If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание

Курс: Биологична библиотека > Раздел 36

Урок 1: Интензивен курс : Биология

Растенията и пчелите : Размножаване на растенията

Ханк навлиза в подробни детайли за репродукцията на васкуларните растения: те използват основната промяна на популациите, развита от неваскуларните растения преди 470 милиона години, но са я изиграли така, че да работи много по-различно, в сравнение с начина, по който е работела в мочурищата през Ордовика, когато е започнала. Тук ще разбереш как го правят васкуларните растения (папрати, голосеменни и покритосеменни). Създадено от EcoGeek.

Искаш ли да се присъединиш към разговора?

Все още няма публикации.
Разбираш ли английски? Натисни тук, за да видиш още дискусии в английския сайт на Кан Академия.

Видео транскрипция

Преди две седмици говорих за стратегията на размножаване, която използват най-първите растения – т.нар. редуване на поколения. Стратегия, която неваскуларните растения все още използват. Надявам се си спомняш. Растението може да има две различни форми, които се редуват между поколенията. Първата форма, спорофитите, имат диплоидни клетки – два комплекта хромозоми. Втората форма, гаметофитите, имат хаплоидни клетки, с един комплект хромозоми. Много неща могат да се случат за 470 милиона години. Днес васкуларните растения все още използват простия модел на редуване на поколения, но те са го попроменили, така че да работи различно от времената на ордовиковите блата, където се е зародила растителността. Сравнено с техните малки, влажни, неваскуларни братовчеди, васкуларните растения, с всичките си шишарки, цветове и други показни аксесоари изглеждат като примадони на конференция на Кармен Миранда и самба фестивал. Което може да изглежда пресилено, но ние разчитаме на тези луди откачалки и на техните репродуктивни стратегии за всичко: храната, която ядем, въздуха, който дишаме, букетите, които изпращаме на жените и приятелките си, когато са ни ядосани. В общи линии, искам да кажа, че имаме нужда васкуларните растения да правят секс. Както си спомняш, редуването на поколения при неваскуларните растения е доста непосредствено. Гаметофитите произвеждат или сперматозоидите, или яйцеклетките, които се намират едни други, стига да е достатъчно влажно за сперматозоидите, за да доплуват до най-близката яйцеклетка. След като тя е оплодена, гаметофитите създават спорофит, малка капсула на стъбълце, която има множество спори вътре. Спорите се пускат във въздуха, кацат на влажно място, покълват и бам! Родено е ново гаметофитно поколение. Неваскуларните растения са гаметофитно доминантни. Когато погледнеш един мъх, виждаш гаметофитите. Това е формата, която има единични хромозоми. Спорофитите са мънички и прибрани вътре в гаметофитите, на които разчитат за храна, вода и защита. Но при васкуларните растения е обратното. Те са спорофитно доминантни. Когато погледнеш една папрат или бор, или грамофонче, ти виждаш поколението на спорофитите. Гаметофитите са малките правещи секс материали, скрити в специални части. Всички васкуларни растения са спорофитно доминантни, но това не значи, че се размножават по един и същи начин. Не. Най-простата форма на васкуларни растения са папратите, които се размножават доста подобно на неваскуларните, понеже имат спори, които растат на долната страна на листата им. И те ги пускат в широкото празно пространство, за да намерят хубава мокра земя, където да покълнат. Спората тогава прави малък гаметофит, който е няколко сантиметра широк и има мъжки и женски полови органи от долната страна на листата. Ако е достатъчно влажно, сперматозоидите от мъжката страна на гаметофита ще намерят яйцеклетката от женската страна и ще създадат спорофит, който е това, което разпознаваш като папрат. Има много фосилни доказателства, предполагащи, че в един момент вероятно те са били просто папрати, произвеждащи семена, и всички префърцунени васкуларни растения, които имат семена и цветове, са еволюирали от тях. Но тези папрати със семена са изчезнали сега, така че можем само да се взираме във вкаменелостите им и да се чудим какво би било редуването на поколенията им. Има друга група растения, по-сложна от папратите, и общата им черта е, че се размножават чрез създаване на полен, който съдържа мъжки гаметофити, и женските гаметофити, или овулите, се оплождат от полена. Оплодената клетка пораства като семе, което узрява, и може да произведе завършено възрастно растение. С други думи, в по-висшите васкуларни растения редуването на поколенията работи по този начин. Спорофитното поколение пораства от семе и произвежда гаметофитите – или полен, или овули. Те се събират, за да формират друго семе, което произвежда друг спорофит. Тази еволюционна промяна от спори до семена е нещо голямо и е започнала от Голосеменните. Техните пакети за създаване на растения отрязали междинния участник, като позволили на възрастното растение да расте веднага от семе, вместо да трябва да чака една спора да премине през междинната гаметофитна фаза. Това значи също, че в повечето случаи не им трябва налична вода, за да се размножават. Днес голосеменните включват иглолистни, гинкови и тропически палмоподобни растения, сагови палми. И никои от тях не цъфтят, защото са еволюирали преди цветята да бъдат изобретени. Вместо това, техните репродуктивни структури са шишарки – със сигурност ги знаеш. Името им голосеменни идва от факта, че овулите им се развиват оголени на повърхността на люспите на шишарката. Шишарките обикновено са острите дървени неща, с които скаутите се замерят, нали? Но тези неща всъщност са женските шишарки, които подслоняват овулите. Мъжките шишарки са по-малки и гъбести. И работата им е да пускат полен. Всичкият този полен се понася от вятъра и част от него може да достигне женската шишарка, където опложда овулите, разположени в основата на всяка люспа от нея. Оплоденият зародиш узрява вътре в шишарката и образува семе, което съдържа достатъчно вещества за поддържане на живота му след като покълне. Това семе има твърда, лъскава обвивка, пазеща го от стихиите. И като узрее, люспите на женската шишарка се олющват, семето пада на земята и от него пораства ново дърво. Но някои голосеменни са развили нужда от специални условия, за да се размножават Примерно борът конторта. Супер здраво дърво, еволюирало в доста сух климат с много гръмотевични бури, предизвикващи чести пожари, които изгарят участъци от гората всяка втора година. Не само че тези борове нямат проблем да издържат на един слаб горски пожар, но женските им шишарки не се отварят и не пускат семената си, ако няма екстремна топлина. Това звучи лудо, но наистина е доста умно, защото боровете конторта са еволюирали да се възползват от горските пожари. Те знаят, че пожарите вероятно ще разкарат доста от проклетите треволяци, които пречат на семената. И може би ще убият някои възрастни борове. Затова чакат конкуренцията да бъде премахната, преди да пуснат семената си. Сега ще извадя най-големите козове, защото покритосеменните са победителите в дивизията на растенията на Земята, поне за последните 140 милиона години. Те са новобранци, но знаят какво правят. Като начало, имат семена като голосеменните, но имат и цветове. А цветовете са жестоки, защото те не трябва да разчитат на вятъра да носи полена им до друго цвете, като при голосеменните с шишарките им. В голямата си част цветовете карат животните да работят, да пренасят полена им от един цвят на друг. Всъщност покритосеменните и летящите насекоми вероятно са еволюирали заедно: цветовете, предлагайки храна за насекомите под формата на нектар, а насекомите, осигурявайки транспорт на полена до женските репродуктивни части на друг цвят. Това наричаме мутуализъм, взаимодействие на два организма, което облагодетелства и двата. Покритосеменните се размножават, като правят цветя, съдържащи гаметофитите. В този случай спорофитът представлява стъблото, корените, листата и дори цветовете. Всички части на растението, освен полена и овулите, които са същинските гаметофити. Някои цветове съдържат и мъжки, и женски гаметофити. Те се наричат идеални цветя. Не унивайте, останали цветя! Други растения имат мъжки и женски полови органи на едно и също растение, но на различни цветове. И някои имат мъжки и женски цветове на отделни растения. Няма правила при покритосеменните, те просто импровизират. За да видим как работят цветовете, нека разгледаме едно идеално цвете. Например повечето градински цветя имат и мъжки, и женски полови части. От дъното нагоре цветето има чашелистчета, които изглеждат като листа, но обикновено са зелена тъкан, която е покривала цвета, когато е бил пъпка. Цветчетата са обикновено цветни като знаме, за да привличат определен вид опрашител. Мъжките части на цвета се състоят от прашник, който произвежда полена и стои на края на дълга нишка, прикрепена за основата на цвета. Цялата мъжка репродуктивна част се нарича тичинка. Когато става дума за женски части, за разлика от голосеменните, покритосеменните не си оставят яйцеклетките изложени навън. Те заключват овулите в яйчник на дъното на вазоподобна структура, която също има гърло, или стълбче, и отвор на върха, т. нар. близалце. Сега всичко, което остава, е да се пакетират мъжките гамети в гаметофита под формата на полен и да се пренесат до женския гаметофит (овулата), за да го оплодят. Това е опрашване и цветята го правят, като примамват животни с аромати, цветове и храна. В замяна животните смесват полена на различни отделни цветя. Пчелите са най-известни в това, но много други насекоми също го правят, както и птици – като колибритата. И дори някои прилепи. Без значение кой го прави, след оплождането. овулата започва да се подува и овулната стена започва да се втвърдява, защото ще стане на семе. Междувременно яйчникът започва да расте около него и ще оформи плода. Има различни видове плодове. Като плод се определя всичко, в което яйчникът, защитата около семето, се превърне. Всичко, което съдържа семе, е плод и това са много различни неща. Включително и много, много неща, които мислим, че не са плодове. За да тествам плодовите ти познания, какво ще кажеш за един кръг на "плод ли е или не е"? Кое от тези е плод и кое не е плод? Първо: бодилче, което ти се закача, като се разхождаш на плажа, или морков? Отговор: Бодилчето, малкият досадник, който се залепва за панталоните ти, е всъщност порасналият яйчник на цветето, а морковът е корен на растение. Стъбло целина или част от пуха на глухарче? Пухът. Тази малка частица пух е прикрепена за сух малък плод, който съдържа семето. Целината е самото стебло на растението. Ягода или тиквичка? Тиквичка! Ягодата всъщност е подут край на стъблото на цвета на ягодата, то не съдържа вътре семето. Всъщност семената са по повърхността му. Всяко от твърдите неща по повърхността на ягодата са плодчетата. Някои хора спорят за това, защото какво изглежда по-плодово от ягода? Но тиквичките, те определено са плодове, защото съдържат семена. Плодовете са важни за покритосеменните, защото те обичат да пренасят семената си колкото може по-далече от себе си, така че да не се състезават с потомците си. Някои плодове могат да бъдат отнесени от вятъра, докато други се придвижват наоколо заради това, че са вкусни. Така че да бъдат изядени от слон и изакани в топка слонско ако някъде далече. Това бяха примери за любопитния полов живот на васкуларните растения. Ммм, това е добро.