Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Топ:
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Оснащения врачебно-сестринской бригады.
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Интересное:
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Дисциплины:
2022-10-10 | 66 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Существует несколько способов распространения плодов и семян:
Такие плоды и семена обычно довольно мелкие и лёгкие. Часто они снабжены приспособлениями для полёта: крылышками или парашютиками. Это позволяет им дольше находиться в воздухе и перелетать на большие расстояния. Иногда крылышко бывает изогнуто таким образом, что плод или семя вращается во время полёта, а приземляясь, ввинчивается в грунт.
Рис. 1. Семена, распространяемые ветром
У растений, растущих в водоемах или по их берегам (кувшинки, стрелолисты, частухи, рдесты), плоды и семена обычно распространяются по воде. Они не смачиваются водой и не тонут, благодаря имеющимся выростам или воздушным полостям. У некоторых растений плоды могут плавать несколько недель или даже месяцев (стрелолист, ольха, осока, вех).
У лотоса или чилима (водяного ореха) созревшие семена легче воды и плавая на поверхности, распространяются по всему водоёму. Со временем они набухают, становятся тяжелее воды и опускаются на дно, где перезимовывают, а весной прорастают.
Рис.2. Кокос и чилим
Орехи кокосовой пальмы путешествуют на огромные расстояния по соленой морской воде. Семена ивы, опадая с материнского растения в воду, переносятся на другие участки водоёма, где волны прибивают их к берегу. Там они и прорастают.
|
Рис. 3. Плоды и семена, переносимые животными
- использование плодов в пищу (рис. 4): многие ягоды поедаются птицами, сочная их часть переваривается в пищеварительном тракте, а семена обладают устойчивой к пищеварительным ферментам оболочкой и остаются нетронутыми. Они выделяются вместе с экскрементами и попадают в почву. При прорастании экскременты птиц служат удобрением для развивающегося растения.
У ряда растений семена вообще не прорастают, если не пройдут через пищеварительный тракт птиц.
Животное может поедать только мякоть плодов, а семена при этом разбрасывать, иногда на довольно большие расстояния.
Рис. 4. Плоды, привлекающие животных как пищевой объект: семена ели, калина, шиповник
Некоторые звери и птицы переносят плоды в подходящее место, и только там поедают их, оставляя на этом месте семена.
Распространителями семян могут быть насекомые. Мелкие плоды и семена многих растений, особенно в тропических лесах, переносят муравьи. Например, муравьи перетаскивают семена трав с сочными придатками-выростами (рис. 5). Поедая сочные части растений, муравьи оставляют сухие семена в муравейнике или выбрасывают их неподалеку. Поэтому существуют растения, место обитания которых привязаны к муравейникам, часто к определённому виду муравьёв.
Рис. 5. Семена, распространяемые муравьями
Рис. 6. Недотрога мелкоцветковая и ее лопнувший плод
Примером сочного плода, разбрасывающего семена, является бешеный огурец (рис. 7).
|
Рис. 7. Бешеный огурец обыкновенный (Ecballiumelaterium)
В плодах этого растения за счёт процессов брожения образуется много газов. Семена находятся в насыщенной газом полужидкой мякоти. Если до такого плода дотронуться, то он лопается на конце, и струя жидкости, содержащей семена, вылетает на несколько метров.
Терминология
Определение
Диаспора - распространяемая единица (плод, семя, соплодие и т.п.)
Перенос диаспор при помощи ветра - анемохория
Перенос диаспор при помощи воды - гидрохория
Перенос диаспор при помощи животных - зоохория
Перенос диаспор на теле животных - эктозоохория
Перенос диаспор при их поедании - эндозоохория
Перенос диаспор при помощи муравьёв - мирмекохория
Перенос диаспор без посредников - автохория
Перенос диаспор при раскачивании растений - баллистохория
Перенос диаспор под действием силы тяжести (опадение) - барохория
Прорастание семян
У семян большинства растений имеется период покоя. В это время семена теряют много влаги (обезвоживаются); у них замедляется обмен веществ. Дыхание становится очень слабым.
Период покоя семян у ряда растений может продолжаться несколько лет.
Известны растения, у которых отсутствует период покоя семян: прорастание у таких растений возможно прямо внутри плода, находящегося на материнском растении. Продолжительность периода покоя может определяться наступлением условий, благоприятных для прорастания.
Семена некоторых растений не способны прорастать без яровизации.
Яровизация — период пребывания семян при определённых низких (часто отрицательных) температурах.
Условия прорастания семян
Многие тропические растения прорастают при температурах не выше 25оС (например, кофе, многие кактусы и орхидеи).
Растения субтропических областей прорастают, как правило, при температурах 10-15оС (например, огурец, помидор, баклажан).
Растения умеренной зоны прорастают при разных температурах. Одни прорастают при положительных температурах, другие — при температуре, превышающей определённую величину.
Так как семена при созревании обезвоживаются, запуск процессов обмена веществ, необходимого для роста, требует поглощения воды. Вода проникает в семена через семявход (микропиле). Семена набухают, при этом их масса и объём увеличиваются в несколько раз. Затем начинается развитие зародыша семени во взрослое растение.
|
Зародыш внутри семени лишён возможности фотосинтезировать и питается гетеротрофно готовыми органическими веществами эндосперма. Для получения энергии он использует дыхание, которое невозможно в отсутствии кислорода.
Прорастание семян
Различают два вида прорастания семян:
Первым начинает расти зародышевый корешок. Он разрывает семенную кожуру и выходит наружу. Так как он обладает положительным геотропизмом (направленный рост вниз), он растёт вниз и внедряется в почву. После этого он распрямляется и выносит вверх семя. Семенная кожура разрывается, и семядоли оказываются на свету. Они зеленеют и начинают фотосинтезировать. Растёт и зародышевый стебелёк, начинают образовываться настоящие листья (рис. 1).
Надземное прорастание характерно для двудольных растений.
Рис. 1. Надземное прорастание
При подземном прорастании семядоли не выносятся на поверхность (рис. 2). За счёт роста зародышевого стебелька на поверхности оказывается зародышевая почка, которая даёт начало листьям.
Такое прорастание наблюдается у однодольных, у которых при прорастании не образуется сильного главного корня, а образуется много мелких придаточных. Подземное прорастание так же наблюдается у растений с крупными тяжёлыми семядолями, например, у дуба.
Рис. 2. Подземное прорастание: А — зерновка злака; В — процесс прорастания.
Опыление и оплодотворение
Сложность статьи
Подготовиться к ЕГЭ
Жизненный цикл растения включает два поколения: диплоидного спорофита (диплобионта) и гаплоидного гаметофита (гаплобионта). В процессе эволюционного развития спорофит становился все крупнее и самостоятельнее, а гаметофит постепенно редуцировался.
Цветковые растения имеют микроскопический гаметофит, входящий в состав цветка (рис. 1):
|
Рис. 1. Микроскопические гаметофиты
Образование гамет у покрытосеменных растений
Половое размножение растений происходит с участием гамет.
Формирование мужских гамет
Тычинки являются мужскими органами цветка, и в них происходит образование и развитие мужского гаметофита. Также как и у голосеменных он представлен пыльцевым зерном.
Образование пыльцевых зёрен происходит в камерах пыльников из диплоидных стволовых клеток (рис. 2, А).
Стволовая клетка (2n) делится мейозом, образуя 4 гаплоидные микроспоры (n).
Ядро каждой микроспоры делится митозом, образуя два гаплоидных ядра: вегетативное (n) и генеративное (n).
Вокруг генеративного ядра концентрируется часть цитоплазмы, и формируется генеративная клетка (внутри вегетативной клетки).
На поверхности цитоплазматической мембраны микроспоры из содержимого пыльцевого мешка образуется очень прочная оболочка, нерастворимая в кислотах и щелочах.
Таким образом, каждое пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток и покрыто двумя оболочками.
В дальнейшем из генеративной клетки путем митоза образуются 2 спермия. Этот процесс может происходить позже, параллельно с прорастанием пыльцевого зерна при оплодотворении.
Множество пыльцевых зёрен составляет пыльцу растения. Пыльца созревает в пыльниках к моменту распускания цветка.
Развитие пыльцы приводит к разрастанию пыльцевых камер, их стенки разрываются и пыльца высыпается наружу.
Рис. 2. Схема развития мужского гаметофита (А) и женского гаметофита (Б):
Формирование женских гамет
В завязях пестика формируются семязачатки, или семяпочки (рис. 2, Б). У разных видов растений количество семязачатков варьирует от одного (вишня) до нескольких десятков (мак).
Семязачаток формируется из выростов стенки завязи.
Одним концом он прикреплён к стенке завязи, откуда в него входит проводящий пучок, поставляющий питательные вещества для его роста и развития. С другой стороны образуется отверстие — микропиле, или пыльцевход.
Внутри семязачатка из диплоидной стволовой клетки (2n) путем мейоза образуется гаплоидная мегаспора (n) и три направительных тельца.
Мегаспора дает начало женскому гаметофиту — зародышевому мешку, направительные тельца отмирают.
Формирование зародышевого мешка:
Ядро мегаспоры (n) делится митозом, образовавшиеся два ядра (n) расходятся к противоположным концам, но деления клетки не происходит — образуется двухъядерная клетка.
Ядра ещё дважды делятся митозом (образуется восьмиядерная клетка), в результате на каждом конце клетки образуется группа из 4 ядер.
По одному ядру из каждой группы перемещаются к центру, где сливаются и образуют диплоидное центральное ядро зародышевого мешка.
|
Вокруг ядер обосабливается цитоплазма и образуются отдельные клетки:
Таким образом, зрелый женский гаметофит покрытосеменного растения содержит всего 7 клеток: 6 гаплоидных и одну диплоидную.
После созревания гамет происходит опыление.
Опыление
Опыление — процесс переноса пыльцевого зерна на рыльце пестика.
Способы опыления (рис. 3):
Рис. 3. Способы опыления
Двойное оплодотворение
Гаметофиты вырабатывают разнообразные фитогормоны и ферменты, участвующие в оплодотворении.
В рыльце пестика содержится большое количество аминокислоты триптофана, а в пыльцевых зернах — фермент, превращающий ее в фитогормон ауксин (гормон роста).
При попадании пыльцевых зерен на рыльце пестика запускаются химические процессы, стимулирующие прорастание пыльцевого зерна: из вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка.
В начале образования пыльцевой трубки происходит деление генеративной клетки, в результате чего образуется два спермия. Они перемещаются по пыльцевой трубке по мере её роста, находясь около её растущего конца.
Пыльцевая трубка обладает ярко выраженным хемотропизмом в сторону возрастания концентрации ионов Ca2+. Концентрация ионов Ca2+ увеличивается от рыльца к завязи пестика. Еще большая концентрация отмечена в семязачатке и наивысшая — в зародышевом мешке.
Достигнув завязи, пыльцевая трубка растет по особой ткани и через пыльцевой вход (микропиле) проникает в семязачаток, а затем в зародышевый мешок.
После того как пыльцевая трубка внедрилась в зародышевый мешок, ее головка разрывается под действием ферментов и разницы в осмотическом давлении между пыльцевой трубкой и зародышевым мешком.
А далее происходит двойное оплодотворение (рис. 9). В зародышевый мешок попадают два спермия:
Рис. 9. Двойное оплодотворение
Клетки-спутницы и антиподы отмирают, а зигота, центральная клетка и клетки стенки семязачатка участвуют в образовании семени.
Зигота митотически делится и превращается в многоклеточный диплоидный зародыш, а триплоидная клетка, митотически делясь, превращается в триплоидное многоклеточное образование — эндосперм, питательную ткань для зародыша. В паренхиме эндосперма накапливаются крахмал, белки и жиры, для гетеротрофного питания зародыша.
В процессе оплодотворения происходит повышение синтеза ауксина в тканях цветка, что стимулирует разрастание завязи и других частей для формирования семени и плода.
Между опылением и оплодотворением проходит определенный промежуток времени: у некоторых растений 15 мин, у других — часы, недели и даже месяцы.
Процесс двойного оплодотворения у покрытосеменных растений открыл в 1898 году русский ботаник академик Сергей Гаврилович Навашин (рис. 10).
Рис. 10. Академик Сергей Гаврилович Навашин
|
|
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!