Жизненный цикл голосеменных растений
Содержание:
- Взрослое растение
- Происхождение и особенности
- Оплодотворение
- Жизненный цикл
- Видео: Какой вид боярышника полезен для здоровья? Крупноплодный мягковатый? Колючий? Однопестичный или перистонадрезанный?
- Пересадка панкрациума и субстрат
- Цикл развития
- Взрослое растение
- Характерные признаки
- Размножение хвойных отводками
- Строение
- Общепринятая классификация
- Возникновение голосеменных растений
- Какие растения относятся к голосеменным
- Механизмы размножения голосеменных и покрытосеменных растений
- Краткая характеристика
- Особенности строения и размножения
- Размножение
- Определение
- Цикл развития
- Особенности строения и размножения
- Подготовка семян редьки черной зимней к посеву
Взрослое растение
Рассмотрим развитие голосеменных на примере сосны обыкновенной. Сосна – вечнозелёное дерево, обычно живущее 100-300 лет, но иногда доживающее и до 500-600.
Взрослое растение является спорофитом. Это значит, что на нём развиваются споры. Органы, в которых созревают споры, называются спорангиями и находятся в шишках.
Рис. 1. Мужские и женские шишки сосны.
Женские шишки первого года красного цвета, мужские – обычно жёлтые. Мужские споры в мае и в начале июня высыпаются из спорангиев и переносятся ветром на женские шишки. Споры очень многочисленны и легки, т. к. содержат воздухоносные клетки.
Рис. 2. Пыльца сосны под микроскопом.
Происхождение и особенности
Голосеменные растения появились примерно 350 млн лет назад. К началу мезозойской эры уже достигли своего расцвета.
Учёные предполагают, что голосеменные возникли в процессе эволюции от папоротников. У нового вида растений появились пыльцевые зёрна, необходимые для формирования семян, и семяпочки. Перед папоротниковыми у голосеменных были определённые преимущества:
- Они могли размножаться без участия воды.
- Сохранность проростка обеспечивалась запасом питательных веществ и семенной кожурой.
Большинство видов этих растений являются деревьями или кустарниками. Зачастую они вечнозелёные, но в некоторых случаях — листопадные. Обычно листья представлены чешуйками или иглами. Они называются хвоей.
Большая часть ствола состоит из древесины. В ней находятся омертвевшие стенки с трахеидами — образованиями, имеющими перфорацию. По ним происходит процесс поднятия жидкости от корневой системы к зелёной части.
Кроме трахеид, в дереве расположены смоляные ходы. Именно из-за этого у хвойных есть характерный запах. Смола пропитывает ткани растения, благодаря чему оно не загнивает. Это способствует увеличению длительности жизни. Например, некоторым живым секвойям сейчас уже более 3 000 лет. Самым важным эволюционным преимуществом перед другими растениями считается то, что голосеменным не требуется капельная влага для размножения.
Оплодотворение
В первый год оплодотворения не происходит, так как ни женские, ни мужские гаметы ещё не созрели. После опыления женские шишки закрываются и в течение года в них продолжается развитие гамет, как женских, так и мужских.
На следующий год, в закрытых женских шишках, которые уже одревеснели и позеленели, происходит оплодотворение: спермий соединяется с яйцеклеткой, образуя зиготу.
Рис. 3. Схема цикла развития сосны.
То, что гаметофит развивается не во внешней среде (как, например, у папоротников), а внутри спорофита, является особенностью голосеменных. Их яйцеклетка остаётся неподвижной клеткой, и от зарождения до оплодотворения находится внутри спорангия (семязачатка).
Сосна, в отличие от папоротников и мхов, не зависит от наличия воды для соединения гамет. Поэтому голосеменные более способны к заселению сухих мест.
Жизненный цикл
Рассмотрим поэтапно процесс размножения голосеменных на примере сосны обыкновенной. У этого растения женские и мужские шишки формируются на одной особи. Первые расположены на верхушках побегов, имеют красноватый цвет и чешуйки, плотно прилегающие друг к другу. Мужские шишки серо-желтые. Они формируются в основании молодых побегов. На чешуйках мужских шишек расположены пыльники с пыльцевыми зернами.
Процессу оплодотворения (слияния) гамет предшествует опыление. Во время этого раскрываются чешуйки женских шишек, а семязачатки выделяют клейкую жидкость. С ее помощью удерживается пыльцевое зерно. Далее чешуйки смыкаются, шишка закрывается, и начинается прорастание пыльцевой трубки. Этот процесс продолжается от 12 до 15 месяцев. По мере роста пыльцевой трубки к семязачатку продвигаются два спермия. Один из них оплодотворяет яйцеклетку, а второй погибает. Формирование семян завершается только к окончанию следующего лета.
Видео: Какой вид боярышника полезен для здоровья? Крупноплодный мягковатый? Колючий? Однопестичный или перистонадрезанный?
Пересадка панкрациума и субстрат
Для панкрациумов лучше подобрать универсальные рыхлые субстраты. Если вы предпочитаете не покупные грунты, то смешайте в равных долях песок, перегной, дерновую и листовую почву. Панкрациум морской предпочитает легкий песчаный субстрат. Для панкрациумов желательно добавлять в почвосмесь костную муку и древесный уголь.
Пересаживают эту культуру сразу после цветения. Но спешить с пересадкой не стоит: из-за очень хрупких корней панкрациум любую пересадку переносит достаточно болезненно. Растение пересаживают только когда откладывать дольше эту процедуру уже нельзя: при появлении корней в дренажном отверстии. Обычно потребность в пересадке возникает 1 раз в 2-3 года. В год пересадки панкрациумы могут цвести скудно или не цвести вовсе.
При смене емкости нужно стараться избегать малейших контактов с корнями. Панкрациумы переваливают, снимая только свободную почву по бокам корневого кома и обязательно удаляя загрязненный верхний слой грунта. На дно нового горшка обязательно закладывают мощный слой дренажа. Устанавливая растение, следует следить за тем, чтобы в почву была погружена лишь 1/2 или хотя бы 2/3 всей луковицы.
Емкости для панкрациумов увеличивают на 2-3 см. Для этого луковичного предпочтительны контейнеры, высота которых меньше диаметра.
Цикл развития
В начале жизненного цикла сосны из материнских клеток в результате редукционного деления возникают мелкие споры. Из них получается пыльца, которая ветром переносится на женские шишки и попадает внутрь семяпочки. После опыления чешуйки стробилы слепляются смолой.
С начала опыления до оплодотворения проходит чуть больше года. В этот период в семяпочке образуется эндосперм, шишка вырастает до 3-4 см и становится зеленой. Перед самым оплодотворением спермагенная клетка преобразуется в 2 спермия, один из которых связывается с яйцеклеткой.
В результате формируется зигота, из которой развивается зародыш, питающийся эндоспермом. На следующий год после опыления женские стробилы вырастают до 6 см, а семена полностью созревают. В это время происходит разъединение чешуек, и семена выпадают. Из них прорастают новые растения, а цикл развития замыкается.
Источник
Взрослое растение
Рассмотрим развитие голосеменных на примере сосны обыкновенной. Сосна – вечнозелёное дерево, обычно живущее 100–300 лет, но иногда доживающее и до 500–600.
Взрослое растение является спорофитом. Это значит, что на нём развиваются споры. Органы, в которых созревают споры, называются спорангиями и находятся в шишках.
Рис. 1. Мужские и женские шишки сосны.
Женские шишки первого года красного цвета, мужские – обычно жёлтые.
Мужской гаметофит сосны, – это пыльца, так как из её антеридиальной клетки образуются спермии (мужские гаметы).
Пыльцевые зерна или пыльца в мае и в начале июня высыпаются из мужских шишек и переносятся ветром на женские шишки. Пыльца очень многочисленна и легка, т. к. содержит воздухоносные клетки.
Рис. 2. Пыльца сосны под микроскопом.
Характерные признаки
Основные виды голосеменных растений встречаются в северных регионах с влажным климатом. Некоторые представители растут в жарких пустынях на юге Африки. Общие характерные черты вида:
- Голосеменными бывают только деревья и кустарники.
- Хвоя.
- Одинаковый способ размножения.
- Развитая древесина.
У некоторых сортов сосен они могут сохраняться до 45 лет, а у лиственниц хвоя опадает каждый год. В отличие от мхов и папоротников, растения размножаются семенами, которым не требуется вода. Процесс опыления происходит с помощью ветра и не зависит от наличия влаги.
Некоторые виды смогли поселиться в засушливых районах мира. Развитие семян из семяпочек происходит открыто, так как отсутствует соответствующее вместилище. В отличие от высших споровых, такой процесс развития соответствует более высокому уровню организации.
Их древесина имеет достаточный запас прочности, что зависит от особенности ее строения. Она состоит из мелких мертвых клеток ксилемы, а внутри и коре находятся каналы со смолой. С давних времен в России охранялись рощи из стройных хвойных деревьев, которые шли на создание флота. Непосредственно из сосны изготавливались корабельные мачты.
Размножение хвойных отводками
Размножение хвойных отводками, или, как еще называют этот метод, делением куста, используют довольно редко. Способ подходит не для всех хвойных пород, а только для молодых, многоствольных, кустовых растений.
Горизонтальные отводки весной пригибают к земле и заглубляют в почву. Чтобы ветки пустили корни быстрее, на побеге под почкой делают неглубокий надрез, все мелкие веточки удаляют. Чтобы ветвь не распрямилась, ее обязательно фиксируют камнем или проволокой.
Кроме того, следует следить за влажностью в месте соприкосновения побегов с почвой. Приблизительно через год, когда корни уже будут достаточно развитыми, ветки отделяют от материнского куста и пересаживают. Иногда на формирование самостоятельной корневой системы может понадобиться больше времени. Первую зиму после отвода молодое хвойное растение должно перезимовать вместе с материнским кустом.
Этот метод размножения абсолютно безвреден для материнского растения, однако считается наименее продуктивным. К тому же, он подходит только для хвойных кустов с гибкими ветвями, неопределенной или стелющейся горизонтально формой кроны (кипарисовые, тисовые).
В промышленных масштабах хвойные кустарники так не размножают, поскольку в большинстве случаев получится кривобокое растение с неправильной формой кроны.
Строение
Растения этой группы представляют собой кустарники и деревья, чаще вечнозеленые. Реже встречаются лианы и виды, сбрасывающие листву. Они имеют четко выраженную, более сложную, чем у папоротниковых, структуру.
Морфология голосеменных:
Корневая система. Стержневая. Хорошо развит основной корень, имеются многочисленные боковые побеги, которые часто вступают в симбиоз с грибком мицелием и образуют микоризу, утолщения
Такие корневые шишки накапливают фосфор и другие минеральные вещества, что важно для видов, произрастающих на бедных почвах. Ствол
Имеет моноподиальное ветвление, то есть рост происходит за счет верхушечного побега.
Крона. Впервые происходит разделение на лист и стебель, которые выступают в качестве самостоятельных органов. У вечнозеленых листья жесткие, игловидные, у остальных — мягкие, плоские, расположены спиралью или пучками.
Голосеменные относятся к сосудистым растениям. Слои и ткани их ствола пронизаны сосудисто-волокнистой системой. По ней полезные вещества и вода циркулируют от коры к сердцевине и обратно.
Особенности древесины:
- Кора. Состоит из пробковой части и лубяной. Пробка формируется из отмерших клеток, предохраняет ствол от повреждений. Для осуществления газообмена имеет чечевички (бугорки с отверстиями). Луб составляют живые клетки с ситовидными трубками, по которым происходит перемещение органических веществ, и лубяные волокна, выполняющие опорную функцию.
- Камбий. Образовательная ткань в стеблях голосеменных и двудольных, которая формирует вторичные проводящие слои древесины и обеспечивает рост ствола. Об активности камбия можно судить по частоте и количеству колец на срезе дерева.
- Сердцевина с ядром. Формируется из отмирающих клеток. В молодых побегах сердцевина накапливает органические вещества, нужные для роста. С его прекращением необходимость в клетках сердцевины отпадает, они отмирают, их место заполняет воздух. На поперечном срезе хорошо просматривается ядро, оно темнее остальных слоев.
Древесина голосеменных на 90 % состоит из трахеид. Их длина составляет несколько миллиметров, а ширина исчисляется десятыми и сотыми долями миллиметра. Одревесневшая, утолщенная оболочка этих клеток содержит множество окаймленных пор, по которым циркулируют питательные вещества и вода. Формирование трахеид происходит в тканях верхушечной меристемы (ткани, отвечающей за рост) и камбия.
Трахеиды доставляют полезные вещества продольно и горизонтально. Они имеют водопроницаемые боковые стенки, через которые снабжают ближние элементы необходимыми веществами. Кроме того, клетки выполняют опорную функцию за счет утолщений стенок. Это наделяет их, при наличии большого числа пор, эластичностью и прочностью.
Для сосудистых характерно наличие паренхимы — ткани, которая также выполняет опорные функции. Из ее клеток состоят лучи сердцевины, окаймленные слоем поперечных трахеид. По ним также осуществляется транспортировка воды и полезных соединений. Зимой эти проходы выполняют функцию хранения питательных веществ, необходимых для жизнедеятельности дерева.
Большинство голосеменных обладает хорошо развитой системой смоляных ходов. У многих хвойных они появляются как реакция на повреждение ствола. У араукариевых смола образуется в окаймляющих сердцевидные лучи трахеидах. Это клейкое вещество играет роль антисептика, препятствующего развитию инфекции. Различные виды семейства Сосновых дают примеры стебля голосеменных с постоянными смоляными ходами во вторичной древесине.
Общепринятая классификация
До недавних пор голосеменные представители в типологии выделялись в отдельный раздел. Изначально они приписывались к отделу семенных, после чего начали относиться к сосудистым растениям. В класс голосеменных включаются хвойные и некоторые уже вымершие представители.
Внешне и функционально они кардинально отличаются от покрытосеменных, но ученые на основании добытых ископаемых, склонялись к мнению, что цветковые и папоротникообразные взяли свое начало именно от голосеменных предков.
С этими утверждениями не совпадают исследования ДНК, указывающие на то, что описываемые растения входят в морфологическую группу. В настоящее время их принято разделять на:
- гнетовые;
- гинктовые;
- цветковые;
- хвойные;
- саговниковые.
Каждый вид отличается особенными признаками. Различным является и их внешнее строение.
https://youtube.com/watch?v=keFja6MuqEc
Возникновение голосеменных растений
Ученые считают, что голосеменные являются потомками разноспоровых папоротников. Бесполые органы размножения этих растений называются спорангиями, а их группы – сорусами. Располагаются эти органы на листьях. Созревшие споры высыпаются и разносятся водой и ветром. Оказавшись в благоприятных условиях, они прорастают в заросток, в котором образуются два типа половых клеток:
- сперматозоид,
- яйцеклетка.
При этом споровые растения могут размножаться лишь при наличии воды, благодаря которой сперматозоид способен подплыть к яйцеклетке и оплодотворить ее.
В засушливую палеозойскую эру растения были вынуждены приспосабливаться к новым условиям жизни. В результате споры перестали опадать, и в них начали формироваться мужские половые гаметы или пыльца. Обладая небольшими размерами, гаметы могли разноситься ветром, поэтому вода для расселения папоротников уже была не нужна. Постепенно они эволюционировали в голосеменные, которые размножаются с помощью семян.
Какие растения относятся к голосеменным
Особенности строения представителей данной систематической группы легко определить по их названию. Действительно, семена голосеменных расположены на чешуйках шишек открыто. Среди этих растений встречаются как вымершие, так и современные виды.
В основном это деревья, но иногда встречаются и кустарники: можжевельник, саговник и др. Своеобразно произрастает вельвичия удивительная. Ее ствол, длина которого превышает метр, полностью погружен в почву. А снаружи видны только два листа. Их пластины имеют внушительные размеры. Ветер разрывает листья вельвичии на длинные полоски, переплетение которых издали напоминает клубок змей.
К признакам Голосеменных также относятся наличие смоляных ходов к древесине и листьев — хвоинок. Практически все они являются вечнозелеными. Исключение из этого правила — лиственница, которая меняет свое «убранство» в течение года.
Большинство представителей голосеменных относятся к классу хвойных. Это ель, сосна, пихта, можжевельник, ягодный тис, кедр, лиственница. Вечнозелеными являются и саговники. Они произрастают в тропических лесах и внешне напоминают пальму. Двулопастной гинкго — эндемик Китая и Японии. Из-за характерного цвета семян его еще называют «серебристым абрикосом».
Механизмы размножения голосеменных и покрытосеменных растений
Половое размножение — основной способ для обеих групп. Он позволяет растениям передавать наследственные признаки и приобретать новые свойства. Новый организм несет в себе свойства обоих родителей, так как образуется в результате слияния женских и мужских половых клеток (гамет). Несмотря на единый механизм, размножение голосеменных и цветковых имеет свои особенности.
Схема, с помощью чего происходит
Основную часть группы голосеменных составляют хвойные деревья, поэтому их размножение рассматривают на примере сосны обыкновенной.
Большинство видов имеют на одном дереве шишки обоих полов: мужские и женские. Первые растут группами у основания веток. Вторые — по одной на концах. Размножения происходит в несколько этапов:
- В пыльце мужских шишек созревает мужской гаметофит со спермиями, в пыльце женских — женский гаметофит с яйцеклетками.
- В конце весны мужские пыльцевые зерна сосны созревают и высыпаются. Ветер разносит пыльцу, и она оседает на женских шишках.
- На чешуях женских шишек находятся семязачатки. Когда пыльца попадает на них, чешуи смыкаются. Происходит опыление.
- На следующий год происходит оплодотворение. В мужской пыльце образуется два спермия, в женской — яйцеклетка. Она сливается с одним спермием — образуется зигота. Второй спермий погибает.
- Зигота развивается в зародыш. Он формируется за счет питательных веществ материнского растения.
- Зародыш вместе с питательными веществами и защитными оболочками образует семя.
- Примерно через год семена созревают. Женские шишки раскрываются. Семена выпадают наружу.
Размножение покрытосеменных происходит в следующей последовательности:
- Мужской гаметофит (пыльцевое зерно) созревает в пыльце тычинок, женский — в пестике.
- Пыльцевое зерно попадает на пестик и прикрепляется к его рыльцу.
- Оно развивается в пыльцевую трубку, которая прорастает внутрь завязи.
- Мужской гаметофит делится и образует два спермия.
- Один из них сливается с яйцеклеткой. Происходит оплодотворение и образуется зигота.
- Второй спермий сливается с ядром крупной центральной клетки зародышевого мешка. Они образуют эндосперм.
- Зигота делится и превращается в зародыш. Эндосперм служит для него источником питательных веществ. Зародыш и эндосперм вместе образуют семя.
- Семя созревает, завязь пестика разрастается и превращается в плод.
Таким образом, в отличие от голосеменных, у цветковых растений оплодотворение сопровождается двумя слияниями, поэтому такой способ называют двойным оплодотворением.
Краткая характеристика
Голосеменные растения являются вечнозелеными. Однако встречаются особи, которые могут быть листопадными.
Общая характеристика голосеменных растений – они не образуют плодов и цветков в известной форме. Они настолько многообразны, что количество видов скоро перейдет за тысячную отметку.
Основная масса растений этого вида – это деревья. Иногда встречаются кустарниковые формы.
Существует шесть классов этого отдела растений. Два класса, к сожалению, вымерли и только четыре произрастают в разных местах нашего необъятного земного шара.
Голосеменной отдел включает в себя более семисот видов. Основная масса это хвойные деревья.
Особенности строения и размножения
Цикл развития голосеменных слагается из ротации спорофита и гаметофита, то есть чередования бесполого и полового поколения. При этом господство принадлежит спорофиту — взрослому растению.
Представители голосеменных считаются разноспоровыми, как и другие семенные. В спорангиях, находящихся в шишках (стробилах), образуются женские мегаспоры, которые отличаются от мужских микроспор более крупным размером.
Мужские шишки
Ближе к лету в начале молодых побегов сосны появляются мужские мелкие стробилы. Их чешуйки представляют собой мелкие спороносные листики, которые обладают двумя микроспорангиями. Путем редукционного деления материнских клеток в спорангии получаются 4 мелкие споры.
Каждая из них покрыта наружной и внутренней оболочкой, а между ними находится 2 воздухоносных полости. Ядро микроспоры делится, образуя 2 клетки. Из одной получаются 2 заростковые клетки, которые здесь же отмирают. Кстати, процесс полностью еще не изучен. Из второй также формируются 2 клетки:
- антеридиальная;
- вегетативная.
Из первой развиваются неподвижные спермии, а из второй образовывается пыльцевой трубчатый вырост. Таким образом, внутри мелкой споры создается мужской гаметофит, и она становится пыльцевым зерном.
Формирование женского гаметофита
Весной на концах побегов сосны образуются небольшие женские шишки. Они обладают красноватым оттенком, состоят из центрального стержня, на котором расположены кроющая и семенная чешуйки, которая является преобразованным боковым побегом, в ней же находятся 2 семязачатка (семяпочки).
Из-за того, что они не закрыты, эти растения и называются голосеменными. Каждая чешуйка женской стробилы гомологична мужским шишкам. В состав семяпочки входят:
- Нуцеллус — центр семязачатка.
- Интегумент — покров семяпочки.
- Фуникулус — семяножка, соединяющая семязачаток с чешуями.
В его центре происходит деление спорогенной клетки и образование спороцитов. Из них формируются 4 гаплоидные крупные споры, 3 из которых отмирают, а одна образует эндосперм. Именно он соответствует женскому гаметофиту.
Размножение
Все голосеменные представляют собой разноспоровые растения. Их способ опыления существенно отличается от того же процесса у покрытосеменных. Он имеет значительную протяженность во времени и две фазы. Так, жизненный цикл сосны в среднем составляет три года и череду двух поколений.
Фазы развития сосны обыкновенной:
- Спорофит (неполовое поколение). Диплоидная (двойной набор хромосом) многоклеточная фаза, развивается из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) и создает споры .
- Гаметофит (половое). Гаплоидная (содержит одинарный хромосомный набор) многоклеточная фаза, которая развивается из спор и производит половые клетки .
Взрослые представители являются спорофитами. Они генерируют микро- или мегаспоры (мужские или женские) в семяпочках.
Женская находится в мегаспорангии, который защищен специальным покровом, интегументом, и образует семязачаток. Здесь из нее развивается гаметофит, производящий половые репродуктивные клетки.
Семязачаток развивается на мегаспорофиллах, а микроспорангии — на микроспорофиллах. И те, и другие у хвойных собраны в стробилы. Мужская шишка яркого цвета имеет укороченную ось и небольшие микроспорофиллы. Они развиваются из видоизмененных укороченных побегов в пазухах чешуек. Микроспоры содержат две воздушные клетки, помогающие ветру доставить их на женские стробилы весной.
Шишки красного цвета — женские. Они появляются на удлиненных побегах. На основной оси мегастробил развивается кроющая чешуя и семенная, содержащая семязачатки. Мегаспоры не покидают шишки, а прорастают в спорангиях, образуя заросток с двумя архегониями (женский орган, в котором развиваются яйцеклетки). На данном этапе начинается гаплоидная многоклеточная фаза. Мужской гаметофит — это пыльца, из которой образуются спермии.
Определение
Вам будет интересно:Что такое гарбуз? Это арбуз или тыква?
Покрытосеменными или цветковыми называются растения, органом семенного размножения которых является цветок. К ним принадлежат травы, цветы, кустарники и деревья. В цветках развиваются мужские и женские гаметы (репродуктивные клетки). Семена располагаются внутри завязи, в плодах, отсюда и название — покрытосеменные. Цветки разнятся по форме, величине, строению и окраске. У одних растений они опыляются ветром, у других – насекомыми. Вегетационный период также у всех разный – от нескольких недель (у эфемеров) до сотен лет (у дуба). Все покрытосеменные имеют различную высоту. Существует много растений с прямостоячими стволами, но есть ползучие, стелющиеся и лазающие стебли. Довольно разнообразна корневая система и листья. Несмотря на такое различие существует определенный жизненный цикл покрытосеменных. Все растения объединяются в группы по характерным особенностям. Основным критерием систематики является степень родства растений между собой. Все цветковые делятся на два класса – двудольные и однодольные.
Вам будет интересно:Тюдоры: история династии, основатель, последний правитель, время правления
Они имеют огромное значение как в природе, так и в жизни индивида. Некоторые из них употребляют в пищу люди, а другие идут на корм домашним и диким животным. Растительное сырье применяют в различных отраслях промышленности. Декоративные растения используют для озеленения, древесные – для строительства, лекарственные – в медицине традиционной и народной.
Цикл развития
В начале жизненного цикла сосны из материнских клеток в результате редукционного деления возникают мелкие споры. Из них получается пыльца, которая ветром переносится на женские шишки и попадает внутрь семяпочки. После опыления чешуйки стробилы слепляются смолой.
С начала опыления до оплодотворения проходит чуть больше года. В этот период в семяпочке образуется эндосперм, шишка вырастает до 3—4 см и становится зеленой. Перед самым оплодотворением спермагенная клетка преобразуется в 2 спермия, один из которых связывается с яйцеклеткой.
В результате формируется зигота, из которой развивается зародыш, питающийся эндоспермом. На следующий год после опыления женские стробилы вырастают до 6 см, а семена полностью созревают. В это время происходит разъединение чешуек, и семена выпадают. Из них прорастают новые растения, а цикл развития замыкается.
Особенности строения и размножения
Цикл развития голосеменных слагается из ротации спорофита и гаметофита, то есть чередования бесполого и полового поколения. При этом господство принадлежит спорофиту – взрослому растению.
Представители голосеменных считаются разноспоровыми, как и другие семенные. В спорангиях, находящихся в шишках (стробилах), образуются женские мегаспоры, которые отличаются от мужских микроспор более крупным размером.
Мужские шишки
Ближе к лету в начале молодых побегов сосны появляются мужские мелкие стробилы. Их чешуйки представляют собой мелкие спороносные листики, которые обладают двумя микроспорангиями. Путем редукционного деления материнских клеток в спорангии получаются 4 мелкие споры.
Каждая из них покрыта наружной и внутренней оболочкой, а между ними находится 2 воздухоносных полости. Ядро микроспоры делится, образуя 2 клетки. Из одной получаются 2 заростковые клетки, которые здесь же отмирают. Кстати, процесс полностью еще не изучен. Из второй также формируются 2 клетки:
- антеридиальная;
- вегетативная.
Из первой развиваются неподвижные спермии, а из второй образовывается пыльцевой трубчатый вырост. Таким образом, внутри мелкой споры создается мужской гаметофит, и она становится пыльцевым зерном.
Формирование женского гаметофита
Весной на концах побегов сосны образуются небольшие женские шишки. Они обладают красноватым оттенком, состоят из центрального стержня, на котором расположены кроющая и семенная чешуйки, которая является преобразованным боковым побегом, в ней же находятся 2 семязачатка (семяпочки).
Из-за того, что они не закрыты, эти растения и называются голосеменными. Каждая чешуйка женской стробилы гомологична мужским шишкам. В состав семяпочки входят:
- Нуцеллус – центр семязачатка.
- Интегумент – покров семяпочки.
- Фуникулус – семяножка, соединяющая семязачаток с чешуями.
В его центре происходит деление спорогенной клетки и образование спороцитов. Из них формируются 4 гаплоидные крупные споры, 3 из которых отмирают, а одна образует эндосперм. Именно он соответствует женскому гаметофиту.
Подготовка семян редьки черной зимней к посеву
Для ускорения всходов и получения ровных корнеплодов редьки черной зимней, целесообразно проводить посев заранее подготовленными семенами. Способы подготовки семян редьки к посеву включают:
- замачивание;
- проращивание;
- инкрустацию;
- барботирование.
Замачивание семян редьки проводится на срок от 6 до 12 часов в воде комнатной температуры, которую необходимо менять каждые 3-4 часа. Эта процедура позволяет получить набухшие семена, которые прорастут одновременно за 3-4 дня.
Для проращивания семян редьки можно воспользоваться мягкой тканью или ватными тампонами, которые следует обильно смочить и поместить внутрь ткани или между тампонами набухшие семена редьки
При появлении проростков семена осторожно высевают на грядку. Посев пророщенными семенами можно проводить сразу по нужной схеме, поскольку заведомо известно, что они все взойдут примерно через 3-4 дня, а корнеплоды будут одинакового возраста и размера
Инкрустацию семян можно проводить органическими удобрениями, обволакивая каждое отдельное семя и создавая оболочку из хорошо перепревшего навоза или куриного помета, которая обеспечит молодые растения питательными веществами в легко доступной форме. Для этого семена смачивают из пульверизатора и слегка присыпают субстратом, затем скатывают каждое семя в шарик и дают высохнуть. Этот метод позволяет значительно экономить семена.
Барботирование семян редьки позволит насытить их кислородом и добиться сильных равномерных всходов. Для этого семена помещают в стакан с водой, куда опущен шланг от аквариумного компрессора.