Бесполое размножение

В процессе развития растительного мира бесполое размножение возникло раньше полового размножения.

У высших растений бесполое размножение осуществляется с помощью спор (n). При этом участвует только одна особь (спорофит (2n)), способная к образованию спор. Споры формируются в специальных органах – спорангиях.

У высших растений спорангии многоклеточные и их клетки дифференцированы. Внутренние клетки составляют образовательную (спорогенную) ткань – археспорий, наружные образуют стенку, защищающую археспорий от влияния внешней среды, главным образом, от иссушения.

Из археспория образуются материнские клетки спор (спороциты), из которых в результате мейоза возникают тетрады спор, покрытые оболочкой. Вскоре после образования, споры, собранные в тетрады, формируют собственные оболочки. Споры разносятся ветром, водой, животными. В благоприятных условиях из споры развивается заросток, или гаметофит (n). Способность без слияния с другой клеткой прорастать в новый организм и является особенностью споры.

Растения, у которых споры одинаковы по размерам и физиологическим особенностям, называются равноспоровыми (некоторые плауны, хвощи, папоротники).

Однако, на одной и той же особи или на разных особях одного вида могут образовываться споры различные по размерам и физиологическим особенностям: мелкие – микроспоры и крупные – макроспоры (мегаспоры). Это разноспоровые растения (некоторые плауны, папоротники, все голосеменные и покрытосеменные). Так, у покрытосеменных растений микроспоры формируются в микроспорангиях – пыльцевых мешках (гнездах), а макроспоры – в макроспорангиях – нуцеллусе семязачатка.

Микроспора прорастает в мужской заросток (гаметофит), мегаспора – в женский заросток (гаметофит).

Бесполое размножение приводит к увеличению численности особей данного вида, но не сопровождается повышением генетического разнообразия внутри вида, т.е. наследственные качества передаются, не изменяясь, и могут легко закрепляться в ряде поколений. Новые признаки, которые могут оказаться полезными при изменении условий среды, появляются только в результате мутаций.

Половое размножение и воспроизведение

Основу полового размножения и воспроизведения составляет половой процесс – слияние мужской и женской половых клеток (гамет (n)), в результате чего восстанавливается диплоидность – образуется зигота (2n), дающая начало зародышу спорофита.

О половом размножении говорят в тех случаях, когда на гаметофите развивается несколько зародышей, а, следовательно, и несколько спорофитов.

О половом воспроизведении говорят, когда на гаметофите образуется единственный зародыш спорофита, который в дальнейшем и обеспечивает размножение растения. Большинству высших растений свойственно половое воспроизведение.

Гаметофит (n) – это организм, на котором в гаметангиях формируются гаметы. Гаметофиты равноспоровых растений обычно обоеполы и формируют как мужские, так и женские гаметангии. У разноспоровых растений из микроспор вырастают гаметофиты с мужскими гаметангиями – антеридиями, а из макроспор – гаметофиты с женскими гаметангиями – архегониями. Но это кроме покрытосеменных растений. У них безархегониальный женский гаметофит – зародышевый мешок и безантеридиальный мужской гаметофит – пыльцевое зерно.

Женская гамета – яйцеклетка – крупная, неподвижная. Мужская гамета – маленькая, либо со жгутиками, подвижная – сперматозоид (мхи, хвощи, папоротники, плауны), либо без них – спермий (голосеменные и покрытосеменные). Сперматозоид может достичь яйцеклетки только в присутствии капельно-жидкой воды, а спермий попадает в яйцеклетку с помощью пыльцевой трубки. При слиянии женской и мужской гамет образуется зигота. Из зиготы развивается зародыш спорофита.

Половой процесс обеспечивает генетическую изменчивость организмов из поколения в поколение, т.е. образовавшаяся при половом воспроизведении и размножении особь генетически не тождественна ни одному из своих родителей. Это дает виду возможность бороться за выживание при естественном отборе.