Kasvin elinkaari koostuu kolmesta peräkkäisestä vaiheesta:
- syntymä;
- kehitys;
- jäljentäminen.
Se voi olla yksinkertainen tai monimutkainen. Esimerkki yksinkertaisesta kierrosta on chlorella, joka lisääntyy itiöillä. Tämä viherlevä kehittyy säiliöksi 4–8 autoitiölle, jotka kasvavat äidin elimistön sisällä ja peittyvät omalla kalvollaan. Mutta kasveilla yleisempi monimutkainen kehityssykli, joka koostuu 2-3 yksinkertaisesta.
Kasvien elinkaaren ominaisuudet
Kaiken elävän olennon tärkeä ominaisuus on lisääntymiskyky. Lisääntymistapa tapahtuu:
- seksuaalinen (sukusolut);
- aseksuaali (itiöt);
- kasvillinen (kehon osa).
Sukupuolisen lisääntymisen monimutkaisissa sykleissä on aina useita erillisiä sukusolun ja tsygootin vaiheita. Sukusolu on kypsä sukupuolisolu, jolla on haploidi (tavallinen) kromosomisarja. Tsygootti, jolla on diploidinen (kaksois) joukko, muodostuu kahden sukusolun yhdistymisen seurauksena. Tsygoottista kehittyy sporofyytti, jokatuottaa haploidisia itiöitä. Itiöistä - gametofyytti, joka on uros ja naaras.
Voimme ottaa esimerkiksi isosporoisen saniaisen, jolla on kaksi yksilömuotoa - itse saniainen (sporofyytti) ja sen kasvu (gametofyytti). Versu on aikuisten saniaisten jälkeläisiä. Se on olemassa hyvin lyhyen ajan, mutta onnistuu synnyttämään yhden isolehtisen yksilön. Tästä lisääntymisominaisuudesta johtuen kasvin elinkaari koostuu sukupolvien vuorottelusta: aikuisesta saniaisesta kasvuun ja jälleen täysikasvuiseen saniaiseen.
Julkaisumenetelmät
Useimmat kasvit lisääntyvät seksuaalisesti. Tässä tapauksessa uusi organismi muodostuu tsygootista hedelmöityksen ja sukusolujen yhdistymisen (syngamia) jälkeen. Partenogeneesi - lisääntyminen ilman hedelmöitystä - viittaa myös seksuaaliseen menetelmään: tytärorganismi muodostuu isogameetista, joka tekee isogameetit ja itiöt sukulaisiksi. Sukupuolinen lisääntyminen yhdistetään lähes aina muihin menetelmiin - vegetatiiviseen tai suvuttomaan, koska sille itsessään on ominaista alhainen tuottavuus.
Samaan aikaan tätä menetelmää ja aseksuaalista lisääntymistä esiintyy saniaisilla ja yhdessä vegetatiivisen muunnelman kanssa - joissakin levissä. Siemenkasveissa sukusolun muodostuminen tapahtuu yhdestä tytärtsygootista, minkä seurauksena tämä prosessi muistuttaa enemmän lisääntymistä kuin lisääntymistä.
Aseksuaalisessa lisääntymisessä muodostuu zoosporeja - soluja ilman soluseinää, jotka monisoluisissa kasveissa ovat erityisissä itiöissä, jaliikkumattomat solut - aplanosporit. Itsenäisesti tämä lisääntymismenetelmä on luonnossa hyvin harvinainen. Se yhdistetään yleensä seksuaaliseen tai vegetatiiviseen.
On olemassa 2 tyyppiä itiöitä: mitosporit, joita esiintyy suvuttoman lisääntymisen aikana, ja meiosporit, joita syntyy seksuaalisen lisääntymisen aikana. Mitosporit ilmestyvät mitoosin seurauksena, mikä johtaa äidin k altaiseen yksilöön. Meiosporit muodostuvat meioosissa tsygootin itämisen aikana tai itiöissä. Useimmille kasveille on ominaista molemmat lisääntymismenetelmät, joiden ansiosta saadaan kaksi erilaista yksilöä.
Vegetatiivinen lisäysmenetelmä
Lisääntymisen vegetatiivisessa variantissa tapahtuu jakautumista akineetteihin eli paksuseinäisiin soluihin. Se koostuu osan siitä erottamisesta emäliuoksesta - sikiön silmusta tai ruumiista. Jotkut alemmat kasvit lisääntyvät tällä tavalla, mukaan lukien sargasso, ruskeat ja punalevät. Jopa kukkivat kasvit, kuten ankkaruoho, lisääntyvät kasvullisesti. Jotkut niistä muodostavat siitosnuppeja, jotka putoavat maahan ja juurtuvat sinne. Myös silmut voivat haarautua ja irrota emokasvista. Koppisiemenisten kasvien ryhmässä versojen kehittyminen juurakosta maan alle on hyvin yleistä.
Kasvien lisääntyminen
Yksi lisääntymisen viimeisistä vaiheista on kasvien lisääntyminen. Luonnossa asettumiseen voi olla 3 vaihtoehtoa: alkiot, itiöt ja siemenet. Erittäin harvinaisissa tapauksissa leviäminen voi tapahtua tsygoottien avulla. Lisää K. Linnaeus liittää siemen- ja itiöjakauman myogamisiin ja fanerogaamisiin kasveihin. Toinen tyyppi sisälsi ryhmän voimisiemenisiä ja koppisiemenisiä, ja ensimmäinen tyyppi sisälsi kaikki muut ryhmät, mukaan lukien levät, sammalet ja saniaiset.
Kasvien lisääntymismenetelmät ovat kulkeneet pitkän evoluution polun vegetatiivisesta aseksuaaliseen ja seksuaaliseen. Nyt kasvien jakaminen itiö- ja siemenkasveihin ei liity jakeluun, vaan lisääntymiseen. Siemenmenetelmä erottuu erillisestä ryhmästä, koska sitä pidetään itiöiden ja sukusolujen lisääntymisen yhdistelmänä. Siementen lisääntyminen sisältää useita vaiheita: tsygoottien, sukusolujen, itiöiden, alkioiden ja siementen muodostumisen sekä kasvien leviämisen.
Sukupolvien vuorottelu
Kasvien elämällä kahden eri sukupolven muodossa voi olla eri nimiä: kehitysmuotojen vaihtuminen, sukupolvien vuorottelu jne. Isosporisen saniaisen tapauksessa suuren saniaisen ja verson vaihtuminen on esimerkki sukupolvien vuorottelusta, jota leimaavat yksittäisten muotojen aikuisuuden vaiheet. Nämä kaksi muotoa ovat ulkonäöltään niin erilaisia, että niistä on vaikea tunnistaa samaa kasvia. Saniaisten kasvua on erittäin vaikea nähdä paljaalla silmällä. Koppisiemenissä kasvuston analogi on alkiopussi, joka on erittäin pieni ja kätkeytynyt kukan syvyyksiin. Joidenkin leväryhmien joukossa nämä yksilömuodot ovat ulkonäöltään samanlaisia, mutta eroavat täysin biologisista ominaisuuksista. Sukupolvien vuorottelua tapahtuu lähes kaikissa korkeammissa kasveissa ja evoluutionaalisesti kehittyneissä levissä.
Korkeampien kasvien elinkaaret
Korkeampien kasvien, samm alta lukuun ottamatta, elinkaarelle on ominaista se, että gametofyytti on heikosti kehittynyt ja sporofyytti vie suurimman osan elinkaaresta. Bryofyyttikasveille on tunnusomaista se, että sporofyytti kehittyy naisen sukuelimen sisällä ja on jatkuvassa yhteydessä gametofyyttiin. Lehtisten sammaleiden tapauksessa se näyttää itiölaatikolta, joka kasvaa gametofyytin huipulta.
Muilla korkeammilla kasveilla on voimakkaita sporofyyttejä, jotka ovat suuria ja monimutkaisia monisoluisia organismeja, joilla on elimiä, kuten lehtiä, varsia ja juurijärjestelmiä. Suurin osa kasveista, joita ihminen ajattelee puhuessaan korteista, saniaisista tai muista ryhmistä, ovat sporofyyttejä.
Kukkivien kasvien elinkaaret
Evoluution kann alta edistyneimpiä ovat kukkivat kasvit. Kukkivien kasvien elinkaarelle on ominaista se, että usein alkio pystyy kehittymään hedelmöittämättömästä munasta (apomixis). Kukkivien kasvien vallitseva muoto on heterosporofyytti, joka on kasvi, jossa on lehtiä ja varsi. Urossugatofyyttiä edustaa siitepölyjyvä ja naaraspuolista gametofyyttiä alkiopussi (se kehittyy nopeammin kuin voisiemenessä). Sekä seksuaalisen että aseksuaalisen lisääntymisen elin on muunnettu verso - kukka. Siementen alkeet suojataan munasarjan seinämillä. Tämän ryhmän kasvien kehityksen elinkaari päättyy hedelmöittymisen ja siemenen muodostumisen jälkeen, jonka alkiolla on ravinteita eikä se ole riippuvainenulkoiset tekijät.
Siementen ja koppisiemenisten elinkaari
Siementen ryhmässä on havupuiden ja pensaiden edustajia. Useimmissa niistä on modifioidut neulamaiset lehdet. Gymnosspermien elinkaari eroaa siinä, että mikroitiöt (siitepöly) muodostuvat pieniin uroskäpyihin (ponnet) ja megasporit - naaraspuolisiin (munasoluihin). Urosgametofyytti muodostuu mikroitiöistä ja naarasgametofyytti megasporeista. Tämän ryhmän kasvin elinkaari eroaa siinä, että hedelmöitys tapahtuu tuulen avulla, joka kuljettaa siitepölyä munasoluihin. Sen jälkeen munasolun sisällä alkaa kehittyä alkio, josta muodostuu siemen. Se makaa siemensuomulla, eikä sitä peitä mikään. Siemenet tuottaa uuden sporofyytin, josta kasvaa uusi kasvi.
Koppisiementen elinkaari eroaa siinä, että tässä ryhmässä on kukka, jossa muodostuu itiöitä ja tapahtuu gametofyyttien hedelmöittymistä ja siementen kehittymistä. Tämän ryhmän erikoisuus on siementen suojaaminen, jotka ovat piilossa hedelmän sisällä ja suojassa ulkoisen ympäristön vaikutuksilta.
Itiöskasvien elinkaari
Itiötasvit eivät kukki, joten niitä kutsutaan myös ei-kukkiviksi. Niitä on kahdessa kategoriassa:
- korkeampi (saniaiset, korteet, sammalet, maila sammalet);
- alempi (levät, jäkälät).
Itiöskasvien elinkaaret voivat lajista riippuen mennä seksuaalisesti tai aseksuaalisesti. Ne eivät olekykenevät lisääntymään seksuaalisesti ilman vesiympäristön osallistumista. Gametofyyttiä käytetään seksuaaliseen lisääntymiseen ja sporofyyttiä suvuttomaan lisääntymiseen. Itiökasveja on kaksi alaryhmää: haploidi ja diploidi. Haploidiseen alaryhmään kuuluvat sammalet, korteet ja saniaiset, joissa gametofyytti on kehittyneempi ja sporofyytti muodostuu kasvun muodossa. Haploidialaryhmä eroaa siinä, että sporofyytti on siinä alisteinen.
Kasvien elinkaaret: suunnitelmat
Sammaleet ovat korkeampien kasvien primitiivisen lajin edustajia. Heillä on hyvin ehdollinen kehon jakautuminen varteen ja lehtiin juurien sijaan - rihmamaisiin risoideihin. Ne kasvavat soissa, kosteissa paikoissa ja haihduttavat kosteutta erittäin voimakkaasti. Ne lisääntyvät seksuaalisesti, sporofyytti riippuu gametofyytistä, itiöt muodostuvat erityisessä laatikossa, joka sijaitsee gametofyytin yläpuolella ja liittyy siihen.
Saniaisten edustajilla on suuret lehdet, jotka ovat pinnat (itiöt sijaitsevat alapuolella). Kasvilla on voimakas juuristo, ja lehti on itse asiassa haarajärjestelmä, jota kutsutaan frondiksi tai esiversoksi. Saniaisryhmän kasvin elinkaari koostuu kahdesta vaiheesta: seksuaalisesta ja aseksuaalisesta.
Sukupuolivaihe tapahtuu sukusolujen ja aseksuaalisten itiöiden osallistuessa. Aseksuaalinen sukupolvi alkaa diploidisesta tsygootista ja seksuaalinen sukupolvi alkaa haploidista itiöstä. Näiden vaiheiden muutos on suurin osasilmukka.
