Жизненият цикъл на растението се състои от три последователни етапа:
- раждане;
- развитие;
- репродукция.
Може да бъде просто или сложно. Пример за прост цикъл е хлорела, която се възпроизвежда чрез спори. Развивайки се, това зелено водорасло се превръща в приемник за 4-8 автоспори, които растат в тялото на майката и се покриват със собствена мембрана. Но сред растенията е по-често срещан сложен цикъл на развитие, който се състои от 2-3 прости.
Характеристики на жизнения цикъл на растенията
Важно свойство на всички живи същества е способността да се възпроизвеждат. Методът на възпроизвеждане се случва:
- сексуални (игри);
- асексуален (спори);
- вегетативна (част от тялото).
В сложни цикли по време на половото размножаване винаги има няколко отделни фази на гаметата и зиготата. Гаметата е зряла полова клетка с хаплоиден (обикновен) набор от хромозоми. В резултат на обединяването на две гамети се образува зигота с диплоиден (двоен) набор. Зиготата се развива в спорофит, койтопроизвежда хаплоидни спори. От спорите - гаметофитът, който е мъжки и женски.
За пример можем да вземем изоспорова папрат, която има две форми на индивиди - самата папрат (спорофит) и нейният растеж (гаметофит). Кълнът е потомство на възрастни папрати. Съществува много кратък период, но успява да роди един едролистен индивид. Жизненият цикъл на растението поради тази характеристика на размножаване се състои от редуване на поколенията: от възрастна папрат до израстък и отново до възрастна папрат.
Методи за възпроизвеждане
Повечето растения се размножават по полов път. В този случай се образува нов организъм от зиготата след оплождането и обединяването на гаметите (сингамия). Партеногенезата - размножаване без оплождане - също се отнася до сексуалния метод: дъщерният организъм се образува от изогамет, който прави изогаметите и спорите свързани. Сексуалното размножаване почти винаги се комбинира с други методи - вегетативни или асексуални, тъй като самото то се характеризира с ниска производителност.
В същото време този метод и безполово размножаване се срещат при папратите, а във връзка с вегетативния вариант - при някои водорасли. При семенните растения образуването на зародишната клетка става от една дъщерна зигота, в резултат на което този процес прилича повече на размножаване, отколкото на размножаване.
При безполово размножаване се образуват зооспори - клетки без клетъчна стена, които при многоклетъчните растения са в специални спорангии, инеподвижни клетки - апланоспори. Независимо, този метод на възпроизвеждане е много рядък в природата. Обикновено се комбинира със сексуален или вегетативен.
Има 2 вида спори: митоспори, които се появяват по време на асексуално размножаване, и мейоспори, които възникват по време на сексуално размножаване. Митоспорите се появяват чрез митоза, което води до индивид, подобен на майката. Мейоспорите се образуват чрез мейоза по време на покълването на зиготата или в спорангии. Повечето растения се характеризират и с двата метода на размножаване, поради което се получават две различни форми на индивиди.
Вегетативен метод на размножаване
При вегетативния вариант на размножаване има разделение на акинети - дебелостенни клетки. Състои се в отделяне на част от него от майчината луга - пъпка или тяло на разплод. Някои по-ниски растения се размножават по този начин, включително саргасови, кафяви и червени водорасли. Дори цъфтящи растения, като пачица, се размножават вегетативно. Някои от тях образуват плодови пъпки, които падат на земята и се вкореняват там. Също така, пъпките могат да се разклоняват и отделят от майчиното растение. При покритосеменната група растения развитието на издънки под земята от коренището е много често.
Размножаване на растения
Един от крайните етапи на размножаването е размножаването на растенията. В природата може да има 3 възможности за заселване: ембриони, спори и семена. В изключително редки случаи разпространението може да се случи с помощта на зиготи. Още К. Линей свързва разпространението на семена и спори с миогамни и фанерогамни растения. Вторият тип включва група голосеменни и покритосеменни растения, а първият тип включва всички други групи, включително водорасли, мъхове и папрати.
Методите за размножаване на растенията изминаха дълъг еволюционен път от вегетативен към асексуален и сексуален. Сега разделянето на растенията на спорови и семенни растения е свързано не с разпространение, а с размножаване. Методът на семената се откроява в отделна група, тъй като се счита за комбинация от размножаване чрез спори и гамети. Размножаването на семена включва няколко етапа: образуване на зиготи, гамети, спори, ембриони и семена, както и разпръскване на растенията.
Смяна на поколенията
Животът на растенията под формата на две различни поколения може да има различни имена: промяна на формите на развитие, редуване на поколенията и т.н. пример за редуване на поколенията, белязано от фазите на зряло състояние на отделните форми. Тези две форми са толкова различни на външен вид, че е трудно да разпознаем едно и също растение в тях. Растежът на папрат е много трудно да се види с просто око. При покритосеменните растения аналог на израстъка е ембрионалната торбичка, която е изключително малка и скрита в дълбините на цветето. Сред някои групи водорасли тези форми на индивиди са сходни на външен вид, но напълно се различават по биологични характеристики. Редуването на поколенията се случва в почти всички висши растения и еволюционно развити водорасли.
Жизнени цикли на висши растения
Жизненият цикъл на висшите растения, с изключение на бриофитите, се характеризира с това, че гаметофитът е слабо развит, а спорофитът заема по-голямата част от жизнения цикъл. Бриофитните растения се отличават с това, че спорофитът се развива вътре в женския полов орган и е в непрекъсната връзка с гаметофита. В случай на листни мъхове, изглежда като кутия със спори, растяща от върха на гаметофита.
Останалите висши растения имат ясно изразени спорофити, които са големи и сложни многоклетъчни организми с органи като листа, стъбла и коренови системи. Повечето от растенията, за които човек се сеща, когато говори за хвощ, папрати или други групи, са спорофити.
Жизнени цикли на цъфтящи растения
Най-прогресивните по отношение на еволюцията са цъфтящите растения. Жизненият цикъл на цъфтящите растения се характеризира с факта, че често ембрионът е в състояние да се развие от неоплодено яйце (апомиксис). Преобладаващата форма на цъфтящи растения е хетероспоровият спорофит, който е растение с листа и стъбло. Мъжкият гаметофит е представен от поленово зърно, а женският гаметофит от ембрионалната торбичка (развива се по-бързо, отколкото при голосеменните растения). Органът както на полово, така и на безполово размножаване е модифициран издън - цвете. Зачатъците на семената са защитени от стените на яйчника. Жизненият цикъл на развитието на растенията от тази група завършва след оплождането и образуването на семе, ембрионът в който има запас от хранителни вещества и не зависи отвъншни фактори.
Жизнени цикли на голосеменни и покритосеменни растения
Групата на голосеменните растения включва представители на иглолистни дървета и храсти. Повечето от тях имат модифицирани игловидни листа. Жизненият цикъл на голосеменните се различава по това, че микроспорите (прашец) се образуват в малки мъжки шишарки (прашници), а мегаспорите - в женските (яйцеклетки). Мъжкият гаметофит се образува от микроспорите, а женският гаметофит от мегаспората. Жизненият цикъл на растението от тази група се различава по това, че оплождането става с помощта на вятъра, който доставя цветен прашец до яйцеклетките. След това вътре в яйцеклетката започва да се развива ембрион и от него се образува семе. Той лежи върху семенните люспи и не е покрит с нищо. Семето произвежда нов спорофит, от който израства ново растение.
Жизненият цикъл на покритосеменните растения се различава по това, че тази група има цвете, в което се образуват спори и настъпва оплождане на гаметофити и развитие на семена. Особеността на тази група е в защитата на семената, които са скрити вътре в плода и защитени от въздействието на външната среда.
Жизненият цикъл на споровите растения
Споровите растения не цъфтят, затова се наричат още нецъфтящи. Те се предлагат в две категории:
- по-високи (папрати, хвощ, мъхове, трефови мъхове);
- по-ниски (водорасли, лишеи).
Жизненият цикъл на споровите растения, в зависимост от вида, може да протича сексуално или асексуално. Те не саспособни да се размножават по полов път без участието на водната среда. Гаметофитът се използва за сексуално размножаване, а спорофитът се използва за безполово размножаване. Има две подгрупи спорови растения: хаплоидни и диплоидни. Хаплоидната подгрупа включва мъхове, хвощ и папрати, при които гаметофитът е по-развит, а спорофитът се образува под формата на израстък. Хаплоидната подгрупа се различава по това, че спорофитът има подчинен статус в нея.
Жизнени цикли на растенията: схеми
Мъховете са представители на примитивен вид висши растения. Те имат много условно разделяне на тялото на стъбло и листа, вместо корени - нишковидни ризоиди. Те растат в блатисти, влажни места и много силно изпаряват влагата. Размножават се по полов път, спорофитът зависи от гаметофита, спорите се образуват в специална кутия, която се намира над гаметофита и е свързана с него.
Представителите на папратите имат големи перести листа (спорангиите са разположени от долната страна). Растението има силно изразена коренова система, а листът всъщност е клонова система, наречена реса или предно издънка. Жизненият цикъл на растението от групата на папратите се състои от две фази: сексуален и безполов.
Половата фаза протича с участието на гамети, а безполовата - спори. Безполовото поколение започва с диплоидна зигота, а половото поколение с хаплоидна спора. Смяната на тези фази е основната частцикъл.
