Почему многие растения размножаются преимущественно бесполым способом. Бесполое размножение растений: деление и вегетативное размножение. Основные вопросы для повторения
ВСПОМНИТЕ
Вопрос 1. Как размножаются растения?
Все виды размножения можно разделить на две основные группы - вегетативное размножение и генеративное. Про вегетативное размножение достаточно сказать только, что это размножение боковыми побегами, почками, корнями, клубнями, то есть от взрослого растения отделяется молодое растение. Генеративное размножение делится в свою очередь на половое, бесполое и семенное. Бесполое размножение, то есть размножение спорами свойственно папоротникам и мхам, а также водорослям. Другие высшие растения размножаются половым способом, то есть имеют специальные органы в которых происходит оплодотворение, опыление, то есть слияние мужской и женской половых клеток. Разновидностью полового размножения является размножение семенное, когда образуется семя, из которого в последствии вырастает новое растение.
Вопрос 2. Что вы знаете о размножении животных?
Многоклеточные животные размножаются преимущественно половым путем, но есть группы (особенно среди низших беспозвоночных), которые весьма успешно размножаются бесполым способом.
Бесполое размножение многоклеточных - это увеличение числа особей, образующихся из соматических (неполовых) клеток. Среди животных оно полностью отсутствует у первично полостных червей и моллюсков. У членистоногих, позвоночных к бесполому размножению можно отнести полиэмбрионию, то есть бесполое размножение на стадиях эмбрионального развития.
Половое размножение у животных существует в нескольких формах. Во-первых, можно выделить обоеполое размножение, которое существует в виде раздельнополости и гермафродитизма, во-вторых, девственное размножение, или партеногенез.
Вопрос 1. Что такое размножение?
Размножение - это воспроизведение себе подобных организмов, важное свойство живого.
Вопрос 2. Каковы особенности бесполого размножения?
Наиболее древний и простой способ размножения - бесполый. Он осуществляется делением, спорами и вегетативными органами. В бесполом размножении участвует всего один организм. При этом способе размножения сохраняется наибольшее сходство потомства с родителями.
Вопрос 3. Почему многие растения размножаются преимущественно бесполым способом?
У растений широко распространено вегетативное размножение. Оно происходит за счёт отделения вегетативных органов или их частей от материнского организма и развития из них новых, дочерних растений. При вегетативном размножении новая особь образуется из части тела материнского организма, поэтому она наследует все его признаки.
1. Рассмотрите рисунок 81 и составьте план рассказа о вегетативном размножении цветковых растений. Подберите примеры.
1. Способы вегетативного размножения и их многообразие
2. Размножение отдельными частями тела
3. Какие растения размножаются вегететивно?
2. Используя интернет-источники, научно-популярные журналы, книги, текст учебника, подготовьте сообщение на тему «Размножение с помощью спор».
Размножение растений - это физиологический процесс воспроизведения себе подобных организмов, обеспечивающий непрерывность существования вида и его расселение в окружающей среде.
Бесполое размножение у ряда растений (водоросли, мхи, папоротники) осуществляется с помощью спор. Спора - это одна клетка, защищенная толстой оболочкой от высыхания и механического повреждения. Споры формируются в специальных образованиях - спорангиях. Будучи очень легкими, споры далеко разносятся ветром. В благоприятных условиях споры прорастают и из них образуются новые организмы. Обычно растения образуют огромное количество спор, но не из всех развиваются новые растения. Многие споры попадают в неблагоприятные условия и погибают.
В процессе эволюции около 400 млн. лет назад от многоклеточных зеленых водорослей возникли риниофиты – первые высшие растения, размножающиеся спорами, которые дали начало всем современным высшим споровым и семенным растениям. Это вымершая группа растений. В жизненном цикле высших споровых растений, как и у некоторых водорослей, чередуются особи бесполового и полового поколений, которые размножаются, соответственно, бесполым и половым путем. В полном жизненном цикле, который обеспечивает непрерывность жизни организмов, происходит чередование гаметофита (полового) и спорофита (бесполого поколения). На спорофите образуются органы бесполого размножения, на гаметофите – полового.
Высшие споровые растения после выхода на сушу в ходе эволюции претерпевали метаморфозы в двух направлениях. Так сформировались две крупные эволюционные группы – гаплоидная и диплоидная. К первой ветви относятся мхи, у которых лучше развит гаметофит, а спорофит занимает подчиненное положение. К диплоидной ветви принадлежат папоротники, хвощи и плауны. У них гаметофит редуцирован, и выглядит как заросток.
Из спор, которые формируют особи бесполого поколения, вырастают особи полового поколения. Они имеют специальные мужские и женские половые органы, в которых развиваются мужские и женские половые клетки (гаметы) – подвижные сперматозоиды и неподвижные яйцеклетки. Для оплодотворения сперматозоид должен попасть во внешнюю среду и оплодотворить яйцеклетку, которая находится внутри женского полового органа. Для перемещения сперматозоида необходима вода. Из оплодотворенной яйцеклетки образуется зародыш. Он прорастает и превращается в особь бесполого поколения, которая размножается спорами.
ПОДУМАЙТЕ!
Почему многие культурные растения размножают вегетативно?
При вегетативном размножении полностью сохраняются свойства материнского растения. Тут ни опыление не может повлиять, ни способы обрезки, удобрения и прочее. Тогда как посев семенами от культурного растения дает целый веер отличий от исходного растения.
Лекция 6. Размножение растений
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.
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.
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.
|
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.
|
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.
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.
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.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.
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).
Размножение - это воспроизведение себе подобных организмов, важное свойство живого. Рано или поздно организмы погибают: одни от старости, другие от болезней, третьи становятся жертвами хищников. Однако со смертью каждого организма жизнь видов на Земле не прекращается. Благодаря размножению на смену погибающим и умирающим особям появляются новые поколения организмов.
При размножении происходит увеличение числа особей, организмы расселяются на новые места. Размножение связано с ростом - увеличением массы и размеров и развитием - внутренними и внешними изменениями, которые происходят от момента образования до смерти организма.
Различают бесполое и половое размножение. Наиболее древний и простой способ размножения - бесполый. Он осуществляется делением, спорами и вегетативными органами. В бесполом размножении участвует всего один организм. При этом способе размножения сохраняется наибольшее сходство потомства с родителями.
В половом размножении участвуют мужская и женская особи, происходит оплодотворение - слияние мужской и женской половых клеток. Поэтому при половом размножении каждый организм наследует свойства обоих родителей.
Размножение растений . У растений широко распространено вегетативное размножение . Оно происходит за счет отделения вегетативных органов или их частей от материнского организма и развития из них новых, дочерних растений (рис. 62). При вегетативном размножении новая особь образуется из части тела материнского организма, поэтому она наследует все его признаки.
Рис. 62. Вегетативное размножение цветковых растений
У цветковых растений вегетативное размножение в природе происходит с помощью всех органов, на которых образуются почки - будущие побеги. Вегетативное размножение позволяет растениям быстрее расселяться и занимать новые площади.
Многие сорные растения, например одуванчик, пырей, осот, размножаются вегетативно. С ними очень трудно бороться. Выдернув одуванчик из почвы, вы наверняка оставите в ней часть корня, из которого вырастет новое растение.
Некоторые лесные травы размножаются с помощью длинных корневищ, так как семенное размножение у них затруднено из-за отсутствия опылителей, недостатка света и др. К таким растениям относится ландыш.
Участками нитей, отделением части тела в месте прикрепления к грунту могут размножаться водоросли. У мхов и папоротников могут разрастаться и отделяться друг от друга молодые побеги.
Некоторые растения: водоросли, мхи, папоротники - размножаются с помощью спор. Спора - это одна клетка с толстой оболочкой, которая защищает ее от высыхания и механических повреждений.
Обычно спор образуется много. Они очень мелкие и легкие, поэтому разносятся ветром на большие расстояния. Из огромного количества спор лишь немногие попадают в благоприятные условия и прорастают, давая начало новому организму. Значительная же их часть погибает. Поэтому образование растениями или грибами большого количества спор является приспособлением к выживанию и сохранению вида.
Ответьте на вопросы
- Что такое размножение?
- Каковы особенности бесполого размножения?
- Почему многие растения размножаются преимуще ственно бесполым способом?
Новые понятия
Размножение. Бесполое размножение. Вегетативное размножение.
Подумайте
Почему многие культурные растения размножают вегетативно?
Моя лаборатория
Вегетативное размножение применяют при озеленении городов, в сельском хозяйстве. Например, крыжовник, смородину, флоксы, маргаритки размножают делением куста; землянику - усами, картофель - клубнями.
Часто для размножения используют черенки - часть стебля, листа, корня, которые развиваются в новый побег. Стеблевыми черенками размножают смородину, традесканцию, пеларгонию; корневыми черенками - шиповник, малину; листовыми черенками - бегонию.
Вы можете размножить черенками комнатные растения фикус, комус и др. Для этого нарежьте черенки с 3-4 листьями. Два нижних листа срежьте (объясните зачем). Черенки посадите в ящик с почвой, покрытой увлажненным песком, наклонно под углом 45°. Накройте черенки стеклянной банкой, чтобы уменьшить испарение воды. Через две-три недели на нижней части черенков, посаженных в почву, образуются корни. Молодые растения пересадите в горшки и ухаживайте за ними.
В последнее время широкое применение в народном хозяйстве получил еще один способ вегетативного размножения - из одной клетки или кусочка ткани. Это так называемый метод культуры тканей (рис. 63). Он позволяет за сравнительно короткое время на небольших площадях, даже в пробирке, получать многочисленное потомство определенного растения.
Рис. 63. Метод культуры ткани
С помощью метода культуры тканей удалось наладить промышленное производство такого редкого и ценного лекарственного растения, как женьшень. Если в естественных условиях только к 50 годам масса корня женьшеня составляет около 50 г, то в искусственных условиях эту массу получают примерно за шесть-семь недель.
Бесполое размножение характерно и для животных. При этом потомство производит одна родительская особь. Простейшая форма бесполого размножения животных - деление. Оно свойственно одноклеточным и некоторым многоклеточным животным.
Бесполым способом размножения пресноводной гидры является почкование. При благоприятных условиях на теле гидры образуются почки, которые растут и через некоторое время отделяются от материнского организма, превращаясь в молодых гидр (рис. 64).
Рис. 64. Бесполое размножение пресноводной гидры почкованием
Бесполое размножение - это такое размножение организмов, при котором отсутствует участие другой особи, а воспроизведение себе подобных происходит путём отделения нескольких или одной клетки от материнского организма. В таком процессе принимает участие единственная родительская особь. клетки полностью соответствуют исходной материнской.
Бесполое размножение предельно простое. Это связано с тем, что организация строения одноклеточных организмов тоже относительно несложная. Организмы при таком способе размножения воспроизводят себе подобных очень быстро. В благоприятных условиях каждый час количество таких клеток удваивается. Такой процесс может продолжаться бесконечно, пока не произойдёт случайное изменение так называемая мутация.
В природе такое размножение встречается и у растений, и у
Бесполое размножение организмов
Простое деление наблюдается у и животных, например, у инфузорий, амёб и некоторых водорослей. Сначала ядро в клетке делится посредством митоза пополам, а затем образуется перетяжка, и родительская особь делится на две части, которые являются дочерними организмами.
У животных бесполое размножение сохранилось лишь у некоторых форм: губок, кишечнополостных, оболочников. У этих организмов новая особь получается в результате почкования или деления, после чего обособившаяся от родительского организма часть, достраивается до целого. В некоторых случаях способностью развиваться в отдельный организм у животных обладают части тела. Целая гидра, например, может развиться из двухсотой части. При бесполом размножении вновь созданные особи происходят из нескольких клеток или одной посредством митотических делений, получая ту же наследственную информацию, которой обладала клетка материнского организма.
Бесполое размножение растений
Широко распространен такой путь размножения в растительном мире. Существует ряд растений, которые хорошо размножаются клубнями, отводками, черенками и даже листьями, что позволяет использовать для выращивания новых организмов вегетативные органы родительского растения. Такой вид бесполого размножения называется вегетативным, и он присущ высокоорганизованным растениям. Примером подобного размножения можно считать такое, которое происходит усами, например, у клубники.
Спорообразование - бесполое размножение, происходящее у многих растений, например, водорослей, папоротников, мхов, грибов на некоторой стадии развития. В этом случае в механизме размножения принимают участие специальные клетки, часто покрытые плотной оболочкой, которая их защищает от неблагоприятных воздействий внешней среды: перегрева, холода, высыхания. Как только возникают благоприятные условия, оболочка споры лопается, клетка начинает многократно делиться, давая жизнь новому организму.
Почкованием называют способ размножения, когда от родительской особи происходит отделение небольшого участка тела, из которого позже образуется организм дочерний.
Совокупность особей, которые произошли от одного общего предка при помощи такого вида размножения, в биологии называют клонами.
Бесполое размножение широко используют в сельском хозяйстве с целью получения растений с набором необходимых признаков, полезных для жизнедеятельности человека. Длинными «усами», побегами распространяют землянику, и деревья - черенками. Ученые исследуют механизмы размножения, чтобы научиться их контролировать и управлять их развитием. нужной наследственной информации вначале размножают, а затем выращивают из них необходимое целое растение.
При бесполом размножении растений возможно деление родительской особи и вегетативное размножение.
Бесполое размножение широко распространено во всех группах растений. В простейшем виде при таком типе размножения родительская особь разделяется на две части, каждая из которых развивается в самостоятельный организм. Этот способ размножения, называемый делением, встречается, как правило, лишь у одноклеточных организмов. Клетка при этом делится путем митоза .
Многие многоклеточные организмы также способны успешно размножаться путем отделения жизнеспособных участков вегетативного тела, из которых формируются полноценные дочерние особи. Этот тип бесполого размножения в мире растений нередко называют вегетативным. Способность к вегетативному размножению очень характерна для растений и грибов на всех уровнях их организации, а также для некоторых низших групп животных. При таком размножении характерно восстановление целого организма из его части, называемое регенерацией.
Нередко при этом растения размножаются обрывками или частями таллома , мицелия или частями вегетативных органов. Многие нитчатые и пластинчатые водоросли , мицелии грибов , талломы лишайников свободно распадаются на части, каждая из которых легко становится самостоятельным организмом. Так могут размножаться и некоторые цветковые растения , обитающие в воде. Примером растения, размножающегося исключительно вегетативно, на территории Европы является двудомная элодея канадская (Elodea canadensis) , попавшая сюда из Северной Америки. При этом в Европу были занесены лишь женские экземпляры, не способные образовывать семена в отсутствие мужских растений. Несмотря на отсутствие семенного возобновления растение это исключительно быстро размножается и стремительно осваивает новые местообитания.
В практике сельского хозяйства разработано множество способов искусственного вегетативного размножения культурных растений, относящихся к самым разным жизненным формам. Так, многие кустарники и многолетние травы размножаются делением куста, корневищами и корневыми отпрысками. Лук , чеснок , лилии , тюльпаны , гиацинты , крокусы , гладиолусы и др. успешно размножаются луковицами и клубне-луковицами, отделяя дочерние луковички, или "детки", от материнских растений. В садоводстве особенно широко распространены формы вегетативного размножения с помощью черенков и прививки.
Черенком называют отрезок вегетативного органа, служащий для искусственного вегетативного размножения. Черенки могут быть стеблевыми, или побеговыми, однако некоторые растения могут размножаться также листовыми ( бегония , лилия) или корневыми ( малина) черенками. Разновидностью черенкования является размножение деревьев и кустарников отводками . В этом случае часть побега сначала специально прижимают к почве для укоренения и только потом отрезают. Отводки встречаются и в природе, при полегании ветвей пихты , липы , черемухи и других пород, способных укореняться таким образом. Черенками размножают многие плодовые, древесные и травянистые декоративные растения в открытом и закрытом грунте. При черенковании сохраняются все свойства материнского культурного растения, что очень важно, так как при семенном размножении многие специально отобранные путем селекции признаки легко утрачиваются.
Очень широко в садоводстве используется прививка, когда черенок или всего лишь вегетативная почка растения с нужными свойствами, так называемый привой, сращивается с более мощным и неприхотливым растением или подвоем. Прививка позволяет быстро размножить ценные растения и обеспечивает их ускоренное развитие, при полном сохранении нужных качеств. При этом прививаемое растение получает такие ценные свойства подвоя, как морозостойкость, устойчивость к грибным заболеваниям и неприхотливость к плодородию почвы. Разработано более 100 способов прививок. Многие сортовые растения, не образующие семян, размножаются исключительно с помощью прививок.
