Өсімдіктің өмірлік циклі келесі үш кезеңнен тұрады:
- туылу;
- дамыту;
- қайта шығару.
Ол қарапайым немесе күрделі болуы мүмкін. Қарапайым циклдің мысалы ретінде споралар арқылы көбейетін хлорелла болып табылады. Дамып келе жатқан бұл жасыл балдырлар 4-8 автоспораларды қабылдайтын орынға айналады, олар аналық ағзаның ішінде өсіп, өз қабығымен жабылады. Бірақ өсімдіктер арасында 2-3 қарапайымнан тұратын күрделі даму циклі жиі кездеседі.
Өсімдіктердің өмірлік циклдерінің ерекшеліктері
Барлық тіршілік иелерінің маңызды қасиеті – көбею қабілеті. Көбею әдісі орындалады:
- сексуалдық (гаметалар);
- жыныссыз (споралар);
- өсімдік (дене бөлігі).
Жыныстық көбею кезіндегі күрделі циклдарда әрқашан гамета мен зиготаның бірнеше бөлек фазалары болады. Гамета - хромосомалардың гаплоидты (қарапайым) жиынтығы бар жетілген жыныстық жасуша. Екі гаметаның қосылуы нәтижесінде диплоидты (қос) жиынтығы бар зигота түзіледі. Зигота спорофитке айналадыгаплоидты споралар түзеді. Споралардан – аталық және аналық гаметофит.
Мысалы, изоспоралы папоротникті алуға болады, оның екі формасы бар - папоротниктің өзі (спорофит) және оның өсуі (гаметофит). Өркен – ересек папоротниктердің төлдері. Ол өте қысқа мерзімде өмір сүреді, бірақ жалғыз үлкен жапырақты дара туады. Өсімдіктің осы көбею ерекшелігіне байланысты өмірлік циклі ұрпақтардың кезектесуінен тұрады: ересек папоротниктен өсіндіге және қайтадан ересек папоротникке дейін.
Көбею әдістері
Өсімдіктердің көпшілігі жыныстық жолмен көбейеді. Бұл жағдайда ұрықтанғаннан кейін және гаметалардың қосылуынан (сингамия) зиготадан жаңа организм түзіледі. Партеногенез – ұрықтанбай көбею – жыныстық әдіске де жатады: аналық организм изогаметалар мен спораларды туыстыратын изогаметалар арқылы түзіледі. Жыныстық көбею әрқашан дерлік басқа әдістермен - вегетативті немесе жыныссыз жолмен біріктіріледі, өйткені оның өзі төмен өнімділікпен сипатталады.
Сонымен бірге бұл әдіс пен жыныссыз көбею папоротниктерде, ал вегетативті вариантпен бірге кейбір балдырларда кездеседі. Тұқымдық өсімдіктерде ұрық жасушасының қалыптасуы бір аналық зиготадан жүреді, нәтижесінде бұл процесс көбеюге қарағанда көбеюге көбірек ұқсайды.
Жыныссыз көбею кезінде зооспоралар түзіледі - көп жасушалы өсімдіктерде ерекше спорангияларда болатын жасуша қабырғасы жоқ жасушалар жәнеқозғалмайтын жасушалар – апланоспоралар. Тәуелсіз, бұл көбею әдісі табиғатта өте сирек кездеседі. Ол әдетте жыныстық немесе вегетативтікпен біріктіріледі.
Спораның 2 түрі бар: жыныссыз көбею кезінде пайда болатын митоспоралар және жыныстық көбею кезінде пайда болатын мейоспоралар. Митоспоралар митоз жолымен пайда болады, нәтижесінде анаға ұқсас дара пайда болады. Мейоспоралар зиготаның өнуі кезінде немесе спорангияларда мейоз арқылы түзіледі. Өсімдіктердің көпшілігі көбеюдің екі әдісімен де сипатталады, соның арқасында особьтардың екі түрлі формасы алынады.
Вегетативті көбею әдісі
Көбеюдің вегетативті нұсқасымен акинеталарға – қалың қабырғалы жасушаларға бөліну жүреді. Ол оның бір бөлігін аналық сусыннан - тұқымдық бүршіктен немесе денеден бөлуден тұрады. Кейбір төменгі сатыдағы өсімдіктер осылайша көбейеді, соның ішінде саргассо, қоңыр және қызыл балдырлар. Тіпті гүлді өсімдіктер, мысалы, үйрек, вегетативтік жолмен көбейеді. Олардың кейбіреулері жерге түсіп, сол жерде тамыр алатын тұқым бүршіктерін құрайды. Сондай-ақ бүршіктер аналық өсімдіктен тармақталып, бөлініп кетуі мүмкін. Ангиоспермді өсімдіктер тобында тамырсабақтан жер астындағы өркендердің дамуы өте жиі кездеседі.
Өсімдіктердің көбеюі
Көбеюдің соңғы кезеңдерінің бірі өсімдіктердің көбеюі. Табиғатта тұндырудың 3 нұсқасы болуы мүмкін: эмбриондар, споралар және тұқымдар. Өте сирек жағдайларда таралу зиготалардың көмегімен болуы мүмкін. Тағы К. Линней тұқым мен спораның таралуын миогамды және фанерогамды өсімдіктермен байланыстырды. Екінші түріне гимноспермділер мен ангиоспермділер тобы, ал бірінші түріне балдырларды, мүктерді және папоротниктерді қоса алғанда, барлық басқа топтар кірді.
Өсімдіктердің көбею әдістері вегетативтіктен жыныссыз және жыныстық қатынасқа дейінгі ұзақ эволюциялық жолдан өтті. Енді өсімдіктердің споралы және тұқымды өсімдіктерге бөлінуі таралумен емес, көбеюімен байланысты. Тұқымдық әдіс жеке топта ерекшеленеді, өйткені ол споралар мен гаметалар арқылы көбеюдің тіркесімі болып саналады. Тұқымның көбеюі бірнеше кезеңді қамтиды: зиготалардың, гаметалардың, споралардың, эмбриондардың және тұқымдардың түзілуі, сонымен қатар өсімдіктердің таралуы.
Ұрпақтар алмасуы
Өсімдіктердің екі түрлі ұрпақ түріндегі тіршілігі әртүрлі атауларға ие болуы мүмкін: даму формаларының өзгеруі, ұрпақтардың алмасуы, т.б.. Изоспоралы папоротник жағдайында үлкен папоротник пен өскіннің өзгеруі. жеке формалардың ересек күйінің фазаларымен белгіленген ұрпақтардың алмасуының мысалы. Бұл екі пішіннің сыртқы түрі соншалықты әртүрлі, олардағы бір өсімдікті тану қиын. Папоротниктің өсуін жай көзбен көру өте қиын. Ангиоспермдерде өсіндінің аналогы - өте кішкентай және гүлдің тереңдігінде жасырылған эмбрион қапшығы. Балдырлардың кейбір топтары ішінде особьтардың бұл формалары сыртқы түрі бойынша ұқсас, бірақ биологиялық ерекшеліктері бойынша толығымен ерекшеленеді. Ұрпақтардың алмасуы барлық дерлік жоғары сатыдағы өсімдіктерде және эволюциялық дамыған балдырларда кездеседі.
Жоғары сатыдағы өсімдіктердің өмірлік циклдері
Бриофиттерден басқа жоғары сатыдағы өсімдіктердің тіршілік циклі гаметофиттің нашар дамығандығымен, ал спорофиттің тіршілік циклінің көп бөлігін алатынымен сипатталады. Бриофит өсімдіктері спорофиттің аналық жыныс мүшесінің ішінде дамып, гаметофитпен үздіксіз байланыста болуымен ерекшеленеді. Жапырақты мүктер жағдайында ол гаметофиттің жоғарғы жағынан өсетін споралы қорапқа ұқсайды.
Қалған жоғары сатыдағы өсімдіктерде айқын спорофиттері бар, олар жапырақтары, сабақтары және тамыр жүйесі сияқты мүшелері бар ірі және күрделі көп жасушалы организмдер. Қырыққұйрықтар, папоротниктер немесе басқа топтар туралы айтқанда адам ойлайтын өсімдіктердің көпшілігі спорофиттер болып табылады.
Гүлді өсімдіктердің тіршілік циклдері
Эволюциясы жағынан ең прогрессивті - гүлді өсімдіктер. Гүлді өсімдіктердің өмірлік циклі көбінесе эмбрионның ұрықтанбаған жұмыртқадан (апомиксис) дами алатындығымен сипатталады. Гүлді өсімдіктердің басым түрі гетероспоралы спорофит болып табылады, ол жапырақты және сабағы бар өсімдік. Аталық гаметофит тозаң дәнімен, ал аналық гаметофит ұрық қапшығымен ұсынылған (ол гимноспермдерге қарағанда тезірек дамиды). Жынысты да, жыныссыз да көбею мүшесі – өзгертілген өркен – гүл. Тұқымның рудименттері аналық бездің қабырғаларымен қорғалған. Бұл топтағы өсімдіктердің дамуының өмірлік циклі ұрықтанғаннан кейін және ұрық пайда болғаннан кейін аяқталады, ұрық қоректік заттармен қамтамасыз етілген және оған тәуелді емес.сыртқы факторлар.
Гимноспермдердің және ангиоспермдердің өмірлік циклдері
Гимноспермділер тобына қылқан жапырақты ағаштар мен бұталардың өкілдері жатады. Олардың көпшілігінде модификацияланған ине тәрізді жапырақтары бар. Гимноспермдердің өмірлік циклі микроспоралардың (тозаңдардың) кіші аталық конустарда (тозашалар), ал мегаспоралардың аналықтарында (жұмыртқалар) түзілуімен ерекшеленеді. Аталық гаметофит микроспорадан, ал аналық гаметофит мегаспорадан түзіледі. Бұл топтағы өсімдіктердің өмірлік циклі ұрықтандыру желдің көмегімен жүзеге асатындығымен ерекшеленеді, ол тозаңды жұмыртқа жасушасына жеткізеді. Осыдан кейін аналық жасушаның ішінде эмбрион дами бастайды және одан тұқым пайда болады. Ол тұқым таразысында жатыр және ештеңемен жабылмайды. Тұқым жаңа спорофит шығарады, одан жаңа өсімдік шығады.
Ангиоспермдердің тіршілік циклі бұл топта спора түзілетін және гаметофиттердің ұрықтануы және тұқым дамуы жүретін гүлінің болуымен ерекшеленеді. Бұл топтың ерекшелігі - жемістің ішіне жасырылған және сыртқы орта әсерінен қорғалған тұқымдарды қорғауында.
Споралы өсімдіктердің тіршілік циклі
Споралы өсімдіктер гүлдемейді, сондықтан оларды гүлдемейтін деп те атайды. Олар екі санатта келеді:
- жоғары (папоротниктер, қырықбуындар, мүктер, шоқ мүктер);
- төменгі (балдырлар, қыналар).
Споралы өсімдіктердің тіршілік циклдері түрге байланысты жыныстық немесе жыныссыз жолмен жүруі мүмкін. Олар емессу ортасының қатысуынсыз жыныстық жолмен көбеюге қабілетті. Жынысты көбею үшін гаметофит, ал жыныссыз көбею үшін спорофит қолданылады. Споралы өсімдіктердің екі топшасы бар: гаплоидты және диплоидты. Гаплоидты топшаға мүктер, қырықбуындар және папоротниктер жатады, оларда гаметофит неғұрлым дамыған, ал спорофит өсінді түрінде түзілген. Гаплоидты топша спорофитте бағынышты статусқа ие болуымен ерекшеленеді.
Өсімдіктердің өмірлік циклдері: схемалар
Мүк – жоғары сатыдағы өсімдіктердің қарабайыр түрлерінің өкілдері. Олардың денесінің өте шартты түрде сабақ пен жапырақтарға бөлінуі бар, тамырдың орнына - жіп тәрізді тамыр тәрізділер. Олар батпақты, ылғалды жерлерде өседі және ылғалды өте қатты буландырады. Олар жыныстық жолмен көбейеді, спорофит гаметофитке тәуелді, споралар гаметофит үстінде орналасқан және онымен байланысқан арнайы қорапта түзіледі.
Папоротниктердің өкілдерінің үлкен түйіршіктелген жапырақтары болады (спорангиялар төменгі жағында орналасқан). Өсімдіктің айқын тамыр жүйесі бар, ал жапырақ шын мәнінде жапырақ немесе алдын ала өсу деп аталатын бұтақ жүйесі болып табылады. Папоротник тобындағы өсімдіктердің өмірлік циклі екі фазадан тұрады: жыныстық және жыныссыз.
Жыныс фазасы гаметалардың, ал жыныссыз – споралардың қатысуымен өтеді. Жыныссыз ұрпақ диплоидты зиготадан, ал жыныстық ұрпақ гаплоидты спорадан басталады. Бұл фазалардың өзгеруі негізгі бөлігі болып табыладыцикл.
