Organy generatywne i cykle rozwojowe roślin nasiennych

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Organy generatywne i cykle rozwojowe roślin nasiennych"

Daria Urbaniak
7 lat temu
Przeglądów:

1 Organy generatywne i cykle rozwojowe roślin nasiennych Nagozalążkowe U nagozalążkowych, na przykład u sosny zwyczajnej, liście zarodnionośne (sporofile) zebrane są w kłosy zarodnionośne, zwane szyszkami. Odrębne szyszki tworzą sporofile z mikrosporangiami- mikrosporofile. Każdy taki liść zarodnionośny, zwany tu pręcikiem, ma podczepione po dwa mikrosporangia, czyli worki pyłowe, w których tworzą się mikrospory, czyli ziarnka pyłu. W każdym ziarnie rozwija się haploidalny (1n) gametofit męski, ograniczony do kilku niewielkich i szybko zamierających komórek przedroślowych, oraz dwóch dużych- wegetatywnej i generatywnej. Dodatkowo osłonka mikrospory wytwarza dwie puste komory powietrzne, co jest przystosowaniem do przenoszenia przez wiatr, i w takiej postaci pyłek uwalniany jest z worków pyłkowych. Makrosporangia u sosny ulokowane są również w specyficznych strukturach, nazywanych zwyczajowo szyszkami żeńskimi. Każde makrosporangium, zwane tu ośrodkiem, okryte jest osłonką, i razem z nią tworzy charakterystyczną dla nasiennych strukturę, czyli zalążek. Osłonki nie zrastają się całkowicie, pozostawiając na szczycie niewielki otwór- okienko. Zalążki najczęściej znajdują się po dwa na łuskach nasiennych, które mimo że są podobne do pojedynczych liści zarodnionośnych, w rzeczywistości powstały z przekształcenia z całych krótkich gałązek, tzw. krótkopędów mających pierwotnie wiele listków. Wynika z tego, że w przeciwieństwie do szyszki męskiej szyszka żeńska sosny nie jest kwiatem, a kwiatostanem, czyli zbiorem kwiatów. Kwiat żeński u sosny to pojedyncza łuska nasienna z dwoma zalążkami. Makrosporangium sosny wytwarza tylko cztery haploidalne makrospory, z których trzy bardzo szybko degenerują i zamierają- rozwija się tylko jedna makrospora, w niedługim czasie wypełniająca praktycznie całe wnętrze ośrodka. W jej wnętrzu tworzy się wielokomórkowy gametofit żeński, który oczywiście też ma swoją odrębną nazwę- bielmo pierwotne. Gametofit wytwarza dwie rodnie, a w każdej z nich po jednej komórce jajowej. Reszta gametofitu zaczyna magazynować substancje odżywcze, przyjmując charakter tkanki spichrzowej (bielmo pierwotne).

2 Nasiennym nie jest potrzebna woda, aby doszło do zapłodnienia. Niektóre niesione wiatrem mikrospory (ziarna pyłku) trafiają na okienko zalążka. Jest to proces zapylenia. Komórka wegetatywna gametofitu męskiego zaczyna tworzyć wyrostek, zwany łagiewką pyłkową, wrastający w ośrodek aż do chwili dotarcia do jednej z dwóch komórek jajowych. Komórka generatywna, dzieląc się, tworzy dwa plemniki, które u sosny pozbawione są aparatów ruchu i właściwie zredukowane do samych jąder komórkowych, dlatego też noszą nazwę komórek plemnikowych. Te komórki plemnikowe wędrują w łagiewce i jedna z nich łączy się z komórką jajową, tworząc zygotę. Z niej powstaje młody zarodek zbudowany z zawiązka korzenia, pączka wierzchołkowego (czyli zawiązka późniejszej łodygi) i kilku (5-8) liści zarodkowych, zwanych liścieniami. Zarodek otoczony jest tkanką odżywczą, czyli bielmem pierwotnym, które powstało z przekształconego gametofitu i jest haploidalne (1n). Osłona zalążka twardnieje i przekształca się w łupinę nasienną, a u sosny tworzą też skrzydełko umożliwiające przenoszenie przez wiatr. W ten sposób tworzy się nasienie, najbardziej charakterystyczny twór roślin nasiennych, spoczywające tu na łusce nasiennej niczym nieosłonięte (i stąd inna nazwa nagozalążkowych- nagonasienne). Proces dojrzewania nasion jest u nagozalążkowych powolny. Cały cykl rozrodczy trwa trzy lata. Dopiero po tym czasie nasiona wysypują się i jeśli trafią na właściwe warunki, to kiełkują wytwarzając nową roślinę.

3 Okrytozalążkowe Organy rozrodcze okrytonasiennych uległy dość poważnym przekształceniom w stosunku do odpowiednich struktur nagonasiennych. Przede wszystkim kwiaty- rozumiane jako zbiory liści zarodnionośnych, a także niebiorących udziału w rozmnażaniu liści płonnych są zazwyczaj obupłciowe. Składają się zarówno z pręcików (mikrosporofili) jak i makrosporofili zaopatrzonych w zalążki.

4 Pręciki składają się z nitki pręcikowej i główki zbudowanej z czterech worków pyłkowych (mikrosporangiów). Gametofit rozwijający się w mikrosporach (czyli ziarnach pyłku) okrytonasiennych składa się tylko z dwóch komórek- wegetatywnej i generatywnej. Makrosporofile, nazywane tu owocolistkami, zrastają się tworząc swoisty organ okrytonasiennych- słupek, w najbardziej typowej wersji składający się ze znamienia, szyjki i zalążni. W jej wnętrzu zostają ukryte zalążki wyróżniające się dwoma osłonkami (u nagonasiennych występuje tylko jedna), ale szczelina, zwana okienkiem, pozostaje. Tak jak u nagonasiennych w ośrodku tworzą się cztery makrospory, z czego trzy zamierają, a czwarta rozwija się w gametofit żeński. W porównaniu z nagonasiennymi jest on tu jeszcze bardziej uproszczony i nosi odrębną nazwę woreczka zalążkowego. Składa się z siedmiu komórek, które tworzą się wokół jąder powstałych z trzykrotnego podziału haploidalnego jądra makrospory. Po trzykrotnym mitotycznym podziale jądra tworzy się wprawdzie osiem haploidalnych jąder potomnych, ale w wypadku woreczka zalążkowego powstaje tylko sześć haploidalnych komórek- zlokalizowana w pobliżu okienka komórka jajowa, towarzyszące jej dwie synergidy (pozostałości rodni) i trzy tak zwane antypody, leżące po przeciwnej niż komórka jajowa stronie woreczka. Dwa pozostałe jądra zlewają się ze sobą, tworząc diploidalne jądro centralne. Pierwotnie pyłek okrytozalążkowych był przenoszony przez owady, co było jednym z powodów ich sukcesu ewolucyjnego. Później powstało także wiele grup tych roślin, które powróciły do zapylania przez wiatr. Jednak w obu tych wypadkach pyłek jest przenoszony na znamię słupka, a nie bezpośrednio na okienko zalążka, jak u nagonasiennych. Tutaj mikrospora kiełkuje, czyli komórka wegetatywna zaczyna tworzyć łagiewkę pyłkową, czasem bardzo długą, wrastającą w słupek i kierującą się w stronę okienka w zalążku. Komórka generatywna dzieli się na dwie pozbawione ruchu komórki plemnikowe, które wędrują wewnątrz łagiewki, aż w końcu docierają do woreczka zalążkowego. Tutaj dochodzi do niezwykłego i jedynego w świecie organizmów żywych zjawiska zwanego podwójnym zapłodnieniem. W procesie tym uczestniczą obie komórki plemnikowe: jedna łączy się normalnie z komórką jajową, tworząc zygotę, druga zaś-

5 z diploidalnym jądrem centralnym i powstaje jądro triploidalne (3n chromosomów). Z zygoty po wielokrotnej mitozie powstaje zarodek podobny do zarodka nagonasiennych, z tym że liczba liścieni jest tu zredukowana do dwóch- u dwuliściennych, bądź też do jednego u jednoliściennych. Jądro triploidalne, dzieląc się, tworzy wiele nowych komórek, też 3n, które nabierają charakteru tkanki spichrzowej, stanowiącej materiał zapasowy dla zarodka. Tkanka się nazywa się, dla odróżnienia od bielma pierwotnego nagonasiennych, bielmem wtórnym. Podwójne osłonki zalążka twardnieją, tworząc dwuwarstwową łupinę nasienną, a ścianka zalążni, a czasami też i inne elementy kwiatu, przekształcają się w mięsistą lub suchą owocnię. Tak powstaje kolejny twór charakterystyczny dla okrytonasiennych- owoc.

6 Sporofile- zwany także liściem zarodnionośnym u roślin zarodnionośnych liść, na którym tworzą się organy rozmnażania, w których powstają haploidalne zarodniki. Mikrosporangia- worki pyłkowe na męskich liściach zarodnionośnych. Mikrosporofile- męski liść zarodnionośny. Mikrospora- ziarno pyłku w mikrosporangium. Makrosporangia- worki pyłkowe na żeńskich liściach zarodnionośnych. Makrospora- ziarno pyłku w makrosporangium. Bielmo pierwotne- u roślin nagonasiennych tkanka odżywcza zarodka, haploidalne, powstaje z przekształconego gametofitu. Bielmo wtórne- u roślin okrytonasiennych tkanka odżywcza zarodka, haploidalne, powstaje z przekształconego gametofitu. Gametofit- haploidalne stadium przemiany roślin lądowych. Sporofit- diploidalne stadium przemiany roślin lądowych. Jądro haploidalne- zawierające po jednym chromosomie każdego typu. Jądro diploidalne- zawierające po dwa chromosomy każdego typu. Jądro triploidalne- zawierające po trzy chromosomy każdego typu.

Podobne dokumenty

ROZMNAŻANIE PŁCIOWE: powstawanie nowych osobników o innych cechach niż organizmy rodzicielskie

ROZMNAŻANIE PŁCIOWE: powstawanie nowych osobników o innych cechach niż organizmy rodzicielskie Rozmnażanie płciowe wiadomości ogólne Rozmnażanie płciowe roślin okrytozalążkowych Czesław Hołdyński CELE ROZMNAŻANIA SIĘ ORGANIZMÓW = wytwarzania nowych osobników zachowanie ciągłości gatunku zwiększenie