форм нужно-рассматривать как приспособление растений в процессе длительной эволюции к таким условиям, в которых вегетационный период прерывается более или меиее длительным дефицитом влаги. Однолетние формы филогенетически близки к многолетникам и имеют ряд общих черт. Способность многолетних растений переходить к генеративному развитию и обильное цветение и плодоношение в первый год вегетации, сжатость жизненного цикла такого многолетника подтверл[c.458]
Рассматривая физиологию развития, мы снова сталкиваемся с возможностью двух подходов. С одной стороны, довольно много знаний накоплено в области внутренней регуляции роста и диффереицировки с помощью гормонов, а с другой — четко показано, что для смены некоторых основных фаз жизненного цикла растения очень важны такие факторы внешней среды, как длина дня и температура. Правда, имеется немало данных, свидетельствующих о том, что внешняя среда часто влияет через изменение содержания и распределения гормоио В внутри растения. [c.10]
chem21.info
