AKO SA RASTLINY MNOŽIA? ASEXUÁLNA A SEXUÁLNA REPRODUKCIA - BIOLÓGIE - 2025

K rozmnožovaniu rastlín môže dôjsť sexuálne alebo asexuálne v závislosti od skupiny rastlín alebo druhu. Reprodukcia v rastlinných organizmoch je nanajvýš dôležitá nielen pre ich množenie (zvýšenie počtu jedincov), ale aj pre ich šírenie, pretože treba pamätať na to, že sú to obyčajne imobilné alebo sediace bytosti usadené na substráte, ktorý podporuje výživovo a štrukturálne.

Rastliny sa dajú rozdeliť do dvoch veľkých divízií alebo fyly známej ako Bryophyta a Tracheophyta. Mechy, húsenice a játrovky patria do divízie Bryophyta, zatiaľ čo všetky vaskulárne rastliny so semenami a bez semien patria do divízie Tracheophyta.

Obrázok DarkWorkX na www.pixabay.com

Rastliny, ktoré sa rozmnožujú bez semien, patria do skupín Psilopsida, Lycopsida, Sphenopsida a Pteropsida (ktoré zahŕňajú paprade), zatiaľ čo rastliny so semenami sú Angiosperms a Gymnosperms (kvitnúce rastliny a rastliny bez kvetín as holými semenami) , resp.).

Až na pár výnimiek, bez ohľadu na príslušnú skupinu rastlín, mnoho rastlín môže v určitom okamihu svojho životného cyklu predstavovať sexuálnu aj asexuálnu reprodukciu, ktorá závisí od rôznych endogénnych a exogénnych faktorov.

Nepohlavná reprodukcia v rastlinách

Asexuálna reprodukcia u všetkých živých bytostí spočíva v tvorbe nových organizmov bez účasti dvoch geneticky odlišných jedincov alebo bez produkcie špecializovaných buniek s polovičnou genetickou záťažou. Tento typ reprodukcie sa vyskytuje hlavne mitózou.

Hovorí sa, že ide o „konzervatívny“ druh reprodukcie, pretože nepodporuje génové variácie, pretože v každom reprodukčnom cykle sú klonálne (geneticky identické) jedinci tvorení z „matiek“ jednotlivcov. Je to jeden z „najstarších“ druhov rozmnožovania a rastliny ho veľmi využívajú.

Mnoho autorov sa domnieva, že rôzne mechanizmy asexuálnej reprodukcie sú dokonale vhodné pre stabilné alebo konštantné prostredie, pretože sa snažia zabezpečiť kontinuitu života jednotlivca, keď sú podmienky priaznivé alebo výhodné.

V rastlinách existujú rôzne formy asexuálnej reprodukcie, ktoré sa môžu diferencovať podľa štruktúr použitých na tento účel.

- Nepohlavná reprodukcia fragmentáciou

Väčšina rastlinných buniek je schopná "diferencovať" alebo stratiť svoju identitu a vytvoriť nového jedinca, ak sú izolované od rastliny, ktorá ich vyvolala. Táto vlastnosť im umožňuje rozmnožovať sa asexuálne prostredníctvom fragmentov ich vlastných tiel alebo dokonca z jednotlivých buniek.

Fotografia listu Kalanchoe, rastliny, ktorá sa reprodukuje fragmentáciou (Zdroj: Internet Archive Book Images via Wikimedia Commons)

Asexuálna reprodukcia fragmentáciou teda spočíva jednoducho v oddelení orgánov alebo „fragmentov“ od tela rastliny, ktoré neskôr vedú k vzniku novej rastliny, ktorá je geneticky identická s rodičom.

- Nepohlavná reprodukcia prostredníctvom špecializovaných štruktúr

Niektoré rastliny, ktoré sa pohlavne rozmnožujú, to robia aj pomocou asexuálnej cesty podobnej fragmentácii, ktorá sa však zvyčajne vyskytuje prostredníctvom špecializovaných štruktúr, ako sú stolony, odnože, hľuzy, hľuzy, cibule a ďalšie.

Niektoré rastliny používajú svoje vlastné listy ako štruktúry na rozmnožovanie a rozmnožovanie asexuálnu, najmä sukulenty s mäsitými listami, v ktorých okrajoch (v určitých druhoch) vznikajú „primordie“ nových rastlín alebo listov, ktoré sa od nich môžu oddeliť a presadiť vhodný substrát pre svoj rast.

Tieto asexuálne spôsoby rozmnožovania sa vo veľkej miere využívajú v záhradníctve a krajinárstve, pretože zabezpečujú „regeneráciu“ alebo vytvorenie veľkého počtu rovnakých rastlín v značne krátkom čase.

Jahodová rastlina, ktorá produkuje asexuálne stolony (Zdroj: Sajith Erattupetta prostredníctvom Wikimedia Commons)

Niektoré rastliny, ktoré nie sú kvitnúce, vrátane machov, pečene, antocerot a paprade, produkujú spóry ako prostriedok asexuálnej reprodukcie.

Hoci tieto štruktúry sú produktom meiotických divízií, spóry sa v týchto organizmoch považujú za špecializované „asexuálne“ štruktúry, pretože pri klíčení môžu priamo produkovať nových jedincov bez toho, aby medzi nimi fúzovali.

V tejto skupine rastlín sú tiež „modifikované orgány“ na asexuálnu reprodukciu, ako sú špecializované púčiky, polodrahokamy atď.

Sexuálna reprodukcia v rastlinách

Sexuálna reprodukcia v rastlinách, ako aj v iných živých bytostiach, zahŕňa fúziu dvoch buniek známych ako „sexuálne bunky“ alebo „gaméty“ (s polovicou chromozomálnej záťaže jednotlivca, ktorá ich vyvolala), tvorba zygoty, následný vývoj embrya a nakoniec vývoj novej rastliny s genetickými charakteristikami odlišnými od vlastností jej rodičov.

Gamety sú všeobecne odlišné bunky (heterogamia). Ženská gameta je zvyčajne najväčšia, je imobilná a je známa ako „ovocell“ alebo „vaječná bunka“; zatiaľ čo mužská gameta je značne menšia, mobilná a je známa ako „spermie“.

Podľa morfológie gamét sa však rozlišujú tri typy sexuálnej reprodukcie: izogamín, anizogamia a oogamia.

Isogamy a anisogamy sú typické pre jednobunkové organizmy zložené z rastlinných buniek, zatiaľ čo oogamy (forma heterogamy) je typická pre rastliny so sexuálnou reprodukciou a vyznačuje sa prítomnosťou imobilnej alebo fixovanej ženskej gamety a mužskej gamety. malé a mobilné.

Reprodukčné štruktúry

Gaméty sa vyrábajú vo veľmi špecifických štruktúrach známych ako gametofyty, ktoré pre nich zase fungujú ako dočasné „nádoby“.

V niektorých rastlinách sa ženské gametofyty nazývajú archegónia a samčie anteridie. Rastlina môže mať samice a samce, ale rastliny môžu byť tiež bisexuálne, ak obsahujú oba typy gametofytov na jednej nohe.

Životný cyklus väčšiny cievnych rastlín, ktorý poznáme, začína fúziou pohlavných buniek a vývojom embrya zygoty. Z tohto embrya sa vytvorí diploidná štruktúra (s polovicou chromozomálnej záťaže jedného z rodičov a polovica druhej), ktorá je známa ako sporofyt.

Životný cyklus Angiospermu (Zdroj: LadyofHats cez Wikimedia Commons)

Sporofyt je často dominantnou formou v životnom cykle a je rastlinou, z ktorej sa rastlina môže reprodukovať asexuálne alebo sexuálne. Sexuálna reprodukcia zo sporofytu sa deje vďaka vytvoreniu gametofytu, ktorý spôsobí vznik pohlavných buniek.

Veľkosť a závislosť gametofytov od sporofytov závisí od skupiny alebo rastlinných druhov, pričom kvitnúce rastliny sú také, kde je gametofyt zmenšený a je úplne závislý od sporofytov.

Podľa typu rozmnožovania sa rastliny rozdelili na semená a bezsemenné rastliny. Rastliny so semenami sa rozlišujú na Angiospermy alebo kvitnúce rastliny a Gymnospermy alebo rastliny bez kvetín a s holými semenami.

Semená Annona glabra (Zdroj: Filo gèn 'prostredníctvom Wikimedia Commons)

V týchto rastlinách je sexuálna reprodukcia zameraná na produkciu množiacich štruktúr známych ako semená, v ktorých leží embryo vznikajúce v dôsledku gametickej fúzie.

Referencie

1. Fryxell, PA (1957). Spôsob reprodukcie vyšších rastlín. The Botanical Review, 23 (3), 135-233.
2. Lambers, H. (2019). Encyklopédia Britannica. Získané 28. decembra 2019 z www.britannica.com/science/plant-reproductive-system
3. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Klasifikácia, štruktúra a reprodukcia botaniky.
4. Nabors, MW (2004). Úvod do botaniky (č. 580 N117i). Pearson.
5. Raven, PH, Evert, RF a Eichhorn, SE (2005). Biológia rastlín. Macmillan.