Типы размножения и их сущность

Каждый организм способен воспроизводить себе подобных, то есть давать потомство, чем обеспечивается существование вида в про­странстве и во времени. Потеря способности к воспроизведению при­водит к вымиранию вида. Если образование потомства приводит к уве­личению числа особей данного вида, то этот процесс представляет собой размножение.

Способы размножения растений очень разнообразны, но все они сводятся к двум основным типам — бесполому и половому.

Бесполое размножение

При бесполом размножении образуются новые особи по своим наследственным признакам сходные с родительской особью. Беспо­лое размножение подразделяется на вегетативное и собственно бес­полое.

При вегетативном способе размножения новые особи растения развиваются из его вегетативных органов (корней, стеблей, листьев, лу­ковиц, корневищ, клубней и т. д.) или их частей. В основе вегетативного размножения лежит способность растений к регенерации (восстанов­лению) утраченных органов или их частей либо вообще к развитию всего организма из отдельных участков тела. Вегетативное потомство одной особи называется клоном. Вегетативное размножение широко распространено в природе, особенно оно выражено у растений, произ­растающих в условиях, неблагоприятных для семенного размножения (короткий вегетационный период, из-за чего плоды и семена не успева­ют развиться и созреть; сильное затенение, избыточное увлажнение, отсутствие опылителей). Часто такие условия создаются под пологом леса и на болоте, поэтому большинство лесных и болотных растений (осока, черника, брусника и др.) способно размножаться вегетативно.

Вегетативно также размножаются многие деревья и кустарники, а также многолетние травы.

Способы вегетативного размножения растений в естественных условиях очень разнообразны. Главнейшие из них следующие:

1. Размножение корневыми отпрысками. На горизонтально расположенных корнях возникают придаточные почки, которые дают побеги, постепенно отделяющиеся в самостоятельные особи. Старые материнские корни постепенно отмирают, и все отростки становятся самостоятельными (ольха серая, ива, вишня, белая акация и др.)

2. Размножение естественными отводками. Низко располо­женные ветки некоторых растений в местах соприкосновения с почвой способны укореняться. Ветвь постепенно принимает вертикальное по­ложение и через некоторое время отделяется и становится самостоя­тельным растением. Образуется отводок (пихта сибирская, клен, липа, граб и др.).

3. Размножение с помощью плетей и усов — лютик, клевер, земляника, клубника и др.

4. Размножение корневищами. Корневища имеют на узлах в пазухах редуцированных листьев почки, которые дают надземные по­беги. Корневища растут довольно быстро. На лесных опушках у иван- чая за весенне-летний сезон корневища отрастают на 85 — 100 см, у подбела на торфяных болотах — до 150 см. Корневищами размно­жается ревень, ландыш, мята, бамбук и т. д.

Рис. 30. Размножение растений корнями и листьями

5. Размножение клубнями. Клубень — это утолщенная часть корня или корневища. Корневыми клубнями размножаются георгин, чистяк; корневищными клубнями — земляная груша.

6. Размножение отделенными от растения частями. У некото­рых видов ив и тополей, растущих по долинам рек, во время ледохода и разлива часто обламываются ветви, которые переносятся на значи­тельные расстояния. После спада воды, если ветви слегка заносит илом или песком, они развивают корневые зачатки, укореняются и дают нача­ло новым растениям.

7. Размножение луковицами — лук, чеснок, лилия, гиацинт.

8. Размножение выводковыми почками и луковичками. В районах с коротким вегетационным периодом (полярных и альпий­ских) и с очень коротким периодом увлажнения (в сухих степях и пус­тынях) в соцветиях часто возникают придаточные выводковые почки или луковички. Они разносятся ветром и прорастают в новые растения (гусиный лук, лилия клубненосная). У большого числа растений в се­верных или высокогорных районах цветки превращаются в луковички (альпийские мятлики, овсяницы, ситники и др.).

Вегетативное размножение растений издавна используется чело­веком в практике при разведении плодовых и ягодных растений, в ово­щеводстве, полеводстве, лесоводстве, цветоводстве.

Вегетативное размножение позволяет ускорить сам процесс размножения и при соблюдении специальных условий сохранить ценный сорт в относительной чистоте.

Существует несколько способов искусственного вегетативного размножения растений.

Рис. 31. Размножение картофеля верхушкой клубня и кусочками клуб­ня с глазками

Традесканция Смородина Рис. 32. Размножение черенками

1. Размножение отводками. Этот способ широко применяют при размножении винограда, ореха, орешника, смородины. Ветви расте­ния изгибают дугообразно и засыпают влажной почвой. Через 2 — 3 месяца (к осени) у отводков в узлах постепенно развиваются корневая система и новые растения (укоренившиеся отводки отделяют от мате­ринского).

2. Размножение черенками. Черенком называют отделенный от материнского растения небольшой отрезок побега, листа или корня. Стеблевые черенки бывают зимние (безлистные) и летние (облиствен­ные). На черенки обычно используют 1 — 3-летние побеги длиной 25 — 30 см (виноград, тис, бересклет, смородина, желтая акация). Об­лиственные черенки с 1 — 2 междоузлиями и с листьями в узлах срезают летом.

Рис. 33. Прививка почкой

Корневые черенки на практике применяются реже стеблевых (ма­лина, ежевика, некоторые сорта вишен, слив, яблони и т. д.). Черенки рекомендуется брать с боковых корней первого порядка 1 — 3-летних сеянцев, недалеко от поверхности земли.

В практике известны также растения, у которых к укоренению и развитию почек способны листовые черенки (алоэ, гиацинт, лилия, ро­сянка и др.).

Прививки — это широко распространенный способ искусственного вегетативного размножения растений. Он основан на пересадке частей одно­го растения на другое и сращивание их друг с другом.

Растение, к которому прививают, называется подвоем, прививае­мое растение — привоем. Размножение растений прививками широ­ко используется в плодоводстве, а в последнее время и в лесоводстве.

Прививки позволяют сохранить наследственные свойства лучших деревьев и гарантируют быстрое плодоношение. Прививку можно делать в разные части подвоя — в крону, ствол, корневую шейку, корень. Методы и способы прививки очень разнообразны. Широко используют

1. аблактировку (прививку сближением);

2. окулировку (сближение «глазком») — почкой с частью древе­сины или камбия;

3. копулировку (прививку черенком).

Известно около 150 способов прививки черенками, из них наибо­лее распространен «косой срез», прививка врасщеп, вприклад и за кору.

Собственно бесполое размножение осуществляется зооспора­ми и спорами. Зооспоры и споры — это специализированные клетки, возникающие путем митоза или мейоза. Зооспоры образуются в зооспорангиях у водных водорослей и грибов. Формируются они внутри спорангиев или на поверхности конидий. Споры переносятся ветром, животными или водой и прорастают в новый организм.

Половое размножение

Половое размножение — это размножение, при котором образо­вание новых особей и увеличение численности вида происходят в ре­зультате полового процесса. Наблюдается оно как у низших, так и у высших растений. На определенном этапе развития растений у них образуются мужские и женские половые клетки — гаметы с гаплоид­ным набором хромосом. Сущность полового процесса заключается в слиянии разнополых гамет и образовании из них одной новой клет­ки — зиготы с диплоидным набором хромосом, объединяющей наслед­ственный материал двух генетически нетождественных родителей.

Биологическая роль полового процесса состоит в том, что он обеспечивает появление генетически разнообразного потомства, объе­диняющего сочетания индивидуальных признаков материнского и от­цовского организмов. Потомство получается более жизненное, более приспособленное к внешним условиям.

У растений наблюдается 4 вида полового процесса: изогамия, ге­терогамия, соматогамия и конъюгация.

В процессе изогамии происходит соединение двух подвижных и морфологически одинаковых гамет. Это наиболее примитивный тип полового воспроизводства, широко распространенный у многих водо­рослей и грибов.

При гетерогамии гаметы подвижные, но мужская мелкая, а жен­ская более крупная, наблюдается она у зеленых и у бурых водорослей.

При соматогамии гаметы отличаются формой и величиной. Жен­ская гамета неподвижная, крупная (яйцеклетка); мужская — мелкая, подвижная (сперматозоид), у хвойных и покрытосеменных растений она теряет подвижность и называется спермием.

Образуются половые гаметы в гаметангиях. У низших растений гаметангии одноклеточные, у высших — многоклеточные. У низших растений гаметангии, в которых образуются яйцеклетки, называются согониями, у высших — архегониями. Мужские гаметангии называ­ются антеридиями.

При конъюгации гаметы не образуются, а происходит слияние содержимого двух вегетативных клеток.

Часть вторая

СИСТЕМАТИКА

Глава 9