De levenscyclus van een plant bestaat uit drie opeenvolgende fasen:
- geboorte;
- ontwikkeling;
- reproductie.
Het kan eenvoudig of complex zijn. Een voorbeeld van een eenvoudige cyclus is chlorella, die zich voortplant door sporen. Deze groene alg ontwikkelt zich en wordt een vergaarbak voor 4-8 autosporen, die in het organisme van de moeder groeien en bedekt worden met hun eigen membraan. Maar bij planten komt een complexe ontwikkelingscyclus vaker voor, die uit 2-3 eenvoudige bestaat.
Kenmerken van plantenlevenscycli
Een belangrijke eigenschap van alle levende wezens is het vermogen om zich voort te planten. De reproductiemethode gebeurt:
- seksueel (gameten);
- aseksueel (sporen);
- vegetatief (deel van het lichaam).
In complexe cycli tijdens seksuele voortplanting zijn er altijd verschillende afzonderlijke fasen van de gameet en zygote. Een gameet is een volwassen geslachtscel met een haploïde (gewone) set chromosomen. Een zygote met een diploïde (dubbele) set wordt gevormd als gevolg van de vereniging van twee gameten. De zygote ontwikkelt zich tot een sporofyt dieproduceert haploïde sporen. Van de sporen - de gametofyt, die mannelijk en vrouwelijk is.
We kunnen bijvoorbeeld een isosporeuze varen nemen, die twee vormen van individuen heeft: de varen zelf (sporofyt) en zijn groei (gametofyt). Een spruit is het nageslacht van volwassen varens. Het bestaat voor een zeer korte periode, maar slaagt erin om één grootbladig individu te baren. De levenscyclus van een plant als gevolg van deze voortplantingsfunctie bestaat uit een afwisseling van generaties: van een volwassen varen naar een groei en weer naar een volwassen varen.
Reproductiemethoden
De meeste planten planten zich seksueel voort. In dit geval wordt een nieuw organisme gevormd uit de zygote na bevruchting en de vereniging van gameten (syngamie). Parthenogenese - voortplanting zonder bevruchting - verwijst ook naar de seksuele methode: het dochterorganisme wordt gevormd uit een isogameet, waardoor isogameten en sporen verwant zijn. Seksuele reproductie wordt bijna altijd gecombineerd met andere methoden - vegetatief of aseksueel, omdat het zelf wordt gekenmerkt door een lage productiviteit.
Tegelijkertijd worden deze methode en ongeslachtelijke voortplanting gevonden in varens, en in combinatie met de vegetatieve variant - in sommige algen. Bij zaadplanten vindt de vorming van de kiemcel plaats vanuit één dochterzygote, waardoor dit proces meer op reproductie dan reproductie lijkt.
Bij ongeslachtelijke voortplanting worden zoösporen gevormd - cellen zonder celwand, die zich in meercellige planten in speciale sporangia bevinden, enimmobiele cellen - aplanosporen. Onafhankelijk is deze reproductiemethode zeer zeldzaam in de natuur. Het wordt meestal gecombineerd met seksueel of vegetatief.
Er zijn 2 soorten sporen: mitosporen, die optreden tijdens ongeslachtelijke voortplanting, en meiosporen, die ontstaan tijdens seksuele voortplanting. Mitosporen verschijnen door mitose, wat resulteert in een individu dat lijkt op de moeder. Meiosporen worden gevormd door meiose tijdens de ontkieming van de zygote of in sporangia. De meeste planten worden gekenmerkt door beide reproductiemethoden, waardoor twee verschillende vormen van individuen worden verkregen.
Vegetatieve vermeerderingmethode
Bij de vegetatieve variant van voortplanting is er een verdeling in akineten - dikwandige cellen. Het bestaat uit het scheiden van een deel ervan van de moederloog - een broedknop of -lichaam. Sommige lagere planten planten zich op deze manier voort, waaronder sargasso, bruine en rode algen. Zelfs bloeiende planten, zoals eendenkroos, planten zich vegetatief voort. Sommigen van hen vormen broedknoppen die op de grond vallen en daar wortel schieten. Ook kunnen de knoppen vertakken en loskomen van de moederplant. In de angiospermous plantengroep is de ontwikkeling van scheuten onder de grond vanuit de wortelstok heel gewoon.
Vermeerdering van planten
Een van de laatste stadia van reproductie is de vermeerdering van planten. In de natuur zijn er 3 mogelijkheden om zich te vestigen: embryo's, sporen en zaden. In uiterst zeldzame gevallen kan verspreiding plaatsvinden met behulp van zygoten. meer K. Linnaeus associeerde de verspreiding van zaden en sporen met myogame en fanerogame planten. Het tweede type omvatte een groep gymnospermen en angiospermen, en het eerste type omvatte alle andere groepen, inclusief algen, mossen en varens.
Methoden voor plantenreproductie hebben een lange evolutionaire weg afgelegd van vegetatief naar aseksueel en seksueel. Nu wordt de verdeling van planten in sporen- en zaadplanten niet geassocieerd met distributie, maar met reproductie. De zaadmethode v alt op in een aparte groep, omdat het wordt beschouwd als een combinatie van reproductie door sporen en gameten. Zaadvoortplanting omvat verschillende stadia: de vorming van zygoten, gameten, sporen, embryo's en zaden, evenals de verspreiding van planten.
Afwisseling van generaties
Het leven van planten in de vorm van twee verschillende generaties kan verschillende namen hebben: verandering van ontwikkelingsvormen, verandering van generaties, enz. De verandering van een grote varen en een spruit in het geval van een isospore varen is een voorbeeld van afwisseling van generaties, gekenmerkt door de fasen van de volwassen staat van individuele vormen. Deze twee vormen zijn zo verschillend van uiterlijk dat het moeilijk is om dezelfde plant erin te herkennen. Varengroei is met het blote oog erg moeilijk te zien. Bij angiospermen is de analoog van de uitgroei de embryozak, die extreem klein is en verborgen in de diepten van de bloem. Onder sommige groepen algen lijken deze vormen van individuen op elkaar, maar verschillen ze volledig in biologische kenmerken. Afwisseling van generaties komt voor in bijna alle hogere planten en evolutionair ontwikkelde algen.
Levenscycli van hogere planten
De levenscyclus van hogere planten, met uitzondering van bryophyten, wordt gekenmerkt door het feit dat de gametofyt slecht ontwikkeld is en dat de sporofyt het grootste deel van de levenscyclus in beslag neemt. Bryophyte-planten onderscheiden zich door het feit dat de sporofyt zich ontwikkelt in het vrouwelijke geslachtsorgaan en in continue verbinding staat met de gametofyt. In het geval van bladmossen lijkt het op een sporendoos die uit de top van de gametofyt groeit.
De rest van de hogere planten hebben uitgesproken sporofyten, dit zijn grote en complexe meercellige organismen met organen zoals gebladerte, stengels en wortelstelsels. De meeste planten waar een persoon aan denkt als hij het heeft over paardenstaarten, varens of andere groepen, zijn sporofyten.
Levenscycli van bloeiende planten
De meest vooruitstrevende in termen van evolutie zijn bloeiende planten. De levenscyclus van bloeiende planten wordt gekenmerkt door het feit dat het embryo zich vaak kan ontwikkelen uit een onbevruchte eicel (apomixis). De overheersende vorm van bloeiende planten is de heterospore sporofyt, een plant met bladeren en een stengel. De mannelijke gametofyt wordt vertegenwoordigd door een stuifmeelkorrel en de vrouwelijke gametofyt door de embryozak (deze ontwikkelt zich sneller dan in gymnospermen). Het orgaan van zowel seksuele als ongeslachtelijke voortplanting is een gemodificeerde scheut - een bloem. De beginselen van zaden worden beschermd door de wanden van de eierstok. De levenscyclus van de ontwikkeling van planten van deze groep eindigt na bevruchting en de vorming van een zaad, het embryo waarin een toevoer van voedingsstoffen heeft en niet afhankelijk is vanexterne factoren.
Levenscycli van gymnospermen en angiospermen
De groep gymnospermen omvat vertegenwoordigers van naaldbomen en struiken. De meeste hebben gemodificeerde naaldachtige bladeren. De levenscyclus van gymnospermen verschilt doordat microsporen (pollen) worden gevormd in kleine mannelijke kegels (helmknoppen) en megasporen - bij vrouwen (eitjes). De mannelijke gametofyt wordt gevormd uit de microsporen en de vrouwelijke gametofyt uit de megaspore. De levenscyclus van een plant uit deze groep verschilt doordat de bevruchting plaatsvindt met behulp van wind, die stuifmeel aan de eitjes afgeeft. Daarna begint zich een embryo te ontwikkelen in de zaadknop en wordt daaruit een zaadje gevormd. Het ligt op de zaadschubben en is door niets bedekt. Het zaad produceert een nieuwe sporofyt, waaruit een nieuwe plant groeit.
De levenscyclus van angiospermen verschilt doordat deze groep een bloem heeft waarin sporen worden gevormd en bevruchting van gametofyten en zaadontwikkeling plaatsvindt. De eigenaardigheid van deze groep is de bescherming van zaden, die verborgen zijn in de vrucht en beschermd zijn tegen de effecten van de externe omgeving.
Levenscyclus van sporenplanten
Sporenplanten bloeien niet, daarom worden ze ook wel niet-bloeiend genoemd. Ze zijn er in twee categorieën:
- hoger (varens, paardenstaarten, mossen, knotsmossen);
- lager (algen, korstmossen).
De levenscycli van sporenplanten kunnen, afhankelijk van de soort, seksueel of ongeslachtelijk verlopen. Zij zijn nietin staat om zich seksueel voort te planten zonder de deelname van het aquatisch milieu. De gametofyt wordt gebruikt voor seksuele voortplanting en de sporofyt wordt gebruikt voor ongeslachtelijke voortplanting. Er zijn twee subgroepen van sporenplanten: haploïde en diploïde. De haploïde subgroep omvat mossen, paardenstaarten en varens, waarin de gametofyt meer ontwikkeld is en de sporofyt wordt gevormd in de vorm van een groei. De haploïde subgroep verschilt doordat de sporofyt er een ondergeschikte status in heeft.
Levenscycli van planten: schema's
Mossen zijn vertegenwoordigers van een primitieve soort van hogere planten. Ze hebben een zeer voorwaardelijke verdeling van het lichaam in een stengel en bladeren, in plaats van wortels - filamenteuze rhizoïden. Ze groeien op drassige, vochtige plaatsen en verdampen zeer sterk vocht. Ze planten zich seksueel voort, de sporofyt is afhankelijk van de gametofyt, de sporen worden gevormd in een speciale doos die zich boven de gametofyt bevindt en daarmee wordt geassocieerd.
Vertegenwoordigers van varens hebben grote geveerde bladeren (sporangia bevinden zich aan de onderkant). De plant heeft een uitgesproken wortelstelsel en het blad is eigenlijk een vertakkingssysteem dat een varenblad of voorspruit wordt genoemd. De levenscyclus van een plant van de varengroep bestaat uit twee fasen: seksueel en aseksueel.
De seksuele fase vindt plaats met de deelname van gameten en aseksuele sporen. De aseksuele generatie begint met een diploïde zygote en de seksuele generatie begint met een haploïde spore. De verandering van deze fasen is het belangrijkste deellus.
