Бесполым путём способны размножаться одноклеточные и многоклеточные растения. Многие цветковые растения облагают способностью размножаться половым (семенами) и бесполым (вегетативными органами) путём. Для бесполого размножения достаточно одной особи. Способы и примеры бесполого размножения у растений представлены в таблице.

Способ

Особенности

Пример

Характерно только для одноклеточных растений. В основу положен митоз – процесс непрямого деления, при котором дочерним клеткам достаётся одинаковое количество хромосом. Растения могут делиться на две и более части. Многократное деление под одной оболочкой называется шизогонией (хламидомонада)

Хлорелла, эвглена зелёная, плеврококк

Образование многочисленных спор в специальных органах – спорангиях. При созревании спорангий прорывается, и лёгкие споры рассеиваются на больших территориях. Спора – это клетка, окружённая защитной оболочкой

Многоклеточные водоросли, папоротники, хвощ, мхи

Происходит путём регенерации растений. Размножение вегетативными органами растений (побегами, корнями). При создании благоприятных условий у разных растений могут прорастать листья, стебли, части корней. Может происходить естественно, например, с помощью усиков, или искусственно при вмешательстве человека

Клубника, ива, черёмуха, многоклеточные водоросли

Рис. 1. Деление хламидомонады.

Двудомное растение элодея канадская размножается половым путём. Однако в Европу попали только женские особи. Несмотря на возможность образовывать семена, элодея успешно расселилась по водоёмам вегетативным путём. Птицы переносят части растений на лапках.

Рис. 2. Элодея канадская.

Значение для человека

С помощью вегетативного размножения выращивают культурные и декоративные растения. Такой метод значительно сокращает время прорастания и даёт гарантию выживаемости растения.

Человеком применяются следующие способы:

  • черенкование – размножение участком стебля (смородина, виноград, рябина), листа (гиацинты, бегония, лилия) или корня (хрен, слива, роза);
  • размножение клубнями (георгины, топинамбур, картофель);
  • воспроизводство луковицами или клубнелуковицами (гладиолусы, тюльпаны, нарциссы);
  • размножение корневищами (тысячелистник, пырей ползучий, иван-чай);
  • прививки – сращивание частей растений (яблоня, вишня, груша);
  • деление кустов – размножение частью выкопанного и поделённого куста (пион, флоксы, маргаритки);
  • отводки – пригибание ветвей к земле, около почки делают надрез и присыпают землёй, а после прорастания корней отделяют от родительской особи (крыжовник, лещина, шелковица).

Рис. 3. Вегетативное размножение.

При вегетативном размножении образуется клон, т.е. генетически идентичное родителю растение. При делении и спорообразовании в результате индивидуального развития могут происходить мутации под действием окружающей среды, поэтому дочерние особи могут отличаться от родительских.

Что мы узнали?

Узнали о способах и особенностях бесполого размножения растений. Одноклеточные растения размножаются только делением. Примитивные многоклеточные растения (водоросли, папоротники) воспроизводятся спорообразованием. Многим покрытосеменным растениям присуще вегетативное размножение. Такой способ использует человек для получения сельскохозяйственных культур и декоративных растений.

Биология

Способы размножения растений

Обложка урока взята с источника .

Занятия с репетитором ОНЛАЙН от 200 руб / час

Бесплатный подбор репетитора на нашем сайте

Перейти

План урока:

Виды размножения

Размножение — процесс, в результате которого число определённого организма увеличивается.

У растительных организмов различают следующие способы размножения:

  1. Половое;
  2. Бесполое (спорами и вегетативное).

Половое размножение. Если при описании способа размножения растений используются слова «гаметы», то можете без тени сомнения выбирать половое размножение. Гаметы — это специальные клетки, которые предназначены для такого способа репродукции. Фаза в жизненном цикле, которая производит половые клетки, именуется гаметофитом.

У гамет есть два вида:

  1. Мужские: подвижные мужские клетки называют сперматозоидами, а неподвижные — спермиями. У спермиев нет жгутиков (присущи покрытосеменным и голосеменным);
  2. Женские: женские клетки именуются яйцеклетками. Обычно яйцеклетки намного крупнее мужских гамет, так как содержат запас питательных веществ. Яйцеклетка состоит из цитоплазмы — ооплазмы — и ядра.

Половые клетки должны слиться друг с другом. Процесс, в итоге которого создаётся единый организм, называется оплодотворение. Единый организм именуется зиготой, из которого далее сформируется новое растение. Свежий растительный организм содержит набор признаков, который ему передали женские и мужские клетки.


Оплодотворение: Источник

Наследственный материал содержится в хромосомах. Гаметы гаплоидны, то есть в них находится одинарный набор хромосом. На схемах такой хромосом отмечается латинской буквой n. Одинарный набор присущ всем гаметофитам и некоторым водорослям (хлорелла) и грибам (мукор).


Гаметофит папоротника: Источник

При слиянии гамет формируется зигота, которая имеет двойной (диплоидный) набор хромосом. При этом родительские признаки перемешиваются, и образуется уникальное растение со своим набором признаков. В этом и состоит биологический смысл: комбинации генов увеличивают генетическое разнообразие потомства, что приводит к появлению новых более приспособленных организмов.

Бесполое размножение. Бесполая репродукция бывает двух видов: вегетативная и размножение спорами.

Вегетативное размножение. В отличие от полового размножения, в вегетативном размножении не участвуют специализированные клетки. Растительный организм развивается из частей вегетативных органов: корня и побега.

Такой способ размножения характерен для всех растений. Наиболее часто вегетативно размножаются покрытосеменные растения из-за большого разнообразия видоизменённых побегов и корней.

В ходе формирования знаний о садоводстве человечество освоило способ вегетативного размножения — увеличение числа растений посредством черенков и отводков. Черенки — это такие части растений, которые способны закрепиться в почве и дать новые корни. Для этого черенок отделяют от материнского растительного организма и сажают в почву. Таким образом можно размножить огромное множество растений, например, жимолость или бузину.


Черенкование: Источник

Растительные организмы, которые не способны хорошо укорениться в почве, размножают отводками (крыжовник). При этом способе дочернее растение не отделяют от материнского, а лишь загибают часть побега и присыпают сверху почвой.


Размножение отводками: Источник

Некоторые растения сами выработали органы для вегетативного размножения. Например, землянику легко клонировать самим, благодаря наличию видоизменённого побега — усов.


Размножение усами земляники: Источник

Размножение спорами. Не стоит путать споры бактерий и споры растений. Споры бактерий — стадия жизни микроорганизмов, в которой максимально замедлены обменные процессы. Споры нужны бактериям в неблагоприятных условиях для выживания. Бактерии покрываются толстой оболочкой, которая может пережить экстремальные температуры. Споры растительных организмов предназначены для размножения. Оболочка — спородерма — состоит из двух слоёв: экзины и интины. Экзина имеет выросты, которые позволяет цепляться за гладкие части. Таким способом размножаются грибы, водоросли и высшие растения.

В отличие от размножения гаметами, в процессе размножения спорами участвует одна клетка. Споры прорастают на стадии жизненного цикла растения, которая называется спорофит. Специальные органы, которые несут споры, называются спорангии.

Споры бывают подвижные и неподвижные. Подвижные споры — зооспоры — имеют жгутики для передвижения. У неподвижных спор жгутика нет.

Спорофит диплоиден, то есть имеет двойной набор хромосом. На схемах записывают как 2n. Растение, которое сформировалось из споры, полностью повторяет материнский растительный организм, потому что не происходит перемешивания генетических материалов.

Растению удобнее размножаться спорами, нежели гаметами, так как в этом процессе участвует всего одна клетка. Споры отделяются от материнского организма и прорастают там, где образуются благоприятные для прорастания условия.


Спорофит папоротника: Источник

Для многих растений характерно чередование поколений, то есть какое-то время организм пребывает на стадии спорофита, а какое-то — на стадии гаметофита. Из-за этого растения одного вида могут отличаться не только способом размножения, но и внешним видом. Всё дело в преимуществах поколений.

Преимущества полового размножения:

  • Смешение генетического материала гамет, что приводит к лучшему приспособлению в изменяющихся условиях среды.

Преимущества бесполого размножения:

  • Более высокая вероятность размножения, так как участвует всего одна клетка;
  • При вегетативном размножении развитие растения начинается не с одной клетки, а с нескольких, что уменьшает время появления нового растительного организма.


Чередование поколений папоротника: Источник

Поколение растения, которое существует в жизненном цикле дольше, называется доминирующим.


Изменение соотношения между гаметофитом и спорофитом в процессе эволюции: Источник

Размножение споровых растений

Споровые растения — растения, для которых характерно споровое размножение.

Споровые растительные организмы бывают:

  1. Низшие: водоросли;
  2. Высшие: мхи, плауны, хвощи, папоротники.
  1. Вегетативное: водоросли размножаются таким способом, когда их части случайно отделяются от материнского организма из-за сильных течений или воздействия животных;
  2. Споровое: споры водорослей бывают подвижные с жгутиками (зооспоры) и неподвижные; внутри материнской клетки формируется множество спор, которые далее выходят наружу в водную среду;
  3. Половое: половая репродукция активизируется лишь при наступлении неблагоприятных условий для приспособления к изменяющимся внешним условиям; гаметы из гаметофита сближаются в водной среде и формируют зиготу, из которой формируется новое растение.


Размножение водорослей: Источник

Размножение мхов. У мхов выражено чередование поколений. Доминирующим является поколение гаметофит. У кукушкина льна во влажную погоду сперматозоиды из мужского мха перемещаются к яйцеклетке на женском мхе. Бывшая зигота становится спорофитом — коробочкой на ножке. Там формируются споры, которые затем выбрасываются на землю. Из них вырастают мужские и женские мхи — гаметофиты.


Жизненный цикл мха: Источник

Размножение плаунов. В жизненном цикле плаунов уже заметно доминирование спорофита над гаметофитом. На зелёном организме — спорофите — образуются спорангии с множеством спор внутри. Споры формируют гаметофит растений, который у плаунов называется заростком. Там формируются мужские и женские половые части, которые производят гаметы. Они сливаются во влажную погоду, образуя спорофит.


Жизненный цикл плаунов: Источник

Размножение хвощей. Далее во всех растениях спорофит будет доминирующим поколением. Репродукция хвощей повторяет размножение плаунов. На спорофите образуются споры, из которых вырастает заросток — гаметофит — с женскими и мужскими гаметами.


Жизненный цикл хвощей: Источник

Размножение папоротников. Доминирующим поколением папоротников также является спорофит. Спорофит — растение с листьями, на нижней стороне которых образуются бурые бугорки — спорангии. Споры формируют гаметофит — заросток. На нём формируются мужские и женские клетки. При оплодотворении они создают зиготу, из которой развивается спорофит.


Жизненный цикл папоротников: Источник

Таким образом, репродукция низших и высших споровых растений отличается. Для низших споровых растительных организмов характерен выбор между бесполым или половым размножением. Редко встречается и тот, и другой вид репродукции. Для высших споровых растений характерна смена поколений с преобладанием гаметофита (мхи) или с преобладанием спорофита (плауны, хвощи, папоротники).

Размножение семенных растений

Семенные растения также называют голосеменными. Для этих растений характерно семенное размножение. В отличие от споровых растительных организмов, голосеменные размножаются не с помощью спор, а посредством семян. В отличие от покрытосеменных растений, голосеменные не защищают семена специальными образованиями — плодами.

Женские и мужские семена растений можно различить невооруженным глазом: женские семена намного крупнее, так как они несут в себе запас питательных веществ, который заключён в эндосперм. Женское семя состоит из зародыша, эндосперма и плотной семенной кожуры. Мужские семена больше похожи на пыльцу.


Строение семени сосны: Источник

Репродукцию голосеменных растений принято рассматривать на примере сосны обыкновенной. Сосна — однодомный растительный организм, то есть на одном растении расположены и женские шишки, и мужские.

  • Женские шишки: красные, сидят на вершине по одной; на чешуях женских шишек развиваются два семязачатка, в которых располагаются яйцеклетки;
  • Мужские шишки: жёлто-зелёные, небольшие, собраны группами; на чешуях мужских шишек развиваются два пыльцевых мешочка, в которых располагается пыльца и пузырьки, заполненные воздухом, для облегчения полёта.


Строение шишки сосны: Источник

Пыльца вылетает из мужской шишки и встречается с женской. Это стадия опыления. Чешуи женской шишки соединяются, чтобы пыльцевые зёрна не вылетели обратно. Пыльца становится пыльцевой трубкой, формируя неподвижные безжгутиковые спермии. Они соединяются с яйцеклеткой. Из сформировавшейся зиготы вырастает семя. Шишка одревесневает, открывается, освобождая семена для дальнейшего распространения.

В жизненном цикле голосеменных растений преобладает спорофит. Спорофит — взрослое растение. Оно формируется внутри семян шишек, а затем прорастает при попадании на землю. Гаметофит — шишки.


Жизненный цикл голосеменных растений: Источник

Также у семенных растительных организмов редко встречается вегетативная репродукция.

Размножение покрытосеменных растений

Покрытосеменные растения — вершина эволюции. Для размножения у них выработались специальные органы: цветок и плод. Яркий цветок привлекает насекомых-опылителей, которые облегчают перенос пыльцы между растениями. Плод с околоплодником защищает хрупкие семена от неблагоприятных воздействий.

Мужской и женский гаметофит у покрытосеменных растений сильной отличается:

  1. Мужской . Мужской гаметофит называется пыльцой и располагается на пыльнике тычинки. Представляет собой шарики с двухслойной оболочкой: наружная — неровная и внутренняя — гладкая. Неровности нужны для лучшего закрепления пыльцы. Под оболочками находятся две клетки: вегетативная и генеративная.
  2. Женский . Женский гаметофит именуется зародышевым мешком и располагается в семязачатке пестика. В нём есть входное отверстие для пыльцы — микропиле. Напротив микропиле находится яйцеклетка, а в центре — центральная клетка.


Мужской гаметофит: Источник


Женский гаметофит: Источник

Процесс переноса пыльцы называется опылением. Опыление растений бывает:

  • Самоопыление: пыльца попадает на тычинки того же растительного организма (горох, фасоль); высока вероятность опыление, но мало разнообразие потомства;
  • Перекрёстное опыление: пыльца попадает на тычинки другого растения (кукуруза, арбуз); высоко разнообразие потомства, но мала вероятность опыления.

Посредством насекомых-опылителей (зоофилия) или ветра (анемофилия) пыльца отделяется от тычинки и перелетает на рыльце пестика. Вегетативная клетка удлиняется и становится пыльцевой трубкой. Она вырастает и пробирается к зародышевому мешку. Генеративная клетка делится на 2 неподвижных спермия. Один из них соединяется с яйцеклеткой, образуя зиготу. Второй объединяется с центральной клеткой, формируя в дальнейшем эндосперм. Этот процесс именуется двойным оплодотворением, то есть два спермия сливаются с двумя клетками.


Двойное оплодотворение: Источник

Далее из зиготы развивается зародыш, который окружён эндоспермом с запасом питательных веществ. Постепенно формируется плод.

Вегетативное размножение

Вегетативное размножение происходит с помощью вегетативных органов: корня, побега. В отличие от полового размножения, вегетативная репродукция даёт начало идентичным особям без разнообразия. Это понижает шансы на выживаемость в изменяющихся условиях среды.

В вегетативном размножении участвуют клетки паренхимы — основной ткани. Эти клетки не являются специализированными, поэтому в процессе развития могут дать начало любому органу.

Для вегетативного размножения растительные организмы выработали разнообразные способы:

  1. Хвощи и папоротники размножаются корневищами — видоизменёнными побегами;
  2. Голосеменные растения размножаются отводками и черенками;
  3. Покрытосеменные растения также размножаются с помощью видоизменённых частей: усов (земляника), корневищ (пырей), клубней (картофель), луковиц (лук).


Способы вегетативного размножения: Источник

Bio-Lessons

Образовательный сайт по биологии

  • Ботаника

Вегетативное размножение растений

Вегетативное размножение осуществляется за счет деления клеток вегетативных органов растений.

Известны следующие способы вегетативного размножения растений:
1) с помощью видоизмененных побегов (клубни, луковицы, корневища, усы-столоны);
2) частями вегетативных органов (стебли, листья, корни);
3) прививкой (почки).

Размножение видоизмененными побегами. Размножение растений корневищами широко используется при озеленении площадей, скверов, школьных дворов. Корневища таких растений, как ирис, ландыш, делят на части таким образом, чтобы на каждом отрезке оставалось по 2 -3 почки, и сажают в почву. Из каждой части корневища развивается растение. На следующий год оно уже может цвести. Первоначально корневищные растения дают 1—2 побега, затем их число ежегодно увеличивается (рис.1).

Рис.1 Корневище ландыша

Клубнями чаще всего размножают картофель. Если клубень большой, его делят пополам или на несколько частей, оставляя на каждой из них 1-2 глазка (рис.2).

Рис.2 Размножение клубнями

Лук, чеснок, лилии, тюльпаны, гиацинты и многие другие растения размножаются луковицами. Этот способ размножения позволяет вызывать цветение даже зимой (рис.3).

Рис.3 Размножение тюльпана луковицами

Усами-столонами чаще всего размножают землянику. В месте соприкосновения длинных усов с землей появляются придаточные корни. Затем развивается укороченный побег. Отделив от усов молодые розетки, их рассаживают (рис.4).

Рис.4 Размножение земляники усами-столонами

Размножение частями вегетативных органов. Молодые побеги можно получить из стебля, листа, корня. Часть стебля с почками, используемую для размножения, называют черенком. Для размножения ивы, тополя, клена, винограда и других растений используют зимние (без листьев) и летние (с листьями) побеги (рис.5).

Рис.5 Размножение черенками

В приусадебном садоводстве широко применяется размножение отводками. Для этого ветку, например смородины,пригибают к земле, закрепляют и присыпают, оставляя верхушку над почвой. Укоренившийся отводок отделяют от материнского растения и высаживают в отведенном месте (рис.6)

Рис.6 Размножение отводками

Стеблевыми зелеными побегами размножают многолетние декоративные цветы (гвоздику, пеларгонию, колеус, традесканцию, фикус и т. д.). Для этого у комнатного растения отделяют молодой побег длиной 10-15 см, высаживают его в цветочный горшок с заранее подготовленной почвой (дно горшка заполняют песком на 1-2 см) и поливают (рис.7).

Рис.7 Размножение стеблевыми побегами

Бегонию и фиалки можно размножить листьями или даже их частями. А у бриофиллюма маленькие побеги-розетки уже с корнями развиваются прямо на краю листовой пластинки материнского растения (рис.8).

Рис.8 Размножение листьями

Делением куста размножают маргаритки, крыжовник, малину, смородину и др. В качестве зеленой изгороди часто высаживают шиповник, который размножают делением корня, корневыми черенками.

Формирование придаточных почек на корнях дает начало корнеотпрысковым побегам. От этих побегов отрастают придаточные корни. Со временем они обособляются и становятся самостоятельными. Даже небольшие кусочки корня (1-4 см), имеющие придаточные почки, дают начало новым надземным побегам.

Прививка – это приживление части одного растения (привой) на укорененный сеянец другого растения (подвой). Этот способ вегетативного размножения чаще всех используют садоводы для создания новых, устойчивых к холоду и вредителям растений.с желаемыми вкусовыми качествами. Например, для создания холодостойких сортов фруктовых деревьев черенок культурного растения прививают к дичку (побегу, выращенному из семени). Холодостойкость подвоя (дичка) передается побегам, развившимся из привитой части культурного растения. Существует более 150 способов прививок. Из них наиболее часто используют прививку черенком и прививку глазком (почкой).

Прививка черенком (копулировка) производится путем пересадки черенка с почками от одного растения на косой срез такой же по толщине ветки подвоя. Плотно соединяемые части должны срастись (рис.9).

Для прививки глазком (окулировка) с культурного растения срезают почку, захватывая небольшую часть стебля (кору и древесину). На коре подвоя делают Т-образный разрез. Затем тупым концом окулировочного ножа отворачивают уголки коры и вставляют кусочек коры привоя с почкой такой же длины, как и разрез. После этого прививку обвязывают узкой полоской особой пленки, оставив почку открытой (рис.10).

В специально оборудованных лабораториях новые растения выращивают из клеток образовательной ткани.

Вегетативное размножение – это размножение вегетативными органами (корень, стебель, лист) их частями или видоизменениями (корневище, клубень, луковица, усы-столоны). Корневищем размножаются ландыш, ирис; клубнями – картофель; луковицами – лук, чеснок, лилия; усами-столонами – клубника, земляника. Частями стебля – черенками – размножают иву, тополь, виноград; листьями размножают фиалку, бегонию, частями корня с придаточными почками – малину, шиповник. Прививка – способ приживления части одного растения с почкой на другое растение.

Стебель

Побег и почка

Внешнее и внутреннее строение листа

Строение семени растений: особенности и химический состав

В ходе эволюции многие растения, которые раньше размножались спорами, приобрели одну важную особенность: у них появились семена. Для нормального развития спорам требовалось большое количество воды, однако далеко не всегда такие условия имеют место.

Строение же семени растения таково, что внутри него уже имеется достаточный для прорастания запас воды и питательных веществ. А значит, семена, распространяясь по ветру и другими способами, могут прорастать на довольно больших расстояниях от источников воды. Таким образом, разнообразные представители флоры заняли большую часть суши.

Что такое семя

Семя представляет собой сложную многоклеточную структуру, имеющую определенные функции.

После процесса оплодотворения в семени формируется зародыш, а затем и полноценное новое растение.

А значит, семя необходимо для размножения и распространения многочисленных представителей флоры, населяющих нашу планету.

Семя нередко называют органом, предназначенным для размножения, хотя по большому счету оно не является органом в прямом значении этого слова. Скорее, это особая структура, в которой содержатся клетки нескольких поколений жизненного цикла (2 или 3).

Многие склонны считать семена зачатками новых растений, в этом случае подразумевается, что из одного семени при наличии подходящих условий в дальнейшем сформируются полноценные взрослые особи.

Семя имеет сложную структуру. В его состав входит зародыш, который принято считать основным элементом, и несколько дополнительных (добавочных), задачей которых является обеспечение нормального роста зародыша и его защита.

Какие растения размножаются семенами

Семенной способ размножения характерен для большинства высших растений.

  1. Односемянные растения (пример: подсолнечник, желудь, семянка, различные виды орехов).
  2. Многосемянные (смородина, крыжовник, черника).
  3. Злаковые и зерно (пшеница, рис, ячмень).
  4. Плодовые растения и кустарники (названия: яблоня, грушевое дерево, слива, персик, различные ягоды).
  5. Овощные культуры и бобы (фасоль, томаты, огурцы).
  6. Другие сельскохозяйственные растения (лен, хлопок).

В зависимости от типа растения семена у них могут быть различными. Таким образом, все культуры, имеющие такой способ размножения, делят на 2 больших вида — голосеменные и покрытосеменные.

Строение

В зависимости от типа растения и его структуры выделяют различные виды строения семени растений.

Голосеменные

Голосеменными принято называть многолетние растения, семена которых не защищены внешней оболочкой, помимо семенной чешуи (отсюда и название вида). У таких представителей флоры отсутствуют цветки и плоды, а опыление осуществляется при помощи ветра. Эти растения принято относить к разряду высших из-за их сложного строения (наличия корней, стебля, листьев и других структур).

Семя формируется на поверхности специальной чешуи, оно имеет сложную многоклеточную структуру.

Само семя состоит из эндосперма, зародыша и чешуи, защищающей их от воздействия окружающей среды (как правило она яркого цвета).

До того как растение будет оплодотворено, место эндосперма занимает нуцеллус – часть зачатка растения, которая после оплодотворения практически полностью разрушается, заменяясь эндоспермом.

Гаплоидный эндосперм у таких растений формируется из тканей женской половой клетки.

Чешуя имеет сложное строение, включает в себя несколько слоев:

  • мягкий саркотест – наружный слой;
  • более плотный и твердый склеротест – средний слой;
  • внутренний слой эндотест, который к моменту созревания семени истончается, превращаясь в пленку.

Покрытосеменные

Покрытосеменные (цветковые) растения появились на планете сравнительно недавно (позже, чем голосеменные), при этом они представляют собой наиболее совершенную и многочисленную форму развития. Это различные многолетние и однолетние растения, деревья, кустарники, цветущие травы (данная форма характерна преимущественно для цветковых растений).

Эти виды отличаются наличием плодов, которые бывают сочными (например, яблоневый плод, груша, смородина) или сухими (например, стручок). Также плоды могут быть многосемянными или односемянными (например, костянка).

Несмотря на все многообразие видов, все эти растения имеют приблизительно одинаковое строение семян.

Отличительной их особенностью является то, что все они находятся внутри плода покрытосеменных (у голосеменных растений семена расположены на поверхности) и защищены его тканями. Внутри семена состоят из эндосперма, зародыша, а снаружи они покрыты кожурой.

Семенная кожура

Все семена оснащены семенной кожурой. Это внешний слой семени, имеющий плотную структуру. Этот элемент имеет защитную функцию, предохраняет эндосперм и зародыш от высыхания и вредного воздействия окружающей среды, а также от механических повреждений.

Кожура формируется из тканей почки растения. Когда зародыш сформировался, на поверхности кожуры появляется микропиле – небольшое отверстие, через которое пробивается росток.

Эндосперм

Под кожурой располагается эндосперм — мягкая структура, обладающая запасом необходимой влаги и питательных веществ, без которых невозможно полноценное развитие зародыша.

Изначально структура эндосперма не имеет четкого клеточного деления, когда цитоплазма и ядра отдельных клеток не полностью разграничены друг от друга клеточной мембраной. С течением времени клетки эндосперма приобретают привычную форму и более плотную мембрану.

Клетки эндосперма могут быть различными, выделяют:

  • гаплоидные;
  • диплоидные;
  • триплоидные;
  • полиплоидные формы.

Перисперм

Это дополнительная структура, имеющая сходные с эндоспермом функции. Однако в нем содержится значительно меньший запас питательных веществ (в основном это крахмал и жировые соединения).

Зародыш

Зародыш принято называть зачатком будущего растения. Он расположен под семенной оболочкой и окружен эндоспермом. В большинстве случаев этот элемент имеет сложную структуру.

Выделяют фрагменты зародыша:

  • корешок;
  • стебель зародыша;
  • семяпочки;
  • семядоли (около 75 % цветковых имеют 2 такие доли).

В зависимости от типа растения количество долей может варьироваться. Так, у покрытосеменных чаще всего имеются 1 или 2 доли, у голосеменных это количество значительно больше. Основной задачей таких долей (в особенности, у однодольных является обеспечение внутренних обменных процессов, и, как результат, полноценное формирование крепкого зародыша).

Особенности

Несмотря на то, что внутренняя структура семян одинакова, каждый вид имеет свои особенности, касающиеся формы и размеров.

В зависимости от формы принято выделять следующие виды:

  1. Шарообразные (горох, просо, некоторые сорта кукурузы и крестоцветных.
  2. Чечевицеобразная форма, при которой ширина и длина примерно равны, а толщина значительно уступает по размерам. Такая форма характерна для семян чечевицы.
  3. Эллиптическая форма (большинство сортов бобовых). Толщина в этом случае равна ширине, а длина превышает эти показатели.
  4. Удлиненная форма (большинство видов злаковых, яблоко). Все размерные показатели отличаются друг от друга, длина семени значительно превосходит другие параметры.
  5. Треугольная форма (гречиха, сорные растения). Все грани семени расположены в треугольной плоскости.

Какие бывают размеры

В зависимости от сорта растения и уровня влажности среды, в которой оно развивалось (чем выше влажность, тем более крупными будут семена), размеры семян могут быть различными.

Примерные размеры представлены в следующей таблице.

Название

Длина (мм)

Ширина (мм)

Толщина (мм)

Некоторые семена очень мелкие, однако в природе встречаются и более крупные размеры. Например, самым крупным считается семя сейшельской пальмы. Вес его может достигать 20 кг.

Размеры семени имеют большое значение в сельском хозяйстве. Так, считается, что более крупные экземпляры отличаются повышенной жизнеспособностью, плодородием.

Условия прорастания семян

Чтобы из семени развилось полноценное растение, его необходимо поместить в наиболее благоприятные окружающие условия, только в этом случае образуется росток, который и будет развиваться.

Что необходимо для того, чтобы появился такой росток:

  1. Питательные вещества. Они содержатся в эндосперме, но попадают туда из почвы. Поэтому чем более богата и плодородна почва, тем быстрее появится росток, тем крепче и жизнеспособнее будет новое растение.
  2. Оптимальная температура окружающей среды. Вне зависимости от вида и сорта растения, все они могут прорастать только при положительных температурах. Например, для выращивания лука, моркови, листового салата и других видов достаточно низкой плюсовой температуры (около +5 градусов и выше). Другие растения требуют более теплых условий (например, томат, тыква). Чтобы вырастить их, необходимо прогреть почву до +12 градусов минимум.
  3. Наличие влаги. Семена активно впитывают влагу и вещества, содержащиеся в ней. Эта вода поступает непосредственно к зародышу, способствуя его прорастанию. Кроме того, при воздействии влаги плотная кожура набухает, становится более мягкой, через нее уже способен пробиться росток.
  4. Свежий воздух также является важным условием для прорастания. Ведь любое растение, даже находясь в зачаточном состоянии, должно дышать. Это обеспечивает нормализацию обменных процессов, происходящих в нем.

Химический состав

На химический состав семян оказывает влияние множество факторов, таких как сорт растения, условия окружающей среды, в которых оно произрастает, степень зрелости и развития семени.

Считается, что во взрослых семенах воды содержится значительно меньше (примерно 10—20 %), тогда как молодые структуры содержат гораздо большее количество влаги.

В состав входят и различные элементы, такие как:

  • белки (в большом количестве есть в бобовых);
  • углеводы (больше всего их в злаковых);
  • жиры – вещества, имеющие наибольший запас энергии (ими богаты семена подсолнечника, орехи).

Чтобы питательные вещества преобразовывались в такую форму, которая легче будет усваиваться зародышем, необходимо наличие ферментов.

Это мальтаза, липаза, фосфальтаза. Все эти вещества также входят в химический состав.

Распространение

Семена различных видов растений могут распространяться в окружающую среду по-разному:

  1. Самораспространение. Семена высыпаются на землю после того, как произойдет вскрытие плода материнского растения. Иногда они как бы выстреливают, разлетаясь на некоторое расстояние. Такой способ распространения характерен для кислицы, недотроги мелкоцветной.
  2. Легкие семена могут распространяться и потоками ветра, причем на довольно большие расстояния. Эти элементы имеют особую форму, они оснащены специальным крылышком. Это характерно для таких растений, как тополь, ива, сосна обыкновенная.
  3. Распространение с водой. Многие семена, попадая в источник воды не тонут, а переносятся водным течением в другую область, где позже они прорастают и дают урожай.
  4. При помощи животных. Семена растений попадают на шерсть животных и переносятся вместе с ней. Кроме того, если животное употребляет плоды вместе с семенами, они проходят через желудочно-кишечный тракт, выходят наружу вместе с фекалиями, а затем могут прорастать.

Биологическое значение

Семя имеет очень важную роль. Семена входят в состав пищевой цепочки. Ими питаются многие животные и птицы, а значит, что без них не могли бы существовать многочисленные представители фауны в том виде, в котором они известны сейчас. Другое важное значение – размножение растений, их распространение по территории планеты, сохранение тех или иных видов.

В структуру семени всегда входит:

  1. Щиток.
  2. Эндосперм.
  3. Кожура или чешуя (правильный ответ).
  4. 2 доли.

Зародыш состоит из:

  1. Эндосперма и щитка.
  2. Корешка и стебелька (правильный ответ).
  3. Кожуры и долей.
  4. Перисперма и зиготы.

Из зиготы формируется:

  1. Семязачаток.
  2. Центральная клетка.
  3. Зародыш (правильный ответ).
  4. Эндосперм.
  1. Первые листья.
  2. Зачаток растения (правильный ответ).
  3. Питательная ткань.
  4. Зачаток семян.

У двудольных форм наблюдается:

  1. 2 доли (правильный ответ).
  2. Отсутствие эндосперма.
  3. Наличие эндосперма всегда.
  4. Наличие щитка.

В функции доли однодольных входит:

  1. Защита зародыша.
  2. Обменные процессы (правильно).
  3. Запасание питательных вещества.
  4. Фотосинтез.

Химические вещества в семени, имеющие наибольший энергетический запас:

  1. Витамины.
  2. Углеводы.
  3. Жиры (правильный ответ).
  4. Белки.

В эндосперме злаковых культур содержится большое количество:

  1. Жиров.
  2. Белков.
  3. Углеводов (правильно).
  4. Витаминов.
  1. Внешний слой кожуры.
  2. Отверстие в кожуре (правильный ответ).
  3. Почка зародыша.
  4. Зародышевый стебель.
  1. 15 % цветковых.
  2. 25 %.
  3. 75 % (правильный ответ).
  4. 85 %.

Видео

В данном ролике можно найти информацию о том, какое строение имеет семя, как формируется плод.

Появление растений, размножающихся семенами. Палеозойские голосеменные растения

Мы отмечали, что вместе с папоротникообразными, размножающимися спорами, впервые появились растения, у которых размножение осуществлялось при помощи семян.

Мы уже познакомились с древовидным семенным папоротником — растением с большими листьями папоротника, приносившим семена. Встречались и семенные плауны — растения с мелкими, характерными для плауновых листьями; они также приносили семена. Были и ещё семенные растения — своеобразные крупные деревья «с листьями ландышей», названные кордаитами. Появление растений, размножающихся семенами, знаменовало собой новый большой шаг вперёд в развитии растительного мира. Мы неоднократно указывали, что у папоротникообразных из споры, высыпавшейся из спорангия и попавшей на влажную почву или в другие подходящие условия, развивается заросток с половыми органами. Если же растение производит разные споры, то из крупной споры развивается заросток с женскими органами, а из мелкой — заросток с мужскими.

Во всех этих случаях, для того чтобы произошло оплодотворение, мужская половая клетка — сперматозоид — должна добраться до архегония, пользуясь водной средой. Без наличия воды оплодотворение не может осуществиться. В такой зависимости от водной среды псилофитов и всех папоротникообразных, как ранее живших, так и ныне живущих, можно видеть печать их происхождения от водных растений. Естественно, эта зависимость от воды в важнейшем жизненном процессе — оплодотворении — ограничивала возможности расселения этих растений, привязывала их к влажным местообитаниям.

Первичные семенные растения освободились от этой зависимости. У них споры прорастали в спорангиях, т. е. непосредственно на самих материнских растениях, заростки оставались здесь же, а следовательно, и половые органы возникали уже непосредственно на породившем споры растении. Если растения были раздельнополые, то на одних развивались крупные спорангии — семяпочки, в которых и протекали процессы образования спор, развития заростка и архегониев, а на других растениях развивались спорангии — пыльники, дающие мелкие споры, а из них — пылинки. Пылинки переносились ветром на семяпочки, там они прорастали и образовывали сперматозоиды. Оплодотворение могло произойти уже без участия посторонней растению воды.

Кроме этого очень важного преимущества, приобретённого семенными растениями, они получили гораздо большие возможности в воспитании и защите самим материнским растением нового организма — зародыша, находящегося в семени.

Спора — одна клетка с ограниченным количеством запасных питательных веществ.

Семя — многоклеточный орган с большими возможностями отложения запасных питательных веществ для развивающегося зародыша. Покровы семени (кожура) и питающая ткань, окружающая зародыш, являлись хорошей защитой последнему от неблагоприятных воздействий меняющихся климатических условий. Следовательно, при помощи семян создавались лучшие условия для продления рода.

Первые семенные растения имели семяпочки, развивавшиеся на специализированных листьях. Семяпочки лежали открыто на этих листьях, и семена, развивающиеся из семяпочек, были «голые». Поэтому растения с такими открытыми семяпочками и семенами названы «голосеменными».

Появление семян, несомненно, явилось выражением приспособительных изменений у растений в связи с изменением климата в сторону большей его сухости и при дальнейшем завоевании суши растениями, а также и приспособлением для лучшего обеспечения потомства.

Известно, что древние голосеменные, например кордаиты, могли селиться в более сухих местах, чем местообитания папоротникообразных. Приспособление к новым условиям жизни, естественно, сказалось не только появлением семян, оно вызвало соответственные изменения в тканях растений и обеспечило большее совершенство в передвижении веществ по телу растения.

Все эти преимущества и определили собой то, что в борьбе за жизнь в изменяющихся условиях существования выжили голосеменные. Правда, судьбу папоротникообразных разделили и зародившиеся еще в девоне древние голосеменные — семенные папоротники, семенные плауны и кордаиты. Они сошли со сцены примерно вместе с древовидными плаунами и хвощами. Но они успели породить ещё более совершенные формы голосеменных растений, которые своей победой и определили новый рубеж в истории наземной флоры. Господство на Земле папоротникообразных и древних голосеменных растений кончается вместе с палеозойской эрой.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Какие растения называют споровыми: их характерные признаки

Мир растений богат и разнообразен.

Много миллионов лет назад, когда жизнь на земле только зарождалась, в воде уже существовали многоклеточные зеленые водоросли. Считается, что от них зародились первые высшие растения — риниофиты, положившие начало развитию сегодняшних зеленых обитателей суши.

  • Какие растения размножаются спорами
  • Высшие споровые растения
  • Мхи
  • Диплоидные растения
  • Низшие споровые

Какие растения размножаются спорами

Они бывают споровыми и семенными.

Споровые размножаются и распространяются при помощи спор. Они подразделяются на две группы:

  • высшие,
  • низшие.

Это интересно: сколько хромосом у картошки?

Высшие споровые растения

К этой группе относятся мхи, папоротники, хвощи, плауны.

Для высших растений характерно то, что они имеют расчленение на органы: побег и корень. У них сильно развита проводящая система, имеется сложная система покровных тканей.

На протяжении всего жизненного цикла у них происходит переменное появление экземпляров с бесполыми и половыми признаками. В зависимости от этого размножение проходит бесполым и половым путем.

Процесс размножения позволяет обеспечивать непрерывность существования и расселение в окружающем пространстве.

Это интересно: дикорастущие растения, примеры.

Бывает несколько видов размножения:

  • Половое,
  • Бесполое,
  • Вегетативное.

Размножение посредством спор бывает половым и бесполым.

Спора — это мельчайшая частица — клетка, защищённая от высыхания и механического повреждения двумя оболочками. Внутренняя — тонкая, прозрачная. Наружная — толстая, окрашенная. Наружная оболочка обычно имеет разные выросты в виде бугорков, шипов, ресничек.

Споры образуются в специальных отсеках, которые называются спорангиями. Ветром споры переносятся на далекие расстояния и, попадая в благоприятную среду, прорастают.

Это интересно: сколько ног у насекомых на самом деле?

Растение, на котором образуются споры, называется спорофитом.

Существуют как половые, так и бесполые особи. Если в группе преобладают особи с половыми признаками, то эта группа называется гаплоидной. Если же преобладают бесполые, то группа называется диплоидной.

В гаплоидной группе каждое новое растение появляется в результате сложного процесса оплодотворения. Представителями гаплоидных являются мхи.

Бывают растения, у которых образуются споры одинакового размера. Они называются равноспоровыми.

Если у растения образуются споры разного размера, то они называются разноспоровыми. Мелкие — микроспоры, из них появляются мужские заростки. Крупные — мегаспоры, из них появляются женские заростки.

Рассмотрим, какие растения относятся к споровым.

На первый взгляд , мох — это слоевище, прижатое к субстрату. При более внимательном рассмотрении можно увидеть, что тело мха состоит из стебелька с листочками, который вместо корня имеет тонкий волосок — ризоид. С его помощью всасывается влага и питательные вещества.

Мох имеет небольшие размеры, от 1 мм до нескольких десятков сантиметров.

Мох является раздельнополым растением. На верхушках одних стебельков образуются женские органы, которые называются архегониями. Каждый из них содержит яйцеклетку. На других развиваются мужские органы — антеридии. Они имеют форму мешочков, в которых содержатся сперматозоиды.

Для полового развития благоприятной средой является вода. После оплодотворения появляется диплоидный спорофит. Он некоторое время растет на гаплоидном зеленом растении, питаясь образованными им веществами. Выглядит как коричневая нить, которая одним концом прикреплена к растению. На другом конце появляется расширение похожее на коробочку с крышечкой. Это спорангий, в нем развиваются споры. После созревания коробочка открывается, и споры просыпаются. Ветром они разносятся на расстояние. Из спор, попавших во влажную среду, вырастают новые гаплоидные растения.

Все вышесказанное объясняет, почему мхи называют высшими споровыми растениями.

Мхи чаще всего встречаются во влажной среде. Они обильно растут на болотах и в лесной зоне, в горах и в тундре. Тундру часто называют царством мхов и лишайников.

Мхи быстро впитывают влагу и прочно ее удерживают, это приводит к заболачиванию почвы.

Многие зеленые мхи растут на болотах, образуя сплошной ковер. Моховая дерновина при отмирании слабо разлагается и образует залежи торфа.

Мхи имеют большое значение. Так, изо мха сфагнума изготавливают лекарственные препараты.

Торф широко применяется в сельском хозяйстве в виде удобрения.

Диплоидные растения

К диплоидной группе относятся папоротники, хвощи и плауны, у которых гаметофит редуцирован в заростки.

Плауны — это травянистые, вечнозеленые многолетники. Выглядят они как стелющийся стебель с мелкими листьями. Имеют вильчатое ветвление. Внешне плауны напоминают мхи.

На верхушках стеблей образуются колоски, в которых созревают споры. После созревания споры опадают в почву. При их прорастании образуется заросток в виде бесцветного клубенька с ризоидом. Из одних заростков образуются антеридии, из других — архегонии. Оплодотворение происходит, если есть влага. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш, из которого вырастает спорофит.

Стебли и листья плаунов содержат алкалоиды и поэтому применяются в медицине. Споры используют в виде присыпок.

Хвощи — это многолетние корневищные травы. Высота стебля у хвощей достигает нескольких десятков сантиметров. Из узлов стебля выходят мутовки ветвей с мелкими чешуевидными листьями. Некоторые побеги заканчиваются колоском со спорангиями. Из спор прорастает недолговечный, очень маленький зеленый заросток. Он крепится к почве при помощи ризоида. На заростках образуются мужские и женские органы. При благоприятных условиях происходит оплодотворение и появление зародыша. Вырастает новое бесполое растение — спорофит.

Папоротники по числу видов значительно превосходят все другие группы.

Они очень разнообразны по внешнему виду, формам и условиям их произрастания. Среди папоротников много травянистых, но в тропических лесах встречаются древовидные папоротники высотой до 25 м с диаметром ствола до 50 см.

Среди травянистых бывают очень маленькие растения размером всего несколько миллиметров. Папоротники отличаются от плаунов и хвощей своими крупными «листьями» — стеблями. Они называются вайями. Размеры вай достигают 30 см. Их пластинки часто бывают перистые или многократно рассеченные.

Папоротники растут в лесах. Они имеют мясистые корневища, из которых каждый год образуются новые розетки вай. На нижней поверхности «листа» группами располагаются спорангии. Из спор появляются обоеполые, свободноживущие заростки. Происходит оплодотворение. Затем развивается и вырастает спорофит.

Низшие споровые

Низшие растения отличаются отсутствием корней и листьев. Они состоят из слоевища (таллома) и крепятся к поверхности с помощью ризоидов. Размножаются в основном спорами. К этой группе относятся водоросли и лишайники.

У большинства водорослей споры подвижны, так как имеют жгутики. Они называются зооспорами. У наземных растений споры не имеют специальных приспособлений для активного движения.

У низших споровых любая клетка может стать спорангием, в то время как спорангий высших растений — это многоклеточный орган.

Итак, для появления и развития спорового растения необходимы благоприятные условия, а именно влажная среда. В других условиях этот вид не выживает, поэтому на смену ему приходит семенной.

Они размножаются семенами, которые разносятся ветром или насекомыми, для оплодотворения не требуют воду. При помощи придаточных корней закрепляются в грунте и добывают влагу и питательные вещества. Имеют развитую проводящую систему.