Как происходит развитие папоротниковидных и голосеменных растений?
Вопрос пользователя
Как происходит развитие папоротниковидных и голосеменных растений?
Ответ эксперта
Папоротниковидные.
В цикле развития папоротниковидных преобладает спорофит — растение с диплоидным набором хромосом, который представляет собой корневище, закрепленное в почве придаточными корнями. Из почек корневища весной на поверхность почвы выходят спороносные листья, с нижней стороны, которых располагаются спорангии, собранные группами в сорусы, закрытые специальным защитным покрывальцем — индузием.
В спорангиях происходит формирование спор из клеток спорогенной ткани, в результате редукционного деления мейозом. Споры в благоприятных условиях прорастают в протонему, которая позже разрастается до плоского сердцевидного фотосинтезирующего заростка — двуполого гаметофита. С нижней стороны гаметофита находятся ризоиды, которыми он крепится к грунту, антеридии (мужской орган размножения) и архегонии (женский орган размножения). Для перемещения многожгутиковых сперматозоидов из антеридиев к яйцеклеткам в архегониях необходима вода, которая скапливается с нижней стороны таллома заростка после дождя или росы. После полового процесса из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш — маленький спорофит, который на первых этапах развития питается за счет гаметофита, а после укоренения переходит на автотрофное питание становясь независимым организмом. К этому времени гаметофит отмирает.
Голосеменные
Взрослое растение является спорофитом, это значит, что на нём развиваются споры. Органы, в которых созревают споры, называются спорангиями и находятся в шишках.
Весной споры высыпаются из спорангиев и переносятся ветром на женские шишки. Споры очень многочисленны и легки, т. к. содержат воздухоносные клетки.
Женские споры не вылетают из шишек, а прорастают там, где образовались, внутри спорангиев.
Проросшая женская спора образует заросток с двумя архегониями (органами, в которых развиваются яйцеклетки). Таким образом, заросток, — это гаметофит.
Мужской гаметофит сосны — это пыльца, так как из её антеридиальной клетки образуются спермии (мужские гаметы).
В первый год оплодотворения не происходит, так как ни женские, ни мужские гаметы ещё не созрели. После опыления женские шишки закрываются и в течение года в них продолжается развитие гамет, как женских, так и мужских. На следующий год, в закрытых женских шишках, которые уже одревеснели и позеленели, происходит оплодотворение: спермий соединяется с яйцеклеткой, образуя зиготу. То, что гаметофит развивается не во внешней среде (как, например, у папоротников), а внутри спорофита, является особенностью голосеменных. Их яйцеклетка остаётся неподвижной клеткой, и от зарождения до оплодотворения находится внутри спорангия (семязачатка)
Зигота — первая клетка спорофита. Она делится и из новых клеток формируется зародыш. Зародыш имеет зачаточные вегетативные органы — побег и корень. Вокруг зародыша откладываются питательные вещества и оболочки. Так в женской шишке образуется семя.
Созревшие семена высыпаются наружу. При прорастании семени появляется спорофит — молодое растение.
В сравнении с папоротниковидными, жизненный цикл голосеменных проходит значительно быстрей. В отличие от споровых растений, заросток находится в более выгодном положении, т. к. он защищён женской шишкой, и процесс оплодотворения не зависит от погодных условий и не требует обязательного наличия воды.
