Rozmnażanie genitalne roślin: cechy i rola biologiczna

W naszym artykule omówimy cechy rozmnażania generatywnego roślin. To właśnie ten proces jest najbardziej postępowym sposobem rozmnażania się, zapewniającym różnorodność materiału dziedzicznego potomstwa i przystosowanie.

Metody rozmnażania

Rozmnażanie jest właściwością wszystkich żywych istot. Rozmnażanie wegetatywne i generatywne to główne formy rozmnażania u roślin. W pierwszym przypadku od całego organizmu odrywa się jego wielokomórkowa część, która z czasem uzyskuje zdolność do samodzielnego istnienia. Odbywa się to za pomocą organów rozmnażania wegetatywnego: korzenia, łodygi i liści.

Proces płciowy polega na połączeniu materiału dziedzicznego dwóch komórek potomnych w jedną komórkę. Zapewniają to organy generatywne rozmnażania roślin: kwiat, nasiona i owoce. Są one w dużej mierze odpowiedzialne za dominację roślin okrytozalążkowych na naszej planecie.

Ewolucja rozmnażania płciowego

Pierwsze rozmnażanie generatywne obserwuje się u alg. Dochodzi do tego, gdy występują niekorzystne warunki. W tym czasie komórka macierzysta wytworzy kilka płciowych. Dostają się do wody, gdzie łączą się ze sobą tworząc zygotę. Gdy warunki środowisko Roślina zarodnikowa charakteryzuje się przemiennością pokoleń, płciowych i bezpłciowych. wytwarza ruchliwe zarodniki.

Rośliny zarodnikowe charakteryzują się naprzemiennym występowaniem płciowym i bezpłciowym. Gametangia rozwijają się z zarodników. Są to narządy rozmnażania płciowego, w których dojrzewa receptor Kobieta i mężczyzna komórki rozrodcze. Tworzą one zarodek, który kiełkuje i staje się osobnikiem bezpłciowym, który rozmnaża się przez zarodniki. Proces ten następnie powtarza się.

Rozmnażanie genetyczne u roślin okrytozalążkowych odbywa się na skróconych pędach - pączkach.

Kwiat jest zmodyfikowanym pędem

Głównym organem rozmnażania generatywnego jest kwiat. Pręciki i słupki to główne części kwiatu. Jest to narząd, w którym znajdują się komórki rozrodcze. Każdy pręcik składa się z włókien i pylników, w których dojrzewają męskie gamety, czyli ziarna pyłku. Słupek składa się z dolnej, rozszerzonej części - zalążni, wydłużonej części środkowej - styl - oraz górnej, rozszerzonej części - znamienia. Rozwija się w nim gameta żeńska, zwana ovule.

Pozostałe części kwiatu pełnią funkcje pomocnicze. Na przykład szypułka Pozostała część kwiatu pełni funkcje pomocnicze: jest organem niezbędnym do przywiązania słupek, kielich, aby chronić wewnętrzne części przed uszkodzeniem, a korona, aby przyciągać owady.

Zapylanie

U roślin nasiennych rozmnażanie płciowe składa się z dwóch następujących po sobie procesów. To zapylanie i zapłodnienie. Fakt, że komórki płciowe rozwijają się w różnych częściach kwiatu. Aby doszło do ich połączenia, konieczne jest zatem przeniesienie pyłku z pylników pręcika do znamienia słupka.

U niektórych gatunków występuje to w obrębie jednego kwiatu. Proces ten nazywany jest samozapyleniem. Najczęściej dzieje się to wewnątrz pąka, przed rozkwitem kwiatu. Zapylenie krzyżowe ma miejsce, gdy pyłek z pręcika jednego kwiatu dociera do słupka drugiego. Pyłek może być przenoszony przez wiatr, owady, ptaki, wodę lub człowieka.

Tworzenie nasion u roślin kwitnących

Kolejnym etapem rozmnażania generatywnego jest zapłodnienie. Jest to fuzja komórek płciowych. Po umieszczeniu na znamieniu słupka, dwa plemniki z ziaren pyłku przechodzą do woreczka zarodkowego. Każdy z nich łączy się z dwoma różnymi ogniwami. Jeden plemnik łączy się z jajkiem. W ten sposób powstaje zygota, która rozwija się w zarodek. Druga komórka plemnikowa łączy się z komórką centralną. W ten sposób powstaje bielmo, czyli zmagazynowany składnik odżywczy.

Proces ten został odkryty w 1898 roku przez radzieckiego naukowca Siergieja Nawaszina. Ponieważ w zapłodnieniu biorą udział dwa plemniki, nazwał to "podwójnym zapłodnieniem".

Struktura nasion

W wyniku zapylenia i zapłodnienia powstaje kolejny generatywny organ rozrodczy - nasiono. Zawiera zarodek, chroniony przez okrywę nasienną, oraz substancje odżywcze. Dzięki swojej strukturze nasiona mogą przetrwać niekorzystne warunki przez długi czas.

Zdarzają się przypadki, że składniki odżywcze są w pełni zużywane podczas dojrzewania. Wówczas powstaje nasiono bez bielma. U takich roślin niezbędne substancje są magazynowane w pierwszych liściach zarodkowych - liścieniach.

U większości gatunków nasiona nie kiełkują nawet przy sprzyjających warunkach. Oznacza to, że są one w okresie uśpienia. Może trwać od kilku tygodni do kilku lat.

Do kiełkowania nasion wymagane są określone warunki. Jest to wystarczająca wilgotność, obecność powietrza i światła, pewna temperatura.

Co to jest owoc?

Drugi narząd rozmnażania generatywnego roślin obcopylnych, narząd chroniący nasiona i rozrzucający nasiona. Drugim organem rozrodczym jest owoc, czyli przebudowany kwiat. Składa się z pewnej liczby nasion chronionych przez owocnię.

Owoce są bardzo zróżnicowane. W zależności od ilości wilgoci w owocni mogą być suche lub soczyste. W zależności od liczby nasion - jednonasienne i wielonasienne.

Inną ważną funkcją owoców jest rozpraszanie rośliny. Lilie wodne wykorzystują do tego celu prąd wody; tumbleweeds wykorzystują wiatr. A niektóre gatunki rozsiewają własne nasiona. Na przykład wściekły ogórek pęka po dojrzeniu, a kwiat balsamu pęka przy dotknięciu.

Choć proces płciowy u roślin jest dość zróżnicowany, to zasadniczo polega na łączeniu się materiału genetycznego dwóch gamet. W rezultacie powstaje organizm z nowymi cechami, znacznie zwiększającymi jego zdolności adaptacyjne.