In ons artikel zullen we de kenmerken van generatieve vermeerdering van planten beschouwen. Het is dit proces dat de meest vooruitstrevende manier is om hun eigen soort te reproduceren, waarbij een verscheidenheid aan erfelijk materiaal wordt verschaft voor nakomelingen en aanpassing.
Reproductiemethoden
De eigenschap van het reproduceren van de eigen soort is inherent aan alle levende wezens. Vegetatieve en generatieve vermeerdering zijn de belangrijkste vormen van plantenreproductie. In het eerste geval wordt het meercellige deel ervan afgesplitst van het hele organisme, dat uiteindelijk het vermogen krijgt om zelfstandig te bestaan. Dit gebeurt met behulp van vegetatieve voortplantingsorganen: wortel, stengel en bladeren.
Het seksuele proces omvat de vereniging in één cel van het erfelijke materiaal van twee dochters. Dit wordt geleverd door de voortplantingsorganen van de voortplanting van planten - een bloem, een zaadje en een vrucht. Grotendeels dankzij hen hebben angiospermen een dominante positie ingenomen op de planeet.
Evolutie van het seksuele proces
Voor het eerst is generatieve reproductie waargenomen inalgen. Dit gebeurt wanneer zich ongunstige omstandigheden voordoen. Op dit moment vormt de moedercel verschillende geslachtscellen. Ze gaan het water in, waar ze in paren samensmelten tot een zygote. Wanneer de omgevingsomstandigheden normaliseren, verdeelt het zich. Als gevolg hiervan worden mobiele sporen gevormd.
Sporenplanten worden gekenmerkt door afwisseling van generaties - seksueel en ongeslachtelijk. De sporen ontwikkelen zich tot gametangia. Dit is de naam van de organen van seksuele voortplanting, waarin vrouwelijke en mannelijke geslachtscellen rijpen. Ze vormen een embryo dat ontkiemt en verandert in een individu van een aseksuele generatie die zich voortplant door sporen. Het proces herha alt zich dan.
In gymnospermen vindt generatieve reproductie plaats in verkorte gemodificeerde scheuten - kegeltjes.
Bloem - gewijzigde shoot
Het belangrijkste orgaan van generatieve voortplanting is een bloem. De belangrijkste onderdelen zijn meeldraden en stampers. Ze bevatten de geslachtscellen. Elke meeldraad bestaat uit een draad en een helmknop, waarin stuifmeelkorrels - mannelijke gameten - rijpen. De stamper bestaat uit het onderste uitgezette deel - de eierstok, het langwerpige middendeel - de stijl - en het bovenste, uitgezette deel - het stigma. Het ontwikkelt een vrouwelijke gameet, een ei genaamd.
De rest van de bloem biedt hulpfuncties. Het steeltje is bijvoorbeeld nodig om aan de scheut te hechten, de kelk is nodig om de interne delen te beschermen tegen beschadiging, de bloemkroon is nodig om insecten aan te trekken.
Bestuiving
In zaadplanten generatiefreproductie bestaat uit twee opeenvolgende processen. Dit is bestuiving en bemesting. Feit is dat geslachtscellen zich in verschillende delen van de bloem ontwikkelen. Daarom vereist hun fusie de overdracht van stuifmeel van de helmknop van de meeldraad naar het stigma van de stamper.
Bij sommige soorten gebeurt dit binnen dezelfde bloem. Dit proces wordt zelfbestuiving genoemd. Meestal gebeurt dit in de knop, voordat de bloem bloeit. Kruisbestuiving vindt plaats wanneer stuifmeel van de meeldraden van de ene bloem op de stamper van een andere v alt. Stuifmeel kan worden gedragen door wind, insecten, vogels, water of mensen.
Zaadvorming in bloeiende planten
De volgende fase van generatieve voortplanting is bevruchting. Dit is de fusie van geslachtscellen. Door op het stigma van de stamper te komen, dringen twee spermacellen van de stuifmeelkorrel de embryozak binnen. Elk van hen fuseert met twee verschillende cellen. Eén sperma verbindt zich met een eicel. Als gevolg hiervan wordt een zygote gevormd, waaruit het embryo zich ontwikkelt. Een ander sperma maakt verbinding met de centrale cel. Ze geven aanleiding tot het endosperm, een reservevoedingsstof.
De essentie van dit proces werd in 1898 ontdekt door de Sovjetwetenschapper Sergei Navashin. Omdat bij de bevruchting twee zaadcellen betrokken zijn, noemde de wetenschapper het dubbel.
De structuur van het zaad
Als resultaat van bestuiving en bevruchting wordt een ander generatief voortplantingsorgaan gevormd - het zaad. Het bevat de kiem, beschermd door de schil, en een toevoer van voedingsstoffen. Dankzij deze structuur kan het zaadje lang overleven.ongunstige omstandigheden.
Er zijn momenten waarop, zelfs tijdens het rijpen, voedingsstoffen volledig worden verbruikt. Dan wordt een zaadje gevormd zonder endosperm. In dergelijke planten worden de noodzakelijke stoffen afgezet in de eerste kiembladeren - zaadlobben.
Bij de meeste soorten ontkiemen zaden niet, zelfs niet onder gunstige omstandigheden. Dit betekent dat ze in een rustperiode zijn. Het kan een paar weken tot meerdere jaren duren.
Zaden hebben bepaalde voorwaarden nodig om te ontkiemen. Dit is voldoende luchtvochtigheid, de aanwezigheid van lucht en licht, bepaalde temperatuurindicatoren.
Wat is een vrucht?
Om zaden te beschermen en te verspreiden, hebben angiospermen een ander orgaan voor generatieve voortplanting. Deze vrucht is een gemodificeerde bloem. Het bestaat uit een bepaald aantal zaden beschermd door de vruchtwand.
De vruchten zijn zeer divers. Door de hoeveelheid vocht in de vruchtwand kunnen ze droog en sappig zijn. Door het aantal zaden - enkelvoudig en meervoudig gezaaid.
Een andere belangrijke functie van de vrucht is de hervestiging van planten. Waterlelies gebruiken hiervoor de stroming van water, tumbleweeds gebruiken de wind. En sommige soorten verspreiden hun zaden zelf. Dus, een gekke komkommer barst na het rijpen, en een balsem - bij aanraking.
Ondanks het feit dat het seksuele proces in planten behoorlijk divers is, ligt de essentie ervan in de combinatie van het genetische materiaal van twee gameten. Als gevolg hiervan wordt een organisme gevormd met nieuwe kenmerken,wat het aanpassingsvermogen aanzienlijk vergroot.
