Cykl życia rośliny składa się z trzech następujących po sobie etapów:
- narodziny;
- rozwój;
- reprodukcja.
To może być proste lub złożone. Przykładem prostego cyklu jest chlorella, która rozmnaża się przez zarodniki. Rozwijając się, ta zielona alga staje się zbiornikiem dla 4–8 autosporów, które rosną w organizmie matki i pokrywają się własną błoną. Ale wśród roślin bardziej powszechny jest złożony cykl rozwojowy, który składa się z 2-3 prostych.
Cechy cykli życia roślin
Ważną właściwością wszystkich żywych istot jest zdolność do reprodukcji. Sposób reprodukcji się dzieje:
- seksualne (gamety);
- bezpłciowy (zarodniki);
- wegetatywny (część ciała).
W złożonych cyklach podczas rozmnażania płciowego zawsze występuje kilka oddzielnych faz gamety i zygoty. Gameta to dojrzała komórka płciowa z haploidalnym (zwykłym) zestawem chromosomów. Zygota z zestawem diploidalnym (podwójnym) powstaje w wyniku połączenia dwóch gamet. Zygota rozwija się w sporofit, którywytwarza haploidalne zarodniki. Z zarodników - gametofit, który jest męski i żeński.
Na przykład możemy wziąć paproć izosporową, która ma dwie formy osobników - samą paproć (sporofity) i jej wzrost (gametofit). Kiełek to potomstwo dorosłych paproci. Istnieje przez bardzo krótki okres, ale udaje mu się urodzić jednego osobnika o dużych liściach. Cykl życiowy rośliny ze względu na tę cechę rozmnażania składa się ze zmiany pokoleń: od dorosłej paproci do wzrostu i ponownie do dorosłej paproci.
Metody reprodukcji
Większość roślin rozmnaża się płciowo. W tym przypadku z zygoty po zapłodnieniu i połączeniu gamet (syngamia) powstaje nowy organizm. Partenogeneza - rozmnażanie bez zapłodnienia - odnosi się również do sposobu płciowego: organizm potomny powstaje z izogamety, która powoduje spokrewnienie izogamet i zarodników. Rozmnażanie płciowe prawie zawsze łączy się z innymi metodami - wegetatywnymi lub bezpłciowymi, ponieważ samo w sobie charakteryzuje się niską produktywnością.
Jednocześnie ta metoda i rozmnażanie bezpłciowe występują u paproci, aw połączeniu z wariantem wegetatywnym - w niektórych algach. W roślinach nasiennych formacja komórki zarodkowej zachodzi z jednej zygoty potomnej, w wyniku czego proces ten przypomina bardziej rozmnażanie niż rozmnażanie.
W przypadku rozmnażania bezpłciowego powstają zoospory - komórki bez ściany komórkowej, które w roślinach wielokomórkowych występują w specjalnych zarodniach ikomórki nieruchome - aplanospory. Niezależnie ta metoda rozmnażania jest bardzo rzadka w przyrodzie. Zwykle łączy się go z seksualnością lub wegetatywną.
Istnieją 2 rodzaje zarodników: mitospory, które powstają podczas rozmnażania bezpłciowego i mejospory, które powstają podczas rozmnażania płciowego. Mitospory pojawiają się przez mitozę, co skutkuje osobnikiem podobnym do matki. Mejospory powstają w wyniku mejozy podczas kiełkowania zygoty lub zarodni. Większość roślin charakteryzuje się obydwoma metodami rozmnażania, dzięki czemu uzyskuje się dwie różne formy osobników.
Metoda rozmnażania wegetatywnego
W wegetatywnym wariancie rozmnażania następuje podział na akinety – grubościenne komórki. Polega na oddzieleniu pewnej jego części od macierzystego ługu - pączka lęgowego lub ciała. W ten sposób rozmnażają się niektóre rośliny niższe, w tym sargass, brunatnice i krasnorosty. Nawet rośliny kwitnące, takie jak rzęsa, rozmnażają się wegetatywnie. Niektóre z nich tworzą pąki lęgowe, które opadają na ziemię i tam się zakorzeniają. Również pąki mogą rozgałęziać się i oddzielać od rośliny matecznej. W grupie roślin okrytozalążkowych rozwój pędów pod ziemią z kłącza jest bardzo powszechny.
Rozmnażanie roślin
Jednym z końcowych etapów reprodukcji jest rozmnażanie roślin. W naturze mogą istnieć 3 opcje zasiedlenia: zarodki, zarodniki i nasiona. W niezwykle rzadkich przypadkach rozprzestrzenianie się może nastąpić za pomocą zygot. Więcej K. Linneusz kojarzył dystrybucję nasion i zarodników z roślinami miogamicznymi i fanerogamicznymi. Drugi typ obejmował grupę nagonasiennych i okrytonasiennych, a pierwszy typ obejmował wszystkie inne grupy, w tym glony, mchy i paprocie.
Metody rozmnażania roślin przeszły długą drogę ewolucyjną od wegetatywnego do bezpłciowego i płciowego. Teraz podział roślin na rośliny zarodnikowe i nasienne wiąże się nie z dystrybucją, ale z rozmnażaniem. Metoda nasienna wyróżnia się w osobnej grupie, ponieważ jest uważana za kombinację rozmnażania przez zarodniki i gamety. Rozmnażanie nasion obejmuje kilka etapów: tworzenie zygot, gamet, zarodników, zarodków i nasion, a także rozprzestrzenianie się roślin.
Zmiana pokoleń
Życie roślin w postaci dwóch różnych pokoleń może mieć różne nazwy: zmiana form rozwoju, przemiana pokoleń itp. Zmiana dużej paproci i kiełka w przypadku paproci izosporowej jest przykład przemienności pokoleń, naznaczony fazami stanu dorosłego poszczególnych form. Te dwie formy różnią się wyglądem tak bardzo, że trudno w nich rozpoznać tę samą roślinę. Wzrost paproci jest bardzo trudny do zaobserwowania gołym okiem. U roślin okrytozalążkowych analogiem wzrostu jest woreczek zarodkowy, który jest niezwykle mały i ukryty w głębi kwiatu. Wśród niektórych grup glonów te formy osobników mają podobny wygląd, ale całkowicie różnią się cechami biologicznymi. Przemiana pokoleń występuje u prawie wszystkich roślin wyższych i ewolucyjnie rozwiniętych glonów.
Cykle życia roślin wyższych
Cykl życiowy roślin wyższych, z wyjątkiem mszaków, charakteryzuje się tym, że gametofit jest słabo rozwinięty, a sporofit zajmuje większość cyklu życiowego. Rośliny Bryophyte wyróżniają się tym, że sporofit rozwija się wewnątrz żeńskiego narządu płciowego i jest w ciągłym połączeniu z gametofitem. W przypadku mchów liściastych wygląda to jak pudełko zarodników wyrastające z wierzchołka gametofitu.
Pozostałe rośliny wyższe mają wyraźne sporofity, które są dużymi i złożonymi organizmami wielokomórkowymi z organami takimi jak listowie, łodygi i systemy korzeniowe. Większość roślin, o których człowiek myśli, mówiąc o skrzypach, paprociach lub innych grupach, to sporofity.
Cykle życia roślin kwitnących
Najbardziej postępowe pod względem ewolucji są rośliny kwitnące. Cykl życiowy roślin kwitnących charakteryzuje się tym, że często zarodek jest w stanie rozwinąć się z niezapłodnionego jaja (apomixis). Dominującą formą roślin kwitnących jest heterospory sporofit, który jest rośliną o liściach i łodydze. Gametofit męski jest reprezentowany przez ziarno pyłku, a gametofit żeński przez woreczek zarodkowy (rozwija się szybciej niż u nagonasiennych). Organem rozmnażania płciowego i bezpłciowego jest zmodyfikowany pęd - kwiat. Podstawy nasion są chronione przez ściany jajnika. Cykl życiowy rozwoju roślin z tej grupy kończy się po zapłodnieniu i wytworzeniu nasiona, w którym zarodek ma zapas składników odżywczych i nie jest zależny odczynniki zewnętrzne.
Cykle życiowe roślin nagonasiennych i okrytonasiennych
Do grupy nagonasiennych należą przedstawiciele drzew i krzewów iglastych. Większość z nich ma zmodyfikowane liście iglaste. Cykl życiowy nagonasiennych różni się tym, że mikrospory (pyłki) tworzą się w małych męskich szyszkach (pylnikach), a megaspory - u samic (zalążki). Gametofit męski powstaje z mikrospor, a gametofit żeński z megaspory. Cykl życiowy rośliny z tej grupy różni się tym, że zapłodnienie odbywa się za pomocą wiatru, który dostarcza pyłek do zalążków. Następnie w zalążku zaczyna rozwijać się zarodek, z którego powstaje nasiono. Leży na łuskach nasiennych i nie jest niczym pokryty. Nasiona wytwarzają nowy sporofit, z którego wyrasta nowa roślina.
Cykl życiowy roślin okrytonasiennych różni się tym, że ta grupa ma kwiat, w którym tworzą się zarodniki i następuje zapłodnienie gametofitów i rozwój nasion. Osobliwością tej grupy jest ochrona nasion, które są ukryte w owocu i chronione przed wpływem środowiska zewnętrznego.
Cykl życiowy roślin zarodnikowych
Rośliny zarodników nie kwitną, dlatego nazywane są również nie kwitnącymi. Występują w dwóch kategoriach:
- wyższy (paprocie, skrzypy, mchy, widłaki);
- niższa (glony, porosty).
Cykle życiowe roślin zarodnikowych, w zależności od gatunku, mogą przebiegać płciowo lub bezpłciowo. Oni nie sązdolny do rozmnażania płciowego bez udziału środowiska wodnego. Gametofit służy do rozmnażania płciowego, a sporofit do rozmnażania bezpłciowego. Istnieją dwie podgrupy roślin zarodnikowych: haploidalne i diploidalne. Podgrupa haploidów obejmuje mchy, skrzypy i paprocie, w których gametofit jest bardziej rozwinięty, a sporofit powstaje w postaci narośli. Podgrupa haploidów różni się tym, że sporofit ma w niej status podrzędny.
Cykle życia roślin: schematy
Mchy są przedstawicielami prymitywnego gatunku roślin wyższych. Mają bardzo warunkowy podział ciała na łodygę i liście, zamiast korzeni - nitkowate ryzoidy. Rosną w miejscach podmokłych, wilgotnych i bardzo silnie odparowują wilgoć. Rozmnażają się płciowo, sporofit zależy od gametofitu, zarodniki powstają w specjalnym pudełku, które znajduje się nad gametofitem i jest z nim związane.
Przedstawiciele paproci mają duże pierzaste liście (zarodnie znajdują się na spodzie). Roślina ma wyraźny system korzeniowy, a liść jest w rzeczywistości systemem rozgałęzień zwanym liściem lub przedpędem. Cykl życiowy rośliny z grupy paproci składa się z dwóch faz: płciowej i bezpłciowej.
Faza płciowa następuje z udziałem gamet, a bezpłciowa - zarodniki. Pokolenie bezpłciowe zaczyna się od diploidalnej zygoty, a pokolenie płci od haploidalnego zarodnika. Najważniejsza jest zmiana tych fazpętla.
