Размножение споровых растений
1. Чередование поколений
У всех наземных растений, некоторых наиболее высокоорганизованных водорослей и у мохообразных наблюдается чередование поколений. Бесполое поколение спорофит (размножается спорами) сменяется поколением гаметофитом (размножается половыми клетками – гаметами). Из-за чередования поколений «дети» не похожи на родительское растение, а похожи на поколение, которое предшествовало родителю. Отличие в поколениях заключается в способе их размножения.
У растения, которое размножается бесполым путем, есть очень маленькие клетки для размножения – споры (рис. 1).
Рис. 1. Споры папоротника
Споры, которые возникли у бесполого поколения растения, разносятся ветром, попадая в благоприятную среду, из них вырастает новое растение, которое размножается половым путем – гаметами, половыми клетками. Когда половые клетки, женская и мужская, объединяются, образуется зигота, а из нее вырастает снова бесполое поколение (рис. 2).
Рис. 2. Образование зиготы двумя половыми клетками
Именно так происходит чередования поколений из спорофита в гаметофит, а затем снова в спорофит (рис. 3.)
Рис. 3. Схема чередования поколений
Это чередование поколений будет встречаться при изучении размножения мха, папоротника, сосны, одуванчика. Сосна и одуванчик не относятся к споровым растениям, но у них тоже есть поры.
2. Цель чередования поколений
У бесполого и полового размножения есть свои преимущества и недостатки.
Преимущества бесполого размножения
- Участвует только один родитель, не требуется искать еще одно растение другого пола.
- Организм начинает развитие с больших размеров, а не из одной клетки. Например, срезав веточку растения, поставив ее в воду, она пустит корни, и после пересадки в почву будет уже целый новый организм, а не одна клетка.
Преимущество полового размножения
- Разнообразие потомков. В одном потомке объединены признаки от двух родителей.
Сперматозоид, мужская половая клетка несет информацию от одного родителя, а яйцеклетка, женская половая клетка, – от другого (рис. 4).
Рис. 4. Мужская и женская половые клетки
В процессе оплодотворения образуется зигота, несущая информацию двух половых клеток (рис. 5).
Рис. 5. Зигота
В результате чередования поколений у растений преимущества обоих видов размножения разделены между двумя поколениями, в процессе эволюции этот процесс оказался очень эффективным.
Что такое доминирующее поколение
Разные поколения в чередовании поколений могут отличаться по внешнему виду, размерам и длительности жизни. Существуют поколения, крупные по размерам, с большой продолжительностью жизни, а также маленькие по размерам, с недолгой продолжительностью жизни и менее самостоятельные. Крупные поколения называют доминирующими. Например, у мхов доминирующим является поколение-гаметофит (рис. 6), оно маленькое, в нем происходит фотосинтез. А спорофит мхов паразитирует на гаметофите (рис. 7), потому что не может обеспечить себя питательными веществами.
Рис. 6. Гаметофит кукушкиного льна
Рис. 7. Спорофит кукушкиного льна
У папоротников доминирующий вид – спорофит (рис. 8), а гаметофит очень маленький, с малой продолжительностью жизни (рис. 9).
Рис. 8. Спорофит папоротника
Рис. 9. Гаметофит папоротника
3. Заключение
На уроке мы разобрались, как размножаются растения, что такое чередования поколений.