5. Понятие о спорофите и гаметофите, жизненном цикле.

У растений между бесполым и половым размножением существует прямая связь. Она заключается в том, что при развитии на определенном этапе растения образуют споры, т.е. размножаются бесполым путем, а на другом - с помощью половых клеток - гамет, т.е. половым способом. Поэтому у растений различают две стадии в развитии. В жизненном цикле каждого растения, имеющего половое размножение, существует смена ядерных фаз — гаплоидной и диплоидной. Переход от гаплоидного состояния к диплоидному происходит в результате полового процесса при образовании зиготы; от диплоидного к гаплоидному — в результате мейоза обычно при спорообразовании. Оплодотворение и мейоз взаимосвязаны, это две стороны жизненного процесса, поддерживающие постоянство числа хромосом.

Соотношение гаплоидной и диплоидной фаз варьирует у разных групп. У ряда водорослей зигота — единственная диплоидная клетка; она сразу же делится мейотически, восстанавливая гаплоидное состояние организма.

Спорофит (2n) – это особь или часть особи, развивающаяся из зиготы и формирующая споры.

Гаметофит (n) - это особь или часть особи, развивающаяся из спорыы и формирующая гаметы.

Чередование спорофита и гаметофита и составляет жизненный цикл растения.

Жизненный цикл – это свойственная данному виду последовательность развития от того или иного этапа до его повторения.

Общая схема жизненного цикла.

Спорофит (2n) мейоз споры (n) гаметофит (n)

антеридии (n) архегонии (n)

сперматозоиды (n) яйцеклетка (n)

зигота (2n)

Диплоидные стадии развития организма называются диплофазой, гаплоидные - гаплофазой.

6. Основные жизненные циклы растений.

У высших растений и ряда водорослей происходит чередование поколений — бесполого (спорофита) и полового (гаметофита). На диплоидном спорофите за счет мейотического деления образуются гаплоидные споры. Из споры развивается гаплоидный гаметофит, производящий гаплоидные гаметы. При их слиянии в зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом. Из зиготы вновь развивается диплоидный спорофит.

Если спорофит и гаметофит морфологически одинаковы, то происходит изоморфное чередование поколений, если различны — гетероморфное. У водорослей существуют оба типа чередования, у высших растений — только гетероморфное.

У высших растений эволюция жизненного цикла шла в двух направлениях, либо в сторону доминирования и преобладания гаметофита (у моховидных), либо в сторону доминирования и преобладания спорофита (плауновые, хвощевидные, папоротникообразные, от последних произошли семенные растения - голосеменные,

а от них покрытосеменные).

У высших споровых растений процесс размножения зависит от воды. Эволюция жизненного цикла шла на преобладание спорофита у большинства растений не случайно и связана с тем, что у наиболее высокоорганизованных - семенных растений процесс размножения перестал зависеть от воды. Яйцеклетка развивается на материнском растении. Спермии попадают к яйцеклетке с помощью различных внешних природных факторов (ветра, насекомых и т.д.) к которым приспособлено растение. Мужской гаметофит развивается внутри микроспоры - пыльцы. Он состоит всего из небольшого числа клеток, две из которых являются мужскими гаметами -

спермиями. Оплодотворение у цветковых см. соответствующий раздел. После двойного оплодотворения из семязачатка (семяпочки) развивается семя.

Используемая литература:

Андреева И. И., Родман Л.С. Ботаника: учеб. пособие. - М.: КолосС, 2005. - 517 с.

Серебрякова Т.И., Воронин Н.С., Еленевский А.Г. и др.. Ботаника с основами фитоценологии : анатомия и морфология растений: учебник. - М. : Академкнига, 2007. - 543 с.

Яковлев Г.П., Челомбитько В.А., Дорофеев В.И. Ботаника: учебник. - Спб: СпецЛит, 2008 г. – 687 с.