Cicul de viață al unei plante constă din trei etape succesive:
- naștere;
- dezvoltare;
- reproducție.
Poate fi simplu sau complex. Un exemplu de ciclu simplu este chlorella, care se reproduce prin spori. În curs de dezvoltare, această algă verde devine un recipient pentru 4-8 autospori, care cresc în interiorul organismului mamei și se acoperă cu propria lor membrană. Dar în rândul plantelor, este mai frecvent un ciclu de dezvoltare complex, care constă din 2-3 simple.
Caracteristici ale ciclurilor de viață ale plantelor
O proprietate importantă a tuturor viețuitoarelor este capacitatea de a se reproduce. Metoda de reproducere are loc:
- sexual (gameți);
- asexuat (spori);
- vegetative (parte a corpului).
În ciclurile complexe din timpul reproducerii sexuale, există întotdeauna mai multe faze separate ale gametului și zigotului. Un gamet este o celulă sexuală matură cu un set haploid (obișnuit) de cromozomi. Un zigot cu un set diploid (dublu) se formează ca urmare a unirii a doi gameți. Zigotul se dezvoltă într-un sporofit careproduce spori haploizi. Din spori - gametofitul, care este masculin și feminin.
De exemplu, putem lua o ferigă isosporă, care are două forme de indivizi - feriga în sine (sporofit) și creșterea ei (gametofit). Un vlăstar este descendentul ferigilor adulte. Există pentru o perioadă foarte scurtă, dar reușește să dea naștere unui singur individ cu frunze mari. Ciclul de viață al unei plante datorită acestei caracteristici de reproducere constă într-o alternanță de generații: de la o ferigă adultă la o creștere și din nou la o ferigă adultă.
Metode de reproducere
Majoritatea plantelor se reproduc sexual. În acest caz, din zigot se formează un nou organism după fecundare și unirea gameților (singamie). Partenogeneza - reproducerea fără fertilizare - se referă și la metoda sexuală: organismul fiică este format dintr-un izogamet, care face ca izogameții și sporii să fie înrudiți. Reproducerea sexuală este aproape întotdeauna combinată cu alte metode - vegetativă sau asexuată, deoarece ea însăși se caracterizează printr-o productivitate scăzută.
În același timp, această metodă și reproducerea asexuată se găsesc la ferigi, iar împreună cu varianta vegetativă - la unele alge. La plantele cu semințe, formarea celulei germinale are loc dintr-un zigot fiică, drept urmare acest proces seamănă mai mult cu reproducerea decât cu reproducerea.
Odată cu reproducerea asexuată, se formează zoospori - celule fără perete celular, care la plantele multicelulare sunt în sporangi speciale șicelule imobile – aplanospori. În mod independent, această metodă de reproducere este foarte rară în natură. De obicei, este combinat cu sexual sau vegetativ.
Există 2 tipuri de spori: mitospori, care apar în timpul reproducerii asexuate, și meiospori, care apar în timpul reproducerii sexuale. Mitosporii apar prin mitoză, rezultând un individ asemănător cu mama. Meiosporii se formează prin meioză în timpul germinării zigotului sau în sporangi. Majoritatea plantelor se caracterizează prin ambele metode de reproducere, datorită cărora se obțin două forme diferite de indivizi.
Metoda de propagare vegetativă
Cu varianta vegetativă a reproducerii, există o diviziune în akinete - celule cu pereți groși. Constă în separarea unei părți din lichiorul-mamă - un mugure sau corp de puiet. Unele plante inferioare se reproduc în acest fel, inclusiv sargasso, alge maro și roșii. Chiar și plantele cu flori, cum ar fi lintia de rață, se reproduc vegetativ. Unii dintre ei formează muguri de puiet care cad la pământ și prind rădăcini acolo. De asemenea, mugurii se pot ramifica și se pot separa de planta mamă. În grupul de plante angiosperme, dezvoltarea lăstarilor sub pământ din rizom este foarte frecventă.
Propagarea plantelor
Una dintre etapele finale ale reproducerii este înmulțirea plantelor. În natură, pot exista 3 opțiuni de decontare: embrioni, spori și semințe. În cazuri extrem de rare, răspândirea se poate produce cu ajutorul zigoților. Mai mult K. Linnaeus a asociat distribuția semințelor și sporilor cu plantele miogame și fanerogame. Al doilea tip a inclus un grup de gimnosperme și angiosperme, iar primul tip a inclus toate celel alte grupuri, inclusiv alge, mușchi și ferigi.
Metodele de reproducere a plantelor au parcurs o lungă cale evolutivă de la vegetativ la asexuat și sexual. Acum, împărțirea plantelor în plante cu spori și semințe este asociată nu cu distribuția, ci cu reproducerea. Metoda semințelor iese în evidență într-un grup separat, deoarece este considerată o combinație de reproducere prin spori și gameți. Înmulțirea semințelor include mai multe etape: formarea zigoților, gameților, sporilor, embrionilor și semințelor, precum și dispersarea plantelor.
Alternarea generațiilor
Viața plantelor sub forma a două generații diferite poate avea denumiri diferite: schimbarea formelor de dezvoltare, alternarea generațiilor etc. Schimbarea unei ferigă mari și a unui vlăstar în cazul unei ferigă izosporă este un exemplu de alternanță de generații, marcat de fazele stării adulte a formelor individuale. Aceste două forme sunt atât de diferite ca aspect, încât este dificil să recunoști aceeași plantă în ele. Creșterea ferigilor este foarte greu de văzut cu ochiul liber. La angiosperme, analogul excrescentului este sacul embrionar, care este extrem de mic și ascuns în adâncul florii. Printre unele grupuri de alge, aceste forme de indivizi sunt similare ca aspect, dar diferă complet în caracteristicile biologice. Alternarea generațiilor are loc la aproape toate plantele superioare și algele dezvoltate evolutiv.
Cicurile de viață ale plantelor superioare
Ciclul de viață al plantelor superioare, cu excepția briofitelor, se caracterizează prin faptul că gametofitul este slab dezvoltat, iar sporofitul ocupă cea mai mare parte a ciclului de viață. Plantele briofite se disting prin faptul că sporofitul se dezvoltă în interiorul organului genital feminin și se află în legătură continuă cu gametofitul. În cazul mușchilor cu frunze, arată ca o cutie de spori care crește din vârful gametofitului.
Restul plantelor superioare au sporofite pronunțate, care sunt organisme multicelulare mari și complexe, cu organe precum frunziș, tulpini și sisteme radiculare. Majoritatea plantelor la care se gândește o persoană când vorbește despre coada-calului, ferigi sau alte grupuri sunt sporofite.
Cicurile de viață ale plantelor cu flori
Cele mai progresive din punct de vedere al evoluției sunt plantele cu flori. Ciclul de viață al plantelor cu flori se caracterizează prin faptul că adesea embrionul este capabil să se dezvolte dintr-un ou nefertilizat (apomixis). Forma predominantă de plante cu flori este sporofitul heterospor, care este o plantă cu frunze și tulpină. Gametofitul masculin este reprezentat de un grăunte de polen, iar gametofitul feminin de sacul embrionar (se dezvoltă mai repede decât la gimnosperme). Organul reproducerii atât sexuale, cât și asexuate este un lăstar modificat - o floare. Rudimentele semințelor sunt protejate de pereții ovarului. Ciclul de viață al dezvoltării plantelor din acest grup se termină după fertilizare și formarea unei semințe, embrionul în care are un aport de nutrienți și nu depinde defactori externi.
Cicurile de viață ale gimnospermelor și angiospermelor
Grupul gimnospermelor include reprezentanți ai arborilor și arbuștilor conifere. Cele mai multe dintre ele au frunze modificate asemănătoare acului. Ciclul de viață al gimnospermelor diferă prin aceea că microsporii (polenul) se formează în conuri masculine mici (antere), iar megasporii - în femele (ovule). Gametofitul masculin se formează din microspori, iar gametofitul feminin din megaspori. Ciclul de viață al unei plante din acest grup diferă prin aceea că fertilizarea are loc cu ajutorul vântului, care furnizează polen către ovule. După aceea, un embrion începe să se dezvolte în interiorul ovulului și din acesta se formează o sămânță. Se întinde pe solzii semințelor și nu este acoperit de nimic. Sămânța produce un nou sporofit, din care crește o nouă plantă.
Ciclul de viață al angiospermelor diferă prin faptul că acest grup are o floare în care se formează spori și are loc fertilizarea gametofiților și dezvoltarea semințelor. Particularitatea acestui grup constă în protecția semințelor, care sunt ascunse în interiorul fructului și protejate de efectele mediului extern.
Cicul de viață al plantelor cu spori
Plantele cu spori nu înfloresc, de aceea sunt numite și neînflorite. Sunt în două categorii:
- mai mare (ferigi, coada-calului, mușchi, mușchi de club);
- inferioare (alge, licheni).
Cicurile de viață ale plantelor cu spori, în funcție de specie, pot merge sexual sau asexuat. Ei nu suntcapabil să se reproducă sexual fără participarea mediului acvatic. Gametofitul este folosit pentru reproducerea sexuală, iar sporofitul este folosit pentru reproducerea asexuată. Există două subgrupe de plante cu spori: haploide și diploide. Subgrupul haploid include mușchi, coada-calului și ferigi, în care gametofitul este mai dezvoltat, iar sporofitul se formează sub formă de creștere. Subgrupul haploid diferă prin faptul că sporofitul are un statut subordonat în el.
Cicurile de viață ale plantelor: scheme
Mușchii sunt reprezentanți ai unei specii primitive de plante superioare. Au o diviziune foarte condiționată a corpului într-o tulpină și frunze, în loc de rădăcini - rizoizi filamentoși. Ele cresc în locuri mlăștinoase, umede și evaporă foarte puternic umiditatea. Se reproduc sexual, sporofitul depinde de gametofit, sporii se formează într-o cutie specială care se află deasupra gametofitului și este asociat cu acesta.
Reprezentanții ferigilor au frunze mari pinnate (sporangiile sunt situate pe partea inferioară). Planta are un sistem de rădăcină pronunțat, iar frunza este de fapt un sistem de ramuri numit frondă sau preînălțare. Ciclul de viață al unei plante din grupul ferigilor constă din două faze: sexuală și asexuată.
Faza sexuală are loc cu participarea gameților și asexualilor - spori. Generația asexuată începe cu un zigot diploid, iar generația sexuală începe cu un spor haploid. Schimbarea acestor faze este cea mai mare partebuclă.
