Бесполое размножение растений. Размножение растений

Ответы к школьным учебникам

Размножение организмов - это процесс воспроизведения себе подобных, обеспечивающий непрерывность и преемственность жизни. Это свойство характерно только для живых организмов, чем они коренным образом отличаются от неживой природы.

2. Какие способы размножения встречаются у растений?

Для растений характерно как бесполое, так и половое размножение.

3. Какой тип размножения называется половым?

Половым называется такой тип размножения, при котором происходит слияние гамет мужского и женского организмов.

4. Как происходит половое размножение у хламидомонады?

Осенью, при наступлении необходимых условий, содержимое материнской клетки делится, образуя 8-32 клетки-гаметы. Прорвав оболочку, они выходят наружу, где попарно сливаются с гаметами других особей. При слиянии двух гамет образуется зигота, которая покрывается плотной оболочкой и в таком состоянии переживает зиму. С наступлением тепла ее содержимое делится, образуя четыре хламидомонады. Они выходят наружу и начинают вести самостоятельный образ жизни.

5. Как размножается половым способом спирогира?

Тело спирогиры представляет собой длинную неветвящуюся нить из одного ряда клеток. Осенью две параллельно расположенные нити обволакиваются слизью. В клетках, находящихся друг напротив друга, образуются выросты-мостики, оболочки на концах выростов растворяются. Содержимое одной клетки перетекает в другую, их ядра сливаются - происходит оплодотворение. Возникшая зигота образует прочную и толстую оболочку. Переждав неблагоприятные условия, зигота прорастает и дает начало одной новой нити спирогиры.

6. Как размножаются мхи?

7. Какие условия необходимы для полового размножения мхов?

У мхов четко выражено чередование бесполого и полового размножения. Рассмотрим такое явление на примере двудомного растения - мха кукушкина льна. Растет мох густыми дернинами, состоящими из мужских и женских растений. Летом мужские экземпляры выделяются красно-желтыми верхушками, между листочками которых развиваются мужские половые органы, а в них - подвижные сперматозоиды.

На женских растениях образуются женские половые органы, в которых развиваются яйцеклетки.

Обычно мужские и женские растения растут рядом, поэтому с водой - это может быть роса или дождевая вода - сперматозоиды легко попадают на женские растения, а затем и к яйцеклеткам. Здесь они сливаются, происходит оплодотворение, образуется зигота. Без воды половое размножение невозможно!

На следующий год на женском растении развивается из зиготы коробочка со спорами (бесполое размножение). Коробочки выносятся над растениями с помощью длинной ножки. Когда споры созревают, коробочка в сухую погоду освобождается от крышечки, и споры рассеиваются ветром. Попав на влажную землю, они прорастают, образуя тонкую зеленую нить с почками, из которых развиваются побеги мха.

8. Где у цветковых растений развиваются спермии?

У цветковых растений мужские половые клетки - спермии развиваются в пыльцевых зернах.

9. Что такое пыльцевая трубка?

Прорастая, пыльцевое зерно образует пыльцевую трубку - канал, который растет, продвигаясь по столбику к завязи. По пыльцевой трубке два спермия попадают внутрь завязи в зародышевый мешок.

10. Где у цветковых растений находится яйцеклетка?

У цветковых растений женские половые клетки - яйцеклетки развиваются в зародышевом мешке, который находится в семязачатке внутри завязи.

11 Как происходит двойное оплодотворение?

Пыльцевая трубка дорастает до семязачатка и через пыльцевход проникает внутрь зародышевого мешка. Он состоит из нескольких клеток. Та, что расположена ближе к пыльцевходу, - яйцеклетка. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу, а второй - с так называемой центральной клеткой, находящейся в центре зародышевого мешка. Таким образом, у цветковых растений в оплодотворении участвуют два спермия, поэтому оплодотворение у них называется двойным.

12. Из какой клетки образуется эндосперм?

Эндосперм образуется из центральной клетки, слившейся с одним из спермиев.

В нем накапливаются питательные вещества.

13. Из чего образуется семенная кожура?

Семенная кожура образуется из покровов семязачатка.

14. Как образуется зародыш семени?

В результате слияния яйцеклетки с одним из двух спермиев, попавших после опыления в зародышевый мешок, образуется зигота. Она многократно делится, образуя зародыш семени.

15. Что такое опыление?

Опыление - это перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика. При самоопылении пыльца попадает с тычинки на пестик того же самого цветка. Пшеница, рис, овес, горох - самоопыляемые растения. При перекрестном опылении пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика цветка другого растения. Различают насекомоопыляемые и ветроопыляемые растения. Насекомоопыляемые растения имеют красивые, яркие цветки или мелкие цветки, собранные в соцветия. Обычно они богаты нектаром, пыльцой, обладают приятным запахом.

У ветроопыляемых растений цветки мелкие, невзрачные, собранные в соцветия. Пыльца у них сухая, мелкая, легкая. С помощью ветра опыляются тополь, ольха, дуб, рожь.

Для большинства видов растений характерно наличие и полового, и бесполого размножения. Каждый вид размножения имеет свои преимущества. У разных групп растений в процессе эволюции сформировались различные органы и формы полового размножения.

Половое размножение покрытосеменных растений

Высшей группой растений являются покрытосеменные или цветковые. Рассмотрим, какие части растения участвуют в половом размножении.

Половые клетки (гаметы) развиваются в цветке:

• мужские - в тычинках;
• женские - в завязи пестика.

Для того, чтобы произошёл процесс оплодотворения (соединения гамет), пыльца, содержащая мужские гаметы должна быть перенесена на пестик. Этому может содействовать ветер, насекомые, вода.

Внутри пестика происходит слияние двух спермиев с женскими клетками:

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

• 1 спермий + яйцеклетка = зигота (будущий зародыш);
• 2 спермий + центральная клетка = эндосперм (питательная ткань).

Рис. 1. Двойное оплодотворение.

Тип размножения цветковых растений называется двойным оплодотворением.

После образования зиготы и эндосперма начинается процесс превращения цветка в плод, который содержит семена - зачатки нового поколения растений.

Голосеменные

Из зиготы вырастает спорофит - поколение, на котором развиваются споры.

Из споры вырастает гаметофит, называемый также заростком. Это половое поколение, имеющее особые органы - гаметангии. В гаметангиях развиваются половые клетки. После выхода из гаметангиев мужские гаметы сливаются с женскими, образуя зиготу.

Гаметофит голосеменных сильно редуцирован и состоит всего из нескольких клеток пыльцевого зерна. Он развивается в мужских и женских шишках. Ветер переносит пыльцу с мужской шишки на женскую, где и происходит оплодотворение и развитие семян.

Споровые

Для споровых характерно различное соотношение спорофита и заростка в жизненном цикле. Так, у папоротникообразных заростки мелкие, преобладает бесполое поколение.

Рис. 2. Чередование поколений у папоротника.

У мхов, наоборот, гаметофит доминирует над спорофитом. Мхи имеют мужские и женские растения.

Водоросли

Для водорослей характерны различные формы полового размножения.

Некоторые многоклеточные водоросли имеют специальные клетки, в которых развиваются гаметы. Гаметы выходят в воду и образуют зиготу, из которой вырастает новый организм.

Есть особый тип полового размножения, при котором не происходит увеличения числа организмов. Это конъюгация, - временное соединение клеток водорослей для обмена генетическим материалом.

Суть полового размножения - объединение генетической информации родительских особей в наследственном материале нового поколения.

Для ряда одноклеточных видов характерно слияние клеток. Оно наступает при неблагоприятных условиях. После слияния клетка покрывается защитной оболочкой и перестаёт двигаться.

Рис. 3. Размножение хламидомонады.

При нормальных условиях клетка делится на 4 подвижные клетки нового поколения.

Что мы узнали?

Половое размножение растений происходит в различных формах. Органом размножения цветковых растений является цветок. Для голосеменных и споровых растений характерна смена поколений, размножающихся половым и бесполым путём. Преимущество полового размножения над бесполым - получение новых комбинаций генов, что повышает жизненность организмов.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.5 . Всего получено оценок: 91.

1. Размножение растений.

2. Чередование фаз развития.

Размножение растений. Одно из обязательных свойств живых организмов - воспроизведение потомства (размножение). Размножение связано с последующим расселением растений. По словам В.И.Вернадского, размножение и расселение, т.е. растекание жизни - важнейший биологический фактор нашей планеты. При размножении увеличивается численность особей данного вида. Термин «воспроизведение» отражает качественную сторону. Численность особей в результате воспроизведения иногда может сокращаться (диатомовые водоросли).

Размножение как свойство живой материи, т.е. способность одной особи дать начало себе подобной, существовало и на ранних этапах ее развития. Эволюция жизни шла параллельно эволюции способов размножения.

Формы размножения растений можно разделить на два вида: бесполое и половое.

Собственно бесполое размножение осуществляется с помощью специализированных клеток - спор. Они образуются в органах бесполого размножения - спорангиях в результате митотического деления. Спора при своем прорастании воспроизводит новую особь, сходную с материнской, за исключением спор семенных растений, у которых спора утратила функцию размножения и расселения.

Бесполое размножение осуществляется без участия половых клеток, с помощью спор, которые формируются в специализированных органах - спорангиях или зооспорангиях. Внутри спорангия происходит редукционное деление и наружу высыпаются одноклеточные споры, или зооспоры (со жгутиками). Большинство низших растений размножается спорами (водоросли), из высших споровых - моховидные, плауновидные, хвощевидные, папоротниковидные.

Размножение растений с помощью вегетативных органов (частью побега, листом, корнем) или делением одноклеточных водорослей пополам и т.д. называется вегетативным. Оно широко используется в сельском хозяйстве, особенно при размножении сортового материала, где необходимо сохранить материнские признаки сорта. Так, многие культуры хорошо размножаются с помощью одревесневших и зеленых черенков (облепиха, лимонник, актинидия, черная смородина и др.), другие плодовые (яблоня, груша, черешня, абрикос и др.) - прививкой сортовых черенков в крону дикорастущих сеянцев. Луковичные растения размножают луковицами (тюльпаны, гиацинты, гладиолусы и др.); многие многолетние травянистые растения разводят корневищами (ландыш, купена, люпин многолетний, спаржа и др.), корнеклубнями (георгины, топинамбур и др.). Некоторые растения размножаются с помощью поросли (арония черноплодная, облепиха крушиновидная, малина обыкновенная и др.) или отводками (земляника садовая, крыжовник и др.).

Половое размножение осуществляется специальными половыми клетками - гаметами. Гаметы образуются в результате мейоза, они бывают мужские и женские. В результате их слияния появляется зигота, из которой в дальнейшем развивается новый организм. Растения различаются типами гамет. У некоторых одноклеточных организм в определенный период функционирует как гамета. Разнополые организмы (гаметы) сливаются. Такой половой процесс называется хологамией. Если мужские и женские гаметы морфологически сходны, подвижны, это изогаметы, а половой процесс называется изогамией. Если женская гамета несколько крупнее и менее подвижна, чем мужская, то это гетерогаметы, а половой процесс называется гетерогамией. Более совершенна в эволюционном плане оогамия, при которой женские гаметы довольно крупные и неподвижные, а мужские - мелкие и подвижные. Женская гамета называется яйцеклеткой, а гаметангий, в котором образуется яйцеклетка, у низших растений (водорослей) называется оогонием, а у высших - архегонием. Мужские гаметы - сперматозоиды - обладают жгутиками.

У большинства семенных растений мужские гаметы утратили жгутики и называются спермиями. Гаметангий, в которых образуются сперматозоиды, именуются антеридиями.

Большинство растений обладают всеми способами размножения, однако для многих водорослей, высших споровых и семенных растений характерно чередование бесполого и полового типа размножений. На бесполом поколении в спорофите, или диплобионте, в результате созревания спор, а затем редукционного деления образуются споры, а на половом поколении – гаметофите - женские и мужские гаметы, которые при слиянии образуют зиготу. Из нее опять вырастет спорофит, т.е. чередование поколений происходит со сменой ядерных фаз.

Чередование фаз развития. Установлено чередование фаз развития у разных систематических групп растений. Удалось выяснить общую закономерность: спорофит лучше развивается и становится самостоятельным; гаметофаза, наоборот, все более редуцируется и полностью теряет свою самостоятельность и зависит от спорофита (голосеменные и покрытосеменные растения). В эволюции полового размножения редукция гаметофита имела прогрессивное значение, что привело к образованию новых зачатков размножения и распространения - семян и плодов.

Наиболее примитивный цикл развития у мхов. Только у них среди высших растений можно видеть хорошо развитый самостоятельный гаметофит.

У плаунов, хвощей, папоротников по продолжительности жизни преобладает спорофит, а гаметофит представлен слоевищем (заростком).

У перечисленных растений половой процесс и гаметофаза служат для воспроизведения спорофазы, а спорофаза, хотя и недолго, но все же зависима от гаметофазы.

Большая приспособленность к условиям наземного существования связана с жизненным циклом голосеменных и покрытосеменных растений. Специфика жизненного цикла голосеменных растений выражена в строении семязачатка и превращении его в семя. Мегаспора этих растений полностью утратила функцию зачатка размножения и распространения. Мужской гаметофит (пыльца) в условиях отсутствия водной среды приобретает новое значение: с помощью пыльцевой трубки доставляет гаметы к яйцеклетке. Мужские гаметы - спермии - неподвижны. Таким образом, смена поколений спорофита и гаметофита у голосеменных растений существенно отличается от предыдущих групп растений, так как половое поколение - мужской гаметофит (пыльцевое зерно) и женский гаметофит (первичный эндосперм) - в значительно редуцированном состоянии заключено в тканях спорофита и полностью зависят от него.

Жизненный цикл у покрытосеменных растений существенно отличается от жизненного цикла предыдущих групп растений. Женский гаметофит покрытосеменных сильнее редуцирован, чем га-метофит голосеменных. Это зародышевый мешок. Архегонии отсутствуют. Оплодотворение двойное (один спермий оплодотворяет яйцеклетку, другой - вторичное ядро зародышевого мешка). Эндосперм триплоидный.

Таким образом, у покрытосеменных растений хотя и происходит смена поколений - спорофита и гаметофита, однако мужской и женский гаметофиты редуцированы еще больше - до нескольких клеток, находящихся в тканях цветка спорофита. Спорофит же - обычные, хорошо знакомые нам деревья, кустарники и травы.

Лекция № 7

Рост и развитие цветковых растений

1. Влияние факторов внешней среды на рост растений.

2. Стимуляторы роста.

3. Ростовые движения растений.

4. Периодичность роста.

5. Холодостойкость, зимостойкость и морозостойкость.

6. Индивидуальное развитие растений.

7. Жизненные формы растений.

Рост и развитие цветковых растений. Растения растут в течение всей жизни. Рост - это увеличение размеров растения, в основе которого лежит увеличение его массы: количество листьев, корней, побегов, объема и числа клеток, появление новых структурных элементов как в клетках, так и в самом организме.

Рост растения в целом и отдельных его органов идет за счет деления клеток образовательной ткани. В зависимости от расположения в органах растения образовательной ткани различают несколько видов деления. Апикальный рост - рост стеблей и корней своей верхушкой, где находится образовательная ткань. Интеркалярный рост (вставочный)– рост стебля за счет вставочной меристемы в узлах. Для листьев характерен базальный рост этапы. Первая фаза – эмбриональная, при которой клетки непрерывно делятся в зонах роста стебля и корня. Вторая фаза-увеличение размеров клеток – растяжение. Третья фаза роста – дифференцировка клеток – их специализация в зависимости от вида тканей.

Скорость роста у растений неодинакова. Большинство растет со скоростью 0,005 мм в минуту, в сутки – 0,7 см. Стрелка цветка увеличивается на 3 см в сутки. Интенсивность роста связана с использованием в момент цветения накопленных в луковицах питательных веществ. Очень быстро растет бамбук: в минуту 1,6 мм, в час 3,6 см, в сутки 86,4 см. Причина значительной разницы роста у этих растений не в скорости деления клеток, в размерах зоны роста. У медленно растущих растений в росте участвует отрезок стебля длиной 0,6 см, а у бамбука зона роста (все узлы стебля вместе) до 60см.

Влияние факторов внешней среды на рост растений. Для роста растений необходимо комплекс благоприятных условий свет, тепло, влажность, характер почв, их влажность и температура. К настоящему времени накоплено большое количество сведений о влиянии различных факторов среды на рост растений. В природе наряду с растениями обычного размера встречаются карлики и великаны.

Каменистые сухие почвы не способствуют росту, здесь обитают низкорослые растения. Растения – карлики возникают в условиях очень интенсивного освещения. В природе карликовые растения в большом количестве встречаются в тундре, образуя низкорослые «леса» до полуметра высотой. Здесь наряду с другими факторами сказывается влияние длинного дня. Высоко в горах растения находятся в трудных условиях: низкие температуры, иссушения, сильное ультрафиолетовое излучение. Здесь деревья в возрасте несколько сотен лет достигают размеров сильно ветвистых кустарников.

В природе наблюдается и гигантизм растений, причем это явление характерно для определенных районов земного шара. Травянистые и древесные гиганты можно наблюдать на Дальнем Востоке. Например, высота дудника медвежьего – 3 - 4 м. На Сахалине и Курильских островах диаметр листьев белокопытника достигает 150см. На Камчатке также встречаются растения-гиганты – мятник, овсяница. Растения европейской части России, пересаженные на Дальний Восток, растут более интенсивно, чем у себя на родине, а растения Дальнего Востока, пересаженные в европейскую часть страны, свойство гигантизма теряют.

Растения – великаны встречаются и в других районах земного шара. В Восточной Африке на высоте 3600 - 4700 м обитают верески высотой до 20м. на Гавайских островах можно встретить герань, паслен, на Памире – кусты барбариса высотой до 4 м. Немного ниже этих высот растут те же виды, но обычных размеров. Анализируя особенности роста растений в разных районах земного шара, ученые пришли к выводу, что интенсивный рост связан с местами, где высокая вулканическая деятельность, идут интенсивность горообразовательные процессы, где происходит перемещение веществ из глубин Земли на поверхность. Гигантизм растений в таких районах обусловлен определенными микроэлементами. Так, осины с листьями диаметром 30 см встречаются в местах, где в почве есть торий.

Еще один стимулятор – талая вода. Она усиливает рост фитопланктона в океана и наземных высших растений. Такая вода интенсивнее поглощается растительными тканями, что связано с особенностями структуры талой воды. По некоторым данным, талая вода повышает урожайность сельскохозяйственных растений в 1,5 - 2 раза.

Исследования о влиянии факторов среды на рост растений расширили представления о многообразии этих факторов. Есть данные о влиянии электричества и магнитного поля на рост растений. Установлено, что фотосинтез и корнеобразование идут быстрее, а следовательно, растение лучше растет, если к нему подключен отрицательный электрод, так как само растение заряжено отрицательно. Подключение данного электрода увеличивает разность потенциалов между растением и атмосферой.

Влияние на рост растений магнитного поля связано с чувствительностью растений к силовым линиям магнитного поля Земли. Положительно на рост растений влияет и магниченная вода, которая приобретает свойство лучшего усвоения. Полив такой водой ускоряет рост, увеличивает урожай, повышает содержание витаминов, сахаров.

Небесные тела – Луна, Солнце – также воздействует на рост растений. Результаты опытов о влиянии фаз Луны на рост растений показали, что при полной Луне роста овощей увеличивается на 20% по сравнению с фазами, когда Луна рождается или «стареет». Вспышки на Солнце, появление пятен на его поверхности усиливают рост деревьев.

Не менее интересны факты о влиянии разного рода звуков на рост растений. Установлено, что звучание скрипки вызывает усиление роста растений, в основе которого лежит ускорение движения цитоплазмы, что приводит к повышению обмена веществ. Так, «прослушивание» стыдливой мимозой в течение 25 мин старинной индийской музыки усиливает ее рост в 1,5 раза.

Опыты американского ученого Д.Ретолак над проростками растений, подвергавшихся воздействию разного рода музыки, показали, то музыка Баха и индийская музыка стимулируют рост растений, стебли которых тянулись к источнику звука, а рок-музыка и звуки низкой частоты. Усиливая темп роста (рокот морских волн и грома, журчание воды, гудение шмеля). Так, бананы растут под музыку с преобладанием басовых нот. Бурным ростом реагировали на звуки проростки озимой пшеницы, салата. Сотрудники американского университета установили что шум реактивного двигателя ускоряет прорастание семян сахарной свеклы, а в Сибирском технологическом институте с помощью звуков обыкновенного автомобильного гудка добились стимуляции роста семян сосны кедровой.

Стимуляторы роста. На рост растений наряду с внешними факторами влияют внутренние факторы самого растения. В процессе жизнедеятельности в растении образуются физиологически активные вещества: ферменты, витамины, гормоны. Среди них особая роль в управлении процессами роста принадлежит фитогормонам. Одних из них - ауксины, цитокинины, гиббереллины – стимулируют рост, другие его ингибируют или тормозят – абсцизовая кислота, этилен. Ауксин образуется на неосвещенной стороне, в связи с чем растение изгибается к источнику света. Ауксин усиливает образование корней у черенков, предотвращает опадание завязей, разрастание завязей, формирование плодов без оплодотворения. Кинины – химические вещества, которые образуются в корнях и, поднимаясь вверх по растению, способствуют формированию и росту боковых и пазушных почек, делению клеток. В настоящее время кинины нашли применение при культивировании растительных тканей, при этом используются питательные различные среды. Хорошие результаты получены при употреблении кининов для продления сроков хранения овощей, фруктов и цветов. Применение кинина для продления жизни срезанных цветов предотвращало старение листьев, что способствовало длительному сохранению цветов. Гиббереллины влияют только на рост высших растений, усиливая прорастание семян, почек, луковиц, клубней. Кроме того, они способствуют удлинению стебля. Стимуляторы роста действуют в благоприятных условиях. В неблагоприятных условиях действуют другие гормоны – ингибиторы. Они накапливают в разных органах растения, в том числе в плодах и семенах, препятствуя их росту в неблагоприятных условиях. Среди ингибиторов роста выделяют абсцизовую кислоту. Она содержит в корнях растений и с восходящим током веществ поднимается к побегам и листьям. Замечено, что этот фитогормон образуется при недостатке воды, когда устьица закрываются. Уменьшая испарение.

К концу вегетационного периода абсцизовая кислота накапливается в почках, клубнях и других органах, которые вступают в период покоя. Но к концу периода покоя ее количество резко уменьшается. К естественным ингибиторам можно отнести этилен, самшитовую кислоту.

Ростовые движения растений. Все живые организмы обладают раздражимостью. Это ответная реакция на различные факторы внешней среды: свет, температуру, звук, силу тяжести, ветер и т.п. в основе этих ответных реакций лежит одно из свойств цитоплазмы клетки – ее раздражимость. Ответные реакции растений на различные раздражители заключаются в ростовых и сократительных движениях. Ростовые движения зависят от вида раздражителя. Механизм действия раздражителя на растения сложен. В основе его лежит появление электрического потенциала действия, который можно уловить с помощью особых приборов.

Ростовые движения могут возникать под влиянием раздражителя, действующего в одном направлении – это тропизмы.

Тропизмы различают в зависимости от вида раздражителя. Если растение под влиянием раздражителя изгибается к источнику раздражителя, то это положительный тропизм, а если оно изгибается в противоположную сторону от раздражителя, то это отрицательный тропизм.

Геотропизм. Положительный геотропизм – рост корня строго по направлению к центру земли, что связано не только с деятельностью гормонов, но и с особыми крахмальными зернами в корневом чехлике, выполняющими роль статолита. Отрицательный геотропизм характерен для стебля.

Фототропизм – изгиб растения к источнику света. Этот изгиб имеет химическую природу. Под влиянием фитогормона ауксина на теневой стороне деления и рост клеток интенсивнее по сравнению со световой стороной, где ауксина меньше и рост клеток замедлен. В связи с этим растение изгибается в сторону клеток медленно растущих, т.е. к свету.

Хемотропизм – движения растений под влиянием химических соединений.

Кроме того, у некоторых растений способны реагировать на изменение освещенности в течение дня. В связи с этим происходит открывание и закрывание лепестков цветка в определенное время. Это заметил еще К. Линней и создал «цветочные часы» цветочные часы показывали время от 3 - 5 ч утра до 9ч вечера. По этим часам от 3 до 5 открывал цветки козлобородник, в 5 – осот желтый, в 5-6 – одуванчик лекарственный, скерда кровельная, в 6- картофель, в 6 – картофель, лен, с 6 до 7 ч – ястребинка волосистая, осот полевой. С наступлением сумерек открывали цветки душистый табак, дрема. Закрывались цветки также в определенное время. Причина открывания цветков чаще всего связана с изменением освещенности, кроме того, - с погодой и географическим местом произрастания растения. Это явление связано с внутренним механизмом, в основе которого лежит неравномерный рост верхней и нижней сторон лепестка.

Кроме тропизмов, для растений характерен другой вид движения – настии. Различают термонастии – движение лепестков под влиянием рассеянного теплового источника. Так, внесение в тепловую комнату с улицы тюльпанов приводит к отгибанию лепестков цветка. Кроме термонастии наблюдается фотонастии и сократительные настии. Связаны с сотрясением растения сейсмонастии, например, опускание листьев у тропической стыдливой мимозы при опадании на них капель дождя или воздействие механическим раздражителем. На движения растений влияет изменение тургорного давления в различных органах. Так, у кислицы – растения термохвойных лесов после восхода солнца листочки опускаются и прижимаются к черешку. В основе этого явления лежит то, что в верхней половине листа в месте его сочленения тургор повышается. И изгиб происходит в сторону меньшего тургорного давления. То же наблюдается в холодные дни и во время дождя.

Периодичность роста. Для растений характерен рост в течение всей жизни. Но растут растения непрерывно, а периодически. Есть периоды интенсивного роста и периоды покоя. Смена периодов роста и покоя связана с факторами внешней среды (свет, температура, влажность) и внутренними физиологическими процессами, которые наследственно закреплены в процессе эволюции. На это указывает тот факт, что лиственные деревья средних широт, перемещенные в места, где температура и количество осадков существенно не изменяются, с наступлением зимы все равно сбрасывают листья. Сигналом к наступлению покоя может быть изменение светового режима суток. Например, летняя засуха у растений средних широт может вызвать длительный глубокий покой. Глубокий покой – необходимая фаза роста и развития растения, которая сменяет период вегетации. Период покоя у разных растений неодинаков. Так, у сирени, бузины, жимолости, крушины, черной смородины период глубокого покоя начинается уже в ноябре. Видимо, в прошлом они были вечнозелеными растениями. У березы бородавчатой, боярышника, тополя белого глубокий покой длится до января. Самый длительный покой у липы мелколистной, у клена татарского – почти полгода, у дуба и ясеня- до конца апреля.

К наступлению периода покоя в тканях растения уменьшается количество стимуляторов роста. Во время покоя многим растениям необходимо воздействие холода, иначе они не смогут после покоя возобновить рост. С окончанием периода покоя у разных растений в разное время появляются листья и наступает цветение. Это возможно, так как во время покоя проходит подготовка к весеннему росту растений, накапливается очень важная для жизни растения РНК, которая участвует в образовании белка. Период покоя характерен не только для всего растения, но и для семян в течение которого они сохраняют свою всхожесть. Так, у арбуза, дыни, огурца, кабачка, всхожесть сохраняется 6-8 лет, у бобов, гороха 5-6 лет, у капусты, редиса – 4-5 лет, у сельдерея, пастернака - только – 1-2 года.

Холодостойкость, зимостойкость и морозостойкость. От глубины периода покоя в зимнее время зависит зимостойкость и морозостойкость растений.

Устойчивость растений к низким температурам в основном обеспечивается благодаря изменениям внутри клетки ее химического состава. Роль антифризов - веществ, которые снижают температуру замерзания раствора в клетке, играют сахара. Они препятствуют и свертыванию белков при пониженных температурах. Чем больше накоплено в тканях сахаров, тем лучше растение противостоит низким температурам. При обильном плодоношении у плодовых деревьев все сахара идут на образование плодов и в запас их откладывается мало, поэтому такие растения могут вымерзать. Поздняя и обильная подкормка растений азотом приводит к осеннему росту растений, в результате все питательные вещества будут истрачены на рост растения.

Зимостойкость - это способность растений в зимнее время переносить колебания температуры от морозов к оттепели, а переход от оттепели к морозам переносят тем хуже, чем продолжительнее сильные морозы.

Морозостойкость. Связана со способностью растений переносить сильные и длительные морозы. У этих растений в клетках много сахара и цитоплазма теряет воду, что способствует сопротивляемости к низким температурам. Поэтому такие растения, как зеленчук, копытень, медуница, зимуют под снегом с листьями.

Южные растения, культивируемые в северных широтах (огурец, кабачки) и способные переносить низкие положительные температуры, называют холодостойкими. Так, огурец кратковременно выдерживает температуру до 3 °С, но при такой температуре через 3 - 4 дня погибает.

Закаливание семян путем воздействия разными температурами повышает их холодостойкость.

Индивидуальное развитие растений. Развитие - это качественные морфологические и физиологические изменения, которые осуществляются в течение жизни растения. Так, появление цветка свидетельствует о том, что в растении произошли глубокие биохимические и физиологические сдвиги. Каждое растение проходит определенный цикл развития - онтогенез, который длится от образования зиготы до смерти. Различают два периода индивидуального развития.

Эмбриональное развитие (эмбриогенез) - развитие от зиготы до формирования зародыша.

Постэмбриональное развитие - это время развития с момента прорастания семени.

Постэмбриональное развитие проходит в несколько этапов.

1. Латентный период - состояние покоящегося семени. Этот период может продолжаться от нескольких дней до нескольких лет, пока семя не попадет в благоприятные условия для прорастания.

2. Период всходов, или проростка, длится до появления первого листа, и до его появления зародыш питается запасными веществами семени.

3. Период молодого растения длится от первого листа до начала цветения. Растение полностью обеспечивает себя питательными веществами.

4. Период взрослого растения - время цветения и плодоношения.

5. Период старого растения - растение перестает цвести и плодоносить.

6. Период старости - последний период в жизни растения, когда оно перестает цвести и плодоносить, чахнет и умирает.

Переход от одного этапа развития к другому сопровождается различными изменениями, которые приводят к образованию разнообразных органов. Этот процесс называется органогенезом и продолжается в течение всей жизни растения.

Развитие растения начинается с прорастания семени.

Условия прорастания семян и формирование проростка. Для прорастания семян необходимы определенные условия увлажнения, температуры. Диапазон температур, благоприятных для прорастания, зависит от географического происхождения растений. У северных растений он ниже, чем у южных: семена пшеницы могут прорастать при температуре 0 – 10 С, а семена кукурузы - не ниже 120 С. Для семян тропических пальм необходима температура 20 - 25° С. Температуру окружающей среды, при которой семена начинают прорастать, называют минимальной. Наилучшая температура для прорастания семян - оптимальная. Высокая температура, при которой возможно появление всходов, называют максимальной. Прорастание семян сопровождается сложными биохимическими и анатомо-физиологическими процессами. Не все семена способны давать всходы сразу после созревания. У растений влажного жаркого климата семена прорастают сразу. В умеренном климате тоже есть растения с легко и быстро прорастающими семенами (серебристые клены, ивы). Цветут эти растения весной, и их семена при благоприятных условиях дают всходы и к осени

образуют окрепшие растения. Семена, не успевшие прорасти, погибают.

Семенам многих цветковых растений для прорастания нужен период покоя. Иногда он вынужденный - когда нет благоприятных условий для прорастания. Семена растений, обитающих в местах с сезонными колебаниями температур и влажности (умеренный, субтропический пояс), могут находиться в органическом покое, который определяется особыми свойствами самого семени. Покоящиеся семена иногда лежат в земле даже набухшими в течение многих лет. Препятствует прорастанию семян твердосемянность (бобовые) - твердая кожура. В природе нарушению целостности такой кожуры и приобретению способности семян к набуханию помогают температурные воздействия: прогревание, промораживание, резкие колебания температур. В практике сельского хозяйства для нарушения целостности твердой кожуры применяют скарификацию (повреждение целостности кожуры с помощью перетирания с песком, битым стеклом в специальных установках или ошпаривание кипятком). Иногда прорастание семян тормозят ферменты, находящиеся на поверхности семян (свекла), - химический покой. Морфологический покой бывает при недоразвитом зародыше. Физиологический покой наблюдается у свежесобранных семян злаков, салата, это неглубокий покой. У семян многих древесных растений существует глубокий физиологический покой. Преодолеть его можно при посеве их осенью или в результате искусственной холодной стратификации - выдерживания семян при пониженной положительной температуре (0...+7° С) во влажной среде (песок) с достаточной аэрацией. Охлаждение набухших семян или облучение светом способствует прорастанию. Есть семена, которым свет для прорастания не нужен (чернушка).

Сухие семена растений имеют разную продолжительность жизни, в течение которой они сохраняют всхожесть. Семена, которые легко прорастают, теряют всхожесть в течение месяцев, недель, дней (ивы). У тыквенных семена сохраняют всхожесть до 5 лет и более. Семена некоторых растений могут пролежать в определенных условиях сотни лет. Так, в торфяниках найдены семена лотоса, сохранившие всхожесть после 1000 лет погребения, а возраст семян люпина, извлеченных из льдов Аляски, достигает 10 000 лет.

Как только вода начинает поступать в семена, в них усиливается дыхание, активируются ферменты. Под их влиянием запасные питательные вещества гидролизуются. После чего зародыш начинает расти за счет деления клеток. Первым выходит наружу, прорвав кожуру, зародышевой корень, чему способствует вставочная меристема подсемядольного колена. Растет корень за счет верхушечной меристемы. У многих растений зародышевый стебель интенсивно растет и выносит семядоли в воздушную среду. Они становятся зелеными и выполняют роль фотосинтезирующих органов. Иногда зародышевый стебель не растет и семядольный узел вместе с семядолями остается в земле. Такое прорастание семян называется подземным (лещина, горох, дуб). В этом случае семядоли выполняют запасающую функцию. Например, у злаков, лука, ириса семядоли выполняют всасывающую функцию, передают питательные вещества из запасающих тканей проростку. Если семядоли выносятся на поверхность земли и становятся зелеными, то такое прорастание называется надземным.

Если две семядоли отходят на разном уровне, то между двумя семядольными узлами располагается мезокотиль. Зародышевый корень дает начало главному корню, от которого отходят боковые, помогающие лучше удерживать растение и обеспечивающие почвенное и водное питание.

Для каждого этапа индивидуального развития растения необходимо сочетание различных факторов среды и внутренних факторов самого растения.

Для наступления стадии проростка на семена необходимо воздействовать неодинаковыми температурами. Этот процесс называется яровизацией. Так, озимые растения, семена которых высевают в начале осени, нуждаются в низких положительных и небольших отрицательных температурах (0 - 5° С). Яровые растения высевают рано весной. Им для прохождения первой стадии нужны положительные температуры, от невысоких к более высоким. Под влиянием разного рода температур у растения закладываются цветки. Для образования цветка необходим запас питательных веществ, поэтому сразу после появления всходов растения зацвести не могут. У одних цветение наступает через 30 - 35 дней после посева, у других - в середине вегетационного периода.

Условия перехода растений к цветению. Большинство растений перед цветением нуждается в воздействии холодом. Так, если свеклу выращивать в тропиках, где не бывает низких температур, способствующих яровизации, то она несколько лет остается в вегетативном состоянии. Но есть растения, которым такое воздействие не нужно (салат). По мнению ученых, до начала цветения после яровизации в конусах нарастания образуются вещества, вызывающие цветение.

Длина светового дня - еще один фактор, влияющий на переход растения к цветению. Это явление получило название фотопериодизма. Было установлено, что растения неодинаково реагируют на длинный и короткий световой день: одни быстрее развиваются при коротком дне, другие - на удлиненном. И есть растения, безразличные к продолжительности освещения. В связи с этим выделяют три группы растений. Растения длинного дня зацветают при светлом дне, длящемся 16 - 20 ч, короткодневные цветут, если световой день продолжается 8 - 12 ч, индиферентные (нейтральные) зацветают при любом световом режиме. Воздействие определенного светового дня нужно не все время, а только в течение фотопериода 10 - 12 дней после появления всходов. Различие между этими группами растений в том, что короткодневные растения (соя, просо, рис, конопля, хризантема, астры) цветут в конце лета - в начале осени. Длиннодневные растения (овес, ячмень, рудбекия, лен, свекла, редис, люпин) цветут в начале лета.

Продолжительность жизни растений. Процессы, происходящие при индивидуальном развитии растения, - это результат его исторического приспособления к различным внешним воздействиям. Можно сказать, что растения в своем индивидуальном развитии повторяют этапы развития своих предков (филогенез).

В течение всей жизни растения растут и развиваются. Индивидуальное развитие растений - это его жизненный цикл. Продолжительность жизни у растений различна. Однолетние растения (просо, гречиха, лебеда) появляются весной из семян, затем зацветают и после этого отмирают, прожив меньше года. У двулетников (капуста, морковь) в первый год жизни развиваются только вегетативные органы, на второй год растение цветет и плодоносит. У многолетних растений жизненный цикл охватывает от нескольких лет до нескольких сотен лет (деревья, кустарники, травы, ландыш, осот, мать-и-мачеха, георгины).

Однолетние, двулетние и некоторые многолетние растения, плодоносящие один раз в жизни, - монокарпические растения. Большинство многолетних растений цветут и плодоносят несколько раз в течение жизни. Это поликарпические растения. К монокарпическим растениям относится особая группа растений - эфемеры. Это однолетние растения, которые к наступлению неблагоприятных условий отцветают и образуют семена. Многолетние поликарпические растения - эфемероиды. Для них характерно, что к моменту наступления неблагоприятных условий они образуют семена и запасают питательные вещества в луковицах или корневищах.

Изучая рост и развитие растений под влиянием факторов среды, человек смог разработать метод биологического контроля за ходом развития сельхозяйственных растений и влиять на повышение урожая. Так, знание процессов яровизации дало возможность получить за 381 день три поколения озимой пшеницы Мироновская 808. Обработав семена холодом, удается заставить их цвести, даже если они посеяны весной. Закаливание семян может повысить урожайность и холодостойкость растений.

В последнее время в практике цветоводства широко используется влияние светового дня на сроки цветения декоративных растений для получения цветущих астр и хризантем летом, а не осенью.

Жизненные формы растений. Окружающий ландшафт создает внешний облик - габитус растений. Под влиянием комплекса условий окружающей среды растения в процессе исторического развития приобрели различные приспособления, которые выражаются в особенностях обмена веществ, строении, способах нарастания и динамике жизненных процессов. Все это отражается во внешнем облике растений. Внешний облик растений, исторически сложившийся под влиянием факторов среды, называется жизненной формой. Термин «жизненная форма» был введен в 80-х годах прошлого века датским ботаником Е. Вармингом.

Несмотря на то, что жизненная форма - экологическое понятие, следует отличать его от понятия экологические группы растений. Жизненные формы отражают приспособленность растений ко всему комплексу экологических факторов в отличие от экологических групп, отражающих приспособленность организмов к отдельным факторам среды (свет, тепло, характер почв, влажность). Представители одной и той же жизненной формы могут принадлежать к разным экологическим группам.

Существуют разные классификации жизненных форм. Одна из них состоит в том, что внешний облик определенных групп растений, исторически сложившийся под влиянием факторов среды, определяет физиономическую классификацию. По этой классификации различают деревья, кустарники, кустарнички, полукустарнички, травянистые поликарпики и травянистые монокарпики.

1. Деревья - многолетние растения с одним одревесневшим стволом, который сохраняется всю жизнь.

2. Кустарники - многолетние растения с несколькими равноценными стволами, так как ветвление начинается от самой земли.

3. Кустарнички. К ним относятся брусника, вереск, голубика, багульник. Это низкорослые растения (от 5 - 7 до 50 - 60 см). Ветвление под землей, в результате чего образуются несколько одревесневших сильно ветвящихся стволиков.

4. Полукустарники (полукустарнички). Это многие полыни, прутняк, терескен. Для этих растений характерно отмирание верхних неодревесневших надземных побегов. Одревесневшие части стеблей сохраняются несколько лет. Ежегодно из почек возобновления образуются новые травянистые побеги.

5. Травы. Многолетние и однолетние растения, у которых на зиму отмирает надземная часть растения или все растение. Они делятся на травянистые поликарпики и травянистые монокарпики. К травянистым поликарпикам относятся стержнекорневые растения (люцерна, шалфей, сон-трава, горечавка, одуванчик). Среди этой группы можно встретить форму перекати-поле (качим) и подушковидную форму (смолевка, камнеломка).

Кроме того, в этой группе есть кистекорневые и короткокорневищные растения (лютики, калужница, манжетка, купена), а также длиннокорневищные (пырей ползучий), столонообразующие поликарпики (фиалка удивительная, земляника); ползучие (вероника лекарственная) и клубнеобразующие поликарпики (любка двулистная, шафран), а также луковичные поликарпики (эфемероиды гусиный лук, тюльпан).

Лекция № 8

Систематика растений

1. Методы исследования в систематике.

2. Понятие о виде.

Систематика растений изучает многообразие растительных организмов. Основная задача систематики - классификация огромного многообразия растений. Современная систематика развивается в тесной связи с другими науками: морфологией, цитологией, генетикой, биохимией, эмбриологией, экологией, биогеографией и др. Теоретической основой систематики служит эволюционное учение. «Систематика есть одновременно и фундамент, и венец биологии, ее начало и конец. Без систематики мы никогда не поймем жизни в ее изумительном многообразии, возникшем в результате долгой эволюции» (А.Л.Тахтаджян, 1974).

Современная систематика включает три раздела: таксономию, номенклатуру и филогенетику.

Таксономия изучает теорию и практику классификации организмов, т.е. распределение огромного множества уже известных и вновь открытых организмов в соответствии с их сходством и различиями по определенным соподчиненным друг другу таксономическим единицам. Основная таксономическая единица для всей биологии - вид. Каждый вид принадлежит к какому-либо роду, род - к семейству, семейство - к порядку, порядок - к классу, класс - к отделу, отдел - к царству. Это иерархическая система классификации. Каждый вид имеет двойное, или бинарное, название: родовое и видовое. Например, клевер ползучий –Trifolium repens L. После названия вида заглавной буквой ставится фамилия ученого, открывшего этот вид. Бинарная номенклатура введена и опубликована в 1753 г. в труде известного шведского ученого Карла Линнея «Species plantarum» («Виды растений»).

Вся совокупность существующих названий таксонов и система правил, регулирующих установление и использование этих названий, относится к разделу номенклатуры. Главная задача номенклатуры - стабильная система названий. Существуют правила образования названий для различных таксономических категорий в целях определения их уровня: например, для семейства в латинском названии используется окончание - сеае (семейство Бобовые - Fаbасеае, Лютиковые - Ranunculасеае и т.д.), для порядков - а1еs (порядок Бобовоцветные – Fabales), для отделов - рhyta (отдел Цветковые растения - Magnoliophyta, отдел Зеленые водоросли - Сhlorophyts и т.д.). Существует международный кодекс ботанической номенклатуры, который совершенствуется и утверждается на ботанических конгрессах раз в шесть лет.

Филогенетика устанавливает родство организмов в историческом плане, восстанавливает филогенез всех живых организмов в целом и отдельных систематических групп.

Каждый таксон обладает совокупностью морфологических, анатомических, экологических и ряда других характеристик, а также определенными способами размножения (бесполое, вегетативное и половое).

Все растения делят на две большие группы: низшие и высшие. У низших растений вегетативное тело не расчленено на органы (корень, стебель, лист) и представлено талломом, или слоевищем. Слоевище может быть как одноклеточным, так и многоклеточным. У высших споровых и семенных растений тело расчленено на вегетативные органы, состоящие из разнообразных тканей, выполняющих разные функции.

Из низших растений в данном пособии кратко рассматривают­ся следующие отделы: Синезеленые водоросли, Зеленые, Бурые, Красные, Диатомовые водоросли, Лишайники. Из высших споровых растений - отделы Моховидные, Плауновидные, Хвощевидные, Папоротниковидные; из семенных - Голосеменные и Цветковые растения.

Методы исследования в систематике. Как и любая наука, систематика растений имеет свои методы исследования для решения основных задач. Одна из существенных задач - выяснение сходства и различия между таксонами. Историческую последовательность происхождения того или иного таксона, родство таксонов в общих чертах можно установить, изучая ископаемые растительные остатки. С помощью палеоботанических находок можно восстановить эволюцию отдельных растений и даже целых флор на нашей планете. Однако этого недостаточно: нужны косвенные доказательства. Среди косвенных методов познания филогении большую роль играет сравнительно-морфологический - основной метод систематики. Этим методом изучают макроструктуру организмов, он не требует специального оборудования, им пользовались ботаники еще до изобретения микроскопа. С развитием и совершенствованием микроскопической техники сравнительно-морфологический метод стали использовать более точно.

Эмбриологический, сравнительно-анатомический и онтогенетический методы - варианты сравнительно-морфологического метода. С их помощью изучают микроскопические структуры тканей, зародышевых мешков, последовательность развития гаметогенеза и т. п. Сравнительно-цитологический и кариологический методы помогают анализировать признаки организмов на клеточном уровне, на уровне кариотипа. Методы молекулярной биологии дают возможность сравнительного изучения геномного сходства таксонов. С помощью спорово-пылъцевого анализа - палинологического метода при хорошо сохранившихся оболочках спор и пыльцы вымерших растений устанавливают возраст отложений и характер флор того времени. В систематике используют также методы определения химического состава растений, иммунологические (устанавливают родство организмов на основе сходства биологической активности белка), физиологические (определяют морозо- или засухоустойчивость растений и др.), эколого-генетический (дает возможность узнать границы фенотипической реакции таксона, изучить изменчивость и подвижность признаков в зависимости от экологических факторов), гибридологический (основан на изучении гибридизации таксонов). В систематике растений иногда используют математические, географические, археологические и другие методы.

Объектами исследований в систематике служат живые растения или их фиксированные части (гербарии, коллекции крупных плодов, шишек, спилов древесины и др.), а также жидкие фиксаторы в спирту или формалине.

Понятие о виде. Со времен Карла Линнея основными систематическими единицами в органическом мире считаются род и вид. К. Линней считал виды неизменными и постоянными. Д. Рей впервые дал определение вида как совокупности особей, происшедших из семян одного растения. Ч.Дарвин считал, что вид - явление историческое и динамическое: вид развивается, достигает полного развития, а затем клонится к упадку (вследствие изменения жизни и борьбы с другими видами) и исчезает. Виды возникают из разновидностей (более мелких единиц, чем вид); разновидности - это «зачинающиеся виды». В дальнейшем понятие о виде совершенствовалось, уточнялось, однако до сих пор не существует его точного определения. Многие систематики пытались дать определение вида. Одно из наиболее распространенных принадлежит В.Л.Комарову (1945): «...вид есть совокупность поколений, происходящих от общего предка и под влиянием среды и борьбы за существование обособленных отбором от остального мира живых существ; вместе с тем вид есть этап в процессе эволюции». Вид обладает определенным устойчивым географическим ареалом, территорией, за пределами которой он практически не встречается, т.е. каждый вид обитает в сходных экологических условиях, имеет общий ареал и т.д.

В природе виды представлены совокупностью особей - попу­ляциями, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяющих определенный ареал, обладающих рядом общих морфологических признаков и разных типов взаимоотношений со средой обитания и отделенных от других таких же совокупностей особей барьером нескрещиваемости. Преобладающее большинство ученых, начиная с Ч.Дарвина, считают, что видообразование происходит под действием естественного отбора путем дивергенции - разветвления предкового вида на два или не­сколько новых. Поэтому принято выделять более дробные таксоны - подвиды, разновидности, формы, или морфы.

Подвиды - более мелкие таксоны внутри вида, обладающие своим ареалом, например многие полиморфные виды: щавель обыкновенный, облепиха крушиновидная и др.

Разновидности еще менее различаются между собой, чем подвиды, они не имеют даже собственного ареала, признаки закреплены наследственно.

Формы, или морфы, - таксоны с еще более мелкими отличиями от вида, которые возникают и изменяются под действием внешней среды и не закреплены наследственно.

Сорт - группа особей в пределах вида, подвида, разновидности, отличающаяся рядом наследственно стойких признаков (крупноплодность, слабая околюченность, высокая урожайность и др.), не передающихся по наследству и имеющих важное народнохозяйственное значение. При семенном размножении по закону Менделя происходит расщепление в потомстве, поэтому для сохранения материнских признаков сорта обычно размножают вегетативно. Среди всех культурных растений известно множество сортов, например, у облепихи, относительно молодой плодовой культуры, известно более 150 сортов.

Близкие по совокупности признаков виды объединяются в роды. Роды по принципу общности происхождения объединяются в семейства, семейства - в порядки, порядки - в классы и т.д. Внутри порядков и классов есть более мелкие таксоны: подпорядки, подклассы.

Лекция № 9

Систематика высших споровых растений

ЦАРСТВО РАСТЕНИЯ – РLАNТАЕ

В современной систематике царство Растения делят на три подцарства: Багрянки, или Красные водоросли; Настоящие водоросли и Высшие растения, или Листостебельные. Багрянки часто называют низшими растениями: вегетативное тело их не расчленено на органы и ткани и также называется талломом. Однако у багрянок по сравнению с настоящими водорослями есть некоторые отличия.

Особая, космическая роль зеленых растений состоит в том, что без них невозможна жизнь всех других живых организмов, в том числе и человека. Только хлорофилл, содержащийся в зеленых ра­стениях, способен аккумулировать энергию солнца и превращать ее в энергию химических связей, что ведет к образованию органического вещества из неорганических веществ.

ПОДЦАРСТВО ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ – ЕМВRУОРНУТА

Высшие растения - наиболее дифференцированные автотрофные многоклеточные организмы, приспособленные главным образом к наземной среде.

Тело подавляющего большинства высших растений расчленено на побеги (стебли и листья) и корни. Высшие растения имеют ткани. Формирование тканей - неизбежный результат переселения растений из водной среды на сушу. Питательные вещества всасываются не всей поверхностью растения, как у водных, а специализированными проводящими клетками.

В подцарстве не менее 300 тыс. ныне существующих видов и огромное число вымерших. Известные виды высших растений делят на 9 отделов:

1. Риниевые.

2. Зостерофилловые.

3. Моховидные.

4. Плауновидныеа.

5. Псилотовидные.

6. Хвощевидные.

9. Покрытосеменные, или Цветковые.

Риниевые и зостерофилловые полностью вымерли. В остальных отделах есть как вымершие, так и ныне существующие виды. Среди высших растений (за исключением моховидных) спорофит преобладает над гаметофитом. В органах спорофита есть сосуды и трахеиды, поэтому их еще называют сосудистыми растениями.

Высшие растения делят на две очень неравные по значению и количеству видов группы - высшие споровые и семенные растения. У высших споровых гаметофиты и спорофиты - самостоятельные растения (за исключением моховидных, у которых спорофит развивается на гаметофите). Размножаются споровые растения спорами. К споровым относятся все отделы, кроме голосеменных и покрытосеменных растений.

Голосеменные и покрытосеменные - семенные растения, размножающиеся семенами. У семенных растений спорогенез и гаметогенез тесно связаны между собой. В процессе эволюции произошла сильная редукция женского и мужского гаметофита, поэтому редуцированный женский гаметофит (зародышевый мешок) развивается на спорофите, а мужской гаметофит (пылинка) переносится к яйцеклетке целиком. В результате оплодотворения яйцеклетки образуется диплоидная зигота, из которой развивается зародыш, окруженный специальными оболочками, или покровами. Зародыш с покровами образует семя. У голосеменных семена на семенных чешуях лежат открыто, а у покрытосеменных они находятся внутри завязи пестика, образованного одним или несколькими плодолистиками.

Считают, что высшие растения произошли от низших - обитателей водной среды, непосредственно из зеленых и бурых водорослей.

Смысл ряда понятий, встречающихся в этом параграфе, разъясняется в статье « ».

❖ Способы размножения растений:
■ бесполое;
■ половое.

Бесполое размножение растений

Бесполое размножение — древнейшая форма размножения, осуществляющаяся без участия половых клеток (гамет) и характеризующаяся отсутствием полового процесса .

■ У растений бесполое размножение может осуществляться наряду с половым размножением.

❖ Основные способы бесполого размножения растений:

■ вегетативное размножение (характерно для большинства групп растений, а у некоторых семенных растений — малины, земляники, ивы и др. оно преобладает над половым);

■ размножение спорами , или споруляция (водоросли, мхи, хвощи, плауны,папоротники);

■ размножение делением клетки , или шизогония (у некоторых водорослей).

Вегетативное размножение — способ бесполого размножения растений с помощью вегетативных органов — корня, стебля, листа или видоизмененных побегов, из которых в благоприятных условиях формируются полноценные дочерние особи.

■ Вегетативное размножение возможно только при наличии у растения свойства регенерации , т.е. способности возрождать себя из части.

■ Вегетативно могут размножаться одноклеточные (водоросли) и многоклеточные, гаплоидные и диплоидные растения.

❖ Способы вегетативного размножения низших растений:
■ делением клетки (одноклеточные водоросли);
■ делением таллома на фрагменты;
■ фрагментами колонии.

❖ Способы вегетативного размножения высших растений:
■ луковицами или клубнелуковицами (лук, чеснок, тюльпаны, нарциссы);
■ стеблевыми и корневыми клубнями (картофель, георгины);
■ усами (земляника, костяника);
■ корневищами (многие травянистые растения);
■ черенками (виноград, смородина, крыжовник, ива);
■ делением кустов материнского растения (флоксы, пион);
■ отводками (крыжовник,.виноград, лещина);
■ листьями (каланхоэ Дегремона);
■ прививкой черенка или почки (многие сортовые деревья);
■ клонированием .

Прививка — пересадка черенка или почки привоя на подвой (укорененный сеянец) с последующим их срастанием (яблоня, груша).

Привой — часть (черенок или почка) одного растения, пересаженная на другое.

Подвой — растение, на которое пересаживают привой другого растения.

Черенок — искусственно отделенный участок вегетативного органа растения (корня, стебля, листа), используемый с целью его укоренения.

Отводок — укоренившийся боковой побег (обычно нижняя ветка), отделенный от материнского растения с целью вегетативного размножения.

Споруляния (или спорогония ) - способ бесполого размножения организмов посредством спор.

■ Споруляция характерна для большинства водорослей и высших споровых растений (см. ниже).

Споровые растения — растения, которые могут распространяться (расселяться) при помощи спор, образующихся как половым, так и бесполым путем.

К споровым растениям относятся водоросли и часть высших растений: мхи, плауны, хвощи, папоротники. Высшие споровые растения обитают во влажных местах (обычно под пологом леса или на болотах) или на полях с кислыми почвами.

■В цикле развития высших споровых растений чередуются спорофит (бесполое поколение) и гаметофит (половое поколение — заросток).

Спора — особая клетка, обычно покрытая защитной оболочкой, служащая для переживания неблагоприятных условий и бесполого размножения путем расселения организмов. В благоприятных условиях спора способна прорасти в новый организм.

■ Споры многих водных растений могут активно перемещаться в водной среде благодаря особым двигательным жгутикам (такие споры называют зооспорами ).

■ Споры наземных растений меньше семян, легки и свободно переносятся ветром.

Мейоспоры — гаплоидные клетки, образующиеся в спорангиях высших растений в результате мейоза и обычно (за исключением семенных растений) выполняющие функцию расселения.

■ У семенных растений мейоспоры являются необходимым этапом жизненного цикла; они не выпадают из спорангия (семязачатка), в котором происходит формирование заростка.

Равноспоровые высшие растения — растения, у которых образуется множество мейоспор примерно одного размера (хвощи, плауны, папоротники).

Разноспоровые высшие растения — растения, у которых образуются мейоспоры двух видов: 4 мегаспоры и множество микроспор (голосеменные и покрытосеменные).

Мегаспора (или макроспора ) — крупная гаплоидная спора у разноспоровых растений, дающая начало женскому заростку (женскому гаметофиту). У споровых растений выпадают на почву, у семенных остаются в мегаспорангии, при этом из четырех мегаспор одна развивается, а три отмирают.

Микроспора — мелкая гаплоидная спора у разноспоровых растений, из которой формируется пыльца (незрелый мужской га-метофит).

❖ Места образования спор у споровых растений:

■ у некоторых водорослей — из вегетативной клетки или зиготы;

■ у мхов — в спорангиях, находящихся в специальных коробочках ;

■ у папоротников — в спорангиях, собранных в сорусы на вайях (листостеблях);

■ у хвощей и плаунов — в спорангиях на спорофиллах , собранных в спороносные колоски;

■ у равноспоровых высших растений (и грибов) — в специальных тканях и органах — спорангиях ;

■ у разноспоровых высших растений: мегаспоры — в мегаспорангиях , микроспоры — в микроспорангиях .

Спорангий — мешковидный орган бесполого размножения высших растений (и грибов), в котором путем мейоза образуются споры. Спорангии могут располагаться либо одиночно, либо группами, образуя сорусы .

Спорофилл — видоизмененный (часто лишенный хлорофилла) лист растений, на котором образуются спорангии.

Мегаспорангий (или макроспорангий ) — орган бесполого размножения высших разноспоровых растений, в котором путем мейоза образуются мегаспоры. У высших споровых он имеет шаровидную форму с однослойной стенкой.

Мегаспорофилл — видоизмененный лист или подобный ему орган у растений, на котором образуются мегаспорангии (у голосеменных — чешуя шишки).

Микроспорангий — орган бесполого размножения высших разноспоровых растений, в котором путем мейоза образуются микроспоры. У высших споровых имеет шаровидную форму с однослойной стенкой, у голосеменных также однослойный, у покрытосеменных преобразован в гнездо пыльника с четырехслойной стенкой.

Микроспорофилл — видоизмененный лист у растений, на котором образуются микроспорангии (у покрытосеменных гомологичен тычинке).

Сорусы — группа спорангиев на вайях (листостеблях) папоротников, покрытая общим покрывальцем — индузием .

❖ Что формируется из спор:

■ у равноспоровых растений — раздельнополый или обоеполый заросток (гаметофит);

■ у разноспоровых растений: из мегаспор — женский заросток (женский гаметофит), из микроспор — мужской заросток (мужской гаметофит).

Шизогония (или множественное деление ) — способ бесполого размножения организмов посредством многократного митотического деления ядра исходной материнской клетки, после чего эта клетка распадается на соответствующее число одноядерных дочерних клеток.

■ Шизогония встречается у некоторых одноклеточных водорослей (примеры: эвглена, хламидомонада) и протестов (пример: малярийный плазмодий).

Половое размножение растений

Половое размножение — размножение на основе полового процесса , в котором, как правило, участвуют две особи, причем новый организм развивается из зиготы , образующейся в результате оплодотворения — слияния родительских половых клеток (гамет).

Половое размножение присуще практически всем растениям кроме некоторых групп водорослей (например, хлореллы).

В жизненном цикле высших наземных растений наблюдается закономерное чередование полового и бесполого.поколений.

Половое поколение гаметофитами ), в организмах которых образуются гаметы .

Бесполое поколение — стадия в сложном жизненном цикле, представленная особями (спорофитами ), в организме которых образуются споры .

Гаметы — половые (репродуктивные) клетки с гаплоидным набором хромосом, обеспечивающие передачу наследственной информации от родителей потомкам.

❖ Гаметы растений:
■ мужские — сперматозоиды и спермии,
■ женские-яйцеклетки.

Сперматозоид — зрелая подвижная мужская половая клетка у мхов, папоротников, хвощей, плаунов.

Спермин — зрелая, не имеющая хвостика и поэтому не обладающая подвижностью мужская половая клетка у голосеменных и покрытосеменных растений, достигающая яйцеклетки с помощью пыльцевой трубки .

Яйцеклетка — зрелая женская половая клетка.

Гаметангии — специальные многоклеточные органы полового размножения высших растений, в которых развиваются гаметы.

Заросток — половое поколение (гаметофит) у высших споровых растений. У споровых растений заростки развиваются из спор, выпадающих из спорангия на почву; они имеют вид цельной или расчлененной зеленой пластинки, нити или клубенька размером от нескольких мм до 3-5 см и снабжены ризоидами; живут самостоятельно и образуют мужские (антеридии) и/или женские (архегонии) органы полового размножения. У семейных растений споры не выпадают из спорангиев, и заростки развиваются из спор внутри спорангиев. После слияния мужской и женской гамет заросток дает начало новому растению.

■ Мужской заросток у семенных растений — пыльца (не имеет антеридиев).
■ Женский заросток у голосеменных растений — первичный эндосперм с двумя архегониями , у покрытосеменных — восьмиядерный зародышевый мешок (без архегониев).

❖ Семенные растения растения, размножающиеся при помощи семян.

Классификация семенных растений:
■ голосеменные;
■ покрытосеменные (или цветковые ).

Шишка — орган семенного размножения голосеменных (обычно хвойных) растений. Различают пыльниковые (мужские) шишки, в которых формируется пыльца, и семенные (женские) шишки, на которых после оплодотворения яйцеклеток из семязачатков образуются семена.

Мужские гаметангии (органы полового размножения) растений : антеридий, андроцей.

Антеридий — мужской орган полового размножения растений, в котором образуются мужские гаметы (сперматозоиды). У водорослей он одноклеточный, у высших растений (мхов, хвощей, плаунов, папоротников) — многоклеточный. Имеется у растений, возможность размножения которых зависит от наличия в окружающей среде капельножидкой воды.

Андроцей — мужской орган полового размножения цветковых растений, представляющий собой совокупность тычинок , находящихся на одном цветке, в которых развиваются пыльцевые зерна .

Тычинка — это мужская часть цветка, состоящая из пыльника (образованного двумя пыльцевыми мешками, соединенными связником) и тычиночной нити, микроспорофилл покрытосеменного растения. Каждый пыльцевой мешок тычинки состоит из двух гнезд пыльника -микроспорангиев, где происходит микроспорогенез и образуются микроспоры, в дальнейшем развивающиеся в пыльцу (мужской заросток — гаметофит). При созревании пыльцы гнезда вскрываются и освобождают пыльцу.

Стенки гнезда пыльника выполняют защитную (наружный слой — эпидерма), механическую (промежуточный фиброзный слой, разрывающий пыльник при созревании пыльцы) и запасающую (внутренний, выстилающий слой — тапетум) функции.

❖ Женские гаметангии (органы полового размножения) растений:
■ у низших растений — оогонии :
■ у высших растений (кроме покрытосеменных) — архегонии ;
■ у покрытосеменных — зародышевые мешки; в этом случае яйцеклетку сопровождают две клетки-спутницы (синергиды), играющие в процессе оплодотворения вспомогательную роль.

Оогоний — женский, обычно одноклеточный, орган полового размножения у низших растений (водорослей) и некоторых гринов, внутри которого образуется одна или несколько яйцеклеток.

Архегоний — женский орган полового размножения у мхов, хвощей, плаунов, папоротников и голосеменных растений, в когором образуются яйцеклетки (отсутствует у покрытосеменных). Состоит из расширенного брюшка, где формируется яйцеклетка, и узкой шейки, имеющей канал, по которому сперматозоид проникает в брюшко, где происходит оплодотворение.

Зародышевый мешок — женский заросток (гаметофит) покрытосеменного растения, расположенный в центральной части семяпочки, внутри которого образуется яйцеклетка и происходит двойное оплодотворение (см. ниже).

Пестик — основная, центральная часть цветка, образованная одним или несколькими плодолистиками и состоящая из завязи, столбика и рыльца. Столбик выносит рыльце для опыления, рыльце улавливает пыльцу, завязь покрывает семязачатки и преобразуется в плод. В цветке может быть один пестик (яблоня, огурец), или несколько (земляника, малина).

Гинецей — совокупность плодолистиков (мегаспорофилл ), состоящих один или много пестиков (женских органов полового размножения цветковых растений) цветка, несущих семязачатки (семяпочки).

Семязачаток (семяпочка ) — сложная многоклеточная структура у семенных растений, представляющая собой видоизмененный и окруженный несколькими оболочками спорангий семенных растений, в котором образуются споры, формируется женский заросток (гаметофит) и происходит оплодотворение, после которого, и процессе развития зародыша, семязачаток превращается в семя.

■ Семязачаток включает зародышевый мешок, несколько окружающих его оболочек и внутренние структуры завязи.

■ У голосеменных растений семязачатки прикрепляются с помощью семяножки к семенным чешуям женских шишек и лежат на них открыто, у покрытосеменных растений семязачаток находится на внутренней поверхности завязи пестика.

У высших семенных растений наблюдается только один тип полового процесса — оогамия ; кроме того, у них в результате сочетания бесполого размножения с половым образуются особые зачатки — семена , при помощи которых происходит расселение растений.

Оогамия — тип полового процесса, при котором в оплодотворении участвуют разные гаметы — крупная неподвижная женская яйцеклетка и мелкий мужской сперматозоид или спермий, перемещающийся к яйцеклетке.

Половые поколения растений

В жизненном цикле высших наземных растений закономерно чередуются половое и бесполое поколения (см., например, схемы).<
Бесполое поколение представлено спорофитами .
Половое поколение представлено гаметофитами .

Спорофит — организм бесполого диплоидного поколения растений, на котором образуются споры .
■Спорофит образуется в результате оплодотворения - слияния яйцеклетки со сперматозоидом (или спермием) и последующего развития зиготы и зародыша.
■ Спорофиты являются преобладающими организмами у всех высших растений (кроме мхов).

❖ Гаметофит — гаплоидный организм полового поколения растений, в котором образуются гаметы.
■ Гаметофит может быть как обоеполым, т.е. может нести и мужские (антеридии ), и женские (архегопии ) органы полового размножения (гаметангии ), так и однополым — мужским или женским.
■ После полового процесса из гамет образуется зигота, из которой развивается спорофит.

Особенности строения гаметофитов:
■ при изоморфной смене поколений особи-гаметофиты внешне неотличимы от особей-спорофитов;
■ при гетероморфной смене поколений особи-гаметофиты резко отличаются от особей-спорофитов.

Гаметофиты мхов и папоротников:
■ мхов — листостебельные растения;
■ папоротников — заростки.

Гаметофиты высших растений:
■ мужской гаметофит — пыльцевое зерно , прорастающее в пыльцевую трубку с образованием спермиев ;
■ женский гаметофит -,гаплоидный многоклеточный эндосперм с архегониями (у голосеменных) или семиклеточный зародышевый мешок (у покрытосеменных).

Пыльца — совокупность пыльцевых зерен (пылинок), образующихся в гнездах пыльника (микроспорангиях) голо- и покрытосеменных растений. У голосеменных образуется в спорангиях пыльниковых (мужских) шишек, у покрытосеменных — в пыльниках тычинок.

Пыльцевое зерно — мужской гаметофит семенного растения; начинает свое развитие из микроспоры в микроспорангии и за-исршает его после опыления, т.е. после перенесения в пыльцевую камеру семязачатка (у голосеменных) или на рыльце пестика (у покрытосеменных).

Пыльцевое зерно покрыто спородермой , наружный слой которой (экзина ) обладает высокой прочностью и стойкостью к воздействию внешних факторов, а внутренний слой (интина ) состоит из клетчатки и пектиновых веществ. Ко времени опыления пыльцевое зерно состоит из двух (или более) клеток — одной генеративной и одной (у покрытосеменных) или нескольких (у голосеменных) вегетативных клеток.

Вегетативная клетка дает начало пыльцевой трубке , а генеративная делится с образованием двух спермиев , которые по пыльцевой трубке доставляются к архегониям женских заростков (у голосеменных) или к зародышевым мешкам (у покрыто-именных).

Образование пыльцы: диплоидная материнская клетка микроспоры, имеющаяся в пыльцевом мешке (спорангии) пыльника мачинки цветка, мейотически делится на четыре гаплоидные клетки-микроспоры , которые после митотического деления превращаются в двуклеточные пыльцевые зерна.

❖ Образование зародышевого мешка (происходит в семяпочке , находящейся в пестике цветка):

■ диплоидная материнская клетка мегаспоры, имеющаяся в семяпочке, мейотически делится на четыре гаплоидные клетки-мегаспоры, три из которых разрушаются;

■ ядро четвертой мегаспоры, наиболее удаленной от пыльцевхода, трижды митоти-чески делится (образуется 8 дочерних ядер); по три дочерних ядра остаются у каждого из полюсов мегаспоры и разделяются тонкими клеточными перегородками, обособляясь в полярные клетки, а два ядра (по одному от каждого полюса) перемещаются к центру мегаспоры и затем сливаются, образуя диплоидное ядро центральной клетки ;

■ одна из трех клеток у полюса, ближайшего к пыльцевходу, становится яйцеклеткой , а две ее соседние клетки — клетками спутницами;

■ вся образованная система из семи клеток составляет зародышевый мешок . Три клетки зародышевого мешка, находящиеся у полюса, противоположного пыльцевходу (клетки-антиподы ), некоторое время участвуют в обеспечении системы питательными веществами, а затем отмирают.

Опыление растений

❖ Опыление - перенос пыльцы из пыльников тычинок на рыльце пестика цветка; характерно для семенных растений. Происходит с помощью ветра или насекомых, а также человека (в селекционных или производственных целях).

❖ Способы опыления:

■ самоопыление — происходит в одном обоеполом цветке и нс зависит от погодных условий и посредников (пример: ячмень);

■ перекрестное опыление: пыльца переносится на рыльце пестика другого цветка того же или другого растения (примеры: рожь, кукуруза). Перекрестное опыление растений повышает уровень гетерозиготности потомства, что позволяет лучше адаптироваться к постоянному изменению условий среды.

Двойное оплодотворение у растений

❖ Двойное оплодотворение — половой процесс у цветковых растений, при котором один из двух спермиев сливается с яйцеклеткой, а второй — с центральным ядром зародышевого мешка.

Особенности процесса двойного оплодотворения : после попадания на рыльце пестика в пыльцевом зерне образуется пыльцевая трубка с двумя спермиями которая через пыльцевход входит в семязачаток, находящийся на внутренней поверхности завязи пестика. После этого ядро трубки разрушается, а ее кончик при соприкосновении с оболочкой зародышевого мешка разрывается, освобождая мужские гаметы. Спермии проникают внутрь зародышевого мешка. Один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу . Второй спермий сливается с диплоидной центральной клеткой, образуя триплоидную клетку, из которой формируется питательная ткань — эндосперм.

Дальнейшее развитие:

■ из зиготы развивается зародыш семени (две или одна семядоля, зародышевый побег с почечкой и зародышевый корешок);

■ эндосперм в процессе развития семян растений расходуется на рост семядолей;

■ из покровов семязачатка развивается семенная кожура ; от пыльцевхода на ней остается отверстие — семявход;

■ из стенок завязи пестика развивается плод .

Каждое растение, достигнув определенных размеров и пройдя ряд стадий развития, воспроизводит себе подобные организмы того же вида.

Размножение - увеличение числа особей определенного вида. Это необходимое свойство жизни, присущее всем организмам и обеспечивающее продление существования вида.

У растений различают два типа размножения - бесполое и половое.

Бесполое размножение - это размножение, происходящее без участия половых клеток и полового процесса. В бесполом размножении различают два способа: вегетативное размножение и размножение спорами.

Вегетативное размножение - это отделение частей тела от материнского растения и развитие из него самостоятельных (дочерних) организмов. В нем участвует лишь один родитель , тогда как в половом размножении всегда участвуют два родительских организма : женский и мужской.

Размножение спорами происходит благодаря развитию у организма особых, специализированных клеток - спор . Такое размножение свойственно водорослям, моховидным и папоротниковидным растениям. Споры - это отдельные мелкие клетки. Они содержат ядро, цитопазму, покрыты плотной оболочкой и способны на протяжении длительного времени переносить неблагоприятные условия. Попав в благоприятные условия среды, споры прорастают и образуют новые (дочерние) растения.

При бесполом размножении образующиеся дочерние организмы по своим свойствам одинаковы с материнским растением.

Половое размножение - это размножение, при котором происходит слияние женских и мужских половых клеток, от чего появляются дочерние организмы, качественно иные, чем родительские.

Половые клетки, называемые гаметами (от греч. гаметос - «супруг»), развиваются у двух родительских организмов в разных половых органах. В женских половых органах формируются яйцеклетки . В мужских половых органах (например, в тычинках) образуются мужские половые клетки - неподвижные спермии (у семенных растений) или подвижные, со жгутиком - сперматозоиды (у споровых растений).

В процессе оплодотворения при слиянии родительских половых клеток (гамет) возникает особая клетка - зигота (от греч. дзиготос - «двуупряжный»). Она содержит наследственные свойства обоих родительских организмов. Из зиготы развивается новый (дочерний) организм с особыми свойствами, качественно новыми, отличными от родительских.

Отличающиеся между собой по полу мужские и женские гаметы различны потому, что формируются они у двух родительских организмов , т. е. у разных особей. В итоге каждая дочерняя особь растения, развивающаяся из зиготы, содержит в себе свойства обоих родителей. Поэтому у организма, полученного в результате полового процесса, всегда возникает что-то новое, еще не встречавшееся в природе, хотя и очень похожее на его родителей. Этого не происходит при бесполом размножении, так как дочерние организмы развиваются от одного родителя. Величайшее значение полового размножения заключается в обновлении свойств организмов. Такие организмы с новыми наследственными свойствами, полученными от обоих родителей, имеют больше шансов на выживание.

Важнейшее отличие полового размножения от бесполого в том, что организмы, возникшие половым путем, обладают новыми (в сравнении с родительскими) наследственными свойствами.

Размножение - процесс воспроизведения себе подобных, обеспечивающий непрерывность и преемственность жизни. Существует два способа размножения растений - половой и бесполый. Основной частью полового размножения является оплодотворение, т. е. слияние мужской и женской половых клеток и образование из них зиготы. Последняя дает начало зародышу - новому организму, в котором объединены свойства двух родительских растений. У многих растений отмечаются оба способа размножения.