Вегетативное размножение

Данных о возможности вегетативного размножения вельвичии удивительной нами в литературе не встречено.

Бесполое размножение

Лет с 20 вельвичия способна давать потомство.Это растение двудомное, мужские и женские шишки располагаются на разных особях.

На мужском растении (рис.29 – 5) мужские шишки собраны группами(рис.29 – 6) и находятся на верхушках дихотомических разветвлений общей оси, выходящей из пазухи листа. На оси мужской шишки, парами, друг над другом расположены кроющие листья. В пазухе каждого кроющего листа находится микростробил = «цветок» (рис.29 – 7) , состоящий из 6 микроспорофиллов, сросшихся основаниями нитей в короткую трубку.

Они окружены 4-мя чешуйками ="околоцветником". Две из них, боковые, маленькие, а две другие, медианные, более крупные. Каждый микроспорофилл вверху несёт по 1 трехгнёздному синангию, каждое гнездо которого открывается радиальной трещиной. В центре собрания микроспорофиллов находится недоразвитая семяпочка с блюдцевидно расширенной наверху микропиллярной трубкой. Наличие рудиментарного семязачатка свидетельствует об обоеполости стробилов предков вельвичии. Микроспоры (рис.29 – 8) начинают прорастать ещё внутри микроспорангия, давая чрезвычайно редуцированный мужской заросток.

На женском растении (рис.29 – 1) женские шишки собраны также группами на общей оси, выходящей из пазухи листьев. В нижней части отдельной шишки (рис.29 – 2) на её оси расположены бесплодные чешуи (кроющие листья) сидящие накрест супротивно. Шишки, таким образом, четырехгранные. В пазухе каждой кроющей чешуйки находится семяпочка (рис.29 – 3), окружённая 2 сросшимися листочками, имеющими на спинках по 1 крыловидному выросту. Эти листочки срастаются между собой и обрастают семяпочку, образуя "околоцветник". Некоторые ботаники рассматривают его как наружный интегумент (рис.29 – 3п). Внутренний интегумент (рис.29 – 3и) вытянут наверху в длинную микропилярную трубочку. Середина семяпочки занята нуцеллусом(рис.29 – 3нц). В нуцеллусе обычным путем формируются 4 мегаспоры.

Половое размножение

При прорастании микроспоры клеток не образуется, заросток представлен ядрами, свободно лежащими в цитоплазме. Первыми отчленяются проталлиальное ядро (рис.29 – 8а,9а) и антеридиальное ядро (рис.29 – 8б), коротое делится (рис.29 – 9) и даёт два ядра:вегетативное = ядро пыльцевой трубки (рис.29 – 9б) и генеративное = спермагенное ядро (рис.29 – 9в) . В таком трехъядерном состоянии микроспора переносится на семяпочку. Опыление происходит ветром и, предположительно, насекомыми.

Из нижней мегаспоры(рис.29 – 3м) образуется редуцированный женский заросток.Архегониев на нем не образуется. Заросток = женский гаметофит (рис.29 – 4) представлен большим числом ядер свободно расположенных в цитоплазме разросшейся мегаспоры.

Ядра, первоначально распределённые по всему заростку, впоследствии скучиваются в нижней его части по 10–12 штук в группе. В это время между группами ядер появляются клеточные перегородки, и ткань заростка приобретает клеточную стркутуру. Затем ядра сливаются, и клетки снова становятся одноядерными.

В верхней части заростка происходит аналогичный процесс, только число ядер в каждой группе меньше (2–3). В конечном итоге они также сливаются и, и возникают одноядерные клетки. Далее клетки, расположенные в верхней части заростка, вытягиваются в так называемые проталлиальные трубки. Проталлиальные трубки растут вверх, внедряясь в ткань нуцеллуса. Иногда ядра проталлиальной клетки не сливаются. Многие учёные считают проталлиальные клетки многоядерными яйцеклетками.

Из микропилярной трубки выделяется капелька сахаристой жидкости. Попав на верхнюю, расширенную часть микропилярной трубки, проросшая микроспора прилипает к ней. По мере усыхания сахаристой жидкости ещё трехядерная микроспора спускается вниз по длинной трубке и достигает нуцеллуса.Затем микроспора развивает пыльцевую трубку, которая врастает в ткань нуцеллуса и сливается с проталлиальной трубкой. В пыльцевой трубке спермагенноеядро делится, образуя 2 спермия. В месте соприкосновения пыльцевой и проталлиальной трубок их оболочка растворяется, и один из спермиевсливается с одним из ближайших ядер проталлильной трубки. После оплодотворения ядра зигота на своём пути в женский гаметофит переходит из пыльцевой трубки в проталлиальную. В развитии зародыша нет свободной ядерной стадии. Клетки нижней части заростка по мере развития зародыша усиленно делятся, образуя новые питательные клетки. Увеличивающийся зародыш продвигается в ткань заростка, используя звключённые в его клетках запасные питательные вещества.

Зрелый зародыш(рис.29 –10) окружен эндоспермом (заростком) и имеет 2 семядоли(рис.29 – 10с),подсемядольное колено(рис.29 –10пс), первичный корень(рис.29 –10к) и ножку(рис.29 –10н). Семя окружно крылатым сухим наружным покровом "околоцветником", далее располагается тонкая оболочка – интегумент и сочная ткань – перисперм или нуцеллус.

При прорастании (рис.29 –11) ножка остаётся в семени, всасывая питательные вещества из эндосперма и перисперма. Первым появляется корешок (рис.29 –11к), затем подсемядольное колено с2семядолями. Семядоли (рис.29 –11А) развёртываются.Почка, увеличиваясь в размерах, развивает 2 листа (рис.29 –11Б), расположенные наперекрёст семядолям. Семядоли вскоре отмирают, а первые 2 настоящих листа сохраняются в течение всей жизни.

Взрослая вельвичия в хороший год даёт до 10 тысяч семян. Но половина оказываются невсхожими. Из оставшейся половины четыре пятых съедается грызунами или портится грибом аспергиллом. Остаётся тысяча семян. А всходов почти нет. Во всяком случае, рядом с родительским растением. Но ведь где-то когда-то прорастают семена и всходы дают. Свидетельство сказанному – группы взрослых вельвичий одного возраста.

Проследили, как и где прорастают семена. В туманные утренние часы или после дождей семена намокали и вот-вот должны были наклюнуться. Увы, вместо этого они начинали распространять вокруг себя отвратительный запах мышиного помёта. Казалось, что семена загнили. На самом же деле ничего страшного с ними не случилось. Просто начал вымываться амид – вещество, мешающее до нужной поры семенам прорастать. Онто и пахнет. Если бы весь амид был выщелочен из семян, они проросли бы дружно и быстро, но для этого требуется много воды, по 5 ведер воды на 1 квадратный метр почвы.

В Намибе такое случается редко. Для этого дожди должны лить дня 2–3. Зато уж если польют, то пустыня расцветает. Семена вельвичии при этом прорастают за 2 дня. Главный корешок начинает расти с фантастической скоростью – по 2 мм в час. В пустыне промедление смерти подобно. Дождевая влага испарится быстро, и упустить её нельзя.

Вельвичию часто культивируют воранжереях, что, однако, требует со стороны садоводов большого искуства и умения.