Розмноження суперечками

Кожен живий організм планети прагне залишити після себе потомство. Розмноження може бути статевим та безстатевим. Одним із варіантів безстатевого розмноження є розмноження спорами, яке характерне для деяких видів рослин, грибів та водоростей. Розмноження спорами має масу переваг і дозволяє живим істотам розмножуватися навіть у несприятливих умовах.

Загальна характеристика

Безстатеве розмноження дозволяє організмам виживати в умовах, за яких статевий спосіб розмноження був би важкоздійсненним. При цьому немає потреби шукати статевого партнера: може розмножуватися будь-яка здорова особина, а потомство з'являється у великій кількості.

Одним із популярних способів безстатевого розмноження є розмноження за допомогою суперечки. Воно характерне для наступних організмів:

Спори також утворюються у бактерій, проте бактеріальні суперечки не беруть участь у розмноженні. Вони неактивні та служать надійним захистом для бактерій у несприятливих умовах середовища.

Спору – це спеціалізована клітина, до складу якої входять ядра з невеликим запасом поживних речовин та цитоплазма. Кожна суперечка може дати життя новому організму.

Мал. 2. Рослинна суперечка.

Суперечки вкриті щільною оболонкою, завдяки якій тривалий час можуть переносити невідповідні умови. Потрапивши у сприятливе середовище, суперечки проростають, утворюючи нові рослини.

У наземних рослин та грибів суперечки не здатні до самостійного пересування. Однак у більшості водоростей суперечки мають джгутики, завдяки яким пересуваються у воді. Подібний різновид суперечка називається зооспорою.

Особливості розмноження спорами

Суперечки утворюються у спеціальних органах безстатевого розмноження: спорангіях чи зооспорангіях. У водоростей практично будь-яка клітина може виконувати функцію спорангія, тоді як у вищих рослин це багатоклітинний орган.

Рослина, у якому утворюються суперечки, називається спорофитом. Вони можуть бути двох видів:

• Рівноспорові - рослини, у яких суперечки, що утворюються, мають однакові розміри.
• Різноспорові - рослини, у яких суперечки відрізняються між собою за величиною та фізіологічними характеристиками. Різноспоровість найчастіше зустрічається у вищих рослин.

У всіх наземних рослин, а також найбільш високоорганізованих водоростей і мохів спостерігається чергування поколінь. Безстатеве покоління спорофітів, що розмножується спорами, змінюється поколінням гаметофітів, які розмножуються статевими клітинами - гаметами. Так забезпечується різноманітність рослин, оскільки «діти» завжди від «батьків».

До переваг розмноження спорами відносять:

• Варіативність генетичного матеріалу.
• Утворення великої кількості спор, що призводить до високої інтенсивності розмноження.
• Освоєння нових територій. Завдяки малим розмірам та низькій вазі суперечки переносяться на великі відстані.
• Наявність щільної оболонки у суперечки, що є надійним захистом від несприятливих умов середовища.

Про те, що таке розмноження спорами, можна коротко розповісти у доповіді на уроці біології у 10 класі.

Що ми дізналися?

Розмноження спорами - це яскравий приклад безстатевого розмноження, при якому у створенні потомства бере участь одна рослина. Розмноження спорами притаманно папоротей, мохів, водоростей і грибів.Воно дозволяє отримувати різноманітний генетичний матеріал, збільшує площу поширення рослин.

Процес розмноження спорами у бактерій, водоростей, грибів та рослин

Суперечки - це репродуктивні клітини рослин, грибів, водоростей та бактерій. Вони, як правило, одноклітинні і мають здатність розвиватися в новий організм. На відміну від гамет у статевому розмноженні, суперечки не повинні зливатись, щоб відбувалося розмноження. Організми використовують суперечки для безстатевого розмноження. Суперечки також утворюються у бактерій, проте бактеріальні суперечки зазвичай беруть участь у розмноженні. Ці суперечки неактивні та захищають бактерії в екстремальних умовах навколишнього середовища.

Суперечки бактерій

Деякі бактерії утворюють суперечки, які називають ендоспорами, як засіб боротьби з екстремальними умовами навколишнього середовища, які загрожують їх виживанню. Ці умови включають високі температури, посушливість, наявність токсичних ферментів чи хімічних речовин та відсутність їжі.

Спороутворюючі бактерії розвивають товсту клітинну стінку, яка є водонепроникною та захищає бактеріальну ДНК від висихання та пошкодження. Ендоспори можуть виживати протягом тривалих періодів часу, доки умови не зміняться і не стануть придатними для проростання. Приклади бактерій, здатних утворювати ендоспори, включають клостридії (Clostridium) та бацили (Bacillus).

Спори водоростей

Водорості виробляють суперечки для безстатевого розмноження. Ці суперечки можуть бути не рухливими (апланоспори), або рухливими (зооспори) і переміщатися з одного місця до іншого за допомогою джгутиків. Деякі водорості здатні розмножуватися статевим або безстатевим способом.Коли умови сприятливі, зрілі водорості діляться та виробляють суперечки, що розвиваються у нових особин.

Спори гаплоїдні та виробляються мітозом. У часи, коли умови несприятливі у розвиток, водорості піддаються статевому розмноженню і утворюють гамети. Ці статеві клітини зливаються, щоб стати диплоїдними зигоспорами. Зігоспора залишиться бездіяльною доти, доки умови не стануть сприятливими ще раз. У цей час зигоспора піддається мейозу для створення гаплоїдної суперечки.

Деякі водорості мають життєвий цикл, який чергується між різними періодами безстатевого та статевого розмноження. Цей тип життєвого циклу називається чергуванням поколінь і складається з гаплоїдної та диплоїдної фаз. У гаплоїдній фазі структура, звана гаметофітом, виробляє чоловічі та жіночі гамети (статеві клітини). При злитті цих гамет утворюється зигота. У диплоїдній фазі зигота розвивається в диплоїдну структуру, яка називається спорофітом. Спорофіт продукує гаплоїдні суперечки через мейоз.

Спори грибів

Більшість спор грибів виконують дві основні функції: перенесення несприятливих умов у стані спокою та розмноження через розсіювання. Суперечки грибів можуть бути одноклітинними або багатоклітинними. Вони бувають різних кольорів, форм та розмірів залежно від виду. Спори грибів бувають безстатевими або статевими:

• Безстатеві суперечки, такі як спорангіоспори, виробляються і утримуються всередині органів, які називаються спорангіями. Інші безстатеві суперечки, такі як конідії, утворюються в результаті мітозу на нитчастих утвореннях, які називаються гіфами.
• Статеві суперечки включають аскоспори, базидіоспори та зигоспори. Більшість грибів покладаються на вітер, щоб розсіяти суперечки у областях, де вони можуть успішно проростати.Спори здатні активно викидатися з репродуктивних структур (балістоспор) або можуть бути вивільнені без активного викиду (статисмоспор). Суперечки переносяться вітром до інших місць. Чергування поколінь поширене серед грибів. Іноді умови довкілля такі, що необхідно, щоб грибкові суперечки були бездіяльними. Проростання після періодів спокою у деяких грибів може бути викликано різними факторами, включаючи температуру, рівень вологості та кількість інших суперечок у певній галузі. Спокій дозволяє грибам вижити у стресових умовах.

Суперечки рослин

Як водорості та гриби, рослини також демонструють чергування поколінь. Рослини без насіння, такі як папороті та мохи, розвиваються зі суперечок. Суперечки виробляються всередині спорангій та випускаються у навколишнє середовище. Первинною фазою життєвого циклу несудинних рослин, таких як мохи, є генерація гаметофітів (статева фаза).

Фаза гаметофіту складається із зеленої мшистої рослинності, а фаза спорофіту (безстатева фаза) складається з подовжених стебел зі спорами, укладеними всередині спорангій, розташованих на кінчику стебел. У судинних рослин, які не виробляють насіння, такі як папороті, покоління спорофіт та гаметофіт є незалежними. Лист папороті є зрілим диплоїдним спорофітом, тоді як спорангії на нижній стороні листя утворюють суперечки, які розвиваються в гаплоїдний гаметофіт.

У квіткових рослин (покритонасінних) та неквіткових насіннєвих рослин генерація гаметофітів повністю залежить від домінантного спорофіту. У покритонасінних, квітка виробляє як чоловічі мікроспори, так і жіночі мегаспори. Мікроспори містяться в пилку, а мегаспори виробляються усередині квіткового зав'язі. При запиленні мікроспори та мегаспори об'єднуються, утворюючи насіння.