38. Особливості розмноження рослин: нестатеве, статеве, вегетативне

Розрізняють три типи розмноження - статеве, нестатеве та вегетативне.
Статеве розмноження відбувається за допомогою спеціалізованих статевих клітин. Чоловічі статеві клітини мають назву спермії, або сперматозоїди, а жіночі - яйцеклітини. У вищих рослин чоловічі й жіночі статеві клітини утворюються у спеціалізованих генеративних органах. Як ми вже зазначали, у квіткових рослин до генеративних органів належить квітка.
Під час злиття чоловічої та жіночої статевих клітин утворюється запліднена яйцеклітина - зигота. Саме із зиготи розвивається новий організм.
Статеві клітини несуть набір спадкової інформації організму. Отже, їхнє призначення - передача спадкової інформації про ознаки і властивості організму від особин батьківського покоління до нащадків. Під час злиття статевих клітин (спермія та яйцеклітини) у зиготі поєднується спадковий матеріал обох батьківських особин.
Слід зазначити, що багато видів рослин одночасно із статевим розмноженням можуть розмножуватись нестатево та вегетативно.
Нестатеве розмноження здійснюється окремими нестатевими клітинами. Наприклад, водорості та вищі спорові рослини розмножуються спорами. Спора - це окрема нестатева клітина, оточена захисними оболонками.
Спори різних організмів відрізняються формою, розмірами, способом пересування тощо. У водоростей спори можуть бути як рухомими, так і нерухомими. У вищих спорових рослин (мохів, хвощів, папоротей, плаунів) спори лише нерухомі. Рухомі спори мають джгутики, за допомогою яких вони пересуваються. Проте оболонки цих спор не досить щільні, і тому вони не можуть тривалий час зберігати життє-
здатність. Нерухомі спори поширюються лише пасивно - водою, вітром, за допомогою тварин. Завдяки цьому організми розселяються на значні відстані. Зазвичай нерухомі спори мають щільні оболонки, які надійно захищають розташовану всередині спори клітину. Потрапивши у сприятливі умови (вологе середовище, певна температура), спора проростає - з неї утворюється нова особина.
Багатоклітинні організми здатні розмножуватись і вегетативно.
Вегетативне розмноження рослин здійснюється різними способами (мал. 90). Воно відбувається завдяки здатності рослин до регенерації. Вегетативно розмножуватися можуть майже всі рослини.

37. Вищі спорові рослини, особливості будови і розмноження.

Вищі спорові рослини, на відміну від нижчих, мають тіло, почленоване на органи, та тканинну будову. Органи розмноження у них багато­клітинні.

Вважають, що життя з’явилось у воді, а перші рослини — водорості. Вони розвивались, урізноманітнювались. У прибережних мулистих частинах водойм, що часто пересихали, склалися умови для виходу рослин на суходіл. Перші рослини суходолу належать до відділу Риніофіти. Це вимерлі рослини, про них відомо дуже мало. Їх тіло складалося з підземної (ризоїди) та надземної частин. Розмножувались вони спорами. Виникли від зелених водоростей 400 млн років тому.

Вищі спорові рослини (відділи Мохоподібні, Плауноподібні, Хвощеподібні, Папоротеподібні) мають чергування поколінь. Це означає, що вжиттєвому циклі чергуються особини нестатевого (спорофіт) та статевого (гаметофіт) поколінь. Статеві органи розвиваються на статевому поколінні. Чоловічі статеві органи — антеридії —утворення овальної форми, усередині яких розвиваються рухливі сперматозоїди (джгутикові чоловічі статеві клітини); жіночі статеві органи — архегонії, колбоподібної форми, у них розвивається нерухлива жіноча статева клітина — яйцеклітина. Для запліднення сперматозоїд повинен потрапити в зовнішнє середовище і запліднити яйцеклітину, що знаходиться всередині архегонію.

Для переміщення сперматозоїда необхідна вода. Із заплідненої яйце-клітини утворюється зародок. Він проростає і перетворюється на дорослу особину нестатевого покоління (спорофіт), яка розмножується спорами, що утворюються на ній у спорангіях. Особини статевого і нестатевого покоління дуже відрізняються між собою за будовою.

Розселяються мохи, плауни, хвощі та папороті за допомогою спор. Поширені вони в різних кліматичних зонах. Однак більшість мешкає на вологих ділянках суходолу, бо для статевого розмноження їм необхідна вода. Проте певні види цих рослин трапляються і в сухих борах, і навіть у пустелях.

36. Особливості будови покритонасінних

Покритонасінні – відділ вищих насінних рослин, деревовидні або

трав’янисті з добре розвиненими і різноманітними коренями, стеблами і

листками. У квіткових існує цілий ряд особливостей будови – значних

ароморфозів:

- З’являються нові органи: квітка і плід.

- Насіння формується з насінних зачатків, захищених стінками зав’язі, що

перетворюються в оплодень, тому назва – покритонасінні.

- Маточка з зав’язью, стовпчиком і приймочкою, плід, який розвивається з

зав’язі властиві тільки покритонасінним. 

Добре розвинена оцвітина і справжні квітки (звідси назва – квіткові). 

Гаметофіт редукований до кількох клітин що прискорює його розвиток. 

Жіночий гаметофіт – восьмиядерний зародковий мішок.

Чоловічий гаметофіт – пилкове зерно, складається з 2 клітин –

вегетативної і генеративної.

Утворенню насіння передують запилення квіток і подвійне запліднення:

один спермій запліднює яйцеклітину, другий – вторинне ядро зародкового

мішка. Запліднення завершується утворенням зав’язі плоду з насінного

зачатка насінини, з зиготи – зародка насінини, з заплідненого вторинного

ядра – вторинного ендоспперму, що утворений тканиною з триплоїдним

набором хромосом. Триплоїдність ядер ендосперму, яка несе батьківську і

материнську спадкову інформацію, підвищує життєвість молодої рослини.

Для запилення, поширення плодів і насіння у квіткових рослин є

різноманітні пристосування. Для цих рослин характерна найвища і

найскладніша будова вегетативних органів, що дає їм можливість

максимально пристосуватись до навколишнього середовища. У них добре

розвинена провідна система, яка поєднує надземні і підземну частини (у

деревині – наявність справжніх судин – трахей). Більшість з них

автотрофи, але є і вторинні – гетеротрофи: комахоїдні рослини (росичка,

пухирник). Багато видів позбавлені хлорофілу і ведуть частково (омела)

або повністю паразитичний спосіб життя (павутиця).

Відділ Покритонасінні налічує близько 200000 видів. Поділяються на 2

класи: односім’ядольні та двосім’ядольні.

Особливості поширення:

- Вони найбільш поширені на Земній кулі.

- Число видів квіткових рослин більше ніж у п’ять разів переважає

загальну кількість багатоклітинних рослин.

- З’явилися наприкінці юрського періоду і до середини крейдяного

періоду, зайняли панівне положення серед іншої флори.

- Різноманітність і поширеність зумовлені здатністю переносити різне

освітлення і сухість повітря. Цьому сприяють розвинуті органи,

особливості їх анатомічної будови та функціонування.

- Будь-яка життєва форма рослини має основні органи – корінь, стебло,

листки і їх видозміни, а також квітки, насіння, плоди.

- Хороша пристосованість до різних умов існування (рослини пустель,

тропіків, вологих місць).

- Адаптація до функціонування в істотно відмінних ґрунтових умовах

(рослини. Що живуть на скелях, у тундрі і на засолених ґрунтах).

35. Суть і значення систематики рослин.

На Землі існує величезна різноманітність видів тварин і рослин. Кожний вид добре пристосований до умов існування. Наприкінці XVII — на початку XVIII ст. уявлення про різноманітність рослин і тварин надзвичайно розширилися. Натуралісти описували все нові і нові форми рослин і тварин. Назріла потреба систематизувати знання, розробити класифікацію рослинного і тваринного світу.

Систематика рослин — це розділ ботаніки, який вивчає різноманітність організмів і установлює філогенетичні зв'язки між таксонами. Завданням систематики є описування і класифікація рослин. У групи рослини об'єднують за подібними ознаками і походженням. Основними систематичними одиницями є вид, рід, родина, порядок, клас, відділ.

Перші системи були примітивними: види описувались за абеткою; з погляду корисності чи шкідливості для людини; групувалися за довільними ознаками. Наприклад, у середньовічних "травниках" рослини поділяли на такі, що давали їстівні плоди, волокно або деревину; цибулинні рослини, запашні тощо. Зрозуміло, що такі штучні, вузько практичні класифікації не могли дати загального уявлення про всю різноманітність органічного світу.

Відомий шведський натураліст К. Лінней (1707—1778), спираючись на досвід своїх попередників і численні факти, завершив штучну систематику організмів і побудував систему, яку сформулював у працях "Класи рослин" і "Види рослин" і яка здобула загальне визнання.

Систематика рослин у К. Ліннея багато в чому була штучною, оскільки він спирався на ступінь подібності організмів і не враховував єдність історичного розвитку аналізованої групи. Рослинний світ К. Лінней поділив на 24 класи за будовою органів розмноження. Квіткові рослини за К. Ліннеєм відрізнялися за кількістю і будовою тичинок (перший клас — однотичинкові рослини, другий — двотичинкові, третій — тритичинкові і т. д.). Далекі між собою рослини (наприклад, морква і смородина) опинилися в одному класі лише тому, що їхні квітки мали однакове число тичинок. Водночас багато споріднених рослин (наприклад, жовтець і кушир) потрапили в різні класи.

Розвиток сучасних еволюційних систем розпочався після виходу 1859 року роботи «Походження видів» Чарльза Дарвіна. Однією із систем, що враховувала еволюційний розвиток, була робота німецького дослідника О. Брауна 1864 року, система базувалась на будові та еволюції квітки. 1875 року ще один німецький дослідник А. Ейхлер, запропонував свою систему рослинного світу, у якій, на відміну від А. Брауна, вважав роздільнопелюсткові квіткові рослини примітивнішими, ніж зрослопелюсткові. Подальшим етапом розвитку цієї системи стала система А. Енглера. У своїй праці, яка називалась «Природня система родин рослин»(«Die Natürlichen Pflanzenfamilien»(нім.)), що видана у 1887—1909 роках, він за основу взяв принципи системи Ейхлера, розробивши її до родів та секцій. Енглером також було висунуто гіпотезу про походження покритонасінних рослин. Систему Енглера у науковому світі продовжували використовувати до початку XXI століття.

Система Енглера була поліпшена австрійським ботаніком Р. Веттштейном. Обидва дослідники (А. Енглер та Р. Веттштейн) також проробили систему водоростей, пізніше змінену А. Пашером. Роботи Енглера започаткували перебудову системи квіткових рослин, які тривають і сьогодні.

Рослини історично поділяють на вищі та нижчі. Відповідно розвиток систем також відбувався умовно двома напрямами.

У систематиці вищих рослин можна виділити такі основні системи (за прізвищами дослідників чи групи дослідників):

·         Система Бессі

·         Система Кронквіста

·         Система Тахтаджяна

·         Система Мельхіора

·         Система APG

·         Система APG-ІІ

·         Система APG-ІІІ