1. Чередование поколений

У всех на­зем­ных рас­те­ний, неко­то­рых наи­бо­лее вы­со­ко­ор­га­ни­зо­ван­ных во­до­рос­лей и у мо­хо­об­раз­ных на­блю­да­ет­ся че­ре­до­ва­ние по­ко­ле­ний. Бес­по­лое по­ко­ле­ние спо­ро­фит (раз­мно­жа­ет­ся спо­ра­ми) сме­ня­ет­ся по­ко­ле­ни­ем га­ме­то­фи­том (раз­мно­жа­ет­ся по­ло­вы­ми клет­ка­ми – га­ме­та­ми). Из-за че­ре­до­ва­ния по­ко­ле­ний «дети» не по­хо­жи на ро­ди­тель­ское рас­те­ние, а по­хо­жи на по­ко­ле­ние, ко­то­рое пред­ше­ство­ва­ло ро­ди­те­лю. От­ли­чие в по­ко­ле­ни­ях за­клю­ча­ет­ся в спо­со­бе их раз­мно­же­ния.

У рас­те­ния, ко­то­рое раз­мно­жа­ет­ся бес­по­лым путем, есть очень ма­лень­кие клет­ки для раз­мно­же­ния – споры (рис. 1).

Рис. 1. Споры па­по­рот­ни­ка

Споры, ко­то­рые воз­ник­ли у бес­по­ло­го по­ко­ле­ния рас­те­ния, раз­но­сят­ся вет­ром, по­па­дая в бла­го­при­ят­ную среду, из них вы­рас­та­ет новое рас­те­ние, ко­то­рое раз­мно­жа­ет­ся по­ло­вым путем – га­ме­та­ми, по­ло­вы­ми клет­ка­ми. Когда по­ло­вые клет­ки, жен­ская и муж­ская, объ­еди­ня­ют­ся, об­ра­зу­ет­ся зи­го­та, а из нее вы­рас­та­ет снова бес­по­лое по­ко­ле­ние (рис. 2).

Рис. 2. Об­ра­зо­ва­ние зи­го­ты двумя по­ло­вы­ми клет­ка­ми

Имен­но так про­ис­хо­дит че­ре­до­ва­ния по­ко­ле­ний из спо­ро­фи­та в га­ме­то­фит, а затем снова в спо­ро­фит (рис. 3.)

Рис. 3. Схема че­ре­до­ва­ния по­ко­ле­ний

Это че­ре­до­ва­ние по­ко­ле­ний будет встре­чать­ся при изу­че­нии раз­мно­же­ния мха, па­по­рот­ни­ка, сосны, оду­ван­чи­ка. Сосна и оду­ван­чик не от­но­сят­ся к спо­ро­вым рас­те­ни­ям, но у них тоже есть поры.

2. Цель чередования поколений

У бес­по­ло­го и по­ло­во­го раз­мно­же­ния есть свои пре­иму­ще­ства и недо­стат­ки.

Пре­иму­ще­ства бес­по­ло­го раз­мно­же­ния

— Участ­ву­ет толь­ко один ро­ди­тель, не тре­бу­ет­ся ис­кать еще одно рас­те­ние дру­го­го пола.

— Ор­га­низм на­чи­на­ет раз­ви­тие с боль­ших раз­ме­ров, а не из одной клет­ки. На­при­мер, сре­зав ве­точ­ку рас­те­ния, по­ста­вив ее в воду, она пу­стит корни, и после пе­ре­сад­ки в почву будет уже целый новый ор­га­низм, а не одна клет­ка.

Пре­иму­ще­ство по­ло­во­го раз­мно­же­ния

— Раз­но­об­ра­зие по­том­ков. В одном по­том­ке объ­еди­не­ны при­зна­ки от двух ро­ди­те­лей.

Спер­ма­то­зо­ид, муж­ская по­ло­вая клет­ка несет ин­фор­ма­цию от од­но­го ро­ди­те­ля, а яй­це­клет­ка, жен­ская по­ло­вая клет­ка, – от дру­го­го (рис. 4).

Рис. 4. Муж­ская и жен­ская по­ло­вые клет­ки

В про­цес­се опло­до­тво­ре­ния об­ра­зу­ет­ся зи­го­та, несу­щая ин­фор­ма­цию двух по­ло­вых кле­ток (рис. 5).

Рис. 5. Зи­го­та

В ре­зуль­та­те че­ре­до­ва­ния по­ко­ле­ний у рас­те­ний пре­иму­ще­ства обоих видов раз­мно­же­ния раз­де­ле­ны между двумя по­ко­ле­ни­я­ми, в про­цес­се эво­лю­ции этот про­цесс ока­зал­ся очень эф­фек­тив­ным.

Что такое до­ми­ни­ру­ю­щее по­ко­ле­ние

Раз­ные по­ко­ле­ния в че­ре­до­ва­нии по­ко­ле­ний могут от­ли­чать­ся по внеш­не­му виду, раз­ме­рам и дли­тель­но­сти жизни. Су­ще­ству­ют по­ко­ле­ния, круп­ные по раз­ме­рам, с боль­шой про­дол­жи­тель­но­стью жизни, а также ма­лень­кие по раз­ме­рам, с недол­гой про­дол­жи­тель­но­стью жизни и менее са­мо­сто­я­тель­ные. Круп­ные по­ко­ле­ния на­зы­ва­ют до­ми­ни­ру­ю­щи­ми. На­при­мер, у мхов до­ми­ни­ру­ю­щим яв­ля­ет­ся по­ко­ле­ние-га­ме­то­фит (рис. 6), оно ма­лень­кое, в нем про­ис­хо­дит фо­то­син­тез. А спо­ро­фит мхов па­ра­зи­ти­ру­ет на га­ме­то­фи­те (рис. 7), по­то­му что не может обес­пе­чить себя пи­та­тель­ны­ми ве­ще­ства­ми.

Рис. 6. Га­ме­то­фит ку­куш­ки­но­го льна

Рис. 7. Спо­ро­фит ку­куш­ки­но­го льна

У па­по­рот­ни­ков до­ми­ни­ру­ю­щий вид – спо­ро­фит (рис. 8), а га­ме­то­фит очень ма­лень­кий, с малой про­дол­жи­тель­но­стью жизни (рис. 9).

Рис. 8. Спо­ро­фит па­по­рот­ни­ка

Рис. 9. Га­ме­то­фит па­по­рот­ни­ка

3. Заключение

На уроке мы разо­бра­лись, как раз­мно­жа­ют­ся рас­те­ния, что такое че­ре­до­ва­ния по­ко­ле­ний.

Источник: 100ballov.kz

Автор статьи — Л.В. Окольнова.

Это растения, которые первыми освоили сушу. Их относят в высшим, т.к. по сравнению с водорослями, у них уже появились ткани и органы — приспособления для жизни в наземной среде.

Водоросли тоже размножаются спорами, но это водные организмы, самые простые по организации.

Основная особенность споровых — размножение специальными клетками — спорами.

Прежде, чем мы разберем, что из себя представляют споры, давайте вспомним, какие бывают клетки.

Клетки:

соматические (или вегетативные) — клетки тела организма. У них двойной (диплоидный) набор хромосом, обозначается как 2n

половые ( или генеративные, или гаметы) — это “половинчатые” клетки — их набор хромосом в 2 раза меньше, чем у соматических — 1n

Получается, что споры — это такие половые клетки ( или группы клеток) у растений. Растение, которое их образует — спорофит — оно диплоидное (2n)

НО:

У животных гаметы образуются путем мейоза, у растений — путем митоза.

У животных гаметы тут же сливаются, происходит оплодотворение, новый организм получает двойной — диплоидный (2n) набор хромосом.

У споровых растений клетка споры прорастает в целый самостоятельный организм — гаметофит, который может опять производить половые клетки — гаметы.

Гаметы сливаются и образуют опять спорофит.

Получается, что жизнь споровых растений — своеобразный цикл — чередование спорофита и гаметофита.

У растений может преобладать какая-то фаза:

В целом, у всех споровых растений жизненный цикл выглядит следующим образом:

Зачем споровым растениям понадобились такие сложности, такая многостадийность в жизненном цикле?

Это были первые растения, освоившие молодую, далеко не комфортную сушу (мхи появились примерно 350 млн лет назад!)

Условия жизни были довольно сложными, поэтому каждая стадия старалась закрепиться, накопить побольше питательных веществ и уже потом развиваться дальше

Источник: ege-study.ru

В жизненном цикле высших споровых растений наблюдается закономерная смена двух поколений — бесполого диплоидного (спорофита) и полового гаплоидного (гаметофита). Соответственно, чередуется бесполое размножение (образование спор) и половое размножение (с образованием гамет и оплодотворением). Этот порядок чередования поколений всегда соблюдается неукоснительно (спорофит-споры-гаметофит-гаметы-зигота-спорофит…), но одно из поколений всегда преобладает над другим и на него приходится большая часть жизненного цикла.

Размножение мхов
В жизненном цикле мхов преобладает половое поколение — гаметофит (гаплоидная линия), а спорофит представлен коробочкой, полностью зависящей от материнского гаметофита. При этом гаметофиты могут быть двудомными (как у кукушкина льна), тогда спорофиты формируются только на женских экземплярах растений, или однодомными (как у сфагнума).
сфагнум и кукушкин лен:

или ЗДЕСЬ
 для продвинутых пользователей, свободно владеющих терминологией и английским 🙂

Размножение папоротников
В жизненном цикле папоротникв преобладает бесполое поколение (спорофит). Из спор развиваются заростки — маленькие свободноживущие фотосинтезирующие гаметофиты. Оплодотворение возможно только при наличии капельно-жидкой воды из зиготы развивается спорофит следующего поколения.

или ЗДЕСЬ

Для желающих: дополнительный материал.
Плауновидные и Хвощевидные тоже являются высшими споровыми растениями, в жизненном цикле которых преобладает спорофит. Гаметофиты у них часто подземные, образуют микоризу с грибами и развиваются крайне медленно (10-15 лет).
Размножение плаунов

Размножение хвощей

Источник: myblog-bio.blogspot.com