Жизненные циклы растений

Жизненные циклы растений

Жизненные циклы растений. Гаметофит и спорофит

• Жизненный цикл   — закономерная смена всех поколений, характерных для данного вида живых организмов.
• Поколение  — различающиеся по строению, образу жизни и способу размножения формы одного вида, сменяющиеся в процессе его жизненного цикла.

• У растений есть разнообразие жизненных циклов, однако в любом из них можно выделить два поколения: 
• спорофит  (от др.-греч.  spora  [спо́ра] — «посев» и  phyton  [фи́тон] — «растение»), обеспечивающий бесполое размножение;
• гаметофит  (от др.-греч.  gametes  [гаме́тэс] — «супруги» и  phyton  [фи́тон] — «растение»), отвечающий за половое размножение.

Общая схема жизненного цикла растений

Смысл полового и бесполого размножений

• Половым размножением  называют процесс, характерный для большинства эукариотических организмов и связанный с развитием новых организмов из половых клеток (гамет).  Бесполое размножение  происходит без участия половых клеток.
• Обычно при половом размножении в геноме потомка объединяются гены двух разных организмов — родителей. Таким образом, при половом размножении создаются новые комбинации генов, то есть повышается генетическое разнообразие потомства и, соответственно, увеличиваются шансы приспособиться к разнообразным условиям среды. 
• Биологическая роль бесполого размножения заключается в быстром размножении и расселении организмов, идентичных по своим наследственным качествам материнскому (клонов). 

• Гаметофит развивается из споры и производит гаметы — половые клетки. Процесс слияния половых клеток называют оплодотворением, а образовавшуюся при слиянии гамет клетку — зиготой. Спорофит развивается из зиготы и производит споры — клетки, служащие для бесполого размножения.
• У большинства растений в жизненном цикле преобладает бесполое поколение (как по размеру, так и по времени жизни), но у споровых растений встречаются жизненные циклы с преобладанием полового поколения или с равноправным существованием обоих поколений.
• У низших растений — водорослей — встречаются разнообразные типы жизненных циклов. Так, преобладание спорофита характерно для фукуса и ламинарии (бурые водоросли), диатомовых и некоторых зелёных водорослей (кодиум, кладофора). Гаметофит и спорофит, не имеющие выраженных морфологических отличий, есть у улотрикса и ульвы (зелёные водоросли). У хламидомонады, хары и спирогиры в жизненном цикле преобладает гаметофит, а спорофит существует только в виде зиготы, которая сразу же делится мейозом и даёт споры. У красных водорослей гаметофит и спорофит обычно срастаются и образуют единый таллом.

Ламинария (преобладает спорофит)

Улотрикс (одинаковое преобладание гаметофита и спорофита)

Хламидомонада (преобладает гаметофит)

Мхи (преобладание гаметофита)

• У мхов привычные нам зелёные растения — это гаметофиты. Спорофит мхов лишён самостоятельности и развивается прямо на гаметофите. Он состоит из ножки и коробочки, не способен к фотосинтезу или быстро теряет способность фотосинтезировать и живёт за счёт гаметофита. Внутри коробочки образуются споры, которые дают начало новым зелёным растениям мха. Таким образом, преобладающей стадией в жизненном цикле мхов является гаметофит.

• Основная жизненная стадия у споровых сосудистых растений — спорофит. На листьях папоротников и на листочках спороносных колосков хвощей и плаунов образуются спорангии, в которых в результате мейоза формируются одноклеточные споры. Разлетаясь и попадая в подходящие условия, они дают начало гаметофиту — заростку. На заростках формируются половые клетки (гаметы) и происходит оплодотворение. Прямо на гаметофите из зиготы начинает развиваться спорофит, гаметофит впоследствии погибает.

Хвощи (преобладает спорофит)

Плаун (преобладает спорофит)

Папоротники (преобладает спорофит)

•   У семенных растений самостоятельного гаметофита практически не существует. Мужской гаметофит — это пыльцевое зерно, а женский — группа клеток (зародышевый мешок у цветковых и первичный эндосперм у голосеменных). После оплодотворения развивающийся из зиготы зародыш семени (будущий спорофит) проходит первые этапы развития под защитой материнского организма — внутри семени и плода.

Голосеменные- сосна (преобладает спорофит)

Покрытосеменные-яблоня(преобладает спорофит)