Dezvoltarea celulelor germinale animale, sau gametogeneza, are loc în mai multe etape. În timpul perioadei de reproducere, celulele germinale primordiale se reproduc prin mitoză. În perioada de creștere, fiecare dintre ele crește, atingând o anumită dimensiune. După aceasta, începe procesul de maturare. Ca rezultat, patru spermatozoizi identici sunt formați dintr-o celulă reproductivă masculină primară. În schimb, o celulă germinativă primară feminină produce un singur ou. Cele trei corpuri de ghidare formate în timpul procesului de divizare mor.
La animalele multicelulare, reproducerea are loc în organe speciale - gonade sau gonade (ovare, testicule și gonade hermafrodite) și constă din trei etape principale: 1) reproducerea celulelor germinale primare - gametogonia (spermatogonie și oogonie) printr-o serie de mitoze succesive , 2) creșterea și maturarea acestor celule se numesc acum gametocite (spermatocite și ovocite), care, ca și gametogonium, au un set complet (în mare parte diploid) de cromozomi. În acest moment, are loc principalul eveniment al gametogenezei la animale - divizarea gametocitelor prin meioză, ducând la reducerea (înjumătățirea) a numărului de cromozomi din aceste celule și transformarea lor în celule haploide. - spermatide și ootide; 3) formarea spermatozoizilor (sau spermatozoizilor) și a ovulelor; în acest caz, ouăle sunt îmbrăcate cu o serie de membrane germinale, iar spermatozoizii dobândesc flageli care le asigură mobilitatea. La femelele din multe specii de animale, meioza și formarea ouălor sunt finalizate după ce spermatozoizii au pătruns în citoplasma ovocitului, dar înainte de fuziunea nucleelor spermatozoizilor și a oului.
La plante, gametogeneza separat de meioză și începe în celule haploide – în spori (la plantele superioare – microspori și megaspori). Generația sexuală a plantei se dezvoltă din spori - gametofitul haploid. , în organele genitale ale căror - gametangia (masculin - anteridii, feminine - arhegonie) G apare prin mitoze.Excepția este gimnosperme și angiosperme, în care spermatogeneza are loc direct în microsporul germinativ - celula polenică. La toate plantele cu spori inferiori și superiori, germinarea în anteridii este diviziunea celulară repetată, ceea ce are ca rezultat formarea unui număr mare de spermatozoizi mobili mici. G. în arhegonie - formarea unui, două sau mai multe ouă. La gimnosperme și angiosperme, reproducerea masculină constă în divizarea (prin mitoză) a nucleului celulei polenului în generativ și vegetativ și în divizarea ulterioară (tot prin mitoză) a nucleului generator în două celule de spermatozoizi. Această diviziune are loc în tubul de polen în germinare. Germinarea feminină în angiosperme este separarea unei celule ou prin mitoză într-un sac embrionar cu 8 nuclee. Principala diferență dintre ginecologia la animale și plante: la animale combină transformarea celulelor din diploid în haploid și formarea gameților haploizi; la plante, germinația se reduce la formarea gameților din celulele haploide.
Reproducerea sexuală a plantelor cu semințe- înmulțirea prin semințe de origine normală (nu apomictă). Indivizii noi care rezultă au genotipuri diferite de organismele părinte.
Plantele experimentează o schimbare regulată a fazelor nucleare (haploid și diploid). Plantele cu flori, cele mai comune de pe Pământ, merită o atenție deosebită. În ciclul de viață al plantelor superioare, are loc o schimbare de două generații: gametofitul și sporofitul. Gametofit - o mică plantă din generația sexuală pe care se formează organele de reproducere care produc gameți. Pe ea se dezvoltă atât gameți feminini, cât și masculini. În plantele cu semințe, gametofitele și-au pierdut practic capacitatea de a exista independent. Generația predominantă este sporofit (majoritatea celulelor sunt diploide), de obicei o plantă mare cu frunze, care există de o perioadă destul de lungă. Sporofitul se formează după fuziunea gameților haploizi masculin și feminin.
Floarea este principalul organ de reproducere al plantelor cu flori angiosperme. O floare poate fi considerată atât un sporofit, un organ de reproducere asexuată (deoarece produce microspori și megaspori), cât și un gametofit - un organ de reproducere sexuală (deoarece gameții masculini - spermatozoizi - se dezvoltă din microspori, iar gameții feminini - ouă -). din megaspori).
Dezvoltarea boabelor de polen are loc în cuiburile de polen - microsporangii antere - în două etape.
Etapa unu - microsporogeneza țesutul sporogen se divide prin mitoză, formând celule microspore - microsporocite (2n). Microsporocitele se divid prin meioză, formându-se microspori (n). Fiecare celulă mamă produce patru microspori (tetradă de microspori).
Etapa a doua – microgametogeneza – dezvoltarea microgametofitului. Fiecare microspor (n) se divide prin mitoză, formând microgametofit– gametofit masculin, sau boabe de polen. În primul rând, se realizează procesul de reproducere asexuată a sporofitului, pentru care se folosesc spori mici. Apoi, în interiorul sacului de polen, se formează un gametofit masculin microscopic dintr-un spor germinativ (divizabil), care este deja o nouă generație sexuală.
Dezvoltarea sacului embrionar are loc în ovul (megasporangium) în două etape. Prima etapă este megasporogeneza - dezvoltarea megasporilor. Celulele sporogene (2n) se divid prin mitoză, formând celule megaspore - megasporocite (2n). Megasporocitele se divid prin meioză, formându-se megaspori (n). Fiecare celulă mamă produce patru megaspori. În megagametofit se dezvoltă doar unul dintre microspori (de obicei cel inferior), restul degenerează. A doua etapă este metagametogeneza – dezvoltarea megagametofitului (sac embrionar). Cel rămas dintre cei patru megaspori (n) se împarte secvenţial în trei mitoze fără citokineză (doar nucleii se divid). La polii sacului embrionar se formează patru nuclei - sac embrionar cu opt nuclee.
Două nuclee din poli se deplasează spre centru și se contopesc, formând nuclee centrale (secundari) (2n). Nucleii care rămân la poli se transformă în celule: antipozi (n), ou(n), sinergide (n). Se formează un megagametofit (sac embrionar).
Este necesar să se acorde atenție faptului că la plantele superioare (spre deosebire de animale), procesul de formare a celulelor germinale se realizează prin mitoză. Toate animalele pluricelulare și oamenii folosesc meioza în acest scop. Gametofitul masculin din plantele cu flori este alcătuit din 3 celule, unul dintre spermatozoizi fertilizând ovulul sacului embrionar, iar celălalt fecundând ovulul central. Se intampla" dubla fertilizare».
Rezultatul reproducerii sexuale a gametofitului unei plante cu flori este formarea unui zigot diploid și a unei celule triploide mari. Împărțirea lor prin mitoză duce în cele din urmă la formarea embrionului și a endospermului semințelor (rezerve de nutrienți). Semințele reprezintă o etapă importantă în dezvoltarea unei noi generații de sporofiți.
Uvertebratelor celulele reproducătoare feminine se formează în gonade - ovare, iar cele masculine - în testicule. În gonade se formează gameții haploizi din celulele diploide originale.
Formarea spermatozoizilor maturi în organism mamifereîncepe cu debutul pubertății și ouă - în perioada prenatală de dezvoltare a corpului feminin.
Există mai multe etape în dezvoltarea celulelor germinale. Prima etapă de dezvoltare a celulelor germinale se numește reproducere. Această etapă se caracterizează prin diviziunea celulelor diploide prin mitoză. În acest caz, din fiecare celulă mamă se formează două celule diploide fiice. Datorită mitozei, numărul de celule crește.
Apoi vine etapa de creștere. În această perioadă, dimensiunea celulelor crește. Celulele sunt intr-o stare de interfaza. Ei sintetizează proteine, carbohidrați, lipide, ATP și cromozomi dubli.
În timpul etapei de maturare, celulele se divid prin meioză. Numărul de cromozomi este redus la jumătate și din fiecare celulă diploidă se formează patru celule fiice haploide a 1000-a.
La bărbați, toate celulele formate ca urmare a meiozei sunt identice și complete. La femele, o singură celulă - oul - acumulează o cantitate mare de nutrienți necesari dezvoltării viitorului embrion; celelalte trei celule mici mor ulterior.
Dezvoltarea celulelor germinale se încheie cu o perioadă de formare, în care se formează gameți - spermatozoizi și ouă.
Formarea celulelor germinale în angiosperme are loc într-un mod unic. Gameții sunt produși în stamine și pistiluri. Anterele staminei conțin multe celule diploide, fiecare dintre ele împărțită prin meioză.Ca urmare, din fiecare celulă diploidă se formează patru celule haploide, care se transformă în boabe de polen.Procesul de formare a polenului nu se termină aici. Nucleul haploid al fiecărui grăunte de polen este împărțit prin mitoză, care formează două celule haploide - generative și vegetative. Celula generatoare se divide din nou prin mitoză, rezultând doi spermatozoizi haploizi. Spermatozoizii sunt gameți masculini, sunt imobili pentru că nu au flageli și sunt transportați în ovul prin tubul polen.
Astfel, un grăunte de polen matur conține trei celule: o celulă vegetativă, sau celulă tubului polen, și doi spermatozoizi.
Ovarul conține ovulul, în care se formează celula reproductivă feminină. În ovul, se formează patru celule haploide dintr-o celulă diploidă ca urmare a meiozei. Trei celule mor, iar cea rămasă se divide de trei ori prin mitoză. Aceasta produce opt celule haploide care formează sacul embrionar. Una dintre ele se transformă într-un ou, două celule se unesc și formează o celulă diploidă - nucleul secundar al sacului embrionar. Cele cinci celule rămase joacă un rol de susținere, formând peretele sacului embrionar.
La om, o celulă reproductivă matură (gamet) este un spermatozoid la un bărbat, un ovul (ou) la o femeie. Înainte ca gameții să fuzioneze pentru a forma un zigot, aceste celule sexuale trebuie să se formeze, să se maturizeze și apoi să se întâlnească. Celulele germinale umane sunt similare ca structură cu gameții majorității animalelor. Diferența fundamentală dintre gameți și alte celule ale corpului, numite celule somatice, este că un gamet conține doar jumătate din numărul de cromozomi al unei celule somatice. În celulele germinale umane sunt 23. În timpul procesului de fertilizare, fiecare celulă germinală aduce la zigot cei 23 de cromozomi ai săi, iar astfel zigotul are 46 de cromozomi, adică. setul lor dublu, așa cum este inerent tuturor celulelor somatice umane. Deși sunt similare în principalele lor caracteristici structurale cu celulele somatice, sperma și ovulul sunt în același timp foarte specializate pentru rolul lor în reproducere. Spermatozoidul este o celulă mică și foarte mobilă. Ovulul, dimpotrivă, este imobil și mult mai mare (de aproape 100.000 de ori) decât spermatozoizii. Majoritatea volumului său este alcătuit din citoplasmă, care conține rezerve de nutrienți necesare embrionului în perioada inițială de dezvoltare. Pentru fertilizare, ovulul și sperma trebuie să ajungă la maturitate. Mai mult, ovulul trebuie fertilizat în 12 ore după părăsirea ovarului, altfel moare. Sperma umană trăiește mai mult, aproximativ o zi. Mișcându-se rapid cu ajutorul cozii în formă de bici, spermatozoizii ajung în canalul conectat la uter - trompele uterine, unde ovulul intră din ovar. Acest lucru durează de obicei mai puțin de o oră după copulație. Se crede că fertilizarea are loc în treimea superioară a trompei uterine. În ciuda faptului că ejaculatul conține în mod normal milioane de spermatozoizi, doar unul pătrunde în ovul, activând un lanț de procese care duc la dezvoltarea embrionului. Datorită faptului că întregul spermatozoid pătrunde în ovul, bărbatul aduce descendenților, pe lângă materialul nuclear, o anumită cantitate de material citoplasmatic, inclusiv centrozomul - o structură mică necesară diviziunii celulare a zigotului. Spermatozoizii determină și sexul urmașilor. Punctul culminant al fertilizării este considerat a fi momentul fuziunii nucleului spermatozoidului cu nucleul ovulului.
Fertilizarea la angiosperme este precedată de micro- și megasporogeneza, precum și polenizarea.
Microsporogeneza are loc în anterele staminelor.În acest caz, celulele diploide ale țesutului educațional al anterei ca urmare a meiozei se transformă în 4 microspori haploizi. După ceva timp, microsporii începe diviziunea mitotică și se transformă într-un gametofit masculin - un grăunte de polen. Granulele de polen sunt acoperite la exterior doua membrane: exina si intina.
Exine– învelișul superior este mai gros și saturat cu sporolenină, o substanță asemănătoare grăsimii. Acest lucru permite polenului să reziste la temperaturi semnificative și influențe chimice. Exina conține pori germinali, care sunt închiși cu „dopuri” până la polenizare.
Intina contine celuloza si este elastic. Un grăunte de polen conține două celule: vegetativă și generativă.
Megasporogeneza are loc în ovul. Ca urmare a meiozei, din celula mamă a nucelului se formează 4 megaspori, din care rămâne doar unul. Acest megaspor crește puternic și împinge țesuturile nucelului spre tegumente, formând sacul embrionar. Nucleul sacului embrionar se divide de 3 ori prin mitoză. După prima diviziune, cele două nuclee fiice se mută la poli diferiți: chalazal și micropylar (situat mai aproape de tubul polen), și acolo sunt împărțiți de două ori. Astfel, există patru nuclee la fiecare pol. Trei nuclei de la fiecare pol sunt izolați în celule separate, iar cei doi rămași se deplasează în centru și fuzionează, formând un nucleu diploid secundar. La polul micropilar există două sinergide și o celulă mai mare - oul. Antipozii sunt situati la polul chalazal. Astfel, un sac embrionar matur conține 8 celule
Polenizare presupune transferul polenului de la stamine la stigmat.
Fertilizare. Boabele de polen care aterizează cumva pe stigmat germinează. Germinarea polenului începe cu umflarea boabelor și formarea unui tub de polen din celula vegetativă. Tubul de polen sparge coaja în locul său mai subțire - așa-numitul deschidere. Vârful tubului polenic secretă substanțe speciale care înmoaie țesuturile stigmatului și stilului. Pe măsură ce tubul polenic crește, acesta devine nucleul unei celule vegetative și al unei celule generative, care se împarte și formează doi spermatozoizi. Prin micropilul ovulului, tubul de polen pătrunde în sacul embrionar, unde se rupe și conținutul său este turnat în interior.
Unul dintre spermatozoizi fuzionează cu ovulul pentru a forma un zigot, care apoi dă naștere embrionului seminței. Al doilea spermatozoid fuzionează cu nucleul central, rezultând formarea unui nucleu triploid, care apoi se dezvoltă în endosperm triploid.
Astfel, endospermul la angiosperme este triploid şi secundar, deoarece format după fertilizare.
Tot acest proces se numește fertilizare dublă. A fost descris pentru prima dată de omul de știință rus S.G. Navashin. (1898).
O plantă adultă, ca toate organismele vii, este capabilă să reproducă noi organisme din aceeași specie ca și planta însăși. Reproducere- Aceasta este o creștere a numărului de organisme similare. Reproducerea este una dintre proprietățile vieții; este inerentă tuturor organismelor. Datorită reproducerii, o specie poate exista foarte mult timp.
Plantele sunt capabile de reproducere sexuală și asexuată.
ÎN reproducere asexuată doar un individ este implicat și are loc fără participarea celulelor germinale. În acest caz, organismele fiice sunt identice în proprietăți cu organismul mamă. La plante, reproducerea asexuată este reprezentată de reproducerea vegetativă și reproducerea sporilor.
Reproducerea prin spori se găsește în alge, mușchi, ferigi, coada-calului și mușchi. Sporii sunt celule mici acoperite cu o membrană densă. Ele sunt capabile să reziste la condiții de mediu nefavorabile pentru o lungă perioadă de timp. Când găsesc condiții favorabile, germinează și formează plante.
La reproducere sexuală are loc fuziunea celulelor germinale feminine și masculine. Organismele fiice sunt diferite de părinții lor. Procesul de fuziune a celulelor germinale se numește fertilizare.
Celulele sexuale sunt numite și gameți. Gameții feminini sunt ouă, a bărbaţilor - sperma(imobil, în plantele cu semințe) sau spermatozoizi (motile, în plantele cu spori).
Ca urmare a fertilizării, apare o celulă specială - zigot- care contine proprietatile ereditare ale ovulului si spermatozoizilor. Zigotul dă naștere unui nou organism.
Deși organismul fiică este similar cu părinții săi, are întotdeauna unele caracteristici noi pe care niciunul dintre organismele părinte nu le are. Aceasta este principala diferență dintre reproducerea sexuală și cea asexuată. Astfel, reproducerea sexuală oferă un grup de organisme din aceeași specie cu proprietăți diferite. Acest lucru crește șansele de supraviețuire ale grupului.
La plantele cu flori, fertilizarea este destul de complexă. El este numit dubla fertilizare, deoarece nu numai ovulul este fecundat, ci și o altă celulă.
Spermatozoizii se formează în boabele de polen, care, la rândul lor, se maturizează în anterele staminelor. Ouăle se formează în ovule, care sunt situate în ovarul pistilului. Semințele se dezvoltă din ovule după fecundarea ovulului de către spermatozoizi.
Pentru ca fertilizarea să aibă loc, planta trebuie polenizată, adică polenul trebuie să aterizeze pe stigmat. Când un grăunte de polen aterizează pe stigmat, acesta începe să crească prin stigmat și stil în ovar, formând un tub de polen. În acest moment, în bobul de praf se formează doi spermatozoizi, care se deplasează spre vârful tubului polen. Tubul polenic pătrunde în ovul.
În ovul, o celulă se divide și se alungește pentru a forma sacul embrionar. Conține un ou și o altă celulă specială cu un set dublu de informații ereditare. Tubul polenic crește în acest sac embrionar. Un spermatozoid fuzionează cu ovulul, formând un zigot, iar celălalt fuziona cu o celulă specială. Embrionul plantei se dezvoltă numai din zigot. Din a doua fuziune se formează țesutul nutrițional (endospermul). Aceasta oferă embrionului nutriție în timpul germinării.
Fertilizarea dublă are loc numai la plantele cu flori (angiosperme). A fost deschis în 1898 de către S.G. Navashin.
Gametogeneza(din greaca gametul- soție, gameti- sotul si geneză- origine, apariţie) este procesul de formare a celulelor germinale mature.
Deoarece reproducerea sexuală necesită cel mai adesea doi indivizi - o femeie și un bărbat, producând celule sexuale diferite - ouă și spermatozoizi, procesele de formare a acestor gameți trebuie să fie diferite.
Natura procesului depinde în mare măsură dacă are loc într-o celulă vegetală sau animală, deoarece la plante numai mitoza are loc în timpul formării gameților, iar la animale apar atât mitoza, cât și meioza.
Dezvoltarea celulelor germinale la plantelor. La angiosperme, formarea celulelor reproducătoare masculine și feminine are loc în diferite părți ale florii - stamine și, respectiv, pistil.
Înainte de formarea celulelor reproducătoare masculine - microgagetogeneza(din greaca micros- mic) - se întâmplă microsporogeneza, adică formarea de microspori în anterele staminelor. Acest proces este asociat cu diviziunea meiotică a celulei mamă, care are ca rezultat patru microspori haploizi. Microgametogeneza este asociată cu o singură diviziune mitotică a microsporului, producând un gametofit masculin din două celule - un mare vegetativ(sifonogen) și superficial generativ. După divizare, gametofitul masculin devine acoperit cu membrane dense și formează un grăunte de polen. În unele cazuri, chiar și în timpul procesului de maturare a polenului și uneori numai după transferul la stigmatizarea pistilului, celula generatoare se împarte mitotic pentru a forma două celule germinale masculine imobile - sperma. După polenizare, din celula vegetativă se formează un tub de polen, prin care spermatozoizii pătrund în ovarul pistilului pentru fertilizare (Fig. 2.55).
Dezvoltarea celulelor germinale feminine la plante se numește megagametogeneza(din greaca megas- mare). Apare în ovarul pistilului, care este precedat de megasporogeneza,în urma cărora se formează patru megaspori din celula mamă a megasporului aflat în nucelul prin diviziune meiotică. Unul dintre megaspori se divide mitotic de trei ori, dând gametofitului feminin - un sac embrionar cu opt nuclee. Odată cu separarea ulterioară a citoplasmelor celulelor fiice, una dintre celulele rezultate devine un ou, pe ale cărui părți se află așa-numitele sinergide, la capătul opus al sacului embrionar se formează trei antipozi, iar în centru , ca urmare a fuziunii a doi nuclei haploizi, se formează o celulă centrală diploidă (Fig. 2.56).
Dezvoltarea celulelor germinale la animalelor. La animale, există două procese de formare a celulelor germinale - spermatogeneza și oogeneza (Fig. 2.57).
Spermatogeneza(din greaca spermatozoizi, spermatozoizi- sămânță și geneza - origine, apariție) este procesul de formare a celulelor germinale masculine mature - spermatozoizi. La om, apare la nivelul testiculelor sau testiculelor și este împărțit în patru perioade: reproducere, creștere, maturare și formare.
ÎN sezonul de împerechere celulele germinale primordiale se divid mitotic, rezultând formarea diploidelor spermatogonie.ÎN perioada de crestere spermatogoniile acumulează nutrienți în citoplasmă, cresc în dimensiune și se transformă în spermatocite primare, sau spermatocite de ordinul I. Abia după aceasta intră în meioză ( perioada de maturare),în urma cărora se formează mai întâi doi spermatocitul secundar, sau spermatocitul de ordinul 2,și apoi - patru celule haploide cu o cantitate destul de mare de citoplasmă - spermatide.ÎN perioada de formareîși pierd aproape toată citoplasma și formează un flagel, transformându-se în spermatozoizi.
sperma, sau vioi,- celule reproductive masculine foarte mici, mobile, cu cap, gât și coadă (Fig. 2.58).
ÎN cap, pe lângă miez, este acrozom- un complex Golgi modificat, care asigura dizolvarea membranelor ovulelor in timpul procesului de fertilizare.
ÎN colul uterin sunt centriolii centrului celular și baza coadă de cal formează microtubuli care susțin direct mișcarea spermatozoizilor. De asemenea, conține mitocondrii, care furnizează spermatozoizilor energie ATP pentru mișcare.
Oogeneza(din greaca ONU- ou și geneză- origine, apariție) este procesul de formare a celulelor germinale feminine mature - ouă. La om, apare în ovare și constă din trei perioade: reproducere, creștere și maturare. Perioadele de reproducere și creștere, similare cu cele din spermatogeneză, apar în timpul dezvoltării intrauterine. În acest caz, celulele diploide sunt formate din celule germinale primare ca urmare a mitozei. oogonie, care apoi se transformă în primar diploid ovocite, sau ovocite de ordinul I. Meioza și citokineza ulterioară care apar în perioada de maturare, sunt caracterizate prin diviziunea neuniformă a citoplasmei celulei mamă, astfel încât în final, la început se obține una ovocit secundar, sau ovocitul de ordinul 2,Și primul corp polar iar apoi din ovocitul secundar - oul, care reține întregul aport de nutrienți, și al doilea corp polar, în timp ce primul corp polar este împărțit în două. Corpurile polare preiau excesul de material genetic.
La om, ouăle sunt produse cu un interval de 28-29 de zile. Ciclul asociat cu maturarea și eliberarea ouălor se numește menstrual.
Ou- o celulă reproductivă feminină mare, care poartă nu numai un set haploid de cromozomi, ci și un aport semnificativ de nutrienți pentru dezvoltarea ulterioară a embrionului (Fig. 2.59).
Oul la mamifere este acoperit cu patru membrane, care reduc probabilitatea de deteriorare de către diverși factori. Diametrul oului la om ajunge la 150-200 de microni, în timp ce la un struț poate fi de câțiva centimetri.
Morfologia gameților și tipurile de gametogamie
Izogamie, heterogamie și oogamie
Morfologia gameților diferitelor specii este destul de diversă, în timp ce gameții produși pot diferi în setul de cromozomi (dacă specia este heterogametică), dimensiune și mobilitate (capacitatea de a se mișca independent), în timp ce dimorfismul gametic la diferite specii variază mult - de la absență. de dimorfism sub formă de izogamie până la manifestarea sa extremă sub formă de oogamie.
Izogamie
Dacă gameții care fuzionează nu diferă morfologic unul de celălalt ca mărime, structură și setul de cromozomi, atunci aceștia se numesc izogameți sau gameți asexuați. Astfel de gameți sunt mobili, pot purta flageli sau pot fi ameboizi. Izogamia este tipică pentru multe alge.
Anizogamie (heterogamie)
Gameții capabili de fuziune variază în mărime, microgameții mobili poartă flageli, macrogameții pot fi fie mobili (multe alge), fie imobili (macrogameții multor protiști nu au flageli).
Oogamie
Spermatozoizi și ovul.
Gameții unei specii biologice capabile de fuziune diferă brusc în dimensiune și mobilitate în două tipuri: gameți masculini mici și gameți feminini imobili mari - ouă. Diferența de mărime a gameților se datorează faptului că ouăle conțin o cantitate suficientă de nutrienți pentru a asigura primele diviziuni ale zigotului în timpul dezvoltării sale în embrion.
Gameți masculini - spermatozoizii animalelor și multor plante sunt mobili și poartă de obicei unul sau mai mulți flageli, cu excepția gameților masculini ai plantelor cu semințe lipsite de flageli - spermatozoizi, care sunt livrați în ou în timpul germinării tubului polenic, precum și fără flageli. sperma (sperma) de nematozi și artropode.
Deși spermatozoizii poartă mitocondrii, în oogamie numai ADN-ul nuclear este transmis de la gametul masculin la zigot; ADN-ul mitocondrial (și în cazul plantelor, ADN-ul plastid) este de obicei moștenit de zigot numai din ou.
Literatură
Vezi si
Fundația Wikimedia. 2010.
Vedeți ce este „Gametul masculin” în alte dicționare:
Bărbați - obțineți un cupon activ Yulmart pe Academician sau cumpărați bărbați la un preț mic la reducere la Yulmart
Gamet. Acesta este numele dat în botanică acelor celule ale organismelor vegetale inferioare care servesc pentru reproducerea sexuală. Structura lor este foarte diversă. Procesul sexual constă tocmai în fuziunea glandelor.Dacă glandele care fuzionează nu diferă unele de altele ... ... Enciclopedia lui Brockhaus și Efron
Acesta este numele dat în botanică acelor celule ale organismelor vegetale inferioare care servesc pentru reproducerea sexuală. Structura lor este foarte diversă. Procesul sexual consta tocmai in fuziunea glandelor.Daca glandele care fuzioneaza nu se deosebesc unele de altele ca structura...
Andromonoecie monoecie masculină- Andromonoecy, masculin monoecy * andramonaecy, masculin adnadomnasc * andromonoecy fenomenul când un gamet separat formează atât flori bisexuale, cât și staminate... Genetica. Dicţionar enciclopedic
ANDROGAMET- gamet masculin sau microgamet... Dicţionar de termeni botanici
MALARIE- MALARIA, din italianul malarie, aer stricat, intermitent, intermitent, febră de mlaștină (malaria, febris intermittens, paludisme francez). Sub acest nume se unește un grup de oameni strâns înrudiți... ... Marea Enciclopedie Medicală
FERTILIZARE, procesul cheie al REPRODUCERII sexuale, cand in urma fuziunii GAMETELOR (celule sexuale) masculine si feminine se formeaza un ZIGOT. Zigotul conține informații genetice (CROMOZOMI) de la ambii părinți (vezi MOȘTENIRE). tu...... Dicționar enciclopedic științific și tehnic
Dicţionar Enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron
Constă în fuziunea a două celule sexuale, masculin și feminin. Celula care apare prin această fuziune produce o nouă plantă. În timp ce esența rămâne neschimbată, procesul de fertilizare are loc diferit la diferite plante; la fel de diferit..... Dicţionar Enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron
Ramura botanicii care se ocupă de clasificarea naturală a plantelor. Specimenele cu multe caracteristici similare sunt grupate în grupuri numite specii. Crinii tigru sunt un tip, crinii albi sunt altul etc. Specii asemănătoare între ele, la rândul lor... ... Enciclopedia lui Collier
- (maro, Phaeophyceae s. Fucoideae s. Melanophyceae) o serie de alge (vezi), colorate maro; aceasta din urma depinde de faptul ca celulele acestor alge contin pigmentul feofila, format din clorofila verde (vezi) si ficafeina maro... Dicţionar Enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron
Spermatophyta (greacă sperma - sămânță) este cel mai prosper grup de plante terestre. În această secțiune ne vom concentra asupra acelor adaptări ale plantelor semințe care au contribuit la prosperitatea lor și, în plus, le vom compara cu grupurile organizate inferioare pe care le-am luat deja în considerare.
Plantele cu semințe par să fi evoluat din ferigi cu semințe dispărute. Dacă ne amintim de Selaginella (ca unul dintre reprezentanții pteridofitelor), trebuie menționat că are în esență același ciclu de viață ca și cel al plantelor cu semințe; singura diferență este că la Selaginella gametofitul feminin este autotrof, în timp ce la plantele cu semințe își pierde autotrofia. Cu toate acestea, să uităm de Selaginella și să încercăm să comparăm ciclul de viață al plantelor cu semințe și al pteridofitelor homosporoase (ferigi comune).
Una dintre principalele dificultăți cu care se confruntă plantele de pe uscat este vulnerabilitatea generației gametofitice. De exemplu, la ferigă, gametofitul este o creștere delicată care formează gameți masculini (sperma), care necesită apă pentru a ajunge la ou. Și în plantele cu semințe gametofitul este protejat și foarte mult redus. Numai comparând ciclurile de viață ale plantelor cu semințe și ale plantelor mai primitive se poate înțelege că plantele cu semințe mențin și alternanța generațiilor. Plantele cu semințe au trei avantaje foarte importante: 1) heterosporozitate, 2) formarea semințelor și 3) apariția gameților masculi neînotatori.
Diversitate
Un pas foarte important pe calea evoluției de la pteridofite la plante cu semințe a fost apariția plantelor care formează două tipuri de spori - microspori și megaspori. Se numesc astfel de plante heterosporă; au fost discutate în secțiune. 3.4. În tabel Figura 3.6 oferă un scurt glosar al termenilor legați de sporularea în ciclul de viață al plantelor heterospore (vezi și Fig. 3.26). Toate plantele cu semințe sunt heterospore.
Gametofitul masculin se dezvoltă din microspori, iar gametofitul feminin se dezvoltă din megaspori. În ambele cazuri, gametofitul este foarte redus și nu iese din spor. Excepția este gametofitul independent cu viață liberă al plantelor homosporoase, cum ar fi Dryopteris. Sporii protejează gametofitul de uscare, ceea ce reprezintă o adaptare importantă la viața de pe uscat. Gametofitele nu sunt capabile de fotosinteză, așa că au nevoie de rezerve de nutrienți acumulate în spori de generația anterioară sporofitică. După cum vom vedea mai târziu, la plantele cu flori se observă o reducere extremă a gametofitului.
Megasporii se formează în megasporangii pe megasporofile, iar microsporii se formează în microsporangii pe microsporofile. La plantele cu semințe se numește structura echivalentă cu un megasporangiu ovul. În interiorul ovulului, se dezvoltă un singur megaspor sau un gametofit feminin, care se numește sac embrionar. Structura echivalentă cu un microsporangiu se numește sacul de polen. Sacul de polen contine multi microspori numiti granule de polen sau pete de praf.
Evoluția semințelor
În plantele cu semințe, megasporii nu sunt separați de sporofit. Spre deosebire de imaginea pe care o observăm la organismele heterosporoase mai primitive, megasporii rămân în interiorul ovulelor (megasporangii) atașate la sporofit. În interiorul megasporului se dezvoltă gametofitul feminin (sac embrionar) și se formează unul sau mai mulți gameți feminini, sau ouă. După fecundarea gametului feminin, se numește ovul sămânță. Astfel, o sămânță este un ovul fecundat. Ovulul, iar mai târziu sămânța, are o serie de avantaje:
1. Gametofitul feminin este protejat de un ovul, este în întregime dependent de sporofitul părinte, dar este mult mai puțin sensibil la deshidratare decât un gametofit care trăiește liber.
2. După fertilizare, se formează un aport de nutrienți, primit de gametofit de la planta sporofită părinte, de care încă nu este separat. Această rezervă este folosită de zigotul în curs de dezvoltare (generația sporofitică următoare) după germinarea semințelor.
3. Semințele sunt adaptate să reziste la condiții nefavorabile și pot rămâne latente până când condițiile devin favorabile germinării.
4. Semințele pot dezvolta diverse adaptări care facilitează răspândirea lor. Sămânța este o structură complexă în care sunt colectate celule din trei generații - sporofitul părinte, gametofitul feminin și embrionul următoarei generații sporofitice. În forma sa cea mai generală, aceasta este prezentată în Fig. 3.34. Sporofitul părinte oferă semințelor tot ce are nevoie pentru viață și numai după ce sămânța este complet matură, adică a acumulat o sursă de nutrienți pentru embrionul sporofit, este separată de sporofitul părinte.
Evoluția gameților masculini neînotatori și a fertilizării independente de apă
Pentru reproducerea sexuală a plantelor, pe care am examinat-o deja, este necesar ca spermatozoizii să poată înota până la ovul, adică este nevoie de apă. Prin urmare, plantele cu semințe se confruntă cu anumite probleme. Pentru ca fertilizarea să aibă loc, gameții masculini trebuie să ajungă la gameții feminini și, așa cum am spus deja, gameții masculini și feminini se dezvoltă separat și, în plus, gameții feminini rămân și în interiorul ovulelor sporofitului. Gameții masculini sunt produși de gametofiții masculini în interiorul microsporilor sau boabelor de polen. Ei nu se transformă în spermatozoizi plutitori, ci rămân nemișcați și sunt transferați împreună cu boabele de polen din sacii de polen (microsporangii) către ovule. Acest transfer de polen se numește polenizare. În ultima etapă a polenizării, tub de polen, care crește spre ovul; Prin acest tub, gameții masculini imobili ajung în ovul și are loc fertilizarea. Spermatozoizii nu au nevoie de apă în niciuna dintre aceste etape. Numai la unele plante cu semințe primitive, cum ar fi cicadele, spermatozoizii sunt eliberați din tuburile de polen, ceea ce indică o anumită legătură cu plantele fără semințe. În fig. 3.34 compară ciclurile de viață ale semințelor și ale unor plante fără semințe. Originea semințelor și relația dintre generațiile sporofite și gametofitice sunt subliniate în special. Polenizarea poate să nu ofere niciun beneficiu, deoarece acest proces este pur aleatoriu și dificil de realizat, iar producția de cantități mari de polen este dezavantajoasă din punct de vedere biologic. Se crede că inițial polenizarea a avut loc numai cu ajutorul vântului. Cu toate acestea, deja în zorii evoluției plantelor cu flori au apărut primele insecte zburătoare (acum aproximativ 300 de milioane de ani, în perioada Carboniferului). Imediat a apărut posibilitatea unei polenizări mai eficiente de către insecte. Unul dintre grupurile de plante cu semințe - plante cu flori - folosește cu cel mai mare succes această oportunitate.
3.12. Șansele de supraviețuire și producție de boabe de polen transportate de vânt (microspori) sunt mult mai mici decât pentru sporii Dryopteris. De ce?
3.13. Explicați de ce megasporii sunt mari și microsporii sunt mici.
3.5.1. Caracterele principale și taxonomia Spermatophyta
Caracterele principale și taxonomia Spermatophyta sunt prezentate în tabel. 3.8.
| Diviziunea Spermatophyta (plante cu semințe) | |
|
Semne generale
Heterospori, adică au două tipuri de spori: microspori și megaspori; microspore = boabe de polen, megaspore = sac embrionar. Sacul embrionar (megaspor) rămâne în întregime închis în ovul (megasporangium); O sămânță este un ovul fecundat. Sporofitul este dominant; generaţia gametofitică este extrem de redusă. Reproducerea sexuală nu necesită apă, deoarece gameții masculini nu sunt capabili să înoate (cu excepția unora dintre reprezentanții mai primitivi); Pentru a fertiliza ouăle, acestea pătrund în ovar prin tubul polen Țesuturi conductoare cu structură complexă în rădăcini, tulpini și frunze. |
|
| Clasa Gymnospermae (în principal conifere; de asemenea, tisă, cicade, ginkgo etc.) | Clasa Angiosperme (plante cu flori) |
| Semințe „goale”: aceasta înseamnă că semințele stau deschise, adică nu sunt ascunse în ovar. | Semințele sunt ascunse în ovar. |
| De obicei formează conuri pe care apar sporangi și spori. | Ele formează flori în care se dezvoltă sporangi și spori. |
| Fructele nu se formează deoarece nu există ovar. | După fertilizare, din ovar se formează un fruct. |
| Nu există vase în xilem - doar traheide; nu există celule însoțitoare în floem - doar celule de albumină (asemănătoare ca funcție cu celulele însoțitoare, dar diferite de acestea ca origine). | Xilemul este format din vase; floemul conține celule satelit. |
| Subclase: dicotiledonate și monocotiledonate (vezi Tabelul 3.9). | |
Acest tabel discută două grupuri de plante cu semințe - gimnospermeȘi angiosperme. Ultimul grup se numește de obicei plante cu flori. La gimnosperme, ovulele, iar apoi semințele, sunt situate pe suprafața frunzelor speciale, care se numesc megasporofile sau solzi de semințe. Acești solzi sunt adunați în conuri. La angiosperme, semințele sunt închise, ceea ce protejează și mai mult gametofitul și zigotul rezultat. Se numesc structurile în care sunt închise semințele carpele. Carpelele sunt considerate a fi echivalente cu megasporofilele (frunzele) pliate astfel încât să acopere ovulele (megasporangiile). Poate fi un carpel sau pot fi multe.
Baza goală a unui carpel, sau a unui grup de carpele topite împreună, se numește ovar. Ovarul contine ovulele. După fertilizare, ovarul se numește fructe, iar ovulele - semințe. Fie fructele, fie semințele (uneori ambele) au adesea diverse adaptări pentru răspândire.
În fig. 3.35 prezintă diferite structuri purtătoare de spori ale plantelor vasculare pentru comparație sub formă de diagrame simple. Comparația vă va ajuta să înțelegeți unii dintre termenii care au fost folosiți în prezentarea acestui material.
3.5.2. Clasa Gymnospermae - gimnosperme, de exemplu conifere, cicade, tise, ginkgos
Personajele principale ale Gymnospermae sunt enumerate în tabel. 3.8.
Gimnospermele sunt un grup înfloritor de plante distribuite pe tot globul; pădurile de gimnosperme reprezintă aproximativ o treime din toate pădurile de pe planetă. Gimnospermele includ copaci sau arbuști, în cea mai mare parte veșnic verzi, cu frunze asemănătoare acului. Cel mai mare grup este coniferele, care includ copaci care cresc la latitudini mari și se răspândesc mai la nord decât toți ceilalți copaci. Coniferele au o mare importanță economică, în primul rând ca sursă de lemn ornamental, care este folosit nu numai pentru producția de cherestea și cherestea, ci și pentru producția de rășină, terebentină și pastă de lemn. Coniferele includ pini, leuștean (cu ace care cad iarna), brad, molid și cedru. Luați în considerare un conifer tipic, pinul silvestru (Pinus sylvestris).
Pinus sylvestris este distribuit în Europa Centrală și de Nord, URSS și America de Nord. A fost introdus și în Marea Britanie, dar crește în condiții naturale doar în Scoția. Pinii sunt cultivați atât în scop decorativ, cât și pentru cherestea și cherestea. Este un copac frumos, impunător, de până la 36 m înălțime, cu coaja caracteristică decojită de culoare roz sau maro gălbui. Pinii cresc cel mai adesea pe soluri nisipoase sau sărace de munte și, prin urmare, sistemul lor de rădăcină se răspândește de obicei la suprafață și este foarte ramificat. Aspectul pinului este prezentat în Fig. 3.36.
În fiecare an, un nou vârtej de ramuri crește dintr-un vârtej de muguri laterali în vârful trunchiului. Aspectul conic caracteristic al Pinusului și al altor conifere se datorează faptului că spiralele de ramuri mai tinere (și mai scurte) din vârf sunt înlocuite treptat cu altele mai vechi (și mai lungi). Odată cu vârsta, ramurile inferioare mor și cad, astfel încât trunchiurile copacilor bătrâni sunt de obicei lipsite de ramuri (Fig. 3.36).
Ramurile principale și trunchiul continuă să crească de la an la an datorită creșterii mugurelui apical. Prin urmare, ei spun că coniferele se caracterizează prin creștere nelimitată. Frunzele în formă de solzi sunt aranjate în spirală; la axilele unor astfel de frunze se află muguri, din care se dezvoltă ramuri foarte scurte (2-3 mm lungime), numite lăstari scurtate. Acestea sunt tulpini cu creștere limitată, în vârful căruia cresc două frunze. De îndată ce lăstarul crește, frunza sub formă de solz de la baza sa cade și o cicatrice rămâne în locul ei. Frunzele sunt asemănătoare unui ac, ceea ce reduce suprafața frunzelor și, prin urmare, pierderea de apă. În plus, frunzele sunt acoperite cu o cuticulă ceară groasă, iar stomatele sunt adânc încorporate în țesutul frunzelor - o altă adaptare pentru conservarea apei. Adaptările xeromorfe ale plantelor veșnic verzi asigură pierderi minime de apă în timpul anotimpurilor reci, când apa îngheață și este dificil de extras din sol. După doi sau trei ani, lăstarii scurtați cad împreună cu frunzele, iar o altă cicatrice rămâne în locul lor.
Arborele este un sporofit și este heterospor. Primăvara, pe copac se formează atât conuri masculine, cât și feminine. Diametrul conurilor masculine este de aproximativ 0,5 cm; sunt rotunzi și situate în ciorchini la baza lăstarilor noi sub mugurel apical. Ele se formează în axilele frunzelor asemănătoare solzilor în loc de lăstari scurtați. Conurile femele apar în axilele frunzelor asemănătoare solzilor la capătul unor lăstari puternici noi la o oarecare distanță de conurile masculine și sunt localizate mai aleatoriu. Dezvoltarea completă a conurilor durează trei ani, așa că toate conurile au dimensiuni diferite, iar pe un copac puteți găsi conuri de la 0,5 la 6 cm în dimensiune. Mugurii tineri sunt verzi, dar în al doilea an devin maro sau maro roșcat. Atât conurile masculine cât și cele feminine constau din sporofile strâns presate împreună, dispuse în spirală în jurul unui ax central (Fig. 3.36).
Pe suprafața inferioară a fiecărei sporofile a unui con masculin se află două microsporangii sau saci de polen. În interiorul sacilor de polen are loc diviziunea meiotică a celulelor mamă de polen și se formează boabe de polen sau microspori. Boabele de polen au doi saci de aer, care îi ajută să fie transportați de vânt. În luna mai, conurile devin complet galbene din cauza polenului care zboară din ele într-un nor. La sfârșitul verii se ofilesc și cad.
Sporofila unui con feminin este alcătuită dintr-o scară de acoperire inferioară și o scară superioară mai mare care poartă ovule. Pe suprafața superioară a solzilor mari sunt două ovule în apropiere; în ele are loc diviziunea meiotică a celulei mamă megaspore și se formează patru megaspori, dintre care doar unul se dezvoltă în continuare. Polenizarea are loc în primul an de dezvoltare a conurilor, dar fertilizarea este întârziată până în primăvara următoare, când tuburile de polen au încolțit. Semințele înaripate se formează din ovule fertilizate. Continuă să se coacă în al doilea an și adorm doar în al treilea an. În acest moment, conul devine destul de mare, devine lemnos, iar solzii se îndoaie spre exterior înainte ca vântul să arunce semințele.
3.5.3. Clasa Angiosperme - angiosperme sau plante cu flori
Personajele principale ale angiospermelor sunt enumerate în tabel. 3.8.
Angiospermele sunt mai bine adaptate la viața pe uscat decât alte plante. Au apărut în perioada Cretacicului, cu aproximativ 135 de milioane de ani în urmă, s-au înmulțit rapid, stăpânind o varietate de habitate și au înlocuit curând gimnospermele, luând o poziție dominantă printre vegetația terestră. Unele angiosperme au revenit la un stil de viață de apă dulce și mai multe specii au revenit chiar la un stil de viață cu apă sărată.
Una dintre cele mai caracteristice trăsături ale angiospermelor, în afară de semințele închise despre care am discutat deja, este aspectul florilor în loc de conuri. Prezența florilor a permis acestor plante să atragă insecte și uneori chiar păsări și lilieci pentru polenizare. Culorile strălucitoare ale florilor, aroma parfumată, polenul comestibil și nectarul sunt toate mijloacele de a atrage animalele. În unele cazuri, insectele nu se pot lipsi de flori. Evoluția insectelor și florilor a fost în unele cazuri foarte strâns legată, rezultând o varietate de relații foarte specifice și, în plus, reciproc avantajoase. Adaptarea florilor a vizat, în general, să maximizeze șansele ca insectele de a transporta polen și, prin urmare, este mai fiabilă decât polenizarea vântului. Plantele polenizate de insecte nu necesită cantități atât de mari de polen ca plantele polenizate de vânt. Cu toate acestea, multe plante cu flori s-au adaptat la polenizarea vântului.
Ciclu de viață
Ciclul de viață al unei plante cu flori tipice este prezentat în Fig. 3.37.
Scopul principal al acestui desen este de a compara ciclul de viață al unei plante cu flori cu ciclurile de viață ale mai multor plante primitive. Ciclul de viață în sine va fi descris în detaliu în secțiunea. 20.2. În esență, nu este aproape deloc diferit de ciclul prezentat în Fig. 3.21. Acordați o atenție deosebită etapelor în care apare meioza sau mitoza. Gameții se formează ca urmare a mitozei, iar sporii se formează ca urmare a meiozei, ca în toate celelalte plante cu o schimbare de generații. Strict vorbind, o floare este un organ atât de reproducere asexuată, cât și de reproducere sexuală, deoarece în ea se formează spori (reproducție asexuată), în care apar gameți (reproducție sexuală). Trebuie remarcat faptul că boabele de polen este un spor și nu un gamet masculin, deoarece el însuși conține gameți masculini. După cum s-a menționat mai sus, boabele de polen transferă gameți masculini către organele reproducătoare feminine, iar acest lucru face posibil să se facă fără spermatozoizi plutitori.
Procesul de dezvoltare a endospermului este de asemenea prezentat în Fig. 3.37. Rezervele de nutrienți se formează din endosperm, iar metoda de formare a acestora în sine este unică și caracteristică doar angiospermelor.
Dicotiledonate și monocotiledonate
Angiospermele sunt împărțite în două grupuri mari, cărora li se poate da statutul de clase sau subclase în funcție de schema sistematică utilizată. Cel mai adesea, aceste două grupuri sunt numite monocotiledone și dicotiledone. În tabel 3.9 enumeră principalele caracteristici prin care acestea diferă. Puține dintre aceste caractere individual au o importanță sistematică, deoarece există numeroase excepții și doar o combinație a mai multor caractere permite identificarea cu precizie a unor astfel de plante. Conform ideilor moderne, monocotiledonele sunt un grup mai avansat; se crede că au evoluat probabil din dicotiledonatele primitive.
Angiospermele sunt ierbos(adică nelignificat) și lemnos. Plantele lemnoase sunt arbuști și copaci. Astfel de plante produc o cantitate mare de xilem secundar (lemn), care servește ca suport intern pentru trunchi și, în plus, servește ca țesut conductor. Xilemul ia naștere din activitatea celulelor cambiului. Plantele erbacee, sau ierburile, se bazează numai pe turgescența celulară și pe un număr mic de țesuturi mecanice precum colenchimul, sclerenchimul sau xilemul; nu e de mirare că ei înșiși nu sunt foarte mari. Plantele erbacee fie nu au deloc un cambium, fie, dacă au unul, activitatea lui este nesemnificativă. Multe plante erbacee anuale, adică își încheie ciclul de dezvoltare de la sămânță la sămânță într-un an. Unele plante erbacee produc organe perene, cum ar fi bulbii, cormii sau tuberculii care iernează sau supraviețuiesc în condiții nefavorabile, cum ar fi seceta (Secțiunea 20.1.1). În acest caz sunt copii de doi ani sau perenă, adică fie formează semințe în al doilea an și mor, fie trăiesc an de an. Arbuștii și copacii sunt plante perene și pot fi oricare vesnic verde, adică formează și elimină frunziș pe tot parcursul anului și, prin urmare, există întotdeauna frunze pe plantă, sau foioase, adică își vărsează complet frunzele în perioadele reci sau uscate. Pentru a ilustra cât de diverse sunt angiospermele, Fig. 3.38-3.42 arată structura unor reprezentanți ai acestei clase.
Orez. 3.39. Structura florii și a organelor vegetative ale plantei erbacee monocotiledonate - păstucul de luncă (Festuca pratensis). Această plantă perenă, de 30-120 cm înălțime, formează smocuri mari și se găsește în toată Marea Britanie în pajiștile cu apă, pajiștile, pășunile vechi și pe marginea drumurilor. Cele doua frunze din figură sunt indicate cu gri. Frunzele sunt de obicei dispuse pe două rânduri, alternativ pe una sau pe partea opusă a tulpinii. A. Structura organelor vegetative. ÎN nodul există un meristem din care cresc frunza și internoduri; nu gol, spre deosebire de internoduri. Pentru limbul frunzei Vinerea paralelă este caracteristică. Urechi Sunt mici proeminențe ascuțite (nu toate cerealele le au). Tulpina neramificat; se prelungește rapid chiar înainte de înflorire și apoi se numește paie. Vaginul celei de-a doua frunze cilindric și acoperă parțial internodul dintre al doilea și al treilea nod. Rădăcini adventive cresc de la baza tulpinilor; formează un sistem radicular fibros fără rădăcină pivotantă. Tânăra Evadare cu internoduri nealungite încă; nodurile sunt situate aproape unele de altele și ascunse în teaca de la baza lăstarului. Tulpina este formată din noduri și internoduri, iar frunza este formată din limbul și teaca frunzei. B. Structura inflorescenței. B. Detalii ale structurii unei singure flori deschise sau florete; nu sunt prezentate cele două mici structuri asemănătoare petale (membrane sau lodicule) care acoperă ovarul
3.5.4. O scurtă listă a adaptărilor gimnospermelor și angiospermelor la viața pe uscat
Am atins deja problemele asociate cu trecerea de la un stil de viață acvatic la unul terestru în secțiune. 3.3. Acum că ne-am familiarizat cu reprezentanții tuturor grupurilor principale de plante terestre, putem reveni la această problemă din nou și discutăm de ce gimnospermele și angiospermele sunt atât de bine adaptate la viața pe uscat. Principalul avantaj al acestor plante față de toate celelalte, desigur, este asociat cu metoda lor de reproducere. Există trei aspecte principale aici:
1. Generația gametofitică este foarte redusă. Gametofitul este complet dependent de sporofit și este întotdeauna sub protecția acestuia. Dar la mușchi și hepatice, la care predomină gametofitul, și la ferigă, în care există un prothalus liber, gametofitul nu este protejat și se usucă foarte ușor.
2. Spre deosebire de toate celelalte plante, în care spermatozoizii înoată până la ouă, angiospermele nu au nevoie de apă pentru fertilizare. Gameții masculini ai plantelor cu semințe sunt imobili și sunt transportați de vânt sau de insecte împreună cu boabele de polen. În etapa finală a polenizării, gameții masculini pătrund în ou prin tubul de polen, iar ouăle în sine sunt închise în interiorul ovulelor.
3. Dintre toate plantele moderne, numai plantele cu semințe au structuri speciale de semințe. Apariția seminței a devenit posibilă datorită faptului că ovulele, împreună cu tot conținutul lor, rămân pe sporofitul părinte.
Alte caracteristici ale angiospermelor care le ajută să trăiască pe uscat sunt enumerate mai jos. Le vom discuta mai detaliat în secțiunile corespunzătoare ale acestei cărți.
a) La toate plantele vasculare, țesuturile xilemului și sclerenchimului sunt lignificate și asigură suport intern. Multe plante cu semințe prezintă creștere secundară și depunerea unor cantități mari de lemn (xilem secundar). Aceste plante includ arbuști și copaci.
b) Rădăcinile adevărate, care sunt și caracteristice plantelor vasculare, fac posibilă extragerea eficientă a umidității din sol.
c) Aceste plante sunt protejate de uscare de către epidermă și o cuticulă insolubilă în apă sau un dop format în timpul îngroșării secundare.
d) Epiderma organelor terestre, si mai ales epiderma frunzelor, este patrunsa de stomate, ceea ce favorizeaza un mai bun schimb de gaze intre planta si atmosfera. e) Plantele au alte adaptări la viața în locuri fierbinți, fără apă (adaptări xeromorfe); Aceste dispozitive vor fi discutate în secțiunea. 18.2.3 și 19.3.2.
