Типы и схемы природного и искусственного оплодотворения у растений

Размножение — уникальная способность живых организмов воспроизводить себе подобных. Существуют разные схемы оплодотворения растений. Если говорить кратко, выделяют вегетативное и генеративное. В первом случае нужны только материнские клетки, а во втором требуется участие как женских, так и мужских.

Оглавление:

• Виды размножения
• Репродуктивные органы
• Половое, бесполое и двойное воспроизведение
• Главные особенности цветковых культур

Виды размножения

С течением времени процесс претерпел много изменений. Раньше многие культуры размножались только благодаря распространению спор, но сейчас есть более совершенные способы. Для развития растению необходимо большое количество воды. В засушливых регионах такие условия невозможно создать. В этом случае более предпочтительным становиться процесс размножения из семян (особенно для цветковых культур).

Какой-то запас жидкости и питательных веществ изначально находится внутри посадочного материала. В результате растение способно размножаться даже в очень суровых условиях. Без воды семена могут сохранять всхожесть до 6 месяцев. С приходом благоприятного времени происходит формирование ростков.

Достаточно продуктивным методов специалисты называют вегетативный тип размножения. Характерно то, что новые растения образуются из частей тела материнского побега. Такое явление свойственно для живой природы. К тому же этот способ размножения может осуществляться и искусственным путем, то есть с участием человека. Метод характерен как для простых, так и для высших культур.

Существует несколько типов вегетативного размножения:

1. Разрушение старых внешних побегов и образование на их месте новых с последующим отделением.
2. Отводка дочерних фрагментов, способных самостоятельно развиваться.
3. Размножение при помощи специальных структур. К таким относятся луковицы, почки и клубни.

Искусственное размножение практикуют для сельскохозяйственных культур. Такой способ по определению имеет множество преимуществ. Среди основных можно выделить быструю регенерацию, возможность селекции, получение большого количества здорового молодняка.

Вегетативное размножение выполняют различными способами:

1. Деление корней.
2. Использование внешних или внутренних побегов.
3. Деление материнского материала.
4. Выведение при помощи почек.

Выбор способа зависит от культуры и конечных целей. Разные методы отличаются по сложности реализации и результативности.

Репродуктивные органы

Для вегетативного способа растения используют разные органы. Все они выполняют репродуктивные функции. Это могут быть:

1. Усы. Их используют ползучий лютик, земляника, клубника. На этом органе появляются маленькие почки и второстепенные корни, которые постепенно прорастают в землю и образуют новое растение.
2. Отводки. Характерно для крыжовника, винограда и всех видов смородины. На побегах появляются специальные участки. Чтобы получить новый экземпляр, отводку необходимо прижаться к земле. Через некоторое время формируются придаточные корни, благодаря которым и появляется росток.
3. Стеблевые черенки. Это часть материнской особи, где есть 2 узла и 1 междоузлие. Черенок аккуратно отрезают и сажают в парнике. После появления корешков его переносят в открытый грунт.
4. Клубень. В этой части растения находится большое количество питательных веществ, которых должно хватить для появления новой особи. Чтобы размножить растение, отделяют часть клубня с глазком и сажают в плодородный грунт. Так выращивают топинамбур и картофель.
5. Луковица. Кроме цельной, используют и отдельные чешуйки. Этот способ подходит для многих культур сельскохозяйственного назначения и некоторых цветов.
6. Клубнелуковица. Во время цветения она передает все питательные вещества растению. После этого появляются новые клубнелуковицы, с помощью которых потом происходит размножение.
7. Корневые клубни. Так называются боковые корни с утолщениями. Их отрезают и используют для выращивания новых растений.
8. Корневой черенок. Сравнительно небольшая часть корня, где происходит формирование придаточных почек, из которых появляются новые стебли. Так размножают малину, розу, вишню.
9. Целые листья или их части. Их срывают и помещают во влажную почву. Через время появляются придаточные корни, из которых развивается корневая система. Так часто разводят комнантные цветы.

Иногда берут не один лист или его часть, а сразу несколько самых сильных. Их помещают в питательный субстрат для ускорения деления клеток и быстрого получения нового растения.

Половое, бесполое и двойное воспроизведение

При генеративном способе репликации может быть половой, бесполый и двойной тип оплодотворения. В основе первого вида лежит слияние гамет — мужских и женских элементов. В итоге получается специальная клетка, которая называется зигота. Именно она и дает начало развитию нового растения.

Существуют разные типы оплодотворения:

1. Хологамия. В этом случае гаметами являются не клетки по отдельности, а весь организм. Обычно такое явление характерно для одноклеточных водорослей. В итоге появляется зигота, из которой формируется 4 дочерних организма.
2. Конъюгация. Клетки нитевидных выростов сливаются. Перегородки на месте прикосновения растворяются, из-за чего содержимое одного выроста попадает в другой. В этом место появляется зигота.
3. Изогамия. Для этого процесса характера одинаковая форма гаметов и разные физиологические свойства. Изогамия может происходить только в условиях повышенной влажности.
4. Гетерогамия. Этот способ размножения идентичен предыдущему, но гаметы могут передвигаться. Также они отличаются по размеру и форме.
5. Оогамия. С помощью этого метода размножаются некоторые водоросли. Женские клетки неподвижные и большие, а мужские — мелкие и подвижные. Спермии способны двигаться только в жидкой среде.

При бесполом способе растение оплодотворяется самостоятельно, без второго организма. Для этого существуют специальные клетки, образующиеся в половых органах.

У высших видов они более сложные. Они имеют защиту, накопительную функцию, способны формировать тела спор. Для развития нового растения необходима влажная среда.

Двойное оплодотворение есть только у цветковых растений. Сначала идет период опыления. Нужно, чтобы пыльца с тычинок одного растения попала на пестики другого. В этом случае в зачаток проникает 2 спермия. Первый предназначен для соединения с яйцеклеткой, а второй — для слияния с центральной структурой.

Главные особенности цветковых культур

Основной особенностью можно назвать, что большинство представителей класса используют способ двойного оплодотворения. Первый спермий попадает на большую центральную клетку. Благодаря этому появляется эндоспермий, содержащий большое количество питательных веществ, которые потом будут использоваться для развития зародыша.

Другой спермий попадает на яйцеклетку. При этом начинает формироваться сам зародыш. Самый первый этап размножения — опыление. Он происходит при помощи насекомых, позвоночных животных или ветра. Также в этом процессе может участвовать и человек при выполнении процедуры искусственного опыления для увеличения плодородности культуры.

Размножение является обязательным процессом, направленным на сохранение вида. От способностей растения к репродукции во многом зависит то, на какой территории оно будет произрастать.