Przedstaw zróżnicowanie sposobów rozmnażania się roślin i wykaż biologiczne znaczenie tej różnorodności.
Zdolność rozmnażania siÄ™ jest podstawowÄ… wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ciÄ… wszystkich organizmów żywych. DziÄ™ki tej zdolnoÅ›ci organizmów zachowuje siÄ™ ciÄ…gÅ‚ość życia na Ziemi mimo staÅ‚ego wymierania poszczególnych osobników. W Å›wiecie roÅ›linnym istnieje wiele różnych form rozmnażania. W mojej pracy postaram siÄ™ przedstawić syntetyczny obraz tej różnorodnoÅ›ci, a także pokazać jej biologiczny sens.RoÅ›liny rozmnażajÄ… siÄ™ w dwojaki sposób: pÅ‚ciowo, czyli generatywnie, w drodze zapÅ‚odnienia gamety żeÅ„skiej przez gametÄ™ mÄ™skÄ…, i bezpÅ‚ciowo – przez podziaÅ‚ komórek, wytwarzanie zarodników oraz przez oddzielone części ciaÅ‚a roÅ›liny macierzystej.
1. Rozmnażanie bezpłciowe
Rozmnażanie przez podział komórki. U roślin jednokom.: bakterii, sinic, wiciowców oraz innych jednokomórkowych glonów i grzybów. Ta forma rozmnażania bezpłciowego polega na podziale organizmu macierzystego na dwie jednakowe części, które odłączają się od siebie i prowadzą dalej samodzielne życie.
Najpierw dzieli się jądro komórkowe na dwa jądra potomne, następnie dzięki wykształceniu się wewnątrz komórki podwójnej ściany dzieli się cytoplazma. W miejscu podwójnej ściany następuje rozdzielenie się nowo powstałych komórek. Do tego rodzaju rozmnażania należy także pączkowanie u grzybów (drożdże).Wtedy komórka macierzysta nie dzieli się na dwie równe części, lecz tworzy małe uwypuklenie, do której przechodzi część jądra komórkowego i cytoplazmy. Pączek oddziela się ścianką od kom. macierzystej, Drobna początkowo komórka potomna rozrasta się stopniowo i osiąga normalną wielkość.
Rozmnażanie za pomocÄ… zarodników. Ten sposób jest dość czÄ™sto spotykany u glonów, grzybów, mchów i paprotników .U glonów i grzybów zarodniki maja postać nagich pÅ‚ywek –zoospor zaopatrzonych w wici, dziÄ™ki którym pÅ‚ywajÄ… one jakiÅ› czas w wodzie, a nastÄ™pnie otaczajÄ… siÄ™ Å›cianÄ… komórkowa i rozwijajÄ… w nowe organizmy. PowstajÄ… w zarodniach (zoosporangiach). PowstajÄ… przez wielokrotny podziaÅ‚ jÄ…dra w zarodniach Zarodniki grzybów lÄ…dowych, zwane sporami otoczone sÄ… dość grubÄ… Å›cianÄ… komórkowÄ… i rozprzestrzeniane sÄ… za pomocÄ… prÄ…dów powietrza. PowstajÄ… one podobnie jak zoospory. U workowców i podstawczaków wystÄ™pujÄ… zarodniki zewnÄ™trzne (konidiami). TworzÄ… siÄ™ one przez zwężenie komórek na koÅ„cach strzÄ™pek grzybni.
Zarodniki mszaków i paprotników, w przeciwieństwie do zarodników plechowców, powstają w wielokomórkowych zarodniach. Otoczone są podwójną ścianą komórkową: zewnętrzną grubszą i wewnętrzną delikatną. Dzięki temu są odporne na
Nie sprzyjające warunki środowiska lądowego, szczególnie na wysychanie i duże wahania temperatury. Są komórkami haploidalnymi, powstają bowiem z komórek macierzystych, po przejściu przez nie mejozy.
W korzystnych warunkach środowiska zarodniki kiełkują i rozwijają się z nich nowe organizmy roślinne.
Rozmnażanie wegetatywne. Polega na zdolności odtwarzania całego organizmu z odizolowanej części rośliny macierzystej. Zdolność taką posiadają zarówno plechowce, jak i organowce. Wielokomórkowe glony i grzyby oraz porosty mogą rozwinąć się z małego fragmentu plechy oderwanej od rośliny, a nawet z pojedynczych komórek tej plechy. Mszaki odznaczają się dużą zdolności do
rozmnażania wegetatywnego z kawałków pędu oraz za pomocą specjalnych, wielokomórkowych rozmnóżek. Organowce mogą rozmnażać się wegetatywnie z korzeni i pędów. Nowe rośliny rozwijają się z pączków rośliny macierzystej. Mogą to być pączki normalne, bądź specjalne pączki przybyszowe.
Rozmnażanie wegetatywne jest bardzo rozpowszechnione wśród roślin okrytozalążkowych (uprawa ziemniaka i szlachetnych odmian drzew owocowych).
Do najpospolitszych sposobów rozmnażanie wegetatywnego należy rozmnażanie z podziemnych kłączy i rozłogów. Narządami rozmnażania wegetatywnego są także podziemne bulwy pochodzenia pędowego, jak np. u ziemniaka oraz cebule, jak np. u czosnku. Z korzeni wielu roślin wyrastają pędy nadziemne, tzw. odrosty korzeniowe, jak np. u wiśni.
Pędy nadziemne, płożące się na powierzchni ziemi, mogą się zakorzeniać i po oderwaniu się od rośliny macierzystej żyć samodzielnie jak np.. wąsy truskawki. Wiele roślin ( np. ziarnopłon) wytwarza w kątach liści, cebulkowate lub bulwkowate rozmnóżki, które spadają na ziemie i rozwijają się w nowe rośliny.
2. Rozmnażanie płciowe (generatywne), polega na wytwarzaniu przez organizmy macierzyste komórek rozrodczych, zwanych gametami. Są komórkami haploidalnymi, gdyż ich komórki macierzyste przeszły podział mejotyczny. Po połączeniu się dwóch gamet w procesie zapłodnienia w zygotę, rozwija się roślina potomna. Wyjątek stanowi tzw. rozmnażanie apomiktyczne, polegające na tym, że z niezapłodnionej komórki jajowej lub z innej komórki gametofitu powstaje zarodek, z którego rozwija się nowy organizm. Rozmnażanie płciowe nie występuje u bakterii i sinic, a pojawia się u wiciowców, sprzężnic, zielenic, brunatnic oraz grzybów ulegając daleko idącej ewolucji, która u organowców prowadzi do wytwarzania coraz bardziej zróżnicowanych organów generatywnych.
NajprostszÄ… formÄ… rozmnażania pÅ‚ciowego glonów i niektórych grzybów jest izogamia, polegajÄ…ca na łączeniu siÄ™ jednakowych pod wzglÄ™dem morfologicznym gamet w postaci pÅ‚awek z wiciami. WyższÄ… formÄ™ ewolucyjnÄ… przedstawia heterogamia, gdy wystÄ™pujÄ… już dwa rodzaje gamet: duże, maÅ‚o ruchliwe gamety żeÅ„skie i maÅ‚e, bardziej ruchliwe gamety mÄ™skie. KraÅ„cowa odmiana heterogamii jest oogamia, w której gamety żeÅ„skie – komórki jajowe – sÄ… duże i nieruchome, wypeÅ‚nione materiaÅ‚em zapasowym, a gamety mÄ™skie – plemniki – sÄ… bardzo maÅ‚e i zdolne do ruchu za pomocÄ… wici lub rzÄ™sek. Oogamia wystÄ™puje już u glonów, u których komórki jajowe powstajÄ… w jednokomórkowych lÄ™gniach, a plemniki – w jednokomórkowych plemniach.
U organowców rozmnażanie pÅ‚ciowe jest zawsze oogamiczne. Mszaki i paprotniki maja wielokomórkowe narzÄ…dy rozmnażania pÅ‚ciowego: żeÅ„skie rodnie z komórka jajowÄ… i mÄ™skie plemnie z licznymi plemnikami zdolnymi do pÅ‚ywania w wodzie. U nagozalążkowych narzÄ…dami żeÅ„skimi sÄ… Å‚uski nasienne z zalążkami, a mÄ™skimi – prÄ™ciki z pyÅ‚kiem.
U okrytozalążkowych rozwinęły siÄ™ nowe narzÄ…dy rozmnażania pÅ‚ciowego – kwiaty, których narzÄ…dem generatywnym żeÅ„skim jest sÅ‚upek z zalążkami, a mÄ™skim – prÄ™cik z ziarnami pyÅ‚ku. NiezbÄ™dnym warunkiem zajÅ›cia tego procesu jest zapylenie, tj. przedostanie siÄ™ pyÅ‚ku na sÅ‚upki, a przez nie na zalążki lub bezpoÅ›rednio na zalążki (u nagozalążkowych).
Organowce rozmnażajÄ… siÄ™ zarówno pÅ‚ciowo, jak i bezpÅ‚ciowo, ale obydwa te sposoby rozmnażania nastÄ™pujÄ… na przemian po sobie w kolejnych pokoleniach: haploidalne pokolenie pÅ‚ciowe (gametofit) rozmnaża siÄ™ przez gamety, z których powstaje diploidalna zygota, dajÄ…ca poczÄ…tek diploidalnemu pokoleniu bezpÅ‚ciowemu – sporofitowi. Sporofit rozmnaża siÄ™ przez haploidalne zarodniki, z których rozwijajÄ… siÄ™ gametofity. Jest to zjawisko przemiany pokoleÅ„ połączone ze zmianÄ… faz: haploidalnej i diploidalnej
U roślin nasiennych komórka jajowa znajduje się w zalążku, wewnątrz woreczka zalążkowego. Plemniki powstają w ziarnie pyłku podczas jego dojrzewania lub kiełkowania, w łagiewce pyłkowej. Plemniki roślin nasiennych doprowadzane są do komórki jajowej biernie za pomocą łagiewki pyłkowej. Jest to przystosowanie do warunków życia w środowisku lądowym. W ziarnie pyłku powstają tylko dwa plemniki. U okrytozalążkowych obydwa biorą udział w zapłodnieniu: jeden zapładnia komórkę jajową, drugi centralną komórkę woreczka zalążkowego. Zygota rozwija się w zarodek rośliny potomnej. Zapłodniona centralna komórka woreczka zalążkowego rozwija się w bielmo.
Po zapłodnieniu zalążek przekształca się w przetrwalnikowe nasienie, służące do rozsiewania roślin nasiennych. U okrytozalążkowych słupek przekształca się w owoc, ułatwiający dojrzewanie i rozsiewanie nasion. Podczas kiełkowania korzeń i pęd rozrastają się kosztem substancji zapasowych liścieni lub bielma, a następnie rozwija się w normalne organy wegetatywne młodej rośliny. W pewnym okresie życia rośliny wzrost organów wegetatywnych ulega zahamowaniu i przechodzi ona w stadium rozwoju generatywnego, wytwarzając kwiaty, a następnie owoce z nasionami.
Wszystkie przedstawione wyżej przykłady świadczą o wielkim zróżnicowaniu sposobów rozmnażania w świecie roślin. Ma to ogromne znaczenie w zasiedlaniu nisz ekologicznych. Tak odmienne sposoby rozmnażania i rozwoju umożliwiły różnym rodzajom roślin zasiedlenie różnych nisz ekologicznych.