34

Фізіологія розмноження рослин

Ми розглянули всі етапи онтогенезу вищих рослин, за винятком етапу зрілості та розмноження. Протягом ювенільного періоду молоді рослини ростуть і розвиваються, створюючи потужну вегетативну масу і запас поживних речовин. Це дає їм можливість у певний відповідний момент часу сформувати органи розмноження, які живляться гетеротрофно.

Розмноження рослин – це фізіологічний процес відтворення собі подібних організмів, який забезпечує безперервність існування виду та розселення його представників у навколишньому просторі.

Способи розмноження у рослин

У рослин виділяють два способи розмноження: статевий, при якому новий організм розвивається в результаті злиття двох статевих (гаплоїдних) клітин – гамет; та безстатевий, коли нове покоління утворюється із соматичних (вегетативних) клітин.

Розрізняють дві форми статевого розмноження: 1) при якій новий організм виникає із заплідненої яйцеклітини (зиготи); або – 2) із незаплідненої яйцеклітини в результаті партеногенезу.

Розмноження шляхом розвитку заплідненої яйцеклітини характерне для всіх вищих та нижчих рослин. Важливим попереднім етапом цього способу розмноження є мейоз – складний поділ ядра, що забезпечує зменшення кількості хромосом удвічі. У вищих рослин він відбувається в статевих органах (квітах) і закінчується утворенням мікро- та мегаспор. З них формуються чоловічий та жіночий гаметофіти, які дають початок чоловічим та жіночим гаметам. Види, у яких існують окремо чоловічі та жіночі особини, називають роздільностатевими. Серед квіткових рослин є однодомні та дводомні види. В однодомних чоловічі та жіночі квіти утворюються на одній і тій же рослині, тоді як у дводомних одні рослини несуть лише чоловічі, а інші – лише жіночі квітки.

Безстатеве розмноження відбувається без утворення гамет, у ньому бере участь лише один організм. При безстатевому розмноженні новий організм розвивається зі спор, що утворюються на спорофіті, або із спеціалізованих чи неспеціалізованих частин тіла рослин. Даним способом відтворюється ідентичне потомство, єдиним джерелом генетичної мінливості служать випадкові мутації. Воно властиве споровим рослинам, які переважно мають більш-менш чітко виражене чергування двох поколінь – безстатевого диплоїдного (спорофіт) і статевого гаплоїдного (гаметофіт).

Таким чином, є дві форми нестатевого розмноження: 1) спороутворення (спорогенез) та 2) вегетативне розмноження.

Спорогенез – це процес утворення спор. Спорогенез, що проходить шляхом поділу клітин в органах нестатевого розмноження – спорангіях, характерний для нижчих рослин. В одноклітинних зелених водоростей окремі клітини можуть перетворюватися на спорангії. У вищих рослин розрізняють мікроспорогенез (утворення мікроспор) і мегаспорогенез (утворення мегаспор), які відбуваються у результаті двох послідовних поділів мейозу у спорангіях. Спорангій мохоподібних представлений коробочкою спорогонія. Спорангії папоротеподібних і насінних рослин розвиваються на споролистках або в їхніх пазухах. Більшість вищих рослин утворюють мікро- і мегаспорангії, в яких розвиваються відповідно мікро- та мегаспори. Мегаспорангій у насінних рослин звичайно називають нуцелусом, мікроспорангій – гніздом пиляка.

Вегетативне розмноження – це така форма нестатевого розмноження, при якій з частини материнського організму утворюються ідентичні йому за своїми спадковими ознаками нові особини. Іншими словами, це відтворення цілого організму з його вегетативних частин.

На думку В.Скрипчинського (1970-90), еволюція способів розмноження у рослин відбувалася так. Із форм, які розмножувалися простим поділом клітин, виникли спороутворювальні, а пізніше – здатні до статевого розмноження організми.

У результаті об’єднання безстатевого й статевого способів розмноження з’явились види з чергуванням поколінь. Згодом одне з поколінь стало домінуючим (у нижчих рослин це переважно гаметофіт, у вищих – спорофіт).

В анатомо-морфологічному відношенні процеси розмноження у більшості груп рослин вивчені досить детально, тоді як фізіологічна його основа недостатньо з’ясована. Перехід квіткових рослин від вегетативного розвитку і росту до генеративного – складний багатофазний процес.

• Статеве розмноження квіткових рослин