Насінне, спорове й вегетативне розмноження рослин. Запилення.

Розмноження є, однією з найважливіших особливостей живих організмів.

Розмноження — це процес відтворення собі подібних, що забезпечує спадковість життя.

Значення розмноження:

- розповсюдження рослин;

- заселення нових територій;

- продовження життя на Землі.

Організм, який виникає внаслідок розмноження, називають дочірнім, або нащадком. Під час ромзноження нащадки отримують від батьків спадкову інформацію. Більшість рослин розмножуються статево і нестатево.

Статеве розмноження – це спосіб розмноження при якому відбувається злиття чоловічої та жіночої статевих клітин ( гамет) з утворенням зиготи з якої розвивається нова рослина.

1. Статеве – за участю статевих клітин з обов’язковим заплідненням.

В рослинному організмі утворюються так звані статеві клітини (гамети):

• жіночі — яйцеклітини,

• чоловічі — сперматозоїди.

У статевих клітинах кількість хромосом удвічі менша (гаплоїдний набір хромосом), ніж у звичайних клітинах (містять диплоїдний набір хромосом).

При заплідненні чоловіча і жіноча клітини зливаються й утворюється зигота (запліднена яйцеклітина). Зигота ділиться, утворюється зародок, який розвивається всередині насінини, а при певних умовах проростає і дає початок новому організму.

У покритонасінних рослин утворюються гамети, відбувається запилення і запліднення за допомогою спеціального органа — квітки.

Переваги статевого розмноження рослин над нестатевим:

• всі нові особини успадковують характерні ознаки обох батьківських особин;

Нестатеве розмноження відбувається без участі спеціалізованих статевих клітин (окремими нестатевими клітинами або багатоклітинними частинами свого тіла).

У випадку нестатевого розмноження злиття клітин непотрібне: у ньому бере участь лише одна особина. Водночас може швидко утворюватися велика кількість нащадків, що є генетично подібними.

1. Нестатеве– процес відтворення нових особин без участі статевих клітин (гамет) та без запліднення. здійснюється за участю нестатевих (соматичних) рослинних клітин:

а) спорами або зооспорами – особливими спеціалізованими клітинами, які містять незначну кількість поживних речовин і вкриті захисною і досить міцною оболонкою (папороті, хвощі, плауни, мохи, водорості);

б) поділ клітини навпіл - відбувається шляхом утворення з однієї, так званої, материнської клітини двох інших — дочірніх (одноклітинні водорості);

в) вегетативне - розмноження за допомогою вегетативних органів, їх частин чи видозмін:

У вищих спорових рослин нестатеве розмноження забезпечують спорангії, у яких формуються спори — спеціалізовані (нестатеві) клітини, оточені захисними оболонками. Крім нестатевого розмноження, спори також забезпечують переживання несприятливих періодів і поширення. Коли спора потрапляє у сприятливі умови, вона проростає, з часом утворюючи нову рослину.

Поширеною формою нестатевого розмноження рослин є вегетативне. Воно зумовлене тим, що значна частина клітин рослинного організму зберігає здатність ділитися й утворювати нові тканини, а отже, відновлювати цілий організм.

Вегетативне розмноження відбувається шляхом відоктремлення певнних частин від материнського організму рослини.

При вегетативному розмноженні від материнського організму відокремлюється група нестатевих клітин. У максимальному варіанті можна взяти декілька клітин і на поживному середовищі виростити з них цілу рослину. У рослинництві це має назву культура клітин (калюс). У такий спосіб розмножують багато кімнатних і декоративних рослин.

Ростки у пробірках

У вищих рослин вегетативне розмноження відбувається за рахунок вегетативних органів, насамперед частин пагонів або їхніх видозмін (кореневищ, цибулин, підземних стеблових бульб, вусів). Кореневищами розмножуються багаторічні трави (пирій, конвалія, особ), цибулинами — проліски, часник, цибуля, тюльпани, нарциси. Деякі види рослин (картопля, топінамбур, або земляна груша) розмножуються підземними стебловими бульбами. Наземними повзучими пагонами — вусами — розмножуються пестач і суниці.

Багато рослин розмножуються стебловими живцями — ділянками пагонів, на яких розташовані бруньки (верба, тополя, вільха). Можливе розмноження й кореневими живцями. При цьому з додаткових бруньок, які закладаються на коренях певних видів рослин (наприклад, вишні, сливи, малини, обліпихи), можуть утворюватися паростки, що дають початок новій рослині. Такі рослини, як сенполія або бегонія, здатні розмножуватися листковими живцями.

Розмноження стебловими живцями

Розмноження кореневими живцями

Розмноження листковими живцями

Цікаво розмножуються рослини каланхое. Між зубчиками м'ясистого листка з особливих бруньок (їх називають вивідковими) розвиваються маленькі рослини з повітряними коренями. Вони згодом обпадають і укорінюються в ґрунті.

Розмноження вивідковими листковими бруньками

Унаслідок вегетативного розмноження з батьківського організму утворюються нові, зазвичай числені, дочірні особини. При цьому кожна дочірня особина подібна до батьківської за спадковими ознаками. Вегетативне розмноження сприяє швидкому зростанню чисельності виду та його розселенню.

Порівняльна характеристика нестатевого і статевого розмноження

Характеристика способів запилення рослин :

У рослин виділяють особливі пристосування до самозапилення та перехресного запилення, які сформувалися в процесі еволюції для забезпечення розмноження.

Пристосування до самозапилення (автогамії)

Самозапилення — це перенесення пилку з тичинок на приймочку маточки тієї самої квітки.

• Клейстогамія: квітки взагалі не розкриваються (залишаються закритими), і запилення відбувається всередині бутона (наприклад, у фіалки дивної чи деяких видів гороху).

• Одночасне дозрівання: тичинки та маточка в двостатевій квітці дозрівають одночасно.

• Просторове розташування: тичинки часто розташовані вище або безпосередньо біля приймочки маточки, щоб пилок легко осипався на неї.

• Будова квітки: квітки зазвичай невеликі, непомітні, без запаху та нектару, оскільки їм не потрібно залучати зовнішніх агентів (комах чи вітер).

• Приклади рослин: пшениця, ячмінь, овес, горох, квасоля.

Пристосування до перехресного запилення (алогамії)

Перехресне запилення — це перенесення пилку з тичинки однієї квітки на приймочку маточки іншої квітки (на тій самій або іншій рослині). Воно забезпечує генетичне різноманіття та вищу життєздатність нащадків.

Для цього існують спеціальні механізми (зокрема захист від самозапилення) та адаптації до певних агентів:

1. Механізми запобігання самозапиленню

• Дихогамія: різночасне дозрівання тичинок і маточок в одній квітці (протандрія — сперчатку визрівають тичинки; протогінія — сперчатку визріває маточка).

• Гетеростилія (різностовпчиковість): різна довжина тичинок і маточок у різних квітках одного виду, що ускладнює потрапляння власного пилку.

• Одностатевість квіток: поділ на чоловічі (тичинкові) та жіночі (маточкові) квітки на одній рослині (однодомні, як-от кукурудза, огірок) або на різних рослинах (дводомні, як-от верба, тополя, коноплі).

• Фізіологічна несумісність: власний пилок не проростає на приймочці маточки тієї самої квітки.

2. Пристосування за типами перенесення пилку

• Комахозапильні (ентомофілія):

  • Яскраві пелюстки оцвітини для приваблення комах.

  • Наявність нектару та приємного аромату.

  • Великий, липкий або шорсткий пилок, який легко чіпляється до тіла бджіл, джмелів чи метеликів.

  • Приклади: яблуня, груша, липа, соняшник.

• Вітрозапильні (анемофілія):

  • Дрібні, непомітні квітки без запаху та нектару.

  • Утворення величезної кількості сухого, легкого пилку.

  • Довгі тичинкові нитки та пишні, часто перисті приймочки маточок, що добре вловлюють пилок з повітря.

  • Цвітіння зазвичай відбувається навесні до розпускання листків, щоб листя не заважало руху повітря.

  • Приклади: жито, кукурудза, береза, дуб, ліщина.

  • Водозапильні (гідрофілія):

  • Пилок не тоне у воді, часто має ниткоподібну форму для кращого захоплення приймочкою.

  • Приклади: валіснерія, кушир, стрілолист.

• Птахозапильні (орнітофілія) та кажанозапильні:

  • Яскраві (найчастіше червоні) квітки без аромату (у птахів слабкий нюх), але з великою кількістю рідкого нектару.

  • Квітки, що запилюються кажанами, розпускаються вночі, мають світле забарвлення та специфічний запах.

Переваги самозапилення :

не залежить від зовнішніх умов, гарантує запилення в несприятливу погоду.

Недоліки самозапилення

не забезпечує генетичного розмаїття, що може призвести до ослаблення виду.

Переваги перехресного запилення :

створює більшу генетичну різноманітність, що підвищує адаптивність рослин.

Недоліки перехресного запилення :

залежить від наявності запилювачів та сприятливих умов.

Наукові назви видів запилення включають: самозапилення (автогамія) і перехресне запилення (анемофілія (вітром), ентомофілія (комахами), орнітофілія (птахами), хіроптерофілія (кажанами), гідрофілія (водою) та інші види зоогамії (за допомогою тварин).

Опрацювати стор. 25-29, виконати домашнє завдання на стор. 29-30.