63. Размножение и репродукция: определение, значение, формы. Бесполое размножение зооспорами или спорами. Вегетативное размножение, его суть, способы, значение. Половое размножение, его типы.

Каждое растение, достигнув определенного возраста, приступает к размножению, т. е. к воспроизведению себе подобных особей. Как у всякого живого организма, способность растения к размножению обеспечивает сохранение и увеличение численности видов. Различают три способа размножения растений: собственно бесполое, вегетативное и половое. В процессе исторического развития растительного мира бесполое размножение возникло раньше полового и вегетативного.

Собственно бесполое размножение — это размножение растений при помощи спор — репродуктивных гаплоидных клеток, способных при отделении от материнского растения, без слияния с другими клетками, прорастать и образовывать новые особи, которые сходны (у низших) или не сходны (у высших) с материнской. Оболочка, покрывающая спору, утолщена неравномерно и через слабо утолщенные места происходит прорастание протопласта, богатого питательными веществами. Споры бывают неподвижные, бесжгутиковые — апланоспоры, которые не передвигаются самостоятельно, а переносятся ветром, водой, животными или человеком, и подвижные — зооспоры низших растений и некоторых грибов, передвигающиеся в воде при помощи жгутиков — внешних нитевидных органелл, совершающих колебательные движения. Образуются споры в специальных структурах — спорангиях, а зооспоры — в зооспорангиях.

Спорами воспроизводятся низшие организмы, а у высших растений размножение спорами связано с половым размножением в закономерном цикле воспроизведения. Биологическая особенность бесполого размножения заключается в том, что для обеспечения размножения споровые растения образуют колоссальное количество спор, но лишь небольшой процент их прорастает, а основная масса гибнет в неблагоприятных условиях.

При вегетативном размножении новые особи развиваются из отдельных вегетативных органов или частей тела. Вегетативное размножение осуществляется благодаря способности растений к регенерации — восстановлению из части тела целого организма, сходного с материнской особью. У низших растений размножение может происходить путем амитоза — прямое деление одноклеточного организма на две клетки (одноклеточные водоросли), путем отделения кусочков от многоклеточного слоевища (многоклеточные водоросли, лишайники) или частями грибницы (большинство грибов). Дрожжевые грибы размножаются вегетативным почкованием. У высших растений вегетативное размножение распространено очень широко и способы его чрезвычайно разнообразны: посредством вегетативных органов, их частей или видоизменений . Вегетативное размножение может быть естественным — в природных условиях, и искусственным, когда растения вегетативно размножает человек. Биологическая особенность вегетативного размножения заключается в том, что полученное потомство полностью сохраняет черты исходного растения. Потомство растений, размноженных вегетативным способом (черенками, клубнями, луковицами и т. д.), называется клоном. Особи клона обычно отличаются большей однородностью, что используется для сохранения сортовых особенностей. Большое разнообразие способов вегетативного размножения наблюдается у цветковых растений. Дикорастущие растения размножаются корневищами, луковицами, клубнями, клубнелуковицами, усами, плетями, корневыми отпрысками, делением кустов и др. При помощи корневищ вегетативно размножаются очень многие многолетние дикорастущие травы (например, пырей, тростник, бамбук, ирис, ландыш, мать-и-мачеха, тысячелистник). Наземными укореняющимися, ползучими побегами-усами размножаются земляника, лапчатка, будра, камнеломка и др. Корневыми отпрысками, или корневой порослью, образующейся из придаточных почек корней, размножаются вишня, акация, сирень, клен и др. В практике плодоводства широко применяется искусственное размножение прививками, или трансплантацией, когда черенок или почка одного растения — привой, пересаживается на другое — подвой. При условии совмещения камбия привой приживается и формирует систему побегов за счет корневого питания от подвоя. Многие растения человек размножает отводками, делением куста и черенками. В настоящее время все шире в селекции, семеноводстве, растениеводстве применяются такие методы вегетативного размножения, как культура тканей и культура протопластов. Они обеспечивают оздоровление растений и повышение коэффициента размножения.

Половое размножение - наиболее совершенный способ размножения растений. Он присущ и низшим, и высшим растениям, хотя у некоторых водорослей и несовершенных грибов половое размножение не установлено. Сущность полового размножения заключается в слиянии, или копуляции, женской и мужской гаплоидных половых клеток — гамет с образованием диплоидной зиготы, дающей начало новому организму. Происходит соединение наследственных особенностей материнской и отцовской особей, вследствие чего потомство сочетает в себе признаки и свойства двух родительских форм. Такое потомство получается более разнообразным, жизнеспособным и лучше приспосабливается к различным условиям. В этом заключается биологическое значение полового размножения. У семенных растений половое размножение способствует образованию в потомстве большого количества семян, при помощи которых растения расселяются и размножаются. У растений и грибов существует несколько типов полового процесса: изогамия, гетерогамия, оогамия, гаметангиогамия, зигогамия, соматогамия. При изогамии, характерной для некоторых водорослей и грибов, происходит соединение двух подвижных и морфологически одинаковых гамет. В случае гетерогамии, присущей некоторым зеленым и бурым водорослям, сливаются две подвижные, но различные по величине гаметы: женская — крупная, мужская — более мелкая. Оогамия — наиболее совершенный половой процесс, свойственный не только многим низшим, но и высшим. При оогамии мужские и женские гаметы резко отличаются по форме, величине и физиологическим особенностям. Половые клетки образуются и развиваются в специальных органах — гаметангиях, имеющих характерное для определенных групп растений строение. Женская гамета — яйцеклетка — крупная, неподвижная клетка, которая развивается в оогониях или архегониях. Мужские гаметы многочисленные, очень мелкие, своеобразной формы, развиваются в антеридиях, подразделяются на подвижные сперматозоиды (у низших, высших споровых) и неподвижные спермии (у цветковых). При гаметангиогамии (конъюгации) сливаются протопласты + и — гаметангиев, при зигогамии у грибов сливается содержимое двух одно- или многоядерных клеток мицелия, не дифференцированных на гаметы; при соматогамии сливаются протопласты вегетативных гаплоидных клеток. Сформировавшаяся после оплодотворения зигота может находиться определенное время в стадии покоя, может сразу прорастать в новую особь или образовывать зооспоры, прорастающие в новые особи.