Životný cyklus rastliny pozostáva z troch po sebe nasledujúcich fáz:
- narodenie;
- development;
- reprodukcia.
Môže to byť jednoduché alebo zložité. Príkladom jednoduchého cyklu je chlorella, ktorá sa rozmnožuje spórami. Počas vývoja sa táto zelená riasa stáva schránkou pre 4-8 autospór, ktoré rastú vo vnútri organizmu matky a sú pokryté vlastnou membránou. Ale medzi rastlinami je bežnejší komplexný vývojový cyklus, ktorý pozostáva z 2-3 jednoduchých.
Funkcie životného cyklu rastlín
Dôležitou vlastnosťou všetkých živých vecí je schopnosť rozmnožovania. Spôsob reprodukcie prebieha:
- sexuálne (hry);
- asexuálne (spóry);
- vegetatívna (časť tela).
V zložitých cykloch počas sexuálneho rozmnožovania existuje vždy niekoľko oddelených fáz gaméty a zygoty. Gameta je zrelá pohlavná bunka s haploidnou (obyčajnou) sadou chromozómov. Zygota s diploidným (dvojitým) súborom vzniká spojením dvoch gamét. Zygota sa vyvinie na sporofyt, ktorýprodukuje haploidné spóry. Zo spór - gametofyt, ktorý je samčí a samičí.
Môžeme si napríklad vziať izosporóznu papraď, ktorá má dve formy jedincov - samotnú papraď (sporofyt) a jej rast (gametofyt). Klíčok je potomstvom dospelých papradí. Existuje veľmi krátko, no podarí sa mu porodiť jediného veľkolistého jedinca. Životný cyklus rastliny v dôsledku tejto vlastnosti reprodukcie pozostáva zo striedania generácií: od dospelej paprade k rastu a opäť k dospelej paprade.
Metódy reprodukcie
Väčšina rastlín sa rozmnožuje sexuálne. V tomto prípade sa po oplodnení a spojení gamét (syngamia) vytvorí nový organizmus zo zygoty. Partenogenéza - rozmnožovanie bez oplodnenia - sa vzťahuje aj na sexuálnu metódu: dcérsky organizmus sa tvorí z izogaméty, čím sú izogaméty a spóry príbuzné. Sexuálne rozmnožovanie sa takmer vždy kombinuje s inými metódami - vegetatívnymi alebo asexuálnymi, pretože samo sa vyznačuje nízkou produktivitou.
Zároveň sa tento spôsob a nepohlavné rozmnožovanie nachádza v papraďorastoch av spojení s vegetatívnym variantom - v niektorých riasach. V semenných rastlinách dochádza k tvorbe zárodočnej bunky z jednej dcérskej zygoty, v dôsledku čoho sa tento proces podobá skôr rozmnožovaniu ako rozmnožovaniu.
Pri nepohlavnom rozmnožovaní vznikajú zoospóry - bunky bez bunkovej steny, ktoré sú u mnohobunkových rastlín v špeciálnych sporangiách anepohyblivé bunky - aplanospóry. Nezávisle je tento spôsob reprodukcie v prírode veľmi zriedkavý. Zvyčajne sa kombinuje so sexuálnym alebo vegetatívnym.
Existujú 2 typy spór: mitospóry, ktoré sa vyskytujú pri nepohlavnom rozmnožovaní, a meiospóry, ktoré vznikajú pri pohlavnom rozmnožovaní. Mitospóry sa objavujú mitózou, výsledkom čoho je jedinec podobný matke. Meiospóry vznikajú meiózou počas klíčenia zygoty alebo v sporangiách. Väčšina rastlín sa vyznačuje oboma spôsobmi rozmnožovania, vďaka čomu sa získavajú dve rôzne formy jedincov.
Metóda vegetatívneho rozmnožovania
Pri vegetatívnom variante rozmnožovania dochádza k deleniu na akinéty - hrubostenné bunky. Spočíva v oddelení nejakej jeho časti od materského lúhu - plodiska alebo tela. Niektoré nižšie rastliny sa rozmnožujú týmto spôsobom, vrátane sargasso, hnedých a červených rias. Aj kvitnúce rastliny, ako napríklad žaburinka, sa rozmnožujú vegetatívne. Niektoré z nich tvoria plodové puky, ktoré padajú na zem a tam sa zakoreňujú. Tiež púčiky sa môžu rozvetviť a oddeliť od materskej rastliny. V krytosemennej skupine rastlín je vývoj výhonkov pod zemou z podzemku veľmi bežný.
Rozmnožovanie rastlín
Jednou z posledných fáz rozmnožovania je rozmnožovanie rastlín. V prírode môžu existovať 3 možnosti usadzovania: embryá, spóry a semená. Vo veľmi zriedkavých prípadoch môže dôjsť k šíreniu pomocou zygot. Viac K. Linné spájal distribúciu semien a spór s myogamnými a fanerogamnými rastlinami. Druhý typ zahŕňal skupinu nahosemenných a krytosemenných a prvý typ zahŕňal všetky ostatné skupiny vrátane rias, machov a papradí.
Metódy rozmnožovania rastlín prešli dlhou evolučnou cestou od vegetatívnej k asexuálnej a sexuálnej. Teraz rozdelenie rastlín na spórové a semenné rastliny nie je spojené s distribúciou, ale s rozmnožovaním. Metóda semien vyniká v samostatnej skupine, pretože sa považuje za kombináciu rozmnožovania spórami a gamétami. Rozmnožovanie semien zahŕňa niekoľko fáz: tvorbu zygot, gamét, spór, embryí a semien, ako aj rozširovanie rastlín.
Striedanie generácií
Život rastlín v podobe dvoch rôznych generácií môže mať rôzne názvy: zmena foriem vývoja, striedanie generácií atď. Zmena veľkej paprade a klíčka v prípade izosporóznej paprade je príklad striedania generácií, poznačených fázami dospelého stavu jednotlivých foriem. Tieto dve formy sú vo vzhľade také odlišné, že je ťažké v nich rozpoznať rovnakú rastlinu. Rast papradia je veľmi ťažké vidieť voľným okom. U krytosemenných rastlín je analógom výrastku embryonálny vak, ktorý je extrémne malý a skrytý v hĺbke kvetu. Medzi niektorými skupinami rias majú tieto formy jedincov podobný vzhľad, ale úplne sa líšia biologickými vlastnosťami. K striedaniu generácií dochádza takmer u všetkých vyšších rastlín a evolučne vyvinutých rias.
Životné cykly vyšších rastlín
Životný cyklus vyšších rastlín, s výnimkou machorastov, sa vyznačuje tým, že gametofyt je slabo vyvinutý a sporofyt zaberá väčšinu životného cyklu. Rastliny machorastov sa vyznačujú tým, že sporofyt sa vyvíja vo vnútri ženského pohlavného orgánu a je v nepretržitom spojení s gametofytom. V prípade listnatých machov to vyzerá ako schránka spór vyrastajúca z vrcholu gametofytu.
Ostatné vyššie rastliny majú výrazné sporofyty, čo sú veľké a zložité mnohobunkové organizmy s orgánmi, ako sú listy, stonky a koreňové systémy. Väčšina rastlín, na ktoré si človek spomenie, keď sa povie prasličky, paprade alebo iné skupiny, sú sporofyty.
Životné cykly kvitnúcich rastlín
Najprogresívnejšie z hľadiska evolúcie sú kvitnúce rastliny. Životný cyklus kvitnúcich rastlín je charakterizovaný skutočnosťou, že embryo je často schopné vyvinúť sa z neoplodneného vajíčka (apomixis). Prevládajúcou formou kvitnúcich rastlín je heterosporózny sporofyt, čo je rastlina s listami a stonkou. Samčí gametofyt je zastúpený peľovým zrnkom a samičí gametofyt zárodočným vakom (vyvíja sa rýchlejšie ako u nahosemenných). Orgánom pohlavného aj nepohlavného rozmnožovania je upravený výhonok - kvet. Základy semien sú chránené stenami vaječníka. Životný cyklus vývoja rastlín tejto skupiny sa končí po oplodnení a vytvorení semena, v ktorom má embryo zásobu živín a nezávisí odvonkajšie faktory.
Životné cykly nahosemenných a krytosemenných
Skupina nahosemenných rastlín zahŕňa zástupcov ihličnatých stromov a kríkov. Väčšina z nich má upravené ihlicovité listy. Životný cyklus gymnospermov sa líši v tom, že mikrospóry (peľ) sa tvoria v malých samčích šiškách (prašníky) a megaspóry - u žien (vajíčky). Samčí gametofyt sa tvorí z mikrospór a samičí gametofyt z megaspóry. Životný cyklus rastliny z tejto skupiny sa líši v tom, že k oplodneniu dochádza pomocou vetra, ktorý do vajíčok dodáva peľ. Potom sa vo vajíčku začne vyvíjať embryo, z ktorého sa vytvorí semeno. Leží na šupinkách semien a nie je ničím zakrytá. Semeno produkuje nový sporofyt, z ktorého vyrastá nová rastlina.
Životný cyklus krytosemenných rastlín sa líši v tom, že táto skupina má kvet, v ktorom sa tvoria spóry a dochádza k oplodneniu gametofytov a vývoju semien. Zvláštnosť tejto skupiny je v ochrane semien, ktoré sú ukryté vo vnútri plodov a chránené pred vplyvmi vonkajšieho prostredia.
Životný cyklus spórových rastlín
Výtrusné rastliny nekvitnú, preto sa nazývajú aj nekvitnúce. Dodávajú sa v dvoch kategóriách:
- vyššie (paprady, prasličky, machy, palice);
- nižšie (riasy, lišajníky).
Životné cykly spórových rastlín môžu v závislosti od druhu prebiehať sexuálne alebo nepohlavne. Nie súschopné pohlavného rozmnožovania bez účasti vodného prostredia. Gametofyt sa používa na sexuálne rozmnožovanie a sporofyt sa používa na nepohlavné rozmnožovanie. Existujú dve podskupiny spórových rastlín: haploidné a diploidné. Do haploidnej podskupiny patria machy, prasličky a paprade, v ktorých je gametofyt vyvinutejší a sporofyt sa tvorí vo forme výrastku. Haploidná podskupina sa líši tým, že sporofyt má v nej podriadené postavenie.
Životné cykly rastlín: schémy
Machy sú zástupcovia primitívnych druhov vyšších rastlín. Majú veľmi podmienené rozdelenie tela na stonku a listy namiesto koreňov - vláknité rizoidy. Rastú na močaristých, vlhkých miestach a veľmi silne odparujú vlhkosť. Rozmnožujú sa pohlavne, sporofyt závisí od gametofytu, spóry sa tvoria v špeciálnej schránke, ktorá sa nachádza nad gametofytom a je s ním spojená.
Zástupcovia papraďorastov majú veľké perovité listy (na spodnej strane sa nachádzajú sporangie). Rastlina má výrazný koreňový systém a list je vlastne vetvový systém nazývaný vňať alebo predras. Životný cyklus rastliny zo skupiny papraďorastov pozostáva z dvoch fáz: sexuálnej a nepohlavnej.
Sexuálna fáza nastáva za účasti gamét a asexuálnych - spór. Asexuálna generácia začína diploidnou zygotou a sexuálna generácia začína haploidnou spórou. Hlavnou súčasťou je zmena týchto fázslučka.
