Ο κύκλος ζωής ενός φυτού αποτελείται από τρία διαδοχικά στάδια:
- γέννηση;
- ανάπτυξη;
- reproduction.
Μπορεί να είναι απλό ή σύνθετο. Ένα παράδειγμα απλού κύκλου είναι η χλωρέλλα, η οποία αναπαράγεται με σπόρια. Αναπτυσσόμενο, αυτό το πράσινο φύκι γίνεται δοχείο για 4-8 αυτοσπόρια, τα οποία αναπτύσσονται μέσα στον οργανισμό της μητέρας και καλύπτονται με τη δική τους μεμβράνη. Αλλά μεταξύ των φυτών, ένας πολύπλοκος κύκλος ανάπτυξης είναι πιο συνηθισμένος, ο οποίος αποτελείται από 2-3 απλούς.
Χαρακτηριστικά των κύκλων ζωής των φυτών
Μια σημαντική ιδιότητα όλων των ζωντανών όντων είναι η ικανότητα αναπαραγωγής. Η μέθοδος αναπαραγωγής συμβαίνει:
- σεξουαλικό (gametes);
- ασεξουαλικό (σπόρια);
- φυτικό (μέρος του σώματος).
Σε πολύπλοκους κύκλους κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή υπάρχουν πάντα αρκετές ξεχωριστές φάσεις του γαμετή και του ζυγώτη. Ένας γαμετής είναι ένα ώριμο σεξουαλικό κύτταρο με ένα απλοειδές (συνηθισμένο) σύνολο χρωμοσωμάτων. Ένας ζυγώτης με διπλοειδές (διπλό) σύνολο σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της ένωσης δύο γαμετών. Ο ζυγώτης εξελίσσεται σε σπορόφυτο το οποίοπαράγει απλοειδή σπόρια. Από τα σπόρια - το γαμετόφυτο, το οποίο είναι αρσενικό και θηλυκό.
Για παράδειγμα, μπορούμε να πάρουμε μια ισοσπορώδη φτέρη, η οποία έχει δύο μορφές ατόμων - την ίδια τη φτέρη (σπορόφυτη) και την ανάπτυξή της (γαμετόφυτη). Ένα βλαστάρι είναι απόγονος ενήλικης φτέρης. Υπάρχει για πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, αλλά καταφέρνει να γεννήσει ένα μόνο μεγαλόφυλλο άτομο. Ο κύκλος ζωής ενός φυτού λόγω αυτού του χαρακτηριστικού της αναπαραγωγής αποτελείται από μια εναλλαγή γενεών: από ενήλικη φτέρη σε ανάπτυξη και ξανά σε ενήλικη φτέρη.
Μέθοδοι αναπαραγωγής
Τα περισσότερα φυτά αναπαράγονται σεξουαλικά. Σε αυτή την περίπτωση, ένας νέος οργανισμός σχηματίζεται από το ζυγώτη μετά τη γονιμοποίηση και την ένωση γαμετών (συγγαμία). Η παρθενογένεση - αναπαραγωγή χωρίς γονιμοποίηση - αναφέρεται επίσης στη σεξουαλική μέθοδο: ο θυγατρικός οργανισμός σχηματίζεται από έναν ισογαμίτη, ο οποίος κάνει τους ισογαμίτες και τα σπόρια να σχετίζονται. Η σεξουαλική αναπαραγωγή συνδυάζεται σχεδόν πάντα με άλλες μεθόδους - φυτική ή ασεξουαλική, αφού η ίδια χαρακτηρίζεται από χαμηλή παραγωγικότητα.
Ταυτόχρονα, αυτή η μέθοδος και η άφυλη αναπαραγωγή απαντώνται στις φτέρες και σε συνδυασμό με τη φυτική παραλλαγή - σε ορισμένα φύκια. Στα σπορόφυτα, ο σχηματισμός του γεννητικού κυττάρου συμβαίνει από ένα θυγατρικό ζυγώτη, με αποτέλεσμα αυτή η διαδικασία να μοιάζει περισσότερο με την αναπαραγωγή παρά με την αναπαραγωγή.
Με την ασεξουαλική αναπαραγωγή, σχηματίζονται ζωοσπόρια - κύτταρα χωρίς κυτταρικό τοίχωμα, τα οποία στα πολυκύτταρα φυτά βρίσκονται σε ειδικά σποραγγεία καιακίνητα κύτταρα - απλανοσπόρια. Ανεξάρτητα, αυτή η μέθοδος αναπαραγωγής είναι πολύ σπάνια στη φύση. Συνήθως συνδυάζεται με σεξουαλικό ή φυτικό.
Υπάρχουν 2 τύποι σπορίων: τα μιτοσπόρια, που εμφανίζονται κατά την ασεξουαλική αναπαραγωγή και τα μειοσπόρια, τα οποία εμφανίζονται κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή. Τα μιτοσπόρια εμφανίζονται με μίτωση, με αποτέλεσμα ένα άτομο παρόμοιο με τη μητέρα. Οι μειόσποροι σχηματίζονται με μείωση κατά τη βλάστηση του ζυγώτη ή στα σποραγγεία. Τα περισσότερα φυτά χαρακτηρίζονται και από τις δύο μεθόδους αναπαραγωγής, λόγω των οποίων προκύπτουν δύο διαφορετικές μορφές ατόμων.
Μέθοδος αγενούς πολλαπλασιασμού
Με τη βλαστική παραλλαγή της αναπαραγωγής, υπάρχει μια διαίρεση σε ακινέτες - κύτταρα με παχύ τοίχωμα. Συνίσταται στον διαχωρισμό κάποιου μέρους του από το μητρικό ποτό - ένα μπουμπούκι ή σώμα γόνου. Μερικά κατώτερα φυτά αναπαράγονται με αυτόν τον τρόπο, συμπεριλαμβανομένων των σαργασών, καφέ και κόκκινων φυκιών. Ακόμη και τα ανθοφόρα φυτά, όπως η πάπια, αναπαράγονται βλαστητικά. Μερικά από αυτά σχηματίζουν μπουμπούκια γόνου που πέφτουν στο έδαφος και ριζώνουν εκεί. Επίσης, οι οφθαλμοί μπορούν να διακλαδιστούν και να διαχωριστούν από το μητρικό φυτό. Στην αγγειόσπερμο ομάδα των φυτών, η ανάπτυξη βλαστών κάτω από το έδαφος από το ρίζωμα είναι πολύ συχνή.
Πολλαπλασιασμός των φυτών
Ένα από τα τελευταία στάδια της αναπαραγωγής είναι ο πολλαπλασιασμός των φυτών. Στη φύση, μπορεί να υπάρχουν 3 επιλογές για καθίζηση: έμβρυα, σπόρια και σπόροι. Σε εξαιρετικά σπάνιες περιπτώσεις, η εξάπλωση μπορεί να συμβεί με τη βοήθεια ζυγωτών. Περισσότερα Κ. Ο Linnaeus συσχέτισε την κατανομή σπόρων και σπορίων με μυογαμικά και φανερόγαμα φυτά. Ο δεύτερος τύπος περιλάμβανε μια ομάδα γυμνόσπερμων και αγγειόσπερμων και ο πρώτος τύπος περιλάμβανε όλες τις άλλες ομάδες, συμπεριλαμβανομένων των φυκιών, των βρύων και των φτερών.
Οι μέθοδοι αναπαραγωγής των φυτών έχουν ακολουθήσει μια μακρά εξελικτική πορεία από τη φυτική στην ασεξουαλική και τη σεξουαλική. Τώρα η διαίρεση των φυτών σε φυτά σπορίων και σπόρων δεν συνδέεται με τη διανομή, αλλά με την αναπαραγωγή. Η μέθοδος του σπόρου ξεχωρίζει σε ξεχωριστή ομάδα, αφού θεωρείται συνδυασμός αναπαραγωγής από σπόρια και γαμέτες. Ο πολλαπλασιασμός των σπόρων περιλαμβάνει διάφορα στάδια: τον σχηματισμό ζυγωτών, γαμετών, σπορίων, εμβρύων και σπόρων, καθώς και τη διασπορά των φυτών.
Εναλλαγή γενεών
Η ζωή των φυτών με τη μορφή δύο διαφορετικών γενεών μπορεί να έχει διαφορετικά ονόματα: αλλαγή μορφών ανάπτυξης, εναλλαγή γενεών κ.λπ. Η αλλαγή μιας μεγάλης φτέρης και ενός βλαστού στην περίπτωση μιας ισοσπόριας φτέρης είναι ένα παράδειγμα εναλλαγής γενεών, που χαρακτηρίζεται από τις φάσεις της ενήλικης κατάστασης των μεμονωμένων μορφών. Αυτές οι δύο μορφές είναι τόσο διαφορετικές στην εμφάνιση που είναι δύσκολο να αναγνωρίσουμε το ίδιο φυτό σε αυτές. Η ανάπτυξη της φτέρης είναι πολύ δύσκολο να δει κανείς με γυμνό μάτι. Στα αγγειόσπερμα, το ανάλογο της έκφυσης είναι ο εμβρυϊκός σάκος, ο οποίος είναι εξαιρετικά μικρός και κρυμμένος στα βάθη του άνθους. Μεταξύ ορισμένων ομάδων φυκιών, αυτές οι μορφές ατόμων είναι παρόμοιες στην εμφάνιση, αλλά διαφέρουν εντελώς ως προς τα βιολογικά χαρακτηριστικά. Η εναλλαγή των γενεών συμβαίνει σχεδόν σε όλα τα ανώτερα φυτά και τα εξελικτικά ανεπτυγμένα φύκια.
Κύκλοι ζωής ανώτερων φυτών
Ο κύκλος ζωής των ανώτερων φυτών, εκτός από τα βρυόφυτα, χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι το γαμετόφυτο είναι ελάχιστα αναπτυγμένο και το σπορόφυτο καταλαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος του κύκλου ζωής. Τα βρυόφυτα φυτά διακρίνονται από το γεγονός ότι το σπορόφυτο αναπτύσσεται μέσα στο γυναικείο γεννητικό όργανο και βρίσκεται σε συνεχή σύνδεση με το γαμετόφυτο. Στην περίπτωση των φυλλωδών βρύων, μοιάζει με κουτί σπορίων που αναπτύσσεται από την κορυφή του γαμετόφυτου.
Τα υπόλοιπα ανώτερα φυτά έχουν έντονα σπορόφυτα, τα οποία είναι μεγάλοι και πολύπλοκοι πολυκύτταροι οργανισμοί με όργανα όπως το φύλλωμα, οι μίσχοι και τα ριζικά συστήματα. Τα περισσότερα από τα φυτά που σκέφτεται κάποιος όταν μιλάει για αλογοουρές, φτέρες ή άλλες ομάδες είναι σπορόφυτα.
Κύκλοι ζωής των ανθοφόρων φυτών
Τα πιο προοδευτικά όσον αφορά την εξέλιξη είναι τα ανθοφόρα φυτά. Ο κύκλος ζωής των ανθοφόρων φυτών χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι συχνά το έμβρυο μπορεί να αναπτυχθεί από ένα μη γονιμοποιημένο ωάριο (apomixis). Η κυρίαρχη μορφή των ανθοφόρων φυτών είναι το ετερόσπορο σπορόφυτο, που είναι φυτό με φύλλα και μίσχο. Το αρσενικό γαμετόφυτο αντιπροσωπεύεται από έναν κόκκο γύρης και το θηλυκό γαμετόφυτο από τον εμβρυϊκό σάκο (αναπτύσσεται πιο γρήγορα από ότι στα γυμνόσπερμα). Το όργανο τόσο της σεξουαλικής όσο και της ασεξουαλικής αναπαραγωγής είναι ένας τροποποιημένος βλαστός - ένα λουλούδι. Τα βασικά στοιχεία των σπόρων προστατεύονται από τα τοιχώματα της ωοθήκης. Ο κύκλος ζωής της ανάπτυξης των φυτών αυτής της ομάδας τελειώνει μετά τη γονιμοποίηση και το σχηματισμό ενός σπόρου, το έμβρυο στο οποίο έχει παροχή θρεπτικών συστατικών και δεν εξαρτάται απόεξωτερικοί παράγοντες.
Κύκλοι ζωής των γυμνόσπερμων και των αγγειόσπερμων
Η ομάδα των γυμνόσπερμων περιλαμβάνει εκπροσώπους κωνοφόρων δέντρων και θάμνων. Τα περισσότερα από αυτά έχουν τροποποιημένα φύλλα που μοιάζουν με βελόνα. Ο κύκλος ζωής των γυμνόσπερμων διαφέρει στο ότι τα μικροσπόρια (γύρη) σχηματίζονται σε μικρούς αρσενικούς κώνους (ανθήρες) και τα μεγασπόρια - στα θηλυκά (ωάρια). Το αρσενικό γαμετόφυτο σχηματίζεται από τα μικροσπόρια και το θηλυκό γαμετόφυτο από τα μεγάσπορα. Ο κύκλος ζωής ενός φυτού από αυτήν την ομάδα διαφέρει στο ότι η γονιμοποίηση γίνεται με τη βοήθεια του ανέμου, ο οποίος μεταφέρει τη γύρη στα ωάρια. Μετά από αυτό, ένα έμβρυο αρχίζει να αναπτύσσεται μέσα στο ωάριο και σχηματίζεται ένας σπόρος από αυτό. Ξαπλώνει στα λέπια του σπόρου και δεν καλύπτεται από τίποτα. Ο σπόρος παράγει ένα νέο σπορόφυτο, από το οποίο αναπτύσσεται ένα νέο φυτό.
Ο κύκλος ζωής των αγγειόσπερμων διαφέρει στο ότι αυτή η ομάδα έχει ένα λουλούδι στο οποίο σχηματίζονται σπόρια και γονιμοποίηση γαμετόφυτων και ανάπτυξη σπόρων. Η ιδιαιτερότητα αυτής της ομάδας είναι στην προστασία των σπόρων, οι οποίοι είναι κρυμμένοι μέσα στον καρπό και προστατεύονται από τις επιπτώσεις του εξωτερικού περιβάλλοντος.
Κύκλος ζωής των φυτών σπορίων
Τα φυτά σπορίων δεν ανθίζουν, επομένως ονομάζονται και μη ανθισμένα. Διατίθενται σε δύο κατηγορίες:
- υψηλότερο (φτέρες, αλογοουρές, βρύα, βρύα κλαμπ);
- κάτω (φύκια, λειχήνες).
Οι κύκλοι ζωής των φυτών σπορίων, ανάλογα με το είδος, μπορεί να είναι σεξουαλικά ή ασεξουαλικά. Δεν είναιμπορεί να αναπαραχθεί σεξουαλικά χωρίς τη συμμετοχή του υδάτινου περιβάλλοντος. Το γαμετόφυτο χρησιμοποιείται για τη σεξουαλική αναπαραγωγή και το σπορόφυτο χρησιμοποιείται για την ασεξουαλική αναπαραγωγή. Υπάρχουν δύο υποομάδες φυτών σπορίων: απλοειδή και διπλοειδή. Η απλοειδής υποομάδα περιλαμβάνει βρύα, αλογοουρές και φτέρες, στις οποίες το γαμετόφυτο είναι πιο ανεπτυγμένο και το σπορόφυτο σχηματίζεται με τη μορφή ανάπτυξης. Η απλοειδής υποομάδα διαφέρει στο ότι το σπορόφυτο έχει μια δευτερεύουσα κατάσταση σε αυτό.
Κύκλοι ζωής των φυτών: σχήματα
Τα βρύα είναι εκπρόσωποι ενός πρωτόγονου είδους ανώτερων φυτών. Έχουν μια πολύ υπό όρους διαίρεση του σώματος σε στέλεχος και φύλλα, αντί για ρίζες - νηματώδεις ριζοειδή. Αναπτύσσονται σε ελώδη, υγρά μέρη και εξατμίζουν πολύ έντονα την υγρασία. Αναπαράγονται σεξουαλικά, το σπορόφυτο εξαρτάται από το γαμετόφυτο, τα σπόρια σχηματίζονται σε ένα ειδικό κουτί που βρίσκεται πάνω από το γαμετόφυτο και σχετίζεται με αυτό.
Οι εκπρόσωποι των φτέρων έχουν μεγάλα πτεροειδή φύλλα (τα σποράγγια βρίσκονται στην κάτω πλευρά). Το φυτό έχει ένα έντονο ριζικό σύστημα και το φύλλο είναι στην πραγματικότητα ένα σύστημα κλαδιών που ονομάζεται φύλλων ή προβλαστών. Ο κύκλος ζωής ενός φυτού της ομάδας της φτέρης αποτελείται από δύο φάσεις: τη σεξουαλική και την ασεξουαλική.
Η σεξουαλική φάση εμφανίζεται με τη συμμετοχή γαμετών και ασεξουαλικών σπορίων. Η ασεξουαλική γενιά ξεκινά με διπλοειδή ζυγώτη και η σεξουαλική γενιά με απλοειδή σπόρο. Η αλλαγή αυτών των φάσεων είναι το κύριο μέροςβρόχος.
