Особенности размножения высших растений

Рассматривая современные нам высшие растения, мы находим сре­ди них и высокоорганизованные формы, хорошо приспособленные к жиз­ни на суше, и целый ряд примитивных представителей, не расчлененных на стебель и листья, не имеющих корней, лишенных проводящей системы и т.д. Например, печеночники – представители моховидных – не имеют расчленения на стебель и лист. У всех моховидных отсутст­вуют корни. Таким образом, наличие вегетативных органов не являет­ся единственным критерием принадлежности к высшим растениям. Пер­венствующее значение имеют органы размножения и особенности цикла воспроизведения.

Половые органы высших растений: мужские – антеридии и женские – архегонии – всегда многоклеточны .

Антеридии - небольшие овальные или шаровидные тельца. В них развиваются специальные клетки, из которых затем возникают мужские гаметы - подвижные сперматозоиды, снабженные жгутиками. При созре­вании антеридии вскрываются, и сперматозоиды выходят наружу. Ак­тивно двигаясь в жидкой среде, сперматозоиды подплывают к архегониям.

Архегонии - небольшие колбообразные тельца, состоящие из ниж­ней расширенной части - брюшка и верхней, суженной - шейки. В брю­шке помещается неподвижная женская гамета - яйцеклетка.

Такие антеридии и архегонии являются исходными и имеются у более простых высших растений. В процессе эволюции высших растений они претерпевают упрощение, редукцию.

Характерной чертой высших растений является наличие правиль­ной смены поколений в цикле их развития. В жизни растений четко прослеживаются две фазы развития, закономерно сменяющие друг друга, - гаметофаза и спорофаза. Гаметофит - половое поколение, на котором образуются половые органы - антеридии и архегонии, - сме­няется бесполым поколением - спорофитом, на котором формируются органы бесполого размножения - спорангии. В спорангиях образуются споры. Спора - это мельчайшая структура, служащая для размножения.

Для образования спор не нужен процесс оплодотворения. Спорофит всегда диплоиден, каждая его клетка содержит двойной набор хромо­сом. У всех высших растений гаметофаза начинается с редукционного деления, которое происходит при образовании спор в спорангии. Спо­ра гаплоидна, и от нее начинается развитие гаметофита. Гаметофит всегда гаплоиден, все его клетки имеют одинарный набор хромосом. Переход от гаплоидного состояния к диплоидному, или к диплофазе, наблюдается при оплодотворении. Зигота диплоидна. В дальнейшем из нее развивается спорофит.

Гаметофиты растений обеспечивают половое размножение. Гаметофитам высших споровых растений (мхов, папоротников, хвощей и плаунов) нужна вода, которая позволяет подвижным сперматозоидам достичь архегониев с яйцеклетками, поэтому гаметофиты высших спо­ровых маленького размера, "прижимаются" к земле, но тем не менее являются самостоятельными организмами. Мужские гаметы семенных ра­стений неподвижны, для полового процесса не нужна вода. У семенных растений гаметофит редуцируется, утрачивает самостоятельность и полностью зависит от спорофита. Чередование поколений у семенных растений трудно распознать.

Чередование поколений свойственно всем зеленым растениям, на­ходящимся на более высокой ступени развития, чем водоросли. Таким образом растения разрешили проблему полового размножения на суше. Детально особенности циклов воспроизведения будут рассмотрены при изучении соответствующих отделов высших растений.

РАЗНООБРАЗИЕ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ

Органы высших растений имеют сложное строение. Для нормального функционирования двух разделенных пространством органов - корня и листа - необходима проводящая система. Все органы и ткани разви­лись, конечно, не сразу. Можно выделить несколько направлений, прослеживающих эволюционную продвинутость растений:

от простейших типов проводящей системы к более сложной;

от мелколистности к крупнолистности;

от равноспоровости к разноспоровости;

редукцию гаметофита в цикле воспроизведения и возрастание

степени зависимости его от спорофита.