Reproducción asexual de plantas con flores. Cómo se reproducen las plantas. Reproducción con esporas

Propagación de plantas- un conjunto de procesos que conducen a un aumento en el número de individuos de una determinada especie; las plantas tienen asexual, sexual y vegetativo(la reproducción asexual y sexual se combinan en el concepto reproducción generativa). El estudio de varios aspectos de la reproducción es el tema biología reproductiva.

La reproducción asexual difiere de la reproducción vegetativa en que durante la reproducción vegetativa, un individuo hija, genéticamente idéntico al materno ( clon), recibe necesariamente un fragmento del organismo materno, ya que de él se forma; Esto no sucede con la reproducción asexual.

La reproducción generativa se basa en la alternancia de dos fases nucleares: haploide y diploide. Esta alternancia se debe a dos procesos alternativos: fertilización y división de reducción (meiosis). En las plantas, la fase haploide que produce gametos haploides se denomina gametofito, y la fase diploide, que forma esporas haploides, a partir de las cuales se desarrollan los gametofitos, - esporofito. El esporofito y el gametofito pueden diferir entre sí morfológicamente ( ciclo de vida heteromórfico) y ser de la misma estructura ( ciclo de vida isomórfico).

La diferencia entre reproducción sexual y reproducción sexual es que, en el primer caso, sobre el gametofito se forma un solo embrión esporofito, y en el segundo, varios. La mayoría de las plantas se reproducen sexualmente.

reproducción asexual plantas se lleva a cabo por esporas haploides - aplanomeiosporas. Se forman en cuerpos especiales - esporangios. En las algas, en la mayoría de los casos, los esporangios son unicelulares (solo en algunas algas, los esporangios son multicelulares, pero no se diferencian en tejidos).

En las plantas superiores, los esporangios son multicelulares, sus células están diferenciadas. Las células fértiles son archesporio- tejido esporógeno, las células estériles externas forman una pared protectora. La capa de revestimiento se forma a partir de las células externas del archesporium - tapetum, que se expande para formar periplasmodio. Los nutrientes que contiene se consumen para la formación de esporas.

Las células de Archesporium, al dividirse por mitosis, dan lugar a esporocitos, que, por meiosis, forman tétradas de esporas.

Las esporas están cubiertas con una membrana de dos o tres capas. esporodermo. Las esporas son ligeras, ricas en citoplasma, tienen un núcleo grande, proplastidios; Las sustancias de repuesto a menudo están representadas por grasas.

Las esporas se convierten en gametofitos. Cuando isosporoso Todas las esporas de las plantas tienen el mismo tamaño. Este fenómeno ha sido denominado isosporas. A heterosporia se forman esporas de diferentes tamaños. Las esporas más grandes (megasporas) dan lugar a los gametofitos femeninos y las más pequeñas (microsporas) a los masculinos; tales plantas se llaman heterosporoso.

proceso sexual en el mundo de las plantas, es extremadamente diverso y, a menudo, muy complejo, pero esencialmente se reduce a la fusión de dos células germinales (gametos), masculina y femenina.

Los gametos ocurren en ciertas células u órganos de las plantas. En algunos casos, los gametos tienen el mismo tamaño y forma, y ​​ambos son móviles debido a la presencia de flagelos (isogamia); a veces difieren algo entre sí en tamaño (heterogamia). Pero más a menudo, con la llamada oogamia, los tamaños de los gametos son muy diferentes: el gameto masculino, llamado espermatozoide, es pequeño, móvil, y la hembra, el óvulo, es inmóvil y grande. El proceso de fusión de los gametos se denomina fecundación. Los gametos tienen un juego de cromosomas en su núcleo, y en la célula formada después de la fusión de los gametos, que se llama cigoto, el número de cromosomas se duplica. El cigoto germina y da lugar a una nueva planta.

El proceso sexual se lleva a cabo en las plantas en un momento determinado y en una determinada etapa de su desarrollo, durante el cual la planta también puede reproducirse asexualmente (con formación de esporas) y vegetativamente.

La reproducción sexual surgió en el mundo vegetal en el proceso de evolución. Las bacterias y las algas verdeazuladas todavía no lo tienen. En la mayoría de las algas y hongos, así como en todas las plantas terrestres superiores, el proceso sexual se expresa claramente.

La reproducción sexual es muy importante para el organismo ya que, debido a la fusión de las células paternas y maternas, se crea un nuevo organismo. Tiene mayor variabilidad, mejor adaptado a las condiciones ambientales.

El proceso más simple de reproducción sexual se puede observar en algas unicelulares, por ejemplo, en chlamydomonas.

El significado de asexual: ante todo - velocidad: la reproducción asexual requiere significativamente menos energía, lo que significa que brinda más oportunidades, en términos generales, por 1 J de energía gastada. La consecuencia de esto primero es más posibilidades de dispersión, siempre que el genotipo de la planta que se reproduce asexualmente sea lo suficientemente óptimo para las condiciones locales. En este caso, los descendientes de la planta hacen una especie de expansión. Finalmente, la preservación del genotipo: la reproducción sexual es la plataforma de lanzamiento de la posibilidad de especiación, y la reproducción asexual es una forma de conservación del genotipo existente.

Significado sexual: Con la reproducción sexual, en comparación con la reproducción vegetativa, se logra lo siguiente: 1) una mayor tasa de reproducción, es decir, un número mucho mayor de rudimentos de nuevos individuos; 2) la posibilidad de poblamiento a distancias mucho mayores y, en consecuencia, el poblamiento de un territorio mayor; 3) la transferencia de semillas a otras condiciones, lo que hace posible que ocurran varios cambios bajo la influencia de nuevas condiciones y, en consecuencia, proporciona nuevo material para la selección natural. Es aún más importante que durante la reproducción vegetativa (o asexual), la nueva planta herede por completo todas las propiedades de la planta madre, incluidos los cambios seniles relacionados con la edad que ocurren antes o después en la mayoría; además, no adquiere nuevas propiedades y solo puede vivir dentro de los mismos límites de condiciones externas que la planta madre.

Con la reproducción sexual, se produce una renovación completa, la vida comienza en el sentido completo desde el principio y todos los cambios relacionados con la edad de los padres no se transmiten a la descendencia. Además, y esto es muy importante, durante la reproducción sexual se combinan inclinaciones hereditarias paternas y maternas más o menos diferentes, la descendencia es más diversa, con nuevas combinaciones de propiedades paternas y maternas, ya veces con caracteres completamente nuevos. Tal descendencia genéticamente más heterogénea tiene un rango más amplio de adaptabilidad a las condiciones externas, los representantes individuales pueden llevarse bien en condiciones en las que sus padres morirían, y toda la especie (el complejo de formas más cercanas entre sí) será más resistente en el futuro. lucha por la existencia. Tales especies que se reproducen sexualmente han salido victoriosas en la lucha por la vida.

Como todos los organismos vivos, las plantas se reproducen. Hay tres formas de propagar plantas: vegetativo, asexual y sexual. Con el método vegetativo se forma un nuevo individuo a partir de una parte de los órganos vegetativos de las plantas, es decir, una hoja, tallo o raíz. A veces surge un nuevo individuo incluso de una sola célula de uno u otro órgano vegetativo de una planta. Durante la reproducción asexual, se forman células especiales (esporas) en las plantas, a partir de las cuales crecen nuevos individuos que viven de forma independiente, similares a la madre. Este método de reproducción es característico de algunas algas (Fig. 1) y hongos (ver Art. "Setas"). La reproducción sexual es fundamentalmente diferente de la reproducción vegetativa y asexual. El proceso sexual en el mundo de las plantas es extremadamente diverso y, a menudo, muy complejo, pero esencialmente se reduce a la fusión de dos células sexuales: gameto, hombre y mujer.

Arroz. 1. Reproducción asexual de clamidomonas: 1 - clamidomonas; 2-formación de zoosporas; 3 - quedarse sin zoosporas.

Los gametos ocurren en ciertas células u órganos de las plantas. En algunos casos, los gametos tienen el mismo tamaño y forma, ambos tienen flagelos y, por lo tanto, son móviles. eso isogamia(Fig. 3). A veces difieren ligeramente entre sí en tamaño. eso heterogamia(Figura 2). Pero más a menudo, con los llamados oogamia - los tamaños de los gametos son marcadamente diferentes: el gameto masculino, llamado esperma, pequeña, móvil y femenina - óvulo - inmóvil y grande (Fig. 4). El proceso de fusión de los gametos se denomina fertilización. Los gametos tienen un juego de cromosomas en su núcleo y en la célula formada después de la fusión de los gametos, que se llama cigoto, el número de cromosomas se duplica (ver artículo "Célula"). El cigoto germina y da lugar a un nuevo individuo.

arroz. 2. Heterogamia en clamidomonas. Ambos gametos son móviles, pero difieren en tamaño.

El proceso sexual se lleva a cabo en una planta en un momento determinado y en una determinada etapa de desarrollo. Durante su desarrollo, la planta también puede reproducirse asexualmente (con formación de esporas) y vegetativamente.

Arroz. 3. Isogamia en clamidomonas: 1 - formación de gametos; 2 - gametos; 3 - fusión de gametos; 4 - cigoto (los flagelos son visibles); 5 - cigoto con flagelos derramados; 6,7,8 - germinación del cigoto y formación de cuatro nuevos individuos de chlamydomonas.

La reproducción sexual surgió en el mundo vegetal en el proceso de evolución. Las algas verdeazuladas todavía no lo tienen. Se reproducen únicamente de forma vegetativa, dividiendo la célula en dos. En la mayoría de las algas y hongos, así como en todas las plantas terrestres superiores, el proceso sexual se expresa claramente. La reproducción sexual es muy importante para el organismo, ya que debido a la fusión de las células paternas y maternas se crea un nuevo organismo que tiene mayor variabilidad y se adapta mejor a las condiciones ambientales.

El proceso de reproducción sexual es más simple en algas unicelulares, por ejemplo, en chlamydomonas. Chlamydomonas se reproduce tanto asexual como sexualmente. Con la reproducción asexual, las clamidomonas pierden flagelos y se dividen en 2, 4 (raramente 8) células de esporas. Cada uno de ellos está equipado con dos flagelos. eso zoosporas. Después de la destrucción de la membrana celular en la que se formaron, las zoosporas se dispersan y crecen hasta alcanzar el tamaño de la célula madre (Fig. 1).

Arroz. 4 Oogamy en chlamydomonas: 1 - óvulo inmóvil, a - esperma; 2 - fecundación (fusión del espermatozoide con el óvulo); 3 - cigoto, cubierto con una capa gruesa.

Durante la reproducción sexual (Fig. 3), el contenido de la célula de Chlamydomonas se divide y se forma una gran cantidad de gametos (32 o incluso 64). Luego, el caparazón de la célula madre se abre paso y los gametos, que tienen dos flagelos cada uno, ingresan al agua, nadan, se conectan en pares con sus picos, donde se encuentran los flagelos y, finalmente, se fusionan por completo entre sí. En la mayoría de las Chlamydomonas, es difícil distinguir qué gametos son masculinos y cuáles femeninos. Son idénticos en forma e igualmente móviles. Sin embargo, hay algunos tipos de clamidomonas que forman grandes gametos femeninos inmóviles (óvulos), mientras que otros producen pequeños gametos masculinos móviles (espermatozoides). Después de la fusión de los gametos, los flagelos desaparecen, se forma un cigoto, que se cubre inmediatamente con una membrana (Fig. 4).

Después de algún tiempo, el cigoto germina. La primera división de su núcleo es la reducción, una división especial del núcleo, en la que el número de cromosomas en la célula se reduce a la mitad (ver Art. "Célula"). Como resultado de la segunda división de cada uno de los núcleos, se forman 4 células con un conjunto de cromosomas en sus núcleos. El caparazón del cigoto estalla y nuevas células ingresan al agua, nadan con la ayuda de dos flagelos. Habiendo alcanzado el tamaño de la célula madre, pueden volver a reproducirse asexual y sexualmente.

El período que transcurre desde la aparición de un gameto hasta la formación de nuevos gametos se denomina ciclo de desarrollo de la planta. En algunas algas multicelulares, ambas células sexuales están inmóviles. Entonces, en spirogyra, durante el proceso sexual, el contenido de una célula se desborda en otra, donde su citoplasma y núcleo se fusionan y se forma un cigoto. En otras algas multicelulares, el proceso de reproducción sexual es más complicado.

Este proceso es muy diverso en las plantas terrestres. En musgos, helechos, gimnospermas, como coníferas, así como en plantas con flores, se presenta de diferentes formas. En relación con la salida del agua a la tierra, los musgos, helechos, colas de caballo, musgos y plantas con semillas se han vuelto mucho más complicados no solo en la estructura, sino también en el proceso de reproducción. Ellos, como muchas algas, tienen una alternancia regular de generaciones asexuales y sexuales. El cigoto germina sin división por reducción y el individuo que se desarrolla a partir de él tiene un juego doble de cromosomas.

Arroz. 5. Desarrollo de musgos: 1 - planta adulta; 2 - germinación de esporas (2 fases); 3 - crecimiento previo con plantas jóvenes de musgo; 4 - planta masculina con anteridios; 5 - anteridio; 6 - esperma; 7 - archegonium, listo para la fertilización; 8 - archegonio fertilizado; 9 - las primeras etapas del desarrollo de sporogon; 10 - un esporogon joven ha penetrado la parte superior del tallo con su pata; 11 - caja madura con celdas (a), a partir de la cual se forman posteriormente las esporas; 12 - preparación de células para división por reducción; 13 - esporas haploides.

Esta es una generación asexual, ya que las esporas se forman en dicha planta. Durante su formación, se produce una división de reducción, como resultado de lo cual la espora recibe un conjunto de cromosomas. La espora que germina da lugar a la generación sexual, un organismo que forma células germinales, gametos. Todas las células de este individuo llevan un conjunto de cromosomas. El cigoto formado como resultado de la fertilización de los gametos vuelve a germinar y da una generación asexual (con un juego doble de cromosomas). En el ciclo de desarrollo de una planta puede predominar la generación sexual (musgos) o asexual (otras plantas superiores).

Considere el ciclo de desarrollo musgo cuco lino(Figura 5). Los tallos de este musgo son pequeños, fuertes, con numerosas hojas pequeñas, estrechas y rígidas. En la parte superior de algunos de estos tallos, se desarrollan cajas, asentadas sobre un tallo alargado y cubiertas con una tapa, como una capucha. (1). Una caja en una pata se llama esporogón. En la caja misma, cubierta con una tapa, se forma una masa de esporas. Son pequeños como el polvo. Cuando se forman, se produce una división de reducción y las esporas

obtener un conjunto de cromosomas (esporas haploides). Después de su maduración, la tapa se cae, la tapa de la caja rebota y las esporas se derraman. Las esporas caen en el suelo y germinan en clima húmedo. (2). Se forma un filamento multicelular verde ramificado que se arrastra a lo largo de la superficie húmeda del suelo, y los filamentos incoloros sumergidos en el suelo absorben las soluciones del suelo. El hilo verde se llama precrecimiento. (3). Los brotes se forman en el precrecimiento. De los brotes se desarrollan nuevos tallos de lino de cuco.

En la parte superior de algunos tallos, aparecen pequeñas excrecencias multicelulares en forma de cántaro, asentadas sobre un pequeño tallo. Estos son los órganos reproductores femeninos. arquegonio. Un óvulo inmóvil se coloca en su parte inferior expandida. En la parte superior de otros tallos de musgo, crecen sacos alargados multicelulares, pero de una sola pared: anteridios (4, 5). En su interior se forman numerosos gametos masculinos pequeños, espermatozoides. (6). Durante la lluvia o el rocío fuerte, los sacos se revientan en la parte superior, y de ellos sobresalen muchos espermatozoides en la masa mucosa, provistos de dos flagelos, con la ayuda de los cuales se mueven a la parte superior de esos tallos de lino de cuco donde se encuentran los archegoniums. . Habiendo penetrado a través del cuello del arquegonio en el interior, el esperma se fusiona con el óvulo. (7, 8). Como resultado, se forma un cigoto, que germina aquí sin reducción de cromosomas, en la parte superior del tallo de lino de cuco, formando una generación asexual: un esporogón, que consta de una caja y una pata. La pata de esporogone penetra en los tejidos del tallo y succiona los nutrientes. (9, 10), Las esporas se forman en la caja de sporogon. (11, 12, 13). Este es el ciclo de desarrollo de los musgos. Están dominados por la generación sexual (la propia planta de musgo).

Arroz. 7. Helecho: 1 - aparición del helecho (generación asexual); 2 - una rebanada de una hoja de la parte inferior (son visibles los soros vestidos con un velo); 3 - sección del soro, a - esporangios, b - velo; 4 - un esporangio separado, del cual se derraman las esporas.

Ahora considere el ciclo de desarrollo helecho, distribuidos en lugares sombríos en bosques caducifolios (Fig. 6, 7). Un manojo de hojas pinnadas crece anualmente desde la parte superior de su rizoma subterráneo. (1). En la superficie inferior de las hojas a lo largo de la nervadura central, es fácil notar racimos de esporangios, los llamados soros, cubiertos con un velo que se asemeja a un paraguas abierto en una sección transversal. (2, 3). El esporangio biconvexo tiene la apariencia de una lenteja y está ubicado en un tallo. Dentro del esporangio hay una masa de pequeñas esporas resultantes de la división por reducción.

Arroz. 8. Reproducción sexual de un helecho: 1 - crecimiento, a - arquegonios, b - anteridios, c - rizoides; 2 - los espermatozoides salen del anteridio maduro; 3 - archegonia, lista para la fertilización; 4 - brote con esporozono joven, a - primera hoja, b - espina.

En tiempo seco, cuando las esporas ya están maduras, se abre el esporangio (4). Las esporas que se derraman con un fuerte empujón se dispersan y caen sobre la superficie del suelo. Una vez en condiciones favorables (calor y humedad), la espora germina y forma una placa delgada verde en forma de corazón muy pequeña (2-5 mm de diámetro) - un crecimiento (Fig. 8). Con su superficie inferior, el crecimiento está fuertemente presionado contra el suelo debido a los rizoides, que absorben soluciones de sales minerales del suelo. El crecimiento del helecho es bisexual: en su superficie inferior hay órganos genitales femeninos (arquegonios) y masculinos (anteridios). El crecimiento excesivo es la generación sexual del helecho. Durante la lluvia o el rocío intenso, los espermatozoides poliflagelados salen del anteridio hacia el agua y se dirigen hacia el arquegonio. Allí tiene lugar la fertilización, después de lo cual se obtiene un cigoto, una célula con un doble juego de cromosomas. Germina aquí, en el brote, y se forma un embrión. Creciendo cada vez más, forma todas las partes de una planta adulta: tallo, hoja, raíces. Luego, en la superficie inferior de la hoja de una planta adulta, reaparecen soros con esporangios.

Arroz. 9. Piñas macho y hembra: 1 - colección de piñas macho; 2 - un cono hembra joven en la parte superior del brote; 3 - cono femenino del año pasado; 4 - escamas del cono macho (vista lateral e inferior); 5 - escamas de un cono femenino (vista desde afuera y desde adentro); 6 - escala de un cono hembra maduro con dos semillas aladas, el ala y la semilla se muestran por separado; 7 - sección longitudinal de un cono masculino, las escamas con esporangios se ubican en el eje; 8 - esporangio separado con esporas (partículas de polvo).

Así, la generación asexual predomina en el ciclo de desarrollo del helecho, formando esporangios con esporas (el propio helecho). La generación sexual (sobrecrecimiento) es pequeña y no dura mucho. Ambas generaciones existen por separado, de forma independiente. Las colas de caballo y los musgos de club se reproducen de manera similar, que, junto con los helechos, se combinan en una clase de helechos.

La reproducción es diferente. semilla plantas. No esparcen esporas, sino semillas. Sin embargo, estas plantas también producen esporas, así como dos tipos de células de reproducción sexual: masculina y femenina.

A gimnospermas, por ejemplo, pino, abeto, se forman de los hombres y conos femeninos(Figura 9). Los conos masculinos se agrupan en racimos cerrados en la base de los brotes que se desarrollan este año. Los conos femeninos se asientan individualmente, primero en la parte superior del brote y luego, debido al crecimiento del brote, en su base. El cono masculino consta de escamas muy juntas sobre su eje. Dos esporangios se encuentran en la superficie inferior de las escamas. Dentro del esporangio, se desarrolla una gran cantidad de esporas (partículas de polvo) por división de reducción. El contenido de cada grano de polvo consiste en un plasma denso y un núcleo. El grano de polvo se viste con una capa que forma dos sacos de aire de malla de burbujas (Fig. 10). Este dispositivo contribuye a la dispersión de las partículas de polvo derramadas por el viento de una ráfaga. Una mota de polvo se convierte en un crecimiento masculino. Al mismo tiempo, su núcleo se divide y se forman dos células que se deterioran rápidamente y dos células que duran más: una vegetativa más grande y una anteridial más pequeña. En tal estado bicelular, una partícula de polvo es transportada por el viento y cae sobre la superficie del cono hembra, donde tiene lugar el proceso de fecundación.

Arroz. 10. Polvo (espora) y desarrollo del crecimiento de pino macho: 1 - espora madura, a - sacos de aire; 2-5 - germinación de esporas y formación de excrecencia masculina, b, c - células de excrecencia que desaparecen pronto, d - célula anteridial, e - núcleo vegetativo (el núcleo de la célula del tubo polínico), e - célula hermana, g - célula generativa ( con su subsiguiente división se producen dos espermatozoides (gametos masculinos).

El cono femenino consta de pequeñas escamas que cubren, en cuyas axilas se desarrollan grandes escamas de semillas carnosas. En la base de estos últimos, en su lado interior (superior), hay dos óvulos ovalados cada uno (Fig. 11). En la parte superior del óvulo hay un pequeño orificio: la entrada de polen. En el óvulo, una de las células, que destaca por su gran tamaño, se divide por reducción, dando lugar a la formación de cuatro esporas. Tres de ellos mueren y el cuarto comienza a dividirse. Como resultado de la división repetida de las células formadas en este caso, se forma un crecimiento femenino que ocupa la mitad del óvulo. En la excrecencia se forman dos pequeños archegonios de estructura muy simplificada con pequeños cuellos, cada uno de los cuales contiene un huevo.

Arroz. 11. Óvulo de pino: 1 - sección longitudinal del óvulo, o - crecimiento femenino, b - archegonia, c - nucellus, d - cubierta; 2 - la parte superior del óvulo en una sección longitudinal con mayor aumento, a - excrecencia femenina, b - óvulo archegonium, c - nucellus, d - cubierta, e - entrada de polen, e - tubo polínico que germinó a través de la nucellus y alcanzó la excrecencia femenina. En el tubo polínico son visibles 4 núcleos (2 espermatozoides, un núcleo vegetativo y un núcleo de células hermanas).

Si ahora cortamos el óvulo a lo largo, podemos ver que la excrecencia está rodeada por el contenido del óvulo (nucellus), que, a su vez, está cubierto por el óvulo. Solo quedaba un pequeño agujero en la parte superior: la entrada de polen. Una mota de polvo llevada por el viento hasta la parte superior del óvulo lo atraviesa. Se introduce en el óvulo, donde germina el verano siguiente. El grano de polvo forma un tubo polínico que penetra en la nucela y crece hacia el cuello de uno de los arquegonios. Al mismo tiempo, la célula anteridial se divide en dos. Una de las células formadas se destruye aún más, y la otra (célula generativa) aumenta de tamaño, se divide y forma dos células germinales: gametos masculinos o espermatozoides, que no tienen flagelos.

Sin embargo, cabe señalar que las gimnospermas más viejas (ginko y cícadas) tienen espermatozoides móviles. Esto indica su origen a partir de plantas parecidas a helechos.

Al llegar al archegonio, el tubo polínico estalla y uno de los espermatozoides ingresa al archegonio y se fusiona con el óvulo. Se produce la fecundación y se forma un cigoto. El otro esperma pronto muere. A partir del cigoto se forma el embrión de una nueva planta, que se alimenta de las sustancias de reserva de las células de la excrecencia femenina (endospermo). El óvulo ahora se convierte en una semilla. La semilla está vestida con una cáscara densa, en la que se ha convertido la cubierta del óvulo.

Arroz. 12. La estructura y germinación de una semilla de pino: 1 - la estructura de la semilla, a - la cáscara (cubierta) de la semilla, b - el resto de la nucela, c - el endospermo, en medio del cual el embrión está ubicado, d - los cotiledones del embrión, e - la rodilla del hipocótilo (tallo rudimentario) f - columna vertebral, g - colgantes; 2 - germinación de una semilla de pino, a - cáscara de semilla, b - cotiledones, c - rodilla subcotiledónea, d - raíz, e - brote con primeras hojas.

Las semillas maduran en otoño. Se sientan en la base de las escamas del cono. Para el otoño, en el segundo año de su existencia, el cono crece. De verde se vuelve marrón, las escamas se secan, divergen, las semillas se caen y se dispersan. Una vez en condiciones favorables, las semillas germinan y se desarrollan en nuevas plantas (Fig. 12).

La generación asexual predomina en el ciclo de desarrollo del pino, así como en los helechos. La generación sexual aquí está organizada de manera aún más simple. Al mismo tiempo, ha perdido la capacidad de vivir de forma independiente y se desarrolla dentro de los tejidos de la generación asexual (la excrecencia femenina está dentro del óvulo y la excrecencia masculina está dentro del grano de polvo).

Función de reproducción angiospermas(o floración) plantas: la formación de una flor como un órgano especializado adaptado a la reproducción sexual (Fig. 13). La parte exterior de la flor consiste en un perianto, generalmente en forma de pétalos y sépalos. Pero la parte principal de la flor se compone de los que se encuentran en su centro. majadero(o pistilos) y estambres, ubicado alrededor del pistilo. Los estambres consisten en filamentos de estambre y anteras, y el pistilo consiste en uno o más carpelos fusionados con los bordes envueltos hacia adentro. En la cavidad formada durante esta fusión, se esconden uno o más óvulos, generalmente ubicados a lo largo de los bordes de los carpelos.

Arroz. 13. Reproducción en plantas angiospermas (con flores). Sección longitudinal de una flor (sépalos y pétalos eliminados): a - estambre, los nidos de anteras son visibles en su sección transversal; b - antera en una sección longitudinal, el polen es visible; en - hilo de un estambre; g - ovario; d - columna; e - estigma del mortero; g - una mota de polvo que crece en el estigma; (h) tubo polínico que germinó a través de los tejidos del estigma y el estilo y alcanzó el saco embrionario del óvulo; y - saco embrionario.

El pistilo se expande en la parte inferior. eso ovario. En la parte superior, el pistilo se vuelve más delgado y forma una columna, que termina con un estigma dispuesto de manera diferente, que sirve para atrapar y percibir el polen. Los carpelos luego cambian y toman una gran parte en la formación. feto.

Como en las gimnospermas, aquí la parte central del óvulo está ocupada por un tejido homogéneo de células vivas: la nucela. Desde el exterior, la nucela está cubierta por dos, con menos frecuencia por una cubierta. En la parte superior, las tapas no cierran. Aquí hay un agujero: entrada de polen. Poco después de la formación de la nucela, una de sus células superiores forma cuatro esporas por división reductora. Uno de ellos crece fuertemente y comienza a dividirse, como resultado, se forma un crecimiento femenino: saco embrionario. Las tres esporas restantes mueren.

Arroz. 14. Polen de una planta angiosperma (con flores) y su germinación: 1 - una mota de polvo, un núcleo vegetativo redondeado es visible en el interior - el núcleo de una célula del tubo polínico (a) y una célula generativa curva (b); 2 - se extrae un tubo polínico a través de un poro en la capa exterior de un grano de polvo; 3 - el núcleo vegetativo descendió en el tubo polínico; 4, 5 - célula generativa dividida, se formaron dos espermatozoides (c); 6 - espermatozoides maduros (c).

El crecimiento femenino en las angiospermas es aún más simple que en las gimnospermas y consta de solo 8 células. Se forma así. El núcleo de la disputa se divide en dos. Divergiendo hacia los polos del saco embrionario, nuevamente se dividen dos veces. Ahora ya hay cuatro núcleos en los polos. Pronto, un núcleo se separa de cada uno de estos cuatro hacia el centro de la bolsa. Estos son núcleos polares. Aquí se acercan, luego, fusionándose, forman el núcleo secundario (central) del saco embrionario.

Los núcleos que quedan en los polos están revestidos de citoplasma. Se forman tres celdas en cada uno de los polos. Las células opuestas al cordón espermático se llaman antípodas. Las tres células ubicadas cerca del extremo superior del saco embrionario no son idénticas. el del medio es óvulo, y dos celdas más pequeñas ubicadas en los lados cerca de él se llaman auxiliares. La mitad del saco embrionario está llena de citoplasma y vacuolas con un núcleo secundario en el centro.

Arroz. 15. Saco embrionario (germen femenino) de una planta angiosperma (con flores) y doble fecundación: 1 - óvulo; 2 - celdas auxiliares; 3 - tubo polínico abierto. Uno de los espermatozoides (4a) se fusiona con el óvulo; 5 - núcleos polares que se fusionan con el segundo espermatozoide (4b); 6 - tres celdas en la parte inferior del saco embrionario (antípodas).

En la antera del estambre, en cada uno de sus cuatro nidos, se forman esporas (partículas de polvo). Se originan a partir de células madre de polen especiales como resultado de su división de reducción. El contenido de un grano de polvo consiste en un gran núcleo y citoplasma (Fig. 14). Un grano de polvo está rodeado por dos capas: interior y exterior. Hay agujeros o puntos delgados en la cubierta exterior. Incluso en el nido de anteras en cada grano de polvo, comienza la formación de una excrecencia masculina. Es aún más simplificado en comparación con las gimnospermas. El núcleo del grano de polvo se divide y se forman dos células: una más grande, vegetativa, y otra más pequeña, generativa. Después de eso, la antera se abre, el polen se derrama y con la ayuda del viento, los insectos o el agua, y en algunas plantas tropicales con la ayuda de los pájaros, llega al estigma del pistilo. Este proceso se llama polinización.

Alrededor del 10% de las plantas con flores son polinizadas por el viento. Las flores de las plantas polinizadas por el viento son discretas. Tienen un perianto en forma de películas, escamas; a menudo está completamente ausente, por ejemplo, en cereales, juncos, robles, abedules, álamos y alisos. El polen de estas plantas es muy pequeño, con una capa exterior lisa. Se produce mucho polen porque el viento es un polinizador poco fiable. Solo una pequeña parte de las partículas de polvo cae sobre el estigma del pistilo.

La mayoría de las plantas con flores son polinizadas por insectos: abejas, avispas, abejorros, mariposas, moscas. Los insectos visitan las flores debido al dulce jugo (néctar), que es secretado por glándulas especiales de néctar ubicadas en los pétalos, estambres o en el receptáculo. Las corolas de las flores de las plantas polinizadas por insectos son de colores brillantes y claramente visibles desde la distancia. Su polen es más grande, la capa exterior de las partículas de polvo tiene excrecencias en forma de púas, tubérculos y, por lo tanto, el polen permanece fácilmente en el estigma del pistilo.

Arroz. 16. La estructura y la germinación de la semilla en las semillas de ricino: 1 - plántula (2 etapas de desarrollo), a - cubierta de la semilla, b - endospermo, en el medio del cual se encuentra el embrión, c - cotiledones, d - rodilla subcotiledónea - tallo embrionario, e - raíz; 2 - sección de la semilla.

Es muy importante que el polen no caiga sobre el estigma de la misma flor. En el caso de la autopolinización, como señaló Charles Darwin, se obtienen descendencia más débiles. Las plantas tienen varias adaptaciones que proporcionan polinización cruzada, en la que el polen cae sobre el estigma de otra flor. Entonces, en las plantas polinizadas por el viento, las flores son en su mayoría dioicas: algunas flores contienen solo estambres (flores de estambre), otras solo pistilos (flores pistiladas). En las plantas polinizadas por insectos, las flores suelen ser bisexuales y tienen estambres y pistilos. Muy a menudo, los estambres maduran y comienzan a derramar polen mucho antes de que el pistilo esté completamente formado. En muchas plantas, los pistilos maduran antes que los estambres. En algunas plantas, como la prímula, la pulmonaria, las nomeolvides, los estambres y los pistilos no tienen la misma longitud. Las crías más saludables y vigorosas crecen a partir de semillas producidas por la transferencia de polen de flores con estambres largos al estigma de pistilos con estilos largos.

El polen que ha caído sobre el estigma del pistilo germina (Fig. 14). La célula vegetativa ubicada dentro del grano de polvo crece y se estira en un tubo polínico, que emerge a través de un agujero en la capa exterior del grano de polvo y se mueve en forma de hilo delgado a través del tejido suelto del estigma y las paredes del pistilo hasta el óvulo. A través de la entrada del polen, pasa al saco embrionario.

Durante el crecimiento del tubo polínico, una célula generativa penetra en él. Aquí se divide y forma dos gametos masculinos (espermatozoides). Al llegar al saco embrionario, el tubo polínico, que contiene el núcleo vegetativo y dos espermatozoides, revienta y su contenido se vierte en el saco embrionario (Fig. 15). Uno de los espermatozoides se fusiona con el óvulo. Se forma un cigoto. El segundo espermatozoide va a la mitad del saco embrionario y allí se fusiona con el núcleo secundario. La llamada doble fertilización, característica de las plantas con flores. El honor de su descubrimiento a finales del siglo XIX pertenece a nuestro científico ruso S. G. Navashin.

El núcleo secundario fertilizado comienza a dividirse rápidamente. Como resultado, el saco embrionario se llena con una masa de células que contienen nutrientes (almidón, aceite). Este tejido utilizado para nutrir al embrión se llama endospermo. Un huevo fertilizado: el cigoto comienza a crecer y dividirse, como resultado de lo cual se forma un embrión, que es una pequeña planta que consta de cotiledones (dos o uno), rodilla subcotiledónea y raíz.

Mientras tanto, el óvulo se convierte en una semilla, sus tegumentos se endurecen y forman la cubierta de la semilla (Fig. 16). Las paredes del ovario (carpelo) crecen, se vuelven jugosas o duras, coriáceas o leñosas. Ahora el ovario se convierte en una fruta que protege de manera confiable las semillas. Los frutos son dispersados ​​por los animales o el viento, y tras la destrucción de las paredes (pericarpio), se liberan las semillas. La semilla germina en condiciones favorables y produce una nueva generación asexual de la planta con flores. Así, la generación asexual también predomina en el ciclo de desarrollo de las angiospermas.

Como ya dijimos, las plantas inferiores, así como los musgos y los helechos, necesitan agua para el proceso sexual, en el que los espermatozoides se mueven activamente hacia los huevos. Estas plantas crecen en el agua (algas) o en lugares húmedos y sombreados (musgos, helechos, colas de caballo, musgos). El proceso sexual en las plantas con semillas, y especialmente en las plantas con flores, no está asociado con el agua, cuya falta se siente tan agudamente durante la vida en la tierra. Los gametos masculinos (espermatozoides) llegan a los óvulos a través del tubo polínico. Además, la semilla protege de forma fiable al embrión. Gracias a estas características, las plantas con semillas y especialmente las angiospermas pudieron conquistar la tierra. Actualmente dominan la tierra.

reproducción- la propiedad de los organismos vivos para reproducir su propia especie. Hay dos principales método de cría- asexuales y sexuales.

La reproducción asexual se lleva a cabo con la participación de un solo padre y ocurre sin la formación de gametos. La generación hija en algunas especies surge de una o un grupo de células del organismo padre, en otras especies, en órganos especializados. Hay los siguientes metodos de reproduccion asexual: fisión, brotación, fragmentación, poliembrionía, formación de esporas, reproducción vegetativa.

División- un método de reproducción asexual, característico de los organismos unicelulares, en el que el individuo madre se divide en dos o más células hijas. Podemos distinguir: a) fisión binaria simple (procariotas), b) fisión binaria mitótica (protozoos, algas unicelulares), c) fisión múltiple, o esquizogonia (plasmodio palúdico, tripanosomas). Durante la división del paramecio (1), el micronúcleo se divide por mitosis, el macronúcleo por amitosis. Durante la esquizogonia (2), el núcleo primero se divide repetidamente por mitosis, luego cada uno de los núcleos hijos se rodea de citoplasma y se forman varios organismos independientes.

en ciernes- un método de reproducción asexual, en el que se forman nuevos individuos en forma de excrecencias en el cuerpo del individuo progenitor (3). Los individuos hijas pueden separarse de la madre y pasar a un estilo de vida independiente (hidra, levadura), pueden permanecer adheridos a ella, formando colonias en este caso (pólipos de coral).

Fragmentación(4) - un método de reproducción asexual, en el que se forman nuevos individuos a partir de fragmentos (partes) en los que se rompe el individuo padre (anélidos, estrellas de mar, spirogyra, elodea). La fragmentación se basa en la capacidad de los organismos para regenerarse.

poliembrionía- un método de reproducción asexual, en el que se forman nuevos individuos a partir de fragmentos (partes) en los que se divide el embrión (gemelos monocigóticos).

reproducción vegetativa- un método de reproducción asexual, en el que se forman nuevos individuos a partir de partes del cuerpo vegetativo del individuo materno, o de estructuras especiales (rizoma, tubérculo, etc.) especialmente diseñadas para esta forma de reproducción. La propagación vegetativa es característica de muchos grupos de plantas, se utiliza en horticultura, horticultura, fitomejoramiento (propagación vegetativa artificial).

esporulación(6) - reproducción a través de esporas. controversia- células especializadas, en la mayoría de las especies se forman en órganos especiales - esporangios. En las plantas superiores, la formación de esporas está precedida por la meiosis.

Clonación- un conjunto de métodos utilizados por los seres humanos para obtener copias genéticamente idénticas de células o individuos. Clon- un conjunto de células o individuos que descienden de un ancestro común por reproducción asexual. La clonación se basa en la mitosis (en bacterias, división simple).

La reproducción sexual se lleva a cabo con la participación de dos padres (macho y hembra), en los que se forman células especializadas en órganos especiales: gametos. El proceso de formación de gametos se denomina gametogénesis, la etapa principal de la gametogénesis es la meiosis. La generación hija se desarrolla a partir de cigotos- una célula formada como resultado de la fusión de gametos masculinos y femeninos. El proceso de fusión de los gametos masculino y femenino se denomina fertilización. Una consecuencia obligatoria de la reproducción sexual es la recombinación del material genético en la generación de hijas.

Dependiendo de las características estructurales de los gametos, se pueden distinguir los siguientes formas de reproduccion sexual: isogamia, heterogamia y ovogamia.

isogamia(1) - una forma de reproducción sexual en la que los gametos (condicionalmente femeninos y condicionalmente masculinos) son móviles y tienen la misma morfología y tamaño.

heterogamia(2) - una forma de reproducción sexual en la que los gametos masculinos y femeninos son móviles, pero los femeninos son más grandes que los masculinos y menos móviles.

ovogamia(3) - una forma de reproducción sexual en la que los gametos femeninos están inmóviles y son más grandes que los gametos masculinos. En este caso, los gametos femeninos se denominan huevos, gametos masculinos, si tienen flagelos, - espermatozoide si no tienen - esperma.

La ovogamia es característica de la mayoría de las especies animales y vegetales. La isogamia y la heterogamia se encuentran en algunos organismos primitivos (algas). Además de lo anterior, algunas algas y hongos tienen formas de reproducción en las que no se forman células germinales: colología y conjugación. A chologamia Los organismos haploides unicelulares se fusionan entre sí, que en este caso actúan como gametos. El cigoto diploide resultante luego se divide por meiosis para formar cuatro organismos haploides. A conjugaciones(4) se fusionan los contenidos de las células haploides individuales de los talos filamentosos. A través de canales especialmente formados, el contenido de una célula fluye hacia otra, se forma un cigoto diploide, que generalmente también se divide por meiosis después de un período de latencia.

Ir conferencias №13"Métodos de división de células eucariotas: mitosis, meiosis, amitosis"

Ir conferencias №15"Reproducción sexual en angiospermas"

1. Reproducción de plantas.

2. Alternancia de fases de desarrollo.

Reproducción de plantas. Una de las propiedades obligatorias de los organismos vivos es la reproducción de la descendencia (reproducción). La reproducción está asociada con el posterior reasentamiento de las plantas. Según VI Vernadsky, reproducción y reasentamiento, es decir. la propagación de la vida es el factor biológico más importante de nuestro planeta. Durante la reproducción, el número de individuos de esta especie aumenta. El término "reproducción" refleja el lado cualitativo. A veces se puede reducir el número de individuos como resultado de la reproducción (diatomeas).

La reproducción como propiedad de la materia viva, es decir, la capacidad de un individuo para dar lugar a su propia especie existía en las primeras etapas de su desarrollo. La evolución de la vida fue paralela a la evolución de las formas de reproducción.

Las formas de reproducción de las plantas se pueden dividir en dos tipos: asexuales y sexuales.

En realidad, la reproducción asexual se lleva a cabo con la ayuda de células especializadas: esporas. Se forman en los órganos de reproducción asexual: esporangios como resultado de la división mitótica. La espora durante su germinación reproduce un nuevo individuo, similar al progenitor, a excepción de las esporas de las plantas con semillas, en las que la espora ha perdido la función de reproducción y asentamiento.

La reproducción asexual se lleva a cabo sin la participación de células germinales, con la ayuda de esporas que se forman en órganos especializados: esporangios o zoosporangios. Dentro del esporangio, se produce una división de reducción y se derraman esporas unicelulares o zoosporas (con flagelos). La mayoría de las plantas inferiores se reproducen por esporas (algas), de las esporas superiores: briófitas, licopsidas, colas de caballo, helechos.

Reproducción de plantas utilizando órganos vegetativos (parte de un brote, hoja, raíz) o dividiendo algas unicelulares por la mitad, etc. llamado vegetativo. Es ampliamente utilizado en agricultura, especialmente en la propagación de material varietal, donde es necesario preservar las características maternas de la variedad. Por lo tanto, muchas culturas se reproducen bien con la ayuda de esquejes lignificados y verdes (espino cerval de mar, limoncillo, actinidia, grosella negra, etc.), otros árboles frutales (manzano, peral, cerezo, albaricoque, etc.), injertando esquejes varietales en el corona de plántulas silvestres. Las plantas bulbosas se propagan por bulbos (tulipanes, jacintos, gladiolos, etc.); muchas plantas herbáceas perennes se cultivan con rizomas (lirio de los valles, kupena, lupino perenne, espárragos, etc.), tubérculos de raíz (dalias, alcachofa de Jerusalén, etc.). Algunas plantas se reproducen con la ayuda de brotes (chokeberry, espino amarillo, frambuesa común, etc.) o capas (fresas de jardín, grosellas, etc.).

La reproducción sexual se lleva a cabo mediante células sexuales especiales: gametos. Los gametos se forman como resultado de la meiosis, son masculinos y femeninos. Como resultado de su fusión, aparece un cigoto, a partir del cual se desarrolla posteriormente un nuevo organismo. Las plantas difieren en los tipos de gametos. En algunos organismos unicelulares, durante cierto tiempo, funciona como un gameto. Diversos organismos (gametos) se fusionan. Este proceso sexual se llama hologamia. Si los gametos masculino y femenino son morfológicamente similares, móviles, estos son isogametos, y el proceso sexual se denomina isogamia. Si el gameto femenino es algo más grande y menos móvil que el gameto masculino, entonces estos son heterogametos y el proceso sexual se denomina heterogamia. La oogamia es más perfecta en términos evolutivos, en los que los gametos femeninos son bastante grandes e inmóviles, y los gametos masculinos son pequeños y móviles. El gameto femenino se denomina óvulo, y la gametagia en la que se forma el óvulo se denomina oogonio en las plantas inferiores (algas) y arquegonio en las plantas superiores. Los gametos masculinos, los espermatozoides, tienen flagelos.

En la mayoría de las plantas con semillas, los gametos masculinos han perdido sus flagelos y se denominan espermatozoides. Los gametangios en los que se producen los espermatozoides se denominan anteridios.

La mayoría de las plantas tienen todos los métodos de reproducción, sin embargo, para muchas algas, esporas superiores y plantas con semillas, es característica la alternancia de los tipos de reproducción asexual y sexual. En la generación asexual en el esporofito, o diplobionte, como resultado de la maduración de la espora y luego en la reducción de la división, se forman las esporas, y en la generación sexual - gametofito - gametos femeninos y masculinos que, cuando se fusionan, forman un cigoto. Un esporofito volverá a crecer, es decir, la alternancia de generaciones se produce con el cambio de fases nucleares.

alternancia de fases de desarrollo. Se ha establecido la alternancia de fases de desarrollo en diferentes grupos sistemáticos de plantas. Fue posible averiguar el patrón general: el esporofito se desarrolla mejor y se independiza; la gametofase, por el contrario, se reduce cada vez más y pierde por completo su independencia y depende del esporofito (gimnospermas y angiospermas). En la evolución de la reproducción sexual, la reducción del gametofito tuvo un significado progresivo, lo que condujo a la formación de nuevos rudimentos de reproducción y distribución: semillas y frutos.

El ciclo de desarrollo más primitivo en los musgos. Solo en ellos, entre las plantas superiores, se puede ver un gametofito independiente bien desarrollado.

En musgos, colas de caballo, helechos, el esporofito prevalece en la esperanza de vida, y el gametofito está representado por un talo (crecimiento).

En estas plantas, el proceso sexual y la gametofase sirven para reproducir la esporofase, y la esporofase, aunque no por mucho tiempo, sigue siendo dependiente de la gametofase.

Una mayor adaptabilidad a las condiciones de la existencia terrestre está asociada con el ciclo de vida de las gimnospermas y angiospermas. La especificidad del ciclo de vida de las gimnospermas se expresa en la estructura del óvulo y su transformación en semilla. La megaspora de estas plantas ha perdido por completo la función de germen de reproducción y distribución. El gametofito masculino (polen) en ausencia de un medio acuático adquiere un nuevo significado: con la ayuda de un tubo polínico, entrega gametos al óvulo. Los gametos masculinos, los espermatozoides, están inmóviles. Así, el cambio de generaciones del esporofito y gametofito en las gimnospermas difiere significativamente de los grupos anteriores de plantas, ya que la generación sexual - el gametofito masculino (grano de polen) y el gametofito femenino (endospermo primario) - se encierra en un estado significativamente reducido. en los tejidos del esporofito y depende completamente de él.

El ciclo de vida de las angiospermas difiere significativamente del ciclo de vida de los grupos de plantas anteriores. El gametofito femenino de las angiospermas está más fuertemente reducido que el gametofito de las gimnospermas. Este es el saco embrionario. Archegonia están ausentes. La fertilización es doble (un espermatozoide fertiliza el óvulo, el otro, el núcleo secundario del saco embrionario). El endospermo es triploide.

Así, en las angiospermas, si bien hay un cambio de generaciones -esporofito y gametofito, sin embargo, los gametofitos masculinos y femeninos se reducen aún más- a unas pocas células ubicadas en los tejidos de la flor del esporofito. El esporofito es el habitual de los árboles, arbustos y hierbas bien conocidos por nosotros.

Conferencia No. 7

Crecimiento y desarrollo de las plantas con flores.

1. Influencia de los factores ambientales en el crecimiento de las plantas.

2. Estimulantes del crecimiento.

3. Movimientos de crecimiento de las plantas.

4. Periodicidad del crecimiento.

5. Resistencia al frío, resistencia al invierno y resistencia a las heladas.

6. Desarrollo individual de las plantas.

7. Formas de vida de las plantas.

Crecimiento y desarrollo de las plantas con flores. Las plantas crecen durante toda su vida. El crecimiento es un aumento del tamaño de una planta, que se basa en un aumento de su masa: el número de hojas, raíces, brotes, volumen y número de células, la aparición de nuevos elementos estructurales tanto en las células como en el propio cuerpo. .

El crecimiento de la planta como un todo y de sus órganos individuales se debe a la división celular del tejido educativo. Según la ubicación del tejido educativo en los órganos de la planta, se distinguen varios tipos de división. Crecimiento apical: el crecimiento de tallos y raíces con su punta, donde se encuentra el tejido educativo. Crecimiento intercalado (intercalar) – crecimiento del tallo debido al meristemo intercalado en los nudos. Las hojas se caracterizan por etapas de crecimiento basal. La primera fase es embrionaria, en la que las células se dividen continuamente en las zonas de crecimiento del tallo y la raíz. La segunda fase es un aumento en el tamaño de la celda: estiramiento. La tercera fase de crecimiento - diferenciación celular - su especialización según el tipo de tejido.

La tasa de crecimiento de las plantas no es la misma. La mayoría crece a una velocidad de 0,005 mm por minuto, 0,7 cm por día, la flecha de la flor aumenta 3 cm por día. La intensidad de crecimiento está asociada al aprovechamiento de los nutrientes acumulados en los bulbos en el momento de la floración. El bambú crece muy rápido: 1,6 mm por minuto, 3,6 cm por hora, 86,4 cm por día.La razón de la diferencia significativa en el crecimiento de estas plantas no está en la tasa de división celular, sino en el tamaño de la zona de crecimiento. En las plantas de crecimiento lento, un segmento de tallo de 0,6 cm de largo participa en el crecimiento, y en el bambú, la zona de crecimiento (todos los nudos del tallo juntos) es de hasta 60 cm.

Influencia de los factores ambientales en el crecimiento de las plantas. Para el crecimiento de las plantas, es necesario un conjunto de condiciones favorables: luz, calor, humedad, la naturaleza del suelo, su humedad y temperatura. Hasta la fecha, se ha acumulado una gran cantidad de información sobre la influencia de diversos factores ambientales en el crecimiento de las plantas. En la naturaleza, junto con plantas del tamaño habitual, se encuentran enanos y gigantes.

Los suelos secos y pedregosos no son propicios para el crecimiento, aquí viven plantas atrofiadas. Plantas: los enanos surgen en condiciones de iluminación muy intensa. En la naturaleza, las plantas enanas se encuentran en grandes cantidades en la tundra, formando "bosques" pequeños de hasta medio metro de altura. Aquí, junto con otros factores, incide la influencia de un largo día. En lo alto de las montañas, las plantas se encuentran en condiciones difíciles: bajas temperaturas, desecación, fuerte radiación ultravioleta. Aquí, los árboles de varios cientos de años alcanzan el tamaño de arbustos muy ramificados.

El gigantismo vegetal también se observa en la naturaleza, y este fenómeno es característico de ciertas regiones del globo. Los gigantes herbáceos y arbóreos se pueden observar en el Lejano Oriente. Por ejemplo, la altura de la angélica del oso es de 3 a 4 m, en Sakhalin y las islas Kuriles, el diámetro de las hojas de petasita alcanza los 150 cm. Las plantas gigantes también se encuentran en Kamchatka: menta, festuca. Las plantas de la parte europea de Rusia, trasplantadas al Lejano Oriente, crecen más intensamente que en su tierra natal, y las plantas del Lejano Oriente, trasplantadas a la parte europea del país, pierden su propiedad de gigantismo.

Plantas: los gigantes también se encuentran en otras partes del mundo. En África oriental, a una altitud de 3600 - 4700 m, viven brezos de hasta 20 m de altura. en las islas hawaianas, puedes encontrar geranios, solanáceas, en los pamires, arbustos de agracejo de hasta 4 m de altura, ligeramente por debajo de estas alturas, crecen las mismas especies, pero de tamaños ordinarios. Al analizar las características del crecimiento de las plantas en diferentes regiones del globo, los científicos llegaron a la conclusión de que el crecimiento intensivo está asociado con lugares donde hay alta actividad volcánica, intensidad de los procesos de formación de montañas, donde las sustancias se mueven desde las profundidades de la Tierra hacia la superficie. . El gigantismo de las plantas en tales áreas se debe a ciertos elementos traza. Entonces, los álamos tembloses con hojas de 30 cm de diámetro se encuentran en lugares donde hay torio en el suelo.

Otro estimulante es el agua derretida. Favorece el crecimiento del fitoplancton en el océano y en las plantas superiores terrestres. Dicha agua es absorbida más intensamente por los tejidos vegetales, lo que está asociado con las peculiaridades de la estructura del agua derretida. Según algunos informes, el agua derretida aumenta el rendimiento de las plantas agrícolas entre 1,5 y 2 veces.

Los estudios sobre la influencia de los factores ambientales en el crecimiento de las plantas han ampliado la comprensión de la diversidad de estos factores. Existe evidencia del efecto de la electricidad y los campos magnéticos en el crecimiento de las plantas. Se ha establecido que la fotosíntesis y la formación de raíces son más rápidas y, por lo tanto, la planta crece mejor si se le conecta un electrodo negativo, ya que la propia planta tiene carga negativa. La conexión de este electrodo aumenta la diferencia de potencial entre la planta y la atmósfera.

La influencia del campo magnético sobre el crecimiento de las plantas está asociada a la sensibilidad de las plantas a las líneas de fuerza del campo magnético terrestre. El agua magnetizada también tiene un efecto positivo en el crecimiento de las plantas, que adquiere la propiedad de una mejor absorción. El riego con tal agua acelera el crecimiento, aumenta el rendimiento, aumenta el contenido de vitaminas y azúcares.

Los cuerpos celestes, la Luna, el Sol, también afectan el crecimiento de las plantas. Los resultados de los experimentos sobre la influencia de las fases de la luna en el crecimiento de las plantas mostraron que con la luna llena, el crecimiento de los vegetales aumenta en un 20% en comparación con las fases cuando la luna nace o "envejece". Los destellos en el Sol, la aparición de manchas en su superficie favorecen el crecimiento de los árboles.

No menos interesantes son los hechos sobre la influencia de varios tipos de sonidos en el crecimiento de las plantas. Se ha establecido que el sonido del violín provoca un aumento en el crecimiento de las plantas, el cual se basa en la aceleración del movimiento del citoplasma, lo que conduce a un aumento del metabolismo. Por lo tanto, "escuchar" música india antigua durante 25 minutos por una mimosa tímida aumenta su crecimiento en 1,5 veces.

Los experimentos del científico estadounidense D. Retolak en plántulas de plantas expuestas a varios tipos de música mostraron que la música de Bach y la música india estimulan el crecimiento de plantas cuyos tallos se estiran hacia la fuente de sonido, y la música rock y los sonidos de baja frecuencia. Aumentar la tasa de crecimiento (el retumbar de las olas del mar y los truenos, el murmullo del agua, el zumbido de un abejorro). Entonces, los plátanos crecen con música con predominio de notas graves. Los brotes de trigo de invierno y lechuga reaccionaron con un rápido crecimiento a los sonidos. Los empleados de una universidad estadounidense descubrieron que el ruido de un motor a reacción acelera la germinación de las semillas de remolacha azucarera, y en el Instituto de Tecnología de Siberia, con la ayuda de los sonidos de una bocina de automóvil normal, estimularon el crecimiento de semillas de pino cedro.

estimulantes del crecimiento El crecimiento de las plantas, junto con los factores externos, está influenciado por factores internos de la propia planta. En el proceso de actividad vital, se forman sustancias fisiológicamente activas en la planta: enzimas, vitaminas, hormonas. Entre ellos, un papel especial en el control de los procesos de crecimiento pertenece a las fitohormonas. Algunos de ellos, auxinas, citoquininas, giberelinas, estimulan el crecimiento, otros lo inhiben o lo inhiben: ácido abscísico, etileno. La auxina se forma en el lado no iluminado y, por lo tanto, la planta se inclina hacia la fuente de luz. La auxina potencia la formación de raíces en esquejes, previene la caída de los ovarios, el crecimiento de los ovarios, la formación de frutos sin fecundación. Las cininas son sustancias químicas que se forman en las raíces y, subiendo por la planta, contribuyen a la formación y crecimiento de yemas laterales y axilares, división celular. En la actualidad, las cininas han encontrado aplicación en el cultivo de tejidos vegetales, utilizando diversos medios nutrientes. Se han obtenido buenos resultados con el uso de cininas para prolongar la vida útil de hortalizas, frutas y flores. El uso de cinina para prolongar la vida de las flores cortadas evitó el envejecimiento de las hojas, lo que contribuyó a la conservación a largo plazo de las flores. Las giberelinas afectan solo el crecimiento de las plantas superiores, mejorando la germinación de semillas, brotes, bulbos y tubérculos. Además, contribuyen al alargamiento del tallo. Los estimulantes del crecimiento funcionan en condiciones favorables. En condiciones adversas, otras hormonas actúan como inhibidores. Se acumulan en diversos órganos de la planta, incluidos frutos y semillas, impidiendo su crecimiento en condiciones adversas. Entre los inhibidores del crecimiento, se aísla el ácido abscísico. Contiene en las raíces de las plantas y con la corriente ascendente de sustancias sube a los brotes y hojas. Se nota que esta fitohormona se forma con la falta de agua, cuando se cierran los estomas. Reducción de la evaporación.

Al final de la temporada de crecimiento, el ácido abscísico se acumula en los brotes, tubérculos y otros órganos que entran en un período de latencia. Pero al final del período de inactividad, su cantidad disminuye considerablemente. Los inhibidores naturales incluyen etileno, ácido de boj.

Movimientos de crecimiento de las plantas. Todos los organismos vivos son irritables. Esta es una respuesta a diversos factores ambientales: luz, temperatura, sonido, gravedad, viento, etc. Estas respuestas se basan en una de las propiedades del citoplasma de la célula: su irritabilidad. Las respuestas de las plantas a diversos estímulos consisten en movimientos de crecimiento y contracción. Los movimientos de crecimiento dependen del tipo de estímulo. El mecanismo de acción del irritante sobre las plantas es complejo. Se basa en la aparición de un potencial de acción eléctrico, que se puede detectar con la ayuda de dispositivos especiales.

Los movimientos de crecimiento pueden ocurrir bajo la influencia de un estímulo que actúa en una dirección: estos son tropismos.

Los tropismos se distinguen según el tipo de estímulo. Si la planta, bajo la influencia del estímulo, se inclina hacia la fuente del estímulo, entonces se trata de un tropismo positivo, y si se inclina en la dirección opuesta al estímulo, entonces se trata de un tropismo negativo.

Geotropismo. Geotropismo positivo: crecimiento de la raíz estrictamente hacia el centro de la tierra, que se asocia no solo con la actividad de las hormonas, sino también con granos de almidón especiales en la cubierta de la raíz, que actúan como un estatolito. El geotropismo negativo es característico del tallo.

El fototropismo es la flexión de una planta hacia una fuente de luz. Esta curva es de naturaleza química. Bajo la influencia de la fitohormona auxina en el lado oscuro, la división celular y el crecimiento son más intensos en comparación con el lado claro, donde hay menos auxina y el crecimiento celular se ralentiza. En este sentido, la planta se inclina hacia las células de crecimiento lento, es decir. a la luz

El quimiotropismo es el movimiento de las plantas bajo la influencia de compuestos químicos.

Además, algunas plantas pueden responder a los cambios de iluminación durante el día. En este sentido, la apertura y cierre de los pétalos de las flores se produce en un momento determinado. K. Linnaeus se dio cuenta de esto y creó un "reloj de flores", el reloj de flores mostraba la hora desde las 3-5 de la mañana hasta las 9 de la noche. A estas horas, de 3 a 5, la barba de chivo abrió flores, a las 5 - cardo amarillo, a las 5-6 - diente de león medicinal, skerda para techos, a las 6 - papas, a las 6 - papas, lino, de 6 a 7 horas - Azor peludo, sembrar cardo en campo. Con la llegada del crepúsculo, el tabaco fragante y la somnolencia abrieron las flores. Las flores también se cerraron en ciertos momentos. El motivo de la apertura de las flores se asocia con mayor frecuencia con un cambio en la iluminación, además, con el clima y la ubicación geográfica de la planta. Este fenómeno está asociado a un mecanismo interno, que se basa en el crecimiento desigual de los lados superior e inferior del pétalo.

Además de los tropismos, las plantas se caracterizan por otro tipo de movimiento: nastia. Hay termonastia: el movimiento de los pétalos bajo la influencia de una fuente de calor difusa. Así, la introducción de tulipanes en la sala de calor desde la calle conduce al doblado de los pétalos de las flores. Además de termonastia, se observan fotonastia y Nastia contráctil. Asociado a la sacudida de las plantas sísmicas, por ejemplo, el descenso de las hojas de una mimosa tímida tropical cuando las gotas de lluvia caen sobre ellas o la exposición a un estímulo mecánico. Los movimientos de las plantas están influenciados por cambios en la presión de turgencia en varios órganos. Entonces, en oxalis, plantas de bosques termoconíferos, después del amanecer, las hojas caen y presionan contra el pecíolo. Este fenómeno se basa en el hecho de que en la mitad superior de la hoja en el lugar de su articulación, aumenta la turgencia. Y la flexión se produce en la dirección de menor presión de turgencia. Lo mismo se observa en días fríos y durante la lluvia.

Frecuencia de crecimiento. Las plantas crecen durante toda su vida. Pero las plantas crecen continuamente, pero periódicamente. Hay períodos de crecimiento intensivo y períodos de descanso. El cambio en los períodos de crecimiento y descanso está asociado a factores ambientales (luz, temperatura, humedad) y procesos fisiológicos internos que se fijan hereditariamente en el proceso de evolución. Esto está indicado por el hecho de que los árboles caducifolios de latitudes medias, trasladados a lugares donde la temperatura y la precipitación no cambian significativamente, todavía pierden sus hojas con el inicio del invierno. Una señal para el inicio del descanso puede ser un cambio en el régimen de luz del día. Por ejemplo, la sequía de verano en las plantas de latitudes medias puede causar una latencia profunda a largo plazo. La latencia profunda es una fase necesaria del crecimiento y desarrollo de las plantas, que reemplaza la temporada de crecimiento. El período de descanso varía de una planta a otra. Entonces, en lila, saúco, madreselva, espino cerval, grosella negra, el período de latencia profunda comienza en noviembre. Aparentemente, en el pasado eran árboles de hoja perenne. En abedul verrugoso, espino, álamo blanco, la latencia profunda dura hasta enero. La latencia más larga es en tilo de hoja pequeña, en arce tártaro, casi medio año, en roble y fresno, hasta finales de abril.

Al comienzo del período de latencia, disminuye el número de estimulantes del crecimiento en los tejidos de la planta. Durante la latencia, muchas plantas necesitan exposición al frío, de lo contrario no podrán reanudar el crecimiento después de la latencia. Con el final del período de latencia, las hojas aparecen en diferentes momentos en diferentes plantas y se produce la floración. Esto es posible, ya que durante la latencia tienen lugar los preparativos para el crecimiento de la planta en primavera, se acumula el ARN, que es muy importante para la vida de la planta, que participa en la formación de proteínas. El período de latencia es característico no solo para toda la planta, sino también para las semillas durante las cuales conservan su capacidad de germinación. Entonces, en sandía, melón, pepino, calabacín, la germinación dura de 6 a 8 años, en frijoles, guisantes de 5 a 6 años, en repollo, rábano, de 4 a 5 años, en apio, chirivía, solo de 1 a 2 años.

Resistencia al frío, resistencia al invierno y resistencia a las heladas. La resistencia al invierno y la resistencia a las heladas de las plantas dependen de la profundidad del período inactivo en invierno.

La resistencia de las plantas a las bajas temperaturas está garantizada principalmente por cambios en la composición química de la célula. El papel de los anticongelantes, sustancias que reducen el punto de congelación de una solución en una célula, lo desempeñan los azúcares. También evitan la coagulación de proteínas a bajas temperaturas. Cuantos más azúcares se acumulan en los tejidos, mejor resiste la planta las bajas temperaturas. Con abundante fructificación en árboles frutales, todos los azúcares van a la formación de frutos y pocos se depositan en la reserva, por lo que tales plantas pueden congelarse. La alimentación tardía y abundante de las plantas con nitrógeno conduce al crecimiento otoñal de las plantas, como resultado, todos los nutrientes se gastarán en el crecimiento de las plantas.

La resistencia al invierno es la capacidad de las plantas en invierno para soportar las fluctuaciones de temperatura de las heladas a las heladas, y la transición de las heladas a las heladas se tolera peor cuanto más largas son las heladas severas.

Resistencia a las heladas. Asociado a la capacidad de las plantas para tolerar heladas severas y prolongadas. Estas plantas tienen mucho azúcar en las células y el citoplasma pierde agua, lo que contribuye a la resistencia a las bajas temperaturas. Por lo tanto, plantas como zelenchuk, pezuña, pulmonaria invernan bajo la nieve con hojas.

Las plantas del sur cultivadas en latitudes del norte (pepino, calabacín) y capaces de tolerar bajas temperaturas positivas se denominan resistentes al frío. Entonces, el pepino soporta brevemente temperaturas de hasta 3 ° C, pero a esta temperatura muere después de 3-4 días.

El endurecimiento de las semillas por exposición a diferentes temperaturas aumenta su resistencia al frío.

desarrollo individual de las plantas. El desarrollo es un cambio morfológico y fisiológico cualitativo que se produce durante la vida de una planta. Así, la aparición de una flor indica que se han producido profundos cambios bioquímicos y fisiológicos en la planta. Cada planta pasa por un cierto ciclo de desarrollo: ontogenia, que dura desde la formación de un cigoto hasta la muerte. Hay dos períodos de desarrollo individual.

Desarrollo embrionario (embriogénesis): desarrollo desde el cigoto hasta la formación del embrión.

El desarrollo postembrionario es el tiempo de desarrollo desde el momento en que la semilla germina.

El desarrollo postembrionario tiene lugar en varias etapas.

1. Período latente - el estado de una semilla latente. Este período puede durar desde varios días hasta varios años, hasta que la semilla se encuentra en condiciones favorables para la germinación.

2. El período de germinación, o plántula, dura hasta la aparición de la primera hoja, y hasta su aparición, el embrión se alimenta de las sustancias de reserva de la semilla.

3. El período de una planta joven dura desde la primera hoja hasta el comienzo de la floración. La planta es totalmente autosuficiente en nutrientes.

4. El período de una planta adulta es el tiempo de floración y fructificación.

5. El período de la planta vieja: la planta deja de florecer y dar frutos.

6. El período de vejez es el último período en la vida de una planta, cuando deja de florecer y dar fruto, se marchita y muere.

La transición de una etapa de desarrollo a otra va acompañada de varios cambios que conducen a la formación de varios órganos. Este proceso se llama organogénesis y continúa a lo largo de la vida de la planta.

El desarrollo de la planta comienza con la germinación de la semilla.

Condiciones para la germinación de semillas y la formación de plántulas. Para la germinación de semillas son necesarias ciertas condiciones de humedad y temperatura. El rango de temperaturas favorables para la germinación depende del origen geográfico de las plantas. En las plantas del norte, es más bajo que en las del sur: las semillas de trigo pueden germinar a una temperatura de 0 a 10 C y las semillas de maíz, al menos a 120 C. Para las semillas de palmeras tropicales, se requiere una temperatura de 20 a 25 ° C. germinar se llama el mínimo. La mejor temperatura para la germinación de semillas es la óptima. La temperatura más alta a la que es posible la germinación se denomina temperatura máxima. La germinación de semillas va acompañada de complejos procesos bioquímicos, anatómicos y fisiológicos. No todas las semillas pueden brotar inmediatamente después de la maduración. En plantas de clima cálido y húmedo, las semillas germinan inmediatamente. En climas templados, también hay plantas con semillas que germinan fácil y rápidamente (arces plateados, sauces). Estas plantas florecen en primavera y sus semillas, en condiciones favorables, brotan en otoño.

formar plantas fuertes. Las semillas que no logran germinar mueren.

Las semillas de muchas plantas con flores necesitan un período de latencia para germinar. A veces es forzado, cuando no hay condiciones favorables para la germinación. Las semillas de plantas que viven en lugares con fluctuaciones estacionales de temperatura y humedad (zona templada, subtropical) pueden estar en latencia orgánica, que está determinada por las propiedades especiales de la semilla misma. Las semillas latentes a veces yacen en el suelo incluso hinchadas durante muchos años. Impide la germinación de semillas semillas duras (legumbres) - cáscara dura. En la naturaleza, la violación de la integridad de dicha cáscara y la adquisición de la capacidad de hincharse de las semillas se ven favorecidas por los efectos de la temperatura: calentamiento, congelación y fluctuaciones bruscas de temperatura. En la práctica de la agricultura, la escarificación se utiliza para romper la integridad de una cáscara dura (daño a la integridad de la cáscara por frotamiento con arena, rotura de cristales en instalaciones especiales o escaldado con agua hirviendo). A veces, la germinación de las semillas es inhibida por enzimas ubicadas en la superficie de las semillas (remolachas): latencia química. La latencia morfológica ocurre con un embrión subdesarrollado. La latencia fisiológica se observa en semillas recién cosechadas de cereales, lechuga, esta es una latencia poco profunda. Las semillas de muchas plantas leñosas tienen una latencia fisiológica profunda. Se puede superar sembrándolas en otoño o como resultado de una estratificación artificial en frío: manteniendo las semillas a una temperatura positiva baja (0 ... + 7 ° C) en un ambiente húmedo (arena) con suficiente aireación. Enfriar las semillas hinchadas o irradiarlas con luz promueve la germinación. Hay semillas que no necesitan luz para germinar (nigella).

Las semillas de plantas secas tienen diferentes períodos de vida durante los cuales permanecen viables. Las semillas que germinan fácilmente pierden viabilidad durante meses, semanas, días (sauces). En las semillas de calabaza, permanecen viables hasta por 5 años o más. Las semillas de algunas plantas pueden permanecer en ciertas condiciones durante cientos de años. Así, se han encontrado semillas de loto en turberas que han conservado su capacidad de germinación tras 1000 años de enterradas, y la edad de las semillas de lupino extraídas del hielo de Alaska alcanza los 10.000 años.

Tan pronto como el agua comienza a fluir hacia las semillas, la respiración se intensifica en ellas, las enzimas se activan. Bajo su influencia, los nutrientes de reserva se hidrolizan. Después de eso, el embrión comienza a crecer debido a la división celular. La primera en salir, rompiendo la cáscara, la raíz germinal, que es facilitada por el meristema intercalar de la rodilla del hipocótilo. La raíz crece a partir del meristemo apical. En muchas plantas, el tallo germinal crece intensamente y lleva los cotiledones al aire. Se vuelven verdes y actúan como órganos fotosintéticos. A veces el tallo germinal no crece y el nudo cotiledónea, junto con los cotiledones, se queda en el suelo. Tal germinación de semillas se llama subterránea (avellana, guisante, roble). En este caso, los cotiledones realizan una función de almacenamiento. Por ejemplo, en cereales, cebollas e iris, los cotiledones realizan una función de succión, transfieren nutrientes desde los tejidos de almacenamiento a la plántula. Si los cotiledones se llevan a la superficie de la tierra y se vuelven verdes, esa germinación se llama sobre el suelo.

Si dos cotiledones parten a diferentes niveles, entonces el mesocotilo se ubica entre los dos nodos del cotiledón. La raíz germinal da lugar a la raíz principal, de la que se extienden las ramas laterales, lo que ayuda a sujetar mejor la planta y proporciona nutrición al suelo y al agua.

Para cada etapa del desarrollo individual de una planta, es necesaria una combinación de varios factores ambientales y factores internos de la propia planta.

Para el inicio de la etapa de plántula, las semillas deben estar expuestas a temperaturas desiguales. Este proceso se llama vernalización. Por lo tanto, las plantas de invierno, cuyas semillas se siembran a principios de otoño, necesitan temperaturas bajas positivas y pequeñas negativas (0 - 5 ° C). Las plantas de primavera se siembran a principios de primavera. Para pasar la primera etapa, necesitan temperaturas positivas, de menor a mayor. Bajo la influencia de varios tipos de temperaturas, las flores se depositan en la planta. Para la formación de una flor es necesario un aporte de nutrientes, por lo tanto, las plantas no pueden florecer inmediatamente después de la germinación. En algunos, la floración ocurre entre 30 y 35 días después de la siembra, en otros, en medio de la temporada de crecimiento.

Condiciones para la transición de las plantas a la floración. La mayoría de las plantas deben enfriarse antes de florecer. Entonces, si las remolachas se cultivan en los trópicos, donde no hay bajas temperaturas que promuevan la vernalización, entonces permanecen en estado vegetativo durante varios años. Pero hay plantas que no necesitan tal efecto (lechuga). Según los científicos, antes del comienzo de la floración después de la vernalización, las sustancias que provocan la floración se forman en los conos de crecimiento.

La duración de las horas de luz es otro factor que influye en la transición de una planta a la floración. Este fenómeno se llama fotoperiodismo. Se descubrió que las plantas reaccionan de manera diferente a las horas de luz diurnas largas y cortas: algunas se desarrollan más rápido con un día corto, otras, con uno alargado. Y hay plantas que son indiferentes a la duración de la iluminación. En este sentido, se distinguen tres grupos de plantas. Las plantas de día largo florecen con un día brillante que dura de 16 a 20 horas, las plantas de día corto florecen si la luz del día dura de 8 a 12 horas, la floración es indiferente (neutral) bajo cualquier régimen de luz. La exposición a un determinado día de luz no es necesaria todo el tiempo, sino solo durante el fotoperíodo de 10 a 12 días después de la emergencia. La diferencia entre estos grupos de plantas es que las plantas de días cortos (soja, mijo, arroz, cáñamo, crisantemo, áster) florecen a fines del verano y principios del otoño. Las plantas de día largo (avena, cebada, rudbeckia, lino, remolacha, rábanos, altramuces) florecen a principios del verano.

Tiempo de vida de las plantas. Los procesos que tienen lugar durante el desarrollo individual de una planta son el resultado de su adaptación histórica a diversas influencias externas. Podemos decir que las plantas en su desarrollo individual repiten las etapas de desarrollo de sus ancestros (filogénesis).

Las plantas crecen y se desarrollan a lo largo de su vida. El desarrollo individual de las plantas es su ciclo de vida. Las plantas tienen diferentes ciclos de vida. Las plantas anuales (mijo, trigo sarraceno, quinua) aparecen en la primavera a partir de semillas, luego florecen y luego mueren, habiendo vivido menos de un año. En las bienales (repollo, zanahorias), solo se desarrollan órganos vegetativos en el primer año de vida, en el segundo año la planta florece y da frutos. En las plantas perennes, el ciclo de vida se extiende desde varios años hasta varios cientos de años (árboles, arbustos, hierbas, lirio de los valles, cardo, coltsfoot, dalias).

Las plantas anuales, bienales y algunas perennes que dan fruto una vez en la vida son plantas monocárpicas. La mayoría de las plantas perennes florecen y dan frutos varias veces durante su vida. Estas son plantas policárpicas. Las plantas monocárpicas incluyen un grupo especial de plantas: efímeras. Son plantas anuales que, ante la aparición de condiciones adversas, se marchitan y forman semillas. Plantas policárpicas perennes - efemeroides. Es característico para ellos que, en el momento del inicio de las condiciones adversas, formen semillas y almacenen nutrientes en bulbos o rizomas.

Al estudiar el crecimiento y desarrollo de las plantas bajo la influencia de factores ambientales, el hombre pudo desarrollar un método de control biológico sobre el curso del desarrollo de las plantas agrícolas e influir en el aumento del rendimiento. Así, el conocimiento de los procesos de vernalización permitió obtener en 381 días tres generaciones de trigo de invierno Mironovskaya 808. Tratando las semillas con frío es posible hacerlas florecer, incluso si se siembran en primavera. El endurecimiento de semillas puede aumentar el rendimiento y la resistencia al frío de las plantas.

Recientemente, en la práctica de la floricultura, la influencia de las horas de luz sobre el tiempo de floración de las plantas ornamentales ha sido ampliamente utilizada para obtener ásteres y crisantemos en flor en verano, y no en otoño.

Formas de vida de las plantas. El paisaje circundante crea la apariencia: el habitus de las plantas. Bajo la influencia de un complejo de condiciones ambientales, las plantas en el proceso de desarrollo histórico adquirieron varias adaptaciones, que se expresan en las características del metabolismo, la estructura, los métodos de crecimiento y la dinámica de los procesos de vida. Todo esto se refleja en la apariencia de las plantas. La apariencia de las plantas, históricamente formadas bajo la influencia de factores ambientales, se denomina forma de vida. El término "forma de vida" fue introducido en los años 80 del siglo pasado por el botánico danés E. Warming.

A pesar de que la forma de vida es un concepto ecológico, debe distinguirse del concepto de grupos ecológicos de plantas. Las formas de vida reflejan la adaptabilidad de las plantas a todo el complejo de factores ambientales, en contraste con los grupos ecológicos, que reflejan la adaptabilidad de los organismos a factores ambientales individuales (luz, calor, características del suelo, humedad). Los representantes de la misma forma de vida pueden pertenecer a diferentes grupos ecológicos.

Hay diferentes clasificaciones de formas de vida. Uno de ellos es que la aparición de ciertos grupos de plantas, formados históricamente bajo la influencia de factores ambientales, determina la clasificación fisonómica. Según esta clasificación se distinguen árboles, arbustos, matas, semiarbustos, herbáceas policárpicas y herbáceas monocárpicas.

1. Los árboles son plantas perennes con un tronco lignificado, que dura toda la vida.

2. Arbustos: plantas perennes con varios troncos equivalentes, ya que la ramificación comienza desde el suelo mismo.

3. Arbustos. Estos incluyen arándanos rojos, brezo, arándanos, romero silvestre. Estas son plantas de tamaño insuficiente (de 5 a 7 a 50 a 60 cm). Se ramifica bajo tierra, dando como resultado la formación de varios tallos lignificados y fuertemente ramificados.

4. Semi-arbustos (semi-arbustos). Estos son muchos ajenjo, prutnyak, teresken. Para estas plantas, la muerte de los brotes superiores no lignificados sobre el suelo es característica. Las partes lignificadas de los tallos permanecen durante varios años. Cada año, se forman nuevos brotes de hierba a partir de los brotes de renovación.

5. Hierbas. Plantas perennes y anuales en las que la parte aérea de la planta o la planta entera muere durante el invierno. Se dividen en herbáceas policárpicas y herbáceas monocárpicas. Los policárpicos herbáceos incluyen plantas de raíz pivotante (alfalfa, salvia, hierba durmiente, genciana, diente de león). Entre este grupo, se puede encontrar la forma de planta rodadora (kachim) y la forma de almohada (smolevka, saxífraga).

Además, en este grupo hay plantas con raíces en cepillo y rizoma corto (ranúnculos, caléndula, manguito, kupena), así como rizoma largo (hierba de trigo rastrera), policárpicos formadores de estolones (violeta increíble, fresa); policárpicos rastreros (Veronica officinalis) y formadores de tubérculos (amor de dos hojas, azafrán), así como policárpicos bulbosos (cebolla de ganso efemeroides, tulipán).

Conferencia No. 8

taxonomía de plantas

1. Métodos de investigación en taxonomía.

2. El concepto de forma.

La sistemática vegetal estudia la diversidad de los organismos vegetales. La tarea principal de la taxonomía es la clasificación de una gran variedad de plantas. La sistemática moderna se desarrolla en estrecha relación con otras ciencias: morfología, citología, genética, bioquímica, embriología, ecología, biogeografía, etc. La base teórica de la sistemática es la doctrina evolutiva. “La sistemática es a la vez el fundamento y la corona de la biología, su principio y su fin. Sin sistemática, nunca entenderemos la vida en su asombrosa diversidad, que ha surgido como resultado de una larga evolución ”(A.L. Takhtadzhyan, 1974).

La sistemática moderna incluye tres secciones: taxonomía, nomenclatura y filogenética.

La taxonomía es el estudio de la teoría y la práctica de la clasificación de organismos, es decir, distribución de un gran número de organismos ya conocidos y recién descubiertos de acuerdo con sus similitudes y diferencias en ciertas unidades taxonómicas subordinadas entre sí. La unidad taxonómica básica para toda la biología es la especie. Cada especie pertenece a un género, un género a una familia, una familia a un orden, un orden a una clase, una clase a un departamento, un departamento a un reino. Es un sistema de clasificación jerárquico. Cada especie tiene un nombre doble o binario: genérico y específico. Por ejemplo, trébol rastrero - Trifolium repens L. Después del nombre de la especie, el nombre del científico que descubrió esta especie se escribe en letras mayúsculas. La nomenclatura binaria se introdujo y publicó en 1753 en el trabajo del famoso científico sueco Carl Linnaeus "Species plantarum" ("Especies de plantas").

El conjunto completo de nombres de taxones existentes y el sistema de reglas que rigen el establecimiento y uso de estos nombres pertenecen a la sección de nomenclatura. La tarea principal de la nomenclatura es un sistema estable de nombres. Existen reglas para la formación de nombres para varias categorías taxonómicas para determinar su nivel: por ejemplo, para una familia en el nombre latino, se usa la terminación - ceae (familia Fabaseae, Ranunculaceae - Ranunculaseae, etc.), para órdenes - a1es (orden Fabales - Fabales ), para departamentos - phyta (departamento Plantas con flores - Magnoliophyta, departamento Algas verdes - Clorofitas, etc.). Existe un código internacional de nomenclatura botánica, que se mejora y aprueba en congresos botánicos cada seis años.

La filogenética establece la relación de los organismos en términos históricos, restaura la filogenia de todos los organismos vivos en general y en grupos sistemáticos individuales.

Cada taxón tiene un conjunto de características morfológicas, anatómicas, ecológicas y varias otras, así como ciertos métodos de reproducción (asexual, vegetativa y sexual).

Todas las plantas se dividen en dos grandes grupos: inferiores y superiores. En las plantas inferiores, el cuerpo vegetativo no se divide en órganos (raíz, tallo, hoja) y está representado por un talo o talo. El talo puede ser unicelular o pluricelular. En las plantas superiores de esporas y semillas, el cuerpo se divide en órganos vegetativos, que consisten en varios tejidos que realizan diferentes funciones.

De las plantas inferiores en este manual, se consideran brevemente los siguientes departamentos: algas verdeazuladas, verdes, marrones, rojas, diatomeas, líquenes. De las plantas de esporas superiores - departamentos Bryophytic, Lycian, Horsetail, Fern; de semillas - gimnospermas y plantas con flores.

Métodos de investigación en sistemática. Como cualquier ciencia, la sistemática vegetal tiene sus propios métodos de investigación para resolver problemas básicos. Una de las tareas esenciales es aclarar las similitudes y diferencias entre los taxones. La secuencia histórica del origen de este o aquel taxón, la relación de los taxones en términos generales se puede establecer mediante el estudio de restos de plantas fósiles. Con la ayuda de hallazgos paleobotánicos, es posible restaurar la evolución de plantas individuales e incluso floras enteras en nuestro planeta. Sin embargo, esto no es suficiente: se necesitan pruebas circunstanciales. Entre los métodos indirectos de cognición de la filogenia, el morfológico comparativo, el principal método de taxonomía, juega un papel importante. Este método se utiliza para estudiar la macroestructura de los organismos, no requiere equipo especial, fue utilizado por botánicos incluso antes de la invención del microscopio. Con el desarrollo y la mejora de la tecnología microscópica, el método morfológico comparativo comenzó a utilizarse con mayor precisión.

Los métodos embriológico, anatómico comparativo y ontogenético son variantes del método morfológico comparativo. Con su ayuda, estudian las estructuras microscópicas de los tejidos, los sacos embrionarios, la secuencia de desarrollo de la gametogénesis, etc. Los métodos citológicos y cariológicos comparativos ayudan a analizar los signos de los organismos a nivel celular, a nivel del cariotipo. Los métodos de biología molecular permiten estudiar comparativamente la similitud genómica de los taxones. Con la ayuda del análisis de esporas y polen, el método palinológico, con caparazones de esporas y polen de plantas extinguidas bien conservados, se establece la edad de los depósitos y la naturaleza de las floras de esa época. Los métodos para determinar la composición química de las plantas también se utilizan en taxonomía, inmunológica (establecen la relación de los organismos en función de la similitud de la actividad biológica de una proteína), fisiológica (determinan la resistencia a las heladas o sequías de las plantas, etc.), ecológico-genético (permite conocer los límites de la reacción fenotípica de un taxón, estudiar la variabilidad y movilidad de los rasgos en función de factores ambientales), hibridológico (basado en el estudio de la hibridación de taxones). En la taxonomía de plantas, a veces se utilizan métodos matemáticos, geográficos, arqueológicos y otros.

Los objetos de investigación en sistemática son las plantas vivas o sus partes fijas (herbarios, colecciones de frutos grandes, conos, cortes de sierra de madera, etc.), así como los fijadores líquidos en alcohol o formalina.

El concepto de forma. Desde la época de Carl Linnaeus, el género y la especie han sido considerados las principales unidades sistemáticas en el mundo orgánico. K. Linnaeus consideraba que las especies eran inmutables y permanentes. D. Ray fue el primero en definir una especie como una colección de individuos que se originaron a partir de las semillas de una planta. C. Darwin creía que una especie es un fenómeno histórico y dinámico: una especie se desarrolla, alcanza su pleno desarrollo y luego tiende a declinar (debido a los cambios en la vida y la lucha con otras especies) y desaparece. Las especies surgen de las variedades (unidades más pequeñas que la especie); las variedades son "especies principiantes". En el futuro, el concepto de especie fue mejorado, refinado, pero hasta el momento no existe una definición exacta. Muchos taxónomos han tratado de definir la especie. Uno de los más comunes pertenece a V.L. Komarov (1945): “... una especie es un conjunto de generaciones que descienden de un ancestro común y bajo la influencia del medio ambiente y la lucha por la existencia de seres vivos aislados por selección del resto del mundo; Al mismo tiempo, una especie es una etapa en el proceso de evolución. La especie tiene un cierto rango geográfico estable, un territorio fuera del cual prácticamente no se encuentra, es decir, cada especie vive en condiciones ecológicas similares, tiene un área de distribución común, etc.

En la naturaleza, las especies están representadas por un conjunto de individuos, poblaciones capaces de cruzarse con la formación de descendencia fértil, que habitan un área determinada, tienen una serie de características morfológicas comunes y diferentes tipos de relaciones con el medio ambiente y están separadas de otros conjuntos similares de individuos por una barrera que no cruce. La gran mayoría de los científicos, empezando por Charles Darwin, cree que la especiación se produce bajo la influencia de la selección natural a través de la divergencia: la ramificación de una especie ancestral en dos o más especies nuevas. Por lo tanto, se acostumbra distinguir taxones más fraccionarios: subespecies, variedades, formas o morfos.

Las subespecies son taxones más pequeños dentro de una especie que tienen su propio rango, por ejemplo, muchas especies polimórficas: acedera común, espino amarillo, etc.

Las variedades difieren aún menos entre sí que las subespecies, ni siquiera tienen su propio rango, los caracteres se fijan hereditariamente.

Las formas, o morfos, son taxones con diferencias aún más pequeñas de la especie, que surgen y cambian bajo la influencia del ambiente externo y no se fijan hereditariamente.

Una variedad es un grupo de individuos dentro de una especie, subespecie, variedad, que se distinguen por una serie de características hereditariamente estables (frutos grandes, redondez débil, alto rendimiento, etc.), que no se heredan y son de gran importancia económica nacional. Con la propagación por semilla, de acuerdo con la ley de Mendel, la división ocurre en la descendencia, por lo tanto, para preservar los rasgos maternos, las variedades generalmente se propagan vegetativamente. Entre todas las plantas cultivadas, se conocen muchas variedades, por ejemplo, en el espino amarillo, un cultivo frutal relativamente joven, se conocen más de 150 variedades.

Las especies con características similares se agrupan en géneros. Los géneros se unen en familias según el principio del origen común, las familias en órdenes, los órdenes en clases, etc. Dentro de los órdenes y clases hay taxones más pequeños: subórdenes, subclases.

Conferencia No. 9

Sistemática de plantas de esporas superiores.

REINO VEGETAL - PLANTAS

En la sistemática moderna, el reino vegetal se divide en tres sub-reinos: Bagryanki, o algas rojas; Algas verdaderas y plantas superiores, o plantas frondosas. Crimson a menudo se llama plantas inferiores: su cuerpo vegetativo no se divide en órganos y tejidos y también se llama talo. Sin embargo, las algas moradas tienen algunas diferencias en comparación con las algas reales.

El papel cósmico especial de las plantas verdes es que sin ellas la vida de todos los demás organismos vivos, incluidos los humanos, es imposible. Solo la clorofila contenida en las plantas verdes es capaz de acumular la energía del sol y convertirla en la energía de los enlaces químicos, lo que conduce a la formación de materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas.

SUBREINO DE LAS PLANTAS SUPERIORES - EMBRUORNUTA

Las plantas superiores son los organismos multicelulares autótrofos más diferenciados, adaptados principalmente al medio terrestre.

El cuerpo de la gran mayoría de las plantas superiores se divide en brotes (tallos y hojas) y raíces. Las plantas superiores tienen tejidos. La formación de tejidos es un resultado inevitable de la migración de las plantas desde el medio acuático hacia la tierra. Los nutrientes no son absorbidos por toda la superficie de la planta, como en el agua, sino por células conductoras especializadas.

El sub-reino contiene al menos 300.000 especies vivas y una gran cantidad de especies extintas. Las especies conocidas de plantas superiores se dividen en 9 departamentos:

1. Rinia.

2. Zosterófilo.

3. Musgoso.

4. Licopsoide a.

5. Psilotoide.

6. Cola de caballo.

9. Angiospermas o Floración.

Rhynia y Zosterophyls están completamente extintos. En otros departamentos hay especies tanto extintas como ya existentes. Entre las plantas superiores (a excepción de las briófitas), el esporofito predomina sobre el gametofito. En los órganos del esporofito hay vasos y traqueidas, por lo que también se les llama plantas vasculares.

Las plantas superiores se dividen en dos grupos muy desiguales en términos de valor y número de especies: plantas superiores de esporas y semillas. En las esporas superiores, los gametofitos y los esporofitos son plantas independientes (a excepción de las briófitas, en las que el esporofito se desarrolla sobre el gametofito). Las plantas de esporas se reproducen por esporas. Las esporas incluyen todos los departamentos excepto las gimnospermas y las angiospermas.

Las gimnospermas y las angiospermas son plantas con semillas que se reproducen por semillas. En las plantas con semillas, la esporogénesis y la gametogénesis están estrechamente relacionadas. En el proceso de evolución, se produjo una fuerte reducción del gametofito femenino y masculino, por lo que el gametofito femenino reducido (saco embrionario) se desarrolla en el esporofito, y el gametofito masculino (grano de polvo) se transfiere al huevo como un todo. Como resultado de la fertilización del óvulo, se forma un cigoto diploide, a partir del cual se desarrolla el embrión, rodeado de membranas especiales o cubiertas. El embrión con tegumento forma una semilla. En las gimnospermas, las semillas se encuentran abiertas sobre las escamas de las semillas, mientras que en las angiospermas se ubican dentro del ovario del pistilo formado por uno o más carpelos.

Se cree que las plantas superiores se originaron a partir de las inferiores, los habitantes del medio ambiente acuático, directamente de las algas verdes y marrones.

Como regla general, dos individuos parentales participan en la reproducción sexual, cada uno de los cuales participa en la formación de un nuevo organismo, introduciendo solo una célula sexual: un gameto (óvulo o esperma). Como resultado de la fusión de gametos, se forma un óvulo fertilizado, un cigoto que lleva las inclinaciones hereditarias de ambos padres, por lo que la variabilidad hereditaria de la descendencia aumenta considerablemente. Esta es la ventaja de la reproducción sexual sobre la reproducción asexual.

Los organismos multicelulares inferiores, junto con la reproducción asexual, también pueden reproducirse sexualmente. En las algas filamentosas, una de las células sufre varias divisiones, lo que da como resultado la formación de pequeños gametos móviles del mismo tamaño con la mitad del número de cromosomas. Luego, los gametos se fusionan en pares y forman una célula, y posteriormente se desarrollan nuevos individuos a partir de ella. En plantas y animales más organizados, las células germinales no tienen el mismo tamaño. Algunos gametos son ricos en nutrientes sobrantes e inmóviles: huevos; otros, pequeños, móviles - espermatozoides. Los gametos se forman en órganos especializados: las gónadas. En los animales superiores, los gametos femeninos (óvulos) se forman en los ovarios, los masculinos (espermatozoides), en los testículos. La formación de células germinales (gametogénesis) en algas, muchos hongos y plantas de esporas superiores se produce por mitosis o meiosis en órganos especiales de reproducción sexual: óvulos, en ovogonios o arquegonios, espermatozoides y espermatozoides, en anteridios.

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Propagación de plantas. Una de las propiedades obligatorias de los organismos vivos es la reproducción de la descendencia (reproducción). La reproducción está asociada con el posterior reasentamiento de las plantas. Según V. I. Vernadsky, la reproducción y el reasentamiento, es decir, la propagación de la vida, es el factor biológico más importante de nuestro planeta.

Durante la reproducción, el número de individuos de esta especie aumenta. El término "reproducción" refleja el lado cualitativo. A veces se puede reducir el número de individuos como resultado de la reproducción (diatomeas).

La reproducción como propiedad de la materia viva, es decir, la capacidad de un individuo para dar lugar a su propia especie existía en las primeras etapas de su desarrollo.

La evolución de la vida fue paralela a la evolución de las formas de reproducción.

Las formas de reproducción de las plantas se pueden dividir en dos tipos: asexuales y sexuales.

En realidad, la reproducción asexual se lleva a cabo con la ayuda de células especializadas: esporas. Se forman en los órganos de reproducción asexual: esporangios como resultado de la división mitótica. La espora durante su germinación reproduce un nuevo individuo, similar al progenitor, a excepción de las esporas de las plantas con semillas, en las que la espora ha perdido la función de reproducción y asentamiento.

La reproducción asexual se lleva a cabo sin la participación de células germinales, con la ayuda de esporas que se forman en órganos especializados: esporangios y zoosporangios.

Dentro del esporangio, se produce una división de reducción y se derraman esporas unicelulares o zoosporas (con flagelos). La mayoría de las plantas inferiores se reproducen por esporas (algas), de las esporas superiores: briófitas, licopsidas, colas de caballo, helechos.

Reproducción de plantas utilizando órganos vegetativos (parte de un brote, hoja, raíz) o dividiendo algas unicelulares por la mitad, etc. llamado vegetativo (Fig. 134). Es ampliamente utilizado en agricultura, especialmente en la propagación de material varietal, donde es necesario preservar las características maternas de la variedad. Por lo tanto, muchas culturas se reproducen bien con la ayuda de esquejes lignificados y verdes (espino amarillo, citronela, actinidia, grosella negra, etc.), otros árboles frutales (manzano, peral, cerezo, albaricoque, etc.) - injertando esquejes varietales en la corona de plántulas silvestres.

Las plantas bulbosas se propagan por bulbos (tulipanes, jacintos, gladiolos, etc.); muchas plantas herbáceas perennes se cultivan con rizomas (lirio de los valles, kupena, lupino perenne, espárragos, etc.), tubérculos de raíz (dalias, alcachofa de Jerusalén, etc.).

Algunas plantas se reproducen con la ayuda de brotes (chokeberry,

espino amarillo, frambuesa común, etc.) o capas (fresas de jardín, grosellas, etc.).

La reproducción sexual se lleva a cabo mediante células sexuales especiales: gametos. Los gametos se forman como resultado de la meiosis, son masculinos y femeninos. Como resultado de su fusión, aparece un cigoto, a partir del cual se desarrolla posteriormente un nuevo organismo. Las plantas difieren en los tipos de gametos. En algunos organismos unicelulares, durante cierto tiempo, funciona como un gameto. Diversos organismos (gametos) se fusionan.

Este proceso sexual se llama hologamia. Si los gametos masculinos y femeninos son morfológicamente similares, móviles, estos son isogametos y el proceso sexual se llama isogamia (ver Fig. 160, B, 2). Si el gameto femenino es algo más grande y menos móvil que el gameto masculino, entonces estos son heterogametos y el proceso sexual se llama heterogamia (Fig. 160, B, 3). Más perfecta en términos evolutivos es la oogamia (Fig. 160, B, 5), en la que los gametos femeninos son bastante grandes e inmóviles, mientras que los masculinos son pequeños y móviles.

El gameto femenino se llama óvulo, y el gametangio en el que se forma el óvulo está en la parte inferior

134. Propagación vegetativa de plantas germinales: A - por descendencia de raíz de un manzano; B - capas en grosella negra; B - esquejes frondosos de una mujer gorda; G - brotes de cría (nódulos) en un helecho

plantas (algas) se llama oogonium, y en superior - archegonium.

Los gametos masculinos, los espermatozoides, tienen flagelos.

En la mayoría de las plantas con semillas, los gametos masculinos han perdido sus flagelos y se denominan espermatozoides. Los gametangios en los que se producen los espermatozoides se denominan anteridios.

La mayoría de las plantas tienen todos los métodos de reproducción, sin embargo, para muchas algas, esporas superiores y plantas con semillas, es característica la alternancia de los tipos de reproducción asexual y sexual. En la generación asexual en el esporofito, o diplobionte (2l), como resultado de la maduración de la espora y luego en la reducción de la división, se forman las esporas (n), y en la generación sexual - el gametofito - gametos femeninos y masculinos (n), que , cuando se fusionan, forman un cigoto (2l) .

A partir de él volverá a crecer un esporofito (2l), es decir, la alternancia de generaciones se produce con un cambio en las fases nucleares.

Alternancia de fases de desarrollo. Se ha establecido la alternancia de fases de desarrollo en diferentes grupos sistemáticos de plantas. Fue posible averiguar el patrón general: el esporofito se desarrolla mejor y se independiza; la gametofase, por el contrario, se reduce cada vez más y pierde por completo su independencia y depende del esporofito (gimnospermas y angiospermas). En la evolución de la reproducción sexual, la reducción del gametofito tuvo una importancia progresiva, lo que condujo a la formación de nuevos rudimentos de reproducción y distribución: semillas y frutos.

El ciclo de desarrollo más primitivo en los musgos. Solo en ellos, entre las plantas superiores, se puede ver un gametofito independiente bien desarrollado (ver Fig. 169).

En musgos, colas de caballo, helechos, el esporofito prevalece en la esperanza de vida, y el gametofito está representado por un talo (crecimiento).

En estas plantas, el proceso sexual y la gametofase sirven para reproducir la esporofase, y la esporofase, aunque no por mucho tiempo, sigue siendo dependiente de la gametofase.

Una mayor adaptabilidad a las condiciones de la existencia terrestre está asociada con el ciclo de vida de las gimnospermas y angiospermas.

El gametofito masculino (polen) en ausencia de un medio acuático adquiere un nuevo significado: con la ayuda de un tubo polínico, entrega gametos al óvulo. Los gametos masculinos, los espermatozoides, están inmóviles. Así, el cambio de generaciones del esporofito y gametofito en las gimnospermas difiere significativamente de los grupos anteriores de plantas, ya que la generación sexual - el gametofito masculino (grano de polen) y el gametofito femenino (endospermo primario) - se encierra en un estado significativamente reducido. en los tejidos del esporofito y depende completamente de él.

El ciclo de vida de las angiospermas difiere significativamente del ciclo de vida de los grupos de plantas anteriores. El gametofito femenino de las angiospermas está más fuertemente reducido que el gametofito de las gimnospermas.

Este es el saco embrionario. Archegonia están ausentes. La fertilización es doble (un espermatozoide fertiliza el óvulo, el otro, el núcleo secundario del saco embrionario). El endospermo es trishioideo.

Arroz.

135. Ciclo de vida de las angiospermas en el ejemplo del maíz: 1-6 - desarrollo del esporofito; 7- 11 - desarrollo del gametofito: 7 - cigoto; 2 - embrión de semilla; 3 - plántula; 4 - planta adulta; 5 - flor estaminada; 6 - sección del germen; 7, 8 - desarrollo de microsporas; 9, 10 - desarrollo del gametofito masculino; 11, 12 - formación de macrosporas; 13-16 - desarrollo del gametofito femenino; 17 - el comienzo del proceso sexual

Así, en las angiospermas, si bien hay un cambio de generaciones -esporofito y gametofito, sin embargo, los gametofitos masculinos y femeninos se reducen aún más- a unas pocas células ubicadas en los tejidos de la flor del esporofito.

El esporofito, por otro lado, son árboles, arbustos y hierbas ordinarias bien conocidas por nosotros (Fig. 135).

REPRODUCCIÓN SEXUAL

Como regla general, dos individuos parentales participan en la reproducción sexual, cada uno de los cuales participa en la formación de un nuevo organismo, introduciendo solo una célula sexual: un gameto (óvulo o esperma).

Como resultado de la fusión de gametos, se forma un óvulo fertilizado, un cigoto que lleva las inclinaciones hereditarias de ambos padres, por lo que la variabilidad hereditaria de la descendencia aumenta considerablemente. Esta es la ventaja de la reproducción sexual sobre la reproducción asexual.

Los organismos multicelulares inferiores, junto con la reproducción asexual, también pueden reproducirse sexualmente.

En las algas filamentosas, una de las células sufre varias divisiones, lo que da como resultado la formación de pequeños gametos móviles del mismo tamaño con la mitad del número de cromosomas. Luego, los gametos se fusionan en pares y forman una célula, y posteriormente se desarrollan nuevos individuos a partir de ella.

En plantas y animales más organizados, las células germinales no tienen el mismo tamaño. Algunos gametos son ricos en nutrientes sobrantes e inmóviles: huevos; otros, pequeños, móviles - espermatozoides. Los gametos se forman en órganos especializados: las gónadas. En los animales superiores, los gametos femeninos (óvulos) se forman en los ovarios, los masculinos (espermatozoides), en los testículos.

La formación de células germinales (gametogénesis) en algas, muchos hongos y plantas de esporas superiores se produce por mitosis o meiosis en órganos especiales de reproducción sexual: óvulos, en ovogonios o arquegonios, espermatozoides y espermatozoides, en anteridios.

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VER MÁS:

El desarrollo de las células germinales en las plantas.

Gametogénesis Es el proceso de formación de células germinales maduras.

En las angiospermas, la formación de células germinales masculinas ocurre en los estambres y las femeninas en los pistilos.

Desarrollo de granos de polen

microsporogénesis- la formación de microsporas en las anteras de los estambres.

En el proceso de división meiótica de la célula madre se forman cuatro microsporas haploides.

microgametogénesis- la formación de células germinales masculinas.

La microgametogénesis está asociada con una sola división mitótica de la microspora, que da lugar a un gametofito masculino de dos células: una vegetativa grande (sifonogénica) y una generativa pequeña.

Después de la división, el gametofito masculino se cubre con capas densas y forma un grano de polen.

En algunos casos, incluso en el proceso de maduración del polen y, a veces, solo después de la transferencia al estigma del pistilo, la célula generativa se divide mitóticamente con la formación de dos células germinales masculinas inmóviles: el esperma.

Después de la polinización, se forma un tubo polínico a partir de la célula vegetativa, a través del cual los espermatozoides penetran en el ovario del pistilo para la fertilización.

Desarrollo del saco embrionario a partir del óvulo.

megasporogénesis- formación de megasporas en las plantas

Como resultado de la división meiótica, se forman cuatro macrosporas a partir de la célula madre (archesporal) nucellus, tres de las cuales mueren y una se convierte en megaspora.

megagametogénesis- el desarrollo de células germinales femeninas en plantas en el ovario del pistilo.

La megaspora se divide mitóticamente tres veces para formar el gametofito femenino, un saco embrionario con ocho núcleos.

Con el aislamiento posterior de los citoplasmas de las células hijas, una de las células formadas se convierte en un óvulo, en cuyos lados se encuentran los llamados sinérgicos, se forman tres antípodas en el extremo opuesto del saco embrionario y un centro diploide. La célula se forma en el centro de la fusión de dos núcleos haploides.