Життєвий цикл рослини: опис, етапи, схеми і особливості

Життєвий цикл рослини складається з трьох послідовних етапів:

• зародження;
• розвиток;
• розмноження.

Він може бути простим і складним. Як приклад простого циклу можна привести хлорелу, яка розмножується спорами. Розвиваючись, ця зелена водорість стає вмістилищем 4-8 автоспор, які ростуть всередині материнського організму і покриваються власною оболонкою. Але серед рослин частіше зустрічається складний цикл розвитку, який складається з 2-3 простих.

Відео: Урок біології №13. Життєвий цикл мохів (Кукушкін льон).

Особливості життєвих циклів рослин

Важливим властивістю всього живого є здатність розмножуватися. Спосіб розмноження буває:

• статевої (гаметамі);
• безстатевий (спорами);
• вегетативний (частиною організму).

У складних циклах при статевому розмноженні завжди є кілька відокремлених фаз гамети і зиготи. Гамета - це дозріла статева клітина з гаплоїдним (ординарним) набором хромосом. Зигота з диплоїдним (подвійним) набором утворюється в результаті об`єднання двох гамет. Із зиготи розвивається спорофіт, який виробляє гаплоїдні спори. З суперечка - гаметофіт, який буває чоловічим і жіночим.

Для прикладу можна взяти Равноспоровиє папороть, у якого буває дві форми особин - сам папороть (спорофіт) і його заросток (гаметофіт). Заросток - це потомство дорослих особин папороті. Він існує дуже короткий період, але встигає привести на світ єдину крупноліственную особина. Життєвий цикл растеніяіз Через цю особливість розмноження складається з чергування поколінь: від дорослого папороті до заростку і знову до дорослого папороті.

способи розмноження

Статевим способом розмножується більшість рослин. При цьому відбувається утворення нового організму з зиготи після запліднення і об`єднання гамет (сингамії). Партеногенез - розмноження без запліднення - також відноситься до статевого способу: дочірній організм утворюється з ізогамети, що ріднить ізогамети і суперечки. Статеве розмноження практично завжди поєднується з іншими способами - вегетативним або безстатевим, так як саме воно відрізняється низькою продуктивністю.

Одночасно цей спосіб і безстатеве розмноження зустрічається у папоротей, а в зв`язці з вегетативним варіантом - у деяких водоростей. У насіннєвих рослин формування статевої клітини відбувається з однієї дочірньої зиготи, в результаті чого цей процес більше нагадує не розмноження, а відтворення.

При безстатевому розмноженні утворюються зооспори - клітини без клітинної стінки, які у багатоклітинних рослин знаходяться в спеціальних спорангиях, і нерухомі клітини - апланоспори. Самостійно такий спосіб розмноження зустрічається в природі дуже рідко. Зазвичай він поєднується з статевим або вегетативним.

Існує 2 типу суперечка: мітоспори, які виникають при безстатевому способі розмноження, а мейоспори - виникають при статевому. Мітоспори з`являються за допомогою мітозу, в результаті чого виходить особина, схожа на материнську. Мейоспори утворюються за допомогою мейозу при проростанні зиготи або в спорангіях. Для більшості рослин характерні обидва способи розмноження, завдяки яким виходять дві різні форми особин.

Вегетативний спосіб розмноження

При вегетативному варіанті розмноження відбувається поділ на акінети - товстостінні клітини. Він полягає у відділенні від маточника якийсь його частини - виводковой нирки або тільця. Таким способом розмножуються деякі нижчі рослини, в тому числі саргасові, бурі і червоні водорості. Вегетативно розмножуються навіть квіткові рослини, наприклад ряска. У деяких з них утворюються виводкові бруньки, які опадають на землю і там вкорінюються. Також нирки можуть відгалужується і відділятися від материнської рослини. У покритонасінних групи рослин дуже часто зустрічається розвиток пагонів під землею від кореневища.

поширення рослин

Одним з фінальних етапів розмноження є поширення рослин. У природі може бути 3 варіанти розселення: зародками, спорами і насінням. У вкрай рідкісних випадках поширення може відбуватися за допомогою зигот. Ще К. Лінней пов`язував насіннєве і споровое поширення з тайнобрачних і явнобрачних рослинами. До другого типу ставилася група голонасінних і покритонасінних рослин, а до першого - всі інші групи, в тому числі водорості, мохові і папороті.

Способи розмноження рослин пройшли довгий еволюційний шлях від вегетативного до безстатевого і статевого. Зараз поділ рослин на спорові і насінні пов`язують не з поширенням, а з розмноженням. Насіннєвий спосіб виділяється в окрему групу, так як він вважається з`єднанням розмноження спорами і гаметамі. Насіннєве розмноження включає в себе кілька етапів: освіту зигот, гамет, суперечка, зародків і насіння, а також розселення рослини.

чергування поколінь

Життя рослин у формі двох різних поколінь може носити різні назви: зміна форм розвитку, чергування поколінь і т. Д. Змінюваність великого папороті і заростка у випадку з равноспоровим папороттю - це приклад чергування поколінь, зазначений фазами дорослого стану форм особин. Ці дві форми настільки відрізняються зовні, що в них важко впізнати одне і те ж рослина. Заросток папороті дуже складно помітити неозброєним оком. У покритонасінних рослин аналог заростка - зародковий мішок, який вкрай малий і прихований в глибині квітки. Серед деяких груп водоростей ці форми особин схожі зовні, але абсолютно розрізняються біологічними ознаками. Чергування поколінь зустрічається практично у всіх вищих рослин і еволюційно розвинених водоростей.

Життєві цикли вищих рослин

Життєвий цикл вищих рослин, якщо не брати до уваги мохоподібні, характеризується тим, що гаметофіт розвинений слабо, а в життєвому циклі більшу частину займає спорофит. мохоподібні рослини відрізняються тим, що спорофит розвивається всередині жіночого статевого органу і знаходиться в безперервному зв`язку з гаметофитом. У випадку з лістостебельной мохами він виглядає як коробочка зі спорами, що росте з верхньої частини гаметофіту.

Решта вищі рослини володіють яскраво вираженими спорофитов, які представляють собою великі і складні багатоклітинні організми з такими органами, як листя, стебла і коренева система. Більшість рослин, які людина уявляє собі, коли говорить про хвощах, папороті або інших групах, - спорофіти.

Життєві цикли квіткових рослин

Найбільш прогресивними в плані еволюції є квіткові рослини. Життєвий цикл квіткових рослин характеризується тим, що часто зародок здатний розвиватися з незаплідненої яйцеклітини (апоміксис). Переважною формою квіткових є різноспорових спорофит, що представляє собою рослина з листям і стеблом. Чоловік гаметофіт представлений пилкових зерном, а жіночий - зародковим мішком (він розвивається швидше, ніж у голонасінних). Органом як статевого, так і безстатевого розмноження є видозмінений втеча - квітка. Зачатки насіння захищені стінками зав`язі. Життєвий цикл розвитку рослин цієї групи закінчується після запліднення і утворення насіння, зародок в якому має запас поживних речовин і не залежить від зовнішніх факторів.

Відео: Процес запилення квіткових рослин

Життєві цикли голонасінних і покритонасінних рослин

До групи голонасінних рослин відносяться представники хвойних дерев і чагарників. У більшості з них видозмінені голчасті листя. Життєвий цикл голонасінних рослин відрізняється тим, що мікроспори (пилок) утворюються в дрібних чоловічих шишках (пильовиках), а мегаспори - в жіночих (насінних зачатках). З микроспор утворюється чоловічий гаметофіт, а з мегаспори - жіночий. Життєвий цикл рослини з цієї групи відрізняється тим, що запліднення відбувається за допомогою вітру, який доставляє пилок до семязачатки. Після цього всередині семяпочки починає розвиватися зародок, а з нього утворюється насіння. Воно лежить на насіннєвих чешуях і нічим не прикрите. Насіння дає новий спорофіт, з якого виростає нова рослина.

Відео: Подвійне запліднення квіткових рослин

Життєвий цикл покритонасінних рослин відрізняється тим, що у цієї групи є квітка, в якому утворюються спори і відбувається запліднення гаметофитов і розвиток насіння. Особливість цієї групи - в захисті насіння, які приховані всередині плоду і захищені від впливів зовнішнього середовища.

Життєвий цикл спорових рослин

Спорові рослини не цвітуть, тому їх також називають нецветковимі. Вони бувають двох категорій:

• вищі (папороті, хвощі, мохи, плауни);
• нижчі (водорості, лишайники).

Життєві цикли спорових рослин в залежності від виду можуть йти статевим або безстатевим варіантом. Вони не здатні розмножуватися статевим способом без участі водного середовища. Для статевого розмноження використовується гаметофіт, а для безстатевого - спорофіт. Існує дві підгрупи спорових рослин: гаплоидная і диплоидная. У гаплоидное підгрупу входять мохи, хвощі і папороті, у яких більш розвинений гаметофіт, а спорофіт формується у вигляді заростка. Гаплоидная підгрупа відрізняється тим, що спорофит має в ній підлеглий статус.

Життєві цикли рослин: схеми

Мохи - представники примітивного виду вищих рослин. У них дуже умовний розподіл організму на стебло і листя, замість коренів - ниткоподібні Ризоїди. Виростають вони в болотистих, вологих місцях і дуже сильно випаровують вологу. Розмножуються статевим шляхом, спорофіт залежить від гаметофіту, суперечки утворюються в спеціальній коробочці, яка знаходиться над гаметофитом і пов`язана з ним.

Представники папоротей мають більші пір`ястими листами (спорангії розташовані на нижньому боці). У рослини є яскраво виражена коренева система, а лист насправді є системою гілок, який називається вайей або предпобегом. Життєвий цикл рослини групи папоротей складається з двох фаз: статевий і безстатевої. Статева фаза відбувається за участю гамет, а безстатева - суперечка. Безстатеве покоління починається з диплоидной зиготи, а статевий - з гаплоидной суперечки. Змінюваність цих фаз і становить більшу частину циклу.