У водорослей встречается вегетативное, бесполое и половое размножение.

    К вегетативному размножению относят те процессы, при которых части таллома отделяются без каких-либо заметных изменений в протопластах и дочерние клетки получают часть оболочки материнской. Так, у некоторых одноклеточных водорослей оно происходит путем деления клетки пополам (например, у эвглены, диатомовых водорослей, одноклеточных конъюгат, синезеленых).

деление эвглены

деление диатомей
вегетативное размножение десмидиевых водорослей

У эвгленовых такой способ размножения – единственный в жизненном цикле, у других он может существовать наряду с половым (например, диатомеи и конъюгаты). Но не все одноклеточные водоросли могут размножаться вегетативно. Так, например хламидомонада и хлорелла вегетативно не размножаются!   Некоторые колониальные представителей  могут размножаться участками колоний (например, синура), но не все колониальные водоросли имеют вегетативное размножение. Например, вольвокс, сценедесмус вегетативно не размножаются!


деление колонии синуры

 У нитчатых водорослей вегетативное размножение происходит за счет распада нитей на отдельные фрагменты, иногда и одноклеточные (например, спирогира).

распад нитей спирогиры на фрагменты

У бурых водорослей из порядка сфацеляриевых существуют специализированные выводковые веточки, а у фукуса на подошве имеются группы клеток, способных к дальнейшему развитию в новый таллом, поэтому можно наблюдать, как от одной подошвы у фукуса могут отходить несколько талломов. Вегетативно размножаются виды саргассов, обитающих в Саргассовом море.


вегетативное размножение фукуса

У представителей порядка харовых для вегетативного размножения имеются на ризоидах клубеньки и группы звездчатых клеток на вертикальной части таллома.

Бесполое размножение у водорослей осуществляется с помощью подвижных (зооспоры) и неподвижных (апланоспоры) спор. Спорообразование обычно сопровождается делением протопласта на части и выходом продуктов деления из оболочки материнской клетки. Из содержимого каждой клетки реже может сформироваться только одна зооспора (например,  эдогониум, вошерия), но чаще содержимое клетки делится на две, четыре, восемь и более частей и образуется соответствующее количество спор бесполого размножения.  Некоторые колониальные водоросли размножаются бесполым путем с помощью дочерних колоний (например, вольвокс, сценедесмус).

iv>
бесполое размножение дочерними колониями у вольвокса бесполое размножение хламидомонады

У одних водорослей перед образованием спор бесполого размножения происходит мейоз (например, морская капуста, многие красные водоросли,  кладофора), у других при образовании спор бесполого размножения происходит только митоз (например, хламидомонада, хлорелла).  Клетки, в которых формируются споры бесполого размножения, называются спорангиями, а особь, на которой формируются спорангии — спорофитом.  Бесполое размножение с помощью зооспор встречается у хламидомонады, улотрикса, кладофоры, морской капусты, ульвы. 


жизненныцй цикл улотрикса

Бесполое размножение неподвижными спорами встречается у красных водорослей, хлореллы, иногда у улотрикса и др. В ряде случаев подвижные и неподвижные споры бесполого размножения носят особые названия. Например, апланоспоры, одевающиеся оболочкой и приобретающие форму материнской клетки, находясь внутри нее, называются автоспорами (например, хлорелла). Бесполое размножение у некоторых водорослей бывает единственным способом размножения в жизненном цикле (например,  хлорелла). В то же время у ряда водорослей в жизненном цикле бесполое размножение с помощью спор отсутствует. Например нет бесполого размножения у диатомей, у конъюгат.

>

При половом размножении в результате попарного слияния гаплоидных клеток образуется диплоидная зигота. Половой процесс у водорослей может происходить с участием или без участия гамет. Типы полового процесса с участием гамет следующие: изогамия — слияние одинаковых по размеру и форме подвижных гамет (например, у некоторых видов хламидомонады, улотрикса, кладофоры); гетерогамия — слияние подвижных гамет одинаковой формы, но разного размера (например, у некоторых видов хламидомонады); оогамия — слияние крупной неподвижной женской гаметы яйцеклетки с мелким подвижным сперматозоидом (например, у некоторых видов хламидомонады, у морской капусты).  Клетки, в которых формируются гаметы, называются гаметангиями, а особь, на которой они образуются — гаметофитом. Клетку, в которой формируются сперматозоиды, называют антеридием, а клетку, содержащую яйцеклетку (одну или несколько), – оогонием.  У красных водорослей мужская половая клетка лишена подвижности и называется спермацием.

 Эволюция формы полового процесса происходила независимо от эволюции таллома. Это положение впервые продемонстрировал русский альголог И.Н. Горожанкин, обнаружив у разных видов хламидомонады (стоящих на одном уровне морфологической дифференцировки таллома) все основные типы полового процесса: наряду с изогамией, гетерогамию и оогамию. 


Типы полового процесса у водорослей без образования гамет следующие: хологамия (гологамия) – слияние двух подвижных (жгутиковых) одноклеточных особей; конъюгация — слияние протопластов двух гаплоидных безжгутиковых вегетативных клеток с образованием диплоидной зиготы. Хологамия встречается у одноклеточной подвижной водоросли дуналиеллы, которая встречается в гиперсоленых водоемах. Конъюгация встречается только у группы конъюгат из харовых водорослей. Конъюгация спирогиры1

При конъюгации две нити спирогиры подходят друг к другу, между противоположными клетками двух нитей начинают формироваться копуляционные каналы. Содержимое клеток сжимается, и протопласт из одной клетки через копуляционный канал перемещается в противоположную клетку, где и происходит слияние двух протопластов с образованием диплоидной зиготы. Вторая клетка остается пустой.


конъюгация спирогиры

Конъюгация встречается как у нитчатых, так и у одноклеточных и колониальных конъюгат.

Гаметофиты и спорофиты в жизненном цикле у водорослей могут внешне не различаться (изоморфная смена форм развития) или иметь хорошо выраженные морфологические различия (гетероморфная смена форм развития). Изоморфная смена форм развития встречается у кладофоры, улотрикса, гетероморфная – у морской капусты, порфиры. У однодомных (обоеполых) видов мужские и женские гаметы развиваются на одной особи, у двудомных (раздельнополых)  на разных.

Размножение грибов

Грибы  могут размножаться вегетативно, бесполым и половым путем.


Вегетативное размножение у мицелиальных грибов осуществляется фрагментами мицелия.  Дрожжи вегетативно размножаются почкованием. У них на клетке образуется выпячивание, которое разрастается, а затем отделяется от материнской клетки.

Бесполое размножение у грибов осуществляется эндогенными (формируются внутри спорангиев) и экзогенными (формируются на концах спороносца свободно) спорами. Эндогенные споры могут быть подвижными (зооспоры) и неподвижными (спорангиоспоры, споры). Зооспоры встречаются у хитридиомицетов, в отличие от зооспор водорослей они имеют единственный задний жгутик.

Бесполое размножение с помощью эндогенных неподвижных характерно для мукора, у которого они развиваются в спорангиях,. Экзогенные споры или конидиями формируются на конидиеносцах — специальных гифах мицелия.  Они могут быть одиночными или собраны в цепочки, как у пеницилла.


Половое размножение у грибов бывает трех типов: гаметогамия, гаметангиогамия и соматогамия. Половой процесс у грибов может быть изогамным, гетерогамным, оогамным (эти типы полового процесса встречаются у хитридиомицетов). При гаметангиогамии у грибов сливается содержимое гаметангиев, недифференцированных на гаметы (например, мукор). У шляпочных грибов половой процесс — соматогамия, когда сливается содержимое вегетативных клеток. При этом у шляпочных грибов слияние клеток происходит без слияния ядер, и плодовые тела у них состоят из клеток, содержащих 2 гаплоидных несестринских ядра Такая стадия называется  дикарион и обозначается n+n. Слияние ядер осуществляется позднее, перед формированием в шляпках спор.

 

Источник: distant.msu.ru

Размножение с помощью спор и листом

Размножение с помощью спор. Адвентивные (дочерние) растения.

При помощи спор размножаются

Аквариумистам хорошо известно формирование адвентивных растений на листьях, корнях и соцветиях маточных растений. У папоротников Ceratopteris (роговидный) и Microsorum (яванский) придаточные почки часто формируются на кромках листьев, у кувшинок Nymphaea micrantha и Nymphaea daubenyana их часто можно наблюдать у места прикрепления листа к стеблю, так что вегетативное размножение этих видов несложное. У Microsorum корневищные отростки также часто формируются на опущенных в воду корнях. Обломившиеся листья плавающих на поверхности воды видов Hygrophila, Gymnocoronis spilanthoides тоже в нарушенном месте формируют адвентивные побеги, которые при достижении достаточного размера могут быть отделены.

Высшие споровые растения — неформальный термин, объединяющий высшие растения, размножающиеся и распространяющиеся главным образом спорами, которые образуются бесполым и половым путём. К споровым растениям относятся водоросли, лишайники, мхи, хвощи, плауны, папоротники. Споры содержатся в специальных органах, прикрепленных к основанию подводного листа. У мхов нет цветков, корней и проводящей системы. Размножаются мхи спорами, которые созревают в спорангиях на спорофите.

Виды растений, входящие в семейства родниковые (Fontinalaceae), гипновые (Hypnoceae), папоротниковые (Polypodiaceae), сальвиниевые (Salviniaceae) и другие, могут размножаться с помощью спор. У Сальвиниевых (Salviniaceae) маленькие шарики со спорами осенью опадают на дно водоема и зимуют там. Весной они дают начало новым растениям. Летом они размножаются вегетативно: из почек, находящихся в узлах стебля, вырастают боковые веточки, которые, отрываясь, начинают самостоятельное существование. Размножение считается основным для папоротников (Ceratopteris, Microsorium pteropus), у которых на старых листьях в местах повреждений, прямо по краю листовой пластины (чаще на вершине листа), появляются придаточные почки, из которых образуются новые (дочерние) молодые растения.

Сформировав несколько листьев и развитую корневую систему, как правило, не достигая значительного размера, они сами отрываются от материнского растения и всплывают к поверхности воды. Такие растения можно сразу сажать в грунт. Молодые кустики микрозориума развиваются в отличие от цератоптериса очень медленно, но могут быть также использованы для размножения.

Пожалуй, самое неприхотливое растение для нового аквариума – Яванский мох (Vesicularia dubyana). Это растение, похожее на спутанные тёмно-зелёные нити, отличается крайней теневыносливостью и неприхотливостью. Не нуждается в посадке в грунт т.к. не имеет корней. Может расти на элементах декора, самостоятельно к ним прикрепляясь, во влажной среде выше уровня воды и под водой, что создаёт прекрасный эффект естественности. Т.к. является мхом (не цветковым растением), то не цветёт, а образует для размножения споры, что в условиях аквариума практического значения не имеет, ибо всегда можно отделить комочек нитей и положить в удобное место на грунте, коряге, или камне.

Размножение водных растений листом.

При помощи спор размножаются

Размножение целым листком или его частью считается основным для папоротников рода Ceratopteris. На старых листьях образуются новые растения, которые при сформировании нескольких листков и развитой корневой системы, сами отрываются от материнского, всплывают к поверхности воды, такие аквариумные растения сразу высаживают в грунт аквариума. Таким способом можно также размножать и таиландский папоротник, на старых листьях в месте повреждения образуется дочерние растение, которое потом, достигнув незначительного размера, отрывается от основного растения и всплывает. Кустики микрозориума в отличие от цератоптериса развиваются очень медленно, могут также применяться к размножению.

Виды болотных растений, входящих в семейство Амариллисовые (Amaryllidaceae); Колокольчиковые (Campanulaceae) и другие, могут быть размножены с помощью листа. Листовыми черенками можно размножить все виды гигрофил. От растения отрывают старые, но здоровые листья и обрабатывают их в растворе гетероауксина. При этом черешки листьев опускают в раствор до их основания. После обработки листья сажают в плошку с влажным крупнозернистым песком, только прикрытым водой и сверху закрывают стеклянным колпаком. Температура воды и воздуха 24–26°С, свет рассеянный. У основания главной жилки при хороших условиях образуются растения, которые потом при развитии 3-4 листочков и корней высаживают в грунт аквариума.

Растения, образующие зимние почки, осенью собирают, размещают в плоском сосуде с песком и небольшим количеством воды и оставляют на зиму в недоступном для мороза месте. Примерно в середине февраля их нужно занести в комнату, где стоит аквариум, чтобы они постепенно привыкали к более высокой температуре. После этого их можно посадить в аквариум, где под воздействием теплой воды и осветительных приборов они скоро пустят побеги.

Размножение листом папоротника Microsorium.

При помощи спор размножаются

У Microsorium pteropus на старых листьях в местах повреждений, прямо по краю листовой пластины, появляются придаточные почки, из которых образуются новые молодые растения. Сформировав несколько листьев и развитую корневую систему, как правило, не достигая значительного размера, они сами отрываются от материнского растения и всплывают к поверхности воды. Молодые кустики микрозориума развиваются очень медленно, забиваются как сорняки по углам. Чтобы этого не произошло и желаете вырастить новое растение, то надо взять листья, которые оторвались от материнского растения и примотать их к коряге или пористому камню пластиной с детками вверх. При достаточном освещении и наличия питательных веществ начнуться развиваться полноценные растения, которые прирастут к основанию.

Последние изменения и дополнения внесены 15 мая 2013 года.

Ответы и объяснения

При помощи спор размножаются

При помощи спор размножаются

При помощи спор размножаются

Бесполое размножение , или агамогенез — один из способов размножения , при котором следующее поколение развивается из соматических клеток без участия репродуктивных клеток — гамет .

Нередко бесполому размножению бактерий предшествует образование спор. Бактериальные споры — это покоящиеся клетки со сниженным метаболизмом, окружённые многослойной оболочкой, устойчивые к высыханию и другим неблагоприятным условиям, вызывающим гибель обычных клеток. Спорообразование служит как для переживания таких условий, так и для расселения бактерий: попав в подходящую среду, спора прорастает, превращаясь в вегетативную (делящуюся) клетку.

Бесполое размножение с помощью одноклеточных спор свойственно и различным грибам и водорослям. Споры во многих случаях образуются путём митоза (митоспоры), причём иногда (особенно у грибов) в огромных количествах; при прорастании они воспроизводят материнский организм. Некоторые грибы, например злостный вредитель растений фитофтора, образуют подвижные, снабжённые жгутиками споры, называемые зооспорами или бродяжками. Проплавав в капельках влаги некоторое время, такая бродяжка «успокаивается», теряет жгутики, покрывается плотной оболочкой и затем, в благоприятных условиях, прорастает.

Процесс размножение спорами у бактерий, водорослей, грибов и растений

При помощи спор размножаются

Споры — это репродуктивные клетки растений, грибов, водорослей и бактерий. Они, как правило, одноклеточные и обладают способностью развиваться в новый организм. В отличие от гамет в половом размножении, споры не должны сливаться, чтобы происходило размножение. Организмы используют споры для бесполого размножения. Споры также образуются у бактерий, однако бактериальные споры обычно не участвуют в размножении. Эти споры неактивны и защищают бактерии в экстремальных условиях окружающей среды.

Споры бактерий

Некоторые бактерии образовывают споры, называемые эндоспорами, как средство борьбы с экстремальными условиями окружающей среде, которые угрожают их выживанию. Эти условия включают высокие температуры, засушливость, наличие токсичных ферментов или химических веществ и отсутствие пищи.

Спорообразующие бактерии развивают толстую клеточную стенку, которая является водонепроницаемой и защищает бактериальную ДНК от высыхания и повреждения. Эндоспоры могут выживать в течение длительных периодов времени, пока условия не изменятся и не станут пригодными для прорастания. Примеры бактерий, способных образовывать эндоспоры, включают клостридии (Clostridium) и бациллы (Bacillus).

Споры водорослей

Водоросли производят споры для бесполого размножения. Эти споры могут быть не подвижными (апланоспоры), или подвижными (зооспоры) и перемещаться из одного места в другое с помощью жгутиков. Некоторые водоросли способны размножаться половым или бесполым способом. Когда условия благоприятны, зрелые водоросли делятся и производят споры, которые развиваются в новых особей.

Споры гаплоидные и производятся митозом. Во времена, когда условия неблагоприятны для развития, водоросли подвергаются половому размножению и образовывают гаметы. Эти половые клетки сливаются, чтобы стать диплоидным зигоспорами. Зигоспора останется бездействующей до тех пор, пока условия не станут благоприятными еще раз. В это время зигоспора подвергается мейозу для создания гаплоидных спор.

Некоторые водоросли имеют жизненный цикл, который чередуется между различными периодами бесполого и полового размножения. Этот тип жизненного цикла называется чередованием поколений и состоит из гаплоидной и диплоидной фаз. В гаплоидной фазе структура, называемая гаметофитом, производит мужские и женские гаметы (половые клетки). При слиянии этих гамет образуется зигота. В диплоидной фазе зигота развивается в диплоидную структуру, называемую спорофитом. Спорофит продуцирует гаплоидные споры через мейоз.

Споры грибов

Большинство спор грибов выполняют две основных функции: перенесение неблагоприятных условий в состоянии покоя и размножение через рассеивание. Споры грибов могут быть одноклеточными или многоклеточными. Они бывают разных цветов, форм и размеров в зависимости от вида. Споры грибов бывают бесполыми или половыми:

  • Бесполые споры, такие как спорангиоспоры, производятся и удерживаются внутри органов, называемых спорангиями. Другие бесполые споры, такие как конидии, образуются в результате митоза на нитчатых образованиях, называемых гифами.
  • Половые споры включают аскоспоры, базидиоспоры и зигоспоры. Большинство грибов полагаются на ветер, чтобы рассеять споры в областях, где они могут успешно прорастать. Споры способны активно выбрасываться из репродуктивных структур (баллистоспор) или могут быть высвобождены без активного выброса (статисмоспор). Споры переносятся ветром в другие места. Чередование поколений распространено среди грибов. Иногда условия окружающей среды таковы, что необходимо, чтобы грибковые споры были бездействующими. Прорастание после периодов покоя у некоторых грибов может быть вызвано разными факторами, включая температуру, уровень влажности и количество других спор в определенной области. Покой позволяет грибам выжить в стрессовых условиях.

Споры растений

Как водоросли и грибы, растения также демонстрируют чередование поколений. Растения без семян, такие как папоротники и мхи, развиваются из спор. Споры производятся внутри спорангий и выпускаются в окружающую среду. Первичной фазой жизненного цикла несосудистых растений, таких как мхи, является генерация гаметофитов (половая фаза).

Фаза гаметофита состоит из зеленой мшистой растительности, а фаза спорофита (бесполая фаза) состоит из удлиненных стеблей со спорами, заключенными внутри спорангий, расположенных на кончике стеблей. У сосудистых растений, которые не производят семена, такие как папоротники, поколения спорофит и гаметофит являются независимыми. Лист папоротника представляет собой зрелый диплоидный спорофит, тогда как спорангии на нижней стороне листьев образовывают споры, которые развиваются в гаплоидный гаметофит.

У цветковых растений (покрытосеменных) и нецветковых семенных растений генерация гаметофитов полностью зависит от доминантного спорофита. У покрытосеменных, цветок вырабатывает как мужские микроспоры, так и женские мегаспоры. Микроспоры содержатся в пыльце, а женские мегаспоры производятся внутри цветочной завязи. При опылении микроспоры и мегаспоры объединяются, образуя семена.

Приведите примеры растений, которые размножаются с помощью спор

К растениям, которые размножаются с помощью спор относятся высшие споровые растения, а именно отделы Мохообразные, Папоротникообразные, Плауновидные и Хвощевидные.

К мхам относятся такие растения как — кукушкин лен, сфагнум, маршанция, к плауновидных относятся — плаун булавовидный, селагинелла, плаун годичный, к хвощевидным — хвощ полевой, хвощ зимний, хвощ лесной, представителями папоротникообразных являются марсилия, сальвиния, щитник мужской. Все эти растения могут размножаться с помощью спор, то есть бесполо, но также им характерно и половое размножение.

Рассмотрим данный вопрос на примере кукушкиного льна (отдел мохообразные).
Как видно из рисунка кукушкин лен представлен женским (2) и мужским (1) растениями, то есть он является двудомным (каждый пол имеет собственный дом, то есть является отдельным растением, а у однодомных женские и мужские половые органы находятся на одном растении). Коробочка (3) это спорангий, т.е. место созревания спор. Когда споры созревают, крышечка отпадает и споры рассеиваются (4). Кстати спора — это окруженная оболочкой клетка, которая служит для бесполого размножение и распространения у высших растений, некоторых водорослей и грибов.

    Итак,
    При помощи спор размножаются
  1. Споры созревают в коробочке (3) и высыпаются в грунт (4).
  2. Споры прорастают в специальные нити (протонемы) (5) и из них развиваются молодые зеленые растения (6). На верхушках этих растений находятся половые органы, женские и мужские, на отдельных растениях. Женские половые органы называются архегонии, мужские — антеридии, в них происходит созревание яйцеклеток и сперматозоидов соответственно. Так как половые клетки находятся на разных растениях, а движение сперматозоида к яйцеклетке возможено только в воде, следовательно только с помощью дождя или росы, антеридии (мужские органы) вскриваються и выпускают сперматозоиды, которые передвигаются по каплям воды к архегонию. Слияние половых клеток происходит в архегонии, то есть на верхушке женского растения (там и находятся эти половые органы). Таким образом происходит половое размножение.
  3. При слиянии сперматозоида и яйцеклетки образуется зигота и за период от нескольких месяцев до двух лет она дает начало спорофиту. Спорофит — это бесполое поколения высших споровых растений, которое размножается с помощью спор и имеет вид ножки, на которой находится коробочка. (2) можно увидеть на женском растении, что с ее архегония происходит прорастание ножки с коробочкой. Зеленые растения лишены этой ножки и размножаются половым путем и поэтому называются гаметофиты (образуют гаметы — половые клетки), а ножка с коробочкой называется спорофит, потому что в нем происходит развитие спор, которые созревают и висипаться из коробочки и дают начало гаметофиту и все опять повторяется. Таков жизненный цикл кукушкиного льна. И состоит из полового поколения (гаметофита) и бесполого поколения (спорофита), которое прорастает на гаметофите в результате слияния половых клеток.

Запомните, что для размножения высших споровых растений вода необходима обязательно (чтобы сперматозоид с антеридия смог добраться до яйцеклетки архегония), поэтому эти растения и обитают во влажной среде, или около водоемов. И еще лишь у мхов доминантным, то есть основным является гаметофит (зеленая часть с листочками) у всех других отделов растений это спорофит.

Лекция 6. Размножение растений

При помощи спор размножаются

Размножение является неотъемлемым свойством живых организмов воспроизводить себе подобных. Благодаря размножению обеспечивается непрерывность и преемственность жизни. Различают две основные формы размножения: бесполое и половое.

Бесполое размножение. Размножение, в котором принимает участие один организм, не происходит образования и слияния гамет, не происходит слияния генетического материала в любой форме. Это наиболее древня форма размножения, широко распространенная во всех группах растений, происходит путем митотического деления или с помощью спор, особой формой бесполого размножения является вегетативное размножение.

Деление. Размножение путем деления характерно для одноклеточных водорослей. Деление происходит путем митоза, в результате образуются особи, генетически идентичные друг другу и материнскому организму.

Размножение спорами. Споры растений – репродуктивные, одноклеточные образования, служащие для образования новых особей. У большинства обитающих в воде водорослей споры подвижны, так как имеют жгутики. Такие споры называют зооспорами. У наземных растений и грибов они не имеют специальных приспособлений для активного передвижения. Споры образуются в органах бесполого размножения – спорангиях или зооспорангиях. У водорослей практически любая клетка может стать спорангием, у высших растений спорангий – многоклеточный орган. У растений споры всегда гаплоидны. Если они возникают на диплоидном растении, то их образованию предшествует мейоз, если на гаплоидном – митоз. Споры, образующиеся в результате мейоза генетически неодинаковы, организмы, которые из них развиваются, генетически неравноценны.

Растение, на котором образуются споры, называют спорофит. Если споры морфологически неотличимы, то растения, которые их образуют, называют равноспоровыми, разноспоровые растения – растения, образующие споры, всегда отличающиеся по величине и физиологическим особенностям. Микроспоры – более мелкие споры, формирующиеся в микроспорангиях, из них вырастают мужские гаметофиты (растения, образующие мужские гаметы). Мегаспоры – более крупные споры, формирующиеся в мегаспорангиях, из них вырастают женские гаметофиты. Разноспоровость чаще встречается среди высших растений (некоторые плауны, папоротники, все голосеменные и покрытосеменные).

Размножение спорами имеет большое биологическое значение – в результате мейоза происходит перекомбинация генетического материала, в спорах возникают новые комбинации аллелей генов, попадающие под контроль отбора; обычно у растений споры образуются в огромных количествах, что обеспечивает высокую интенсивность размножения. Благодаря малым размерам и легкости споры разносятся на большие расстояния, обеспечивая расселение растений; плотная оболочка споры служит надежной защитой от неблагоприятных условий среды.

Вегетативное размножение растений – это увеличение числа особей за счет отделения жизнеспособных частей вегетативного тела и их последующей регенерации (восстановления до целого организма). Данный способ размножения широко распространен в природе. Вегетативным способом размножаются как водоросли, так и высшие растения.

При помощи спор размножаются

Вегетативное размножение бывает естественным и искусственным. Благодаря естественному вегетативному размножению в природе происходит быстрое увеличение числа особей вида, их расселение и как следствие – успех в борьбе за существование. Естественное вегетативное размножение происходит несколькими путями: фрагментацией материнской особи на две или более дочерних; разрушением участков наземно-ползучих и полегающих побегов (плауны, голосеменные, цветковые); с помощью особых структур, специально предназначенных для вегетативного размножения (клубни, луковицы, корневища, клубнелуковицы, пазушные почки, придаточные почки на листьях или корнях, выводковые корзиночки моховидных и т.д.).

Искусственное вегетативное размножение осуществляется при участии человека при выращивании культурных растений. Искусственное вегетативное размножение обладает рядом преимуществ над семенным: обеспечивает получение потомков, сохраняющих признаки родительского организма, ускоряет получение потомков, позволяет получить большое количество потомков. Кроме того, с помощью вегетативного размножения можно воспроизвести клоны тех растений, которые образуют нежизнеспособные семена или вообще их не образуют.

Способы вегетативного размножения. Растения можно размножать вегетативными органами – делением целого растения на части, надземными и подземными побегами, листьями, корнями.

Фрагментацией называют разделение особи на две или несколько частей, каждая из которых регенерирует в новую особь (рис. 34). Такое размножение характерно для нитчатых и пластинчатых водорослей (обрывки нитей или части таллома), некоторых цветковых растений (например, элодея канадская). В Европу попали только женские экземпляры элодеи, не способные образовывать семена из-за отсутствия мужских растений и единственным способом размножения оказалась фрагментация.

Деление кустов. Смородина, крыжовник, примулы, ревень хорошо размножаются частями кустов. Растение выкапывают, делят на части и высаживают отдельно друг от друга. Кусты обычно делят весной или во второй половине лета.

При помощи спор размножаются

Размножение надземными побегами.

Усы. В сельскохозяйственной практике усами размножают клубнику и землянику. В узлах усов образуются боковые почки и придаточные корни. После засыхания междоузлий растения обособляются. В природе усами размножаются такие растения, как лютик ползучий, камнеломка отпрысковая.

При помощи спор размножаются

Отводки. Отводки – это участки побегов, которые специально прижимаются к земле, и присыпаются землей, а после развития придаточных корней отделяются от материнского растения (рис. 36). Для лучшего укоренения побег можно надрезать. Это нарушает отток питательных веществ и их скопление в месте надреза, что создает благоприятные условия для образования придаточных корней. Отводками размножаются крыжовник, смородина, виноград.

Стеблевые черенки. Стеблевой черенок представляет собой участок надземного побега. Стеблевыми черенками размножают виноград, смородину, крыжовник, декоративные виды спиреи, красный перец, баклажан и другие. Для размножения берут черенки длиной от 2-3 до 6-8 см, состоящих из одного междоузлия и двух узлов. На верхнем узле листья оставляются (если листовые пластинки крупные, то их наполовину срезают). Черенки высаживают в специальные парнички, а после укоренения – в открытый грунт.

При помощи спор размножаются

Прививка (или трансплантация) – искусственное сращивание части (черенка, почки) одного растения с побегом другого. Черенок или почка с прилегающим к ней участком коры и древесины (глазок), привитые на другое растение, называют привоем. Подвой – растение или его часть, на котором осуществлена прививка. Прививка позволяет использовать корневую систему подвоя для сохранения или размножения определенного сорта, замены сорта, получения новых сортов, ускорения плодоношения, получения морозоустойчивых растений, ремонта или омоложения старых взрослых деревьев.

Известно много способов прививки, однако все их можно свести к двум основным типам: прививка сближением, когда привой и подвой остаются на своих корнях, прививка отделенным привоем, когда корни имеет только подвой.

Наиболее распространенными способами прививки являются следующие (рис. 38). Прививка в расщеп или в полурасщеп. Применяют в том случае, если привой тоньше подвоя. Поперечный срез подвоя полностью или частично разделяют и вставляют в него привой, косо срезанный с двух сторон.

Прививка под кору. Привой также тоньше подвоя. На подвое делают горизонтальный срез под стеблевым узлом, кору надрезают в вертикальном направлении и осторожно отворачивают ее края. На привое делают срез в виде полуконуса, вставляют его под кору, зажимают отворотами коры и обвязывают.

Копулировка. Применяется в том случае, если привой и подвой имеют одинаковую толщину. На привое и подвое делают косые срезы и совмещают их, обеспечив плотность соединения.

Окулировка. Прививка почки-глазка. На подвое делается Т-образный разрез, края коры отгибаются, и за кору вставляют почку с небольшим участком древесины и плотно забинтовывают.

При помощи спор размножаются

Размножение подземными побегами.

Клубень. Из сельскохозяйственных растений, размножающихся клубнями, наиболее известны картофель и топинамбур. Их можно размножать, высаживая целые клубни или их части с почками-глазками. Клубни, как хранилище запаса питательных веществ, образуются у таких дикорастущих растений, как сыть, седмичник.

Корневище. В сельском хозяйстве корневищами размножают ревень, мяту, спаржу, бамбук, в декоративном садоводстве – ландыш, ирис и другие. Они легко размножаются делением корневища на части, каждая из которых должна содержать вегетативную почку.

В лесах, степях, на лугах обитает большое количество корневищных растений, прежде всего злаков. К корневищным растениям относятся пырей, тимофеевка, белоус, купена, кислица, хвощ полевой и другие дикорастущие растения. У многих корневища ветвятся, и при отмирании старых частей происходит обособление новых растений.

Луковица. В сельскохозяйственной практике луковицами размножают лук, чеснок, декоративные растения: тюльпаны, нарциссы, гиацинты и другие. В природе луковицами размножаются многие растения: тюльпаны, гусиный лук, пролеска, подснежник и т.д. Вегетативное размножение луковичных растений осуществляют разросшимися взрослыми луковицами, детками, отдельными чешуями.

Клубнелуковица. Запасные питательные вещества клубнелуковицы расходуются на цветение, но к концу сезона формируется новая клубнелуковица. Кроме того, может образоваться одна или несколько клубнелуковичек – мясистых почек, развивающихся между старой и новой клубнелуковицами. К клубнелуковичным растениям относятся гладиолус, крокус.

При помощи спор размножаются

Размножение корнями.

Корневые клубни. Представляют собой утолщения боковых корней. В декоративном садоводстве корневыми клубнями размножают георгины, батат. При размножении георгинов необходимо брать корневые клубни с основанием стебля, несущим почки, так как корневые клубни почек не образуют. Корневыми клубнями размножаются чистяк весенний, любка двулистная.

При помощи спор размножаются

Размножение корневыми отпрысками. Корневые отпрыски – побеги, возникающие из придаточных почек на корнях (рис. 36). Корневыми отпрысками размножается растения, легко образующие на корнях придаточные почки: вишня, слива, малина, сирень, осина, осот, бодяк полевой и др.

Корневые черенки. Корневой черенок представляет собой часть корня. Ими размножаются виды, на корнях которых легко развиваются придаточные почки: хрен, малина, вишня, розы. Корневые черенки заготавливают осенью, реже весной. Для этого используют боковые корни первого порядка в возрасте 2-3 лет. Длина черенка до 10-15 см, диаметр – 0,6-1,5 см. черенки высаживают в почву на глубину 2-3 см. Черенками размножаются и многие дикорастущие растения: ива, тополь, осина, одуван

Размножение листьями.

Целыми листьями. Многие цветковые растения размножают листьями, например сенполии, бегонии. Лист достаточно поставить в воду, появляются придаточные корни и придаточные почки, через некоторое время растение пересаживают в почву.

Листовыми черенками. Иногда достаточно даже части листа для вегетативного размножения. У бегонии королевской вырезают часть листа с крупной жилкой, лист сансевьеры можно разрезать на несколько листовых черенков и поставить их в воду.

Придаточными почками на листьях, детками. У бриофиллюма на листьях образуются придаточные почки, похожие на маленькие растения. Падая, они становятся самостоятельными растениями.

Культура тканей. Культура тканей представляет собой рост крупы растительных клеток на искусственных средах. Растительные клетки обладают свойством тотипотентности – отдельная клетка может развиться в нормальное растение при использовании определенных фитогормонов. Метод культуры тканей позволяет получать клоны некоторых высших растений. Клонирование – получение совокупности особей из одной материнской вегетативным путем. Клонирование используется для размножения ценных сортов растений и для оздоровления посадочного материала.

Половое размножение. Половое размножение связано с образованием растениями особого типа клеток – гамет. Растение, на котором происходит образование гамет, называют гаметофитом. Процесс формирования гамет называют гаметогенезом. Он происходит в особых органах – гаметангиях. У равноспоровых растений гаметофит обычно обоеполый: несет и женские, и мужские гаметангии. У разноспоровых растений из микроспор развивается гаметофит с мужскими гаметангиями, а из мегаспор – гаметофит с женскими гаметангиями. Гаметы растений образуются в митотически, мейоз происходит после образования зиготы (зиготическая редукция) – многих водорослей, или при образовании спор (спорическая редукция) – у диплоидных водорослей и высших растений. У животных мейоз происходит при образовании гамет (гаметическая редукция).

Половое размножение имеет ряд преимуществ по сравнению с бесполым. Во-первых, при слиянии гамет образуется организм с уникальным двойным набором аллелей генов, полученных от родителей с разными генотипами, формируется организм с уникальным генотипом. В результате отбора будут выживать особи, чей генотип позволяет приспособиться к данным условиям среды, даже если эти условия изменяются.

Во-вторых, мутации, изменяющие гены чаще рецессивны, и вредны в данных условия среды. Диплоидный набор генов позволяет сохраниться возникшим рецессивным аллелям благодаря наличию доминантных аллелей этих генов. Каждый диплоидный организм содержит сотни, тысячи генов в рецессивном состоянии, как губка насыщена водой, так и генотип насыщен ими, они передаются следующему поколению и постепенно распространяются по популяции. Мутация проявится, если обе гаметы несут данную рецессивную аллель гена, а к этому времени среда может измениться, и данная мутация может оказаться полезной. Так происходит накопление и распространение мутаций.

Гаметы всегда гаплоидны. При слиянии мужской и женской гамет происходит образование диплоидной зиготы, из которой развивается новый организм. Процесс слияния гамет называют оплодотворением. Сущность полового процесса едина для всех живых организмов, а его формы разнообразны. Различают следующие типы полового процесса: хологамия, конъюгация, изогамия, гетерогамия и оогамия (рис. 39).

Хологамия. Хологамия – слияние гаплоидных одноклеточных, внешне неотличимых организмов друг с другом. Этот тип полового процесса характерен для некоторых одноклеточных водорослей. В данном случае сливаются не гаметы, а целые организмы, выступающие в роли гамет. Образовавшаяся диплоидная зигота обычно сразу же делится мейотически (зиготическая редукция) и образуется 4 дочерних гаплоидных одноклеточных организма.

Конъюгация. Особой формой полового процесса является конъюгация, характерная для некоторых нитчатых водорослей. Отдельные гаплоидные клетки нитевидных талломов, расположенных близко друг от друга, начинают образовывать выросты. Они растут навстречу друг другу, соединяются, перегородки в месте стыка растворяются, и содержимое одной клетки (мужской) переходит в другую (женскую). В результате конъюгации образуется диплоидная зигота.

Изогамия. При изогамии гаметы морфологически сходны между собой, то есть одинаковы по форме и размерам, но физиологически они разнокачественны. Данный половой процесс характерен для многих водорослей и некоторых грибов. Изогамия происходит только в воде, для передвижения в которой гаметы снабжены жгутиками. Они очень похожи на зооспоры, но имеют меньшие размеры.

При помощи спор размножаются

Гетерогамия. При гетерогамии происходит слияние подвижных половых клеток, сходных по форме, но различающихся размерами. Женская гамета в несколько раз больше мужской и менее подвижна. Гетерогамия характерна для тех же групп организмов, что и изогамия, и также происходит в воде.

Оогамия. Характерна для некоторых водорослей и всех высших растений. Женская гамета – яйцеклетка – крупная и неподвижная. У низших растений образуется в одноклеточных гаметангиях – оогониях, у высших растений (исключая покрытосеменные) – в многоклеточных архегониях. Мужская гамета (сперматозоид) мала и подвижна, образуется у грибов и водорослей в одноклеточных, а у высших растений (исключая покрытосеменные) – в многоклеточных гаметангиях – антеридиях. Сперматозоиды способны передвигаться только в воде. Поэтому наличие воды – обязательное условие для оплодотворения у всех растений, за исключением семенных. У большинства семенных растений мужские гаметы утратили жгутики и называются спермиями.

Ключевые термины и понятия

1. Бесполое размножение. 2. Споры растений. 3. Зооспоры. 4. Спорофит. 5. Мужской и женский гаметофиты. 6. Микроспоры и мегаспоры. 7. Вегетативной размножение. 8. Привой. 9. Подвой. 10. Гаметангии. 11. Зиготическая редукция. 12. Спорическая редукция. 13. Гаметическая редукция. 14. Хологамия. 15. Изогамия. 16. Гетерогамия. 17. Оогамия. 18. Конъюгация. 19. Оогонии. 20. Архегонии. 21. Антеридии. 22. Тотипотентность.

Основные вопросы для повторения

  1. Размножение растений путем деления.
  2. Размножение спорами.
  3. Естественное вегетативное размножение.
  4. Размножение фрагментацией и делением кустов.
  5. Размножение надземными побегами (усами, отводками, стеблевыми черенками).
  6. Основные способы и особенности размножения прививкой.
  7. Основные способы размножения поземными побегами.
  8. Основные способы размножения корнями.
  9. Основные способы размножения растений листьями.
  10. Размножение культурой ткани.
  11. Преимущества полового размножения.
  12. Характеристика основных типов половых процессов (хологамия, конъюгация, изогамия, гетерогамия, оогамия).

Автор: Пименов Анатолий Валентинович.
(Учитель биологии МОУ «Физико-технический лицей №1», г. Саратов)

Источник: agentsovetnik.ru

Способы размножения

Различают два способа размножения: бесполое и половое. В бесполом размножении участвует одна особь. При этом дочерний организм несет все признаки материнского организма. Бесполое размножение происходит с помощью спор или вегетативных органов. Спора — особая клетка, которая отделяется от материнского организма и прорастает при благоприятных условиях, образуя новый организм. Одно растение может давать миллионы спор. При вегетативном размножении новый организм развивается из клеток или частей вегетативных органов.

Половое размножение отличается от бесполого тем, что новый организм образуется в результате слияния двух половых клеток. Слияние половых клеток называют оплодотворением. В результате оплодотворения развивается новый организм, несущий признаки обоих родителей.

Размножение бактерий

Бактерии размножаются путем деления клетки на две. В бактериальной клетке находится одна хромосома в виде кольца. Перед делением она удваивается. Каждая дочерняя клетка получает но одной хромосоме и служит копией материнской клетки. У бактерий очень высокий теми размножения. Этим объясняется то, что, попав в организм человека, болезнетворные бактерии всего за несколько часов могут привести к развитию опасного заболевания. При недостатке питательных веществ размножение бактерий останавливается.

У многих бактерий в результате уплотнения внутреннего содержимого и клеточной оболочки образуются споры. Они отличаются стойкостью к неблагоприятным условиям и могут существовать много лет. Споры служат для сохранения особей, а не для размножения, как у растений.

Деление бактериальной клетки

Размножение одноклеточных водорослей

Одноклеточные водоросли размножаются бесполым и половым способами.

Бесполое размножение эвглены зеленой начинается с вытягивания ядра, которое позже делится на две расходящиеся друг от друга части. Затем в цитоплазме образуется перегородка, разделяющая материнскую клетку на два самостоятельных организма.

Зеленая водоросль хлорелла размножается спорами. В клетке хлореллы несколько раз происходит деление ядра. Вокруг каждого нового ядра обосабливается участок цитоплазмы и формируется оболочка. Таким образом, внутри материнской клетки образуется несколько спор. Стенка материнской клетки разрывается, и споры выходят наружу. Образуются новые организмы.

Размножение одноклеточной водоросли хлореллы

Размножение одноклеточных грибов

Одноклеточные грибы дрожжи размножаются вегетативно — почкованием. Ядро материнской клетки делится, после чего одно ядро остается в прежней клетке, а другое вместе с частью цитоплазмы переходит в дочернюю. Последняя дорастает до размера материнской. «Перешеек» между клетками становится узким, образуется перегородка, дочерняя клетка отделяется от материнской.

Размножение одноклеточных животных

Одноклеточные животные чаще всего размножаются бесполым путем. У амебы обыкновенной перед делением материнская клетка перестает питаться и вытягивается. Ядро удлиняется, затем перешнуровывается пополам. Одновременно в клетке образуется перетяжка, которая делит ее на две примерно равные части. В благоприятных условиях амеба делится один раз в сутки.

В неблагоприятных условиях тело амебы становится круглым, а на поверхности его образуется плотная оболочка. Амеба переходит в состояние цисты, благодаря которому она может переносить недостаток влаги и низкие температуры. При попадании в благоприятные условия амеба выходит из цисты и начинает снова размножаться.

Деление амебы

Естественное вегетативное размножение растений и грибов

Вегетативное размножение многоклеточных водорослей происходит путем отделения части тела водоросли.

У высших растений существует несколько способов вегетативного размножения. Один из них — образование корневых отпрысков. Так, у малины и шиповника на корнях образуются почки, из которых вырастают молодые побеги. Они растут быстрее, чем побеги, развивающиеся из семян, так как пользуются уже развитой корневой системой.

Возможно вегетативное размножение с помощью видоизмененных побегов — луковиц, клубней и корневищ. Многочисленные луковички-детки образуются у тюльпанов и лилий. Картофель размножается клубнями, а сорняк пырей — корневищем. С помощью усов (ползучих надземных побегов) размножается земляника. Грибы могут размножаться путем отделения одной или нескольких клеток, дающих начало новому организму.

В природе вегетативное размножение позволяет растениям выживать и расселяться в условиях, когда половое размножение семенами затруднено.

Размножение земляники усами

Искусственное вегетативное размножение растений

Человек дли размножении культурных растений использует естественные и некоторые искусственные способы вегетативного размножения. Широко применяются способы: отводки, черенкования, прививки. Отводки — это специально отведенные от растения и прижатые к земле для укоренения побеги. Черенок — это часть побега с ночками, корнями или листьями. Из черенка вырастает новое растение. Так можно размножать смородину, иву, различные комнатные растения.

В настоящее время для вегетативного размножения растений используют клеточные культуры. При этом способе размножения целое растение получают из нескольких клеток, что позволяет быстро размножить ценные сорта.

Размножение растений отводками

Размножение грибов и растений с помощью спор

При размножении спорами на родительском организме образуются специальные органы. В них развиваются многочисленные одноклеточные споры.

У грибов такие органы образуются на гифах или выростах гиф. У высших растений споры развиваются в особых образованиях, имеющих различную форму, и у мхов, например, это коробочка.

Споры гриба мукора

 

Источник: ebiology.ru

Дрожжи размножаются 3-мя способами – вегетативным, бесполым, половым.

Вегетативное размножение происходит путём почкования и деления.

Почкование – самый распространённый способ размножения дрожжей. Образование почек происходит путем появления на поверхности клетки небольшого сферического выроста, который увеличивается в размерах и отходит от материнской клетки, этому предшествует репродукция органелл. Одна клетка может давать начало новым 20-30 клеткам. У сахаромицетов до 40. На поверхности может быть образована не одна, а несколько почек, такое почкование называется многосторонним или множественным.

К почкующимся дрожжам относятся представители культурных дрожжей рода Saccharomyces.

Размножение делением встречается гораздо реже, чем почкование. В клетке образуется перегородка за счёт инвагинации ЦПМ и клетка делится на 2 не всегда равные части. Клетки после деления могут оставаться одиночными, как у Schizosacchoromyces (получение крепкого пива и рома в жарких странах), либо образуют мицелий (псевдомицелий), который распадается на отдельные клетки, называемые артроспорами – род Triciosporon.

При размножении почкующимся делением почка закладывается только у донного полюса. После созревания почка отделяется по поперечной перегородке, образующейся в перешейке. При этом клетки приобретают лимонную, грушевидную или веретеновидную форму – р. Nadsonia.

Помимо почкования многие дрожжи могут размножаться с помощью спор, которые образуются либо бесполым, либо половым способом. Спорами дрожжи размножаются редко и только в неблагоприятных условиях.

При бесполом размножении ядро клетки делится на столько частей, сколько образуется спор у данного вида дрожжей, и уже после этого в клетке, как в сумке, формируются споры, их называют аскоспоры.

Бесполое размножение может происходить баллистоспорами, которые образуются на заострённых выростах клеток – стеригмах. После созревания баллистоспоры отстреливаются (р. Sporobolomyces, Bullera)

У некоторых дрожжей образуются бесполые эндоспоры, которые появляются в клетках мицелия или отде6льных клетках старой культуры.

Для патогенных дрожжей характерно развитие патогенных хламидоспор – толстостенных вегетативных клеток, заполненных резервным липидным материалом (Cryptococcus, Zypomyces).

Образование спор половым путем происходит после слияния двух гаплоидных клеток. Этот процесс называется копуляция. В результате копуляции после плазмо- и кариогамии зигота напосредственно развивается в сумку, где диплоидное ядро после первого деления в мейозе претерпевает редукцию, Образуются гаплоидные аскоспоры. У некоторых дрожжей копулируют даже прораставшие споры, количество спор в клетке колеблется от 2 до 12. Также существует большая группа дрожжей, с экзогенным образованием половых спор – на проростках, называемых промицелием. Большинство спор овальные, круглые, но могут быть игловидными, шляповидными. На поверхности их могут быть выросты, бородавки, ободки.

У так называемых культуральных дрожжей, используемых в промышленности, способность к спорообразованию утрачена. Споры дрожжей менее стойки, чем бактериальные споры. Попав в благоприятные условия они прорастают в клетки.

Роль и применение.

Дрожжи – самые древние из культивируемых человеком м/о, их можно рассматривать как одомашненные м/о. Промышленное применение нашли представители аско- и базидиомицетов. С древних времён дрожжи используют в заквасках для получения хлеба (S. cerevisiae) и кисломолочных продуктов, при изготовлении пива (S. carsbergensis – типичные низовые дрожжи), вин (S. vini), спирта, используя их способность превращать различные углеводы в этанол и CO2.

Из дрожжей получают липиды, полисахариды, белки, многоатомные спирты, органические кислоты, витамины, ферменты. Дрожжевые препараты находят применение в фармакологии и медицине. Дрожжи р. Candida, Torulopsis при выращивании их на углеводсодеращих средах (углеводородах, сульфитных щёлоках, барде) в биомассе накапливают большое количество белка, и их получают как кормовой продукт для с/х животных.

Дрожжи широко распространены в природе и в окружающей человека среде. Они активно размножаются в субстратах, где имеются доступные растворимые источники углеводов – соках, сиропах, плодах, сокотечениях деревьев, на поверхности листьев, в воде, почве. Хотя дрожжи и не вызывают образование токсических веществ при развитии на пищевых продуктах, они меняют их вкус, запах и внешний вид. Некоторые дрожжи связаны с животными и человеком и могут являться возбудителями заболеваний – микозов–кандидозов.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Размножение актиномцетов. | Морфология вирусов и фагов

Источник: helpiks.org