Tabla de Contenidos
Папратите са листни съдови растения, които, въпреки че имат съдова система, която позволява потока на вода и хранителни вещества като иглолистни дървета и цъфтящи растения, техният жизнен цикъл е много различен от този на другите растения. Иглолистните и цъфтящите растения са еволюирали, за да оцелеят в сурови и сухи условия, но папратите се нуждаят от вода за полово размножаване.
Основна анатомия на папратите
За да разберете размножаването на папратите, е важно да идентифицирате техните части. Листата са листни „клони“, състоящи се от листчета, наречени перки. Различно оцветени подутини, съдържащи спори, могат да се видят от долната страна на някои пини. Не всички листа и перки имат спори; тези, които ги имат, се наричат плодородни листа.
Спорите са малки структури, които съдържат генетичния материал, необходим за развитието на нова папрат . Те могат да бъдат зелени, жълти, черни, кафяви, оранжеви или червени. Спорите се съдържат в структури, наречени спорангии , които понякога са групирани заедно, за да образуват сорус. При някои папрати спорангиите са защитени от мембрана, наречена индузия, докато при други спорангиите са изложени на въздуха.
смяна на поколенията
Жизненият цикъл на папрата изисква две поколения, за да завърши. Това се нарича смяна на поколенията.
Едно поколение е диплоидно, което означава, че носи два идентични комплекта хромозоми във всяка клетка или пълния генетичен състав (като човешка клетка). Спороносните листни папрати са част от диплоидното поколение, наречено спорофит .
Спорите на папрата не се развиват в листни спорофити; те не са като семената на цъфтящи растения. Вместо това те произвеждат хаплоидно поколение. В хаплоидно растение всяка клетка съдържа един набор от хромозоми или половината от генетичния състав (като човешка сперма или яйцеклетка). Това поколение папрати прилича на малък сърцевиден разсад. Нарича се проталус или гаметофит.
Жизненият цикъл на папрата
Започвайки с папрата, както я разпознаваме (спорофит), нейният жизнен цикъл следва следните стъпки:
- Диплоидният спорофит произвежда хаплоидни спори чрез мейоза, същият процес, който произвежда яйца и сперма при животни и цъфтящи растения.
- Всяка спора се развива във фотосинтетичен проталус (гаметофит), генериран от митоза. Тъй като митозата поддържа броя на хромозомите, всяка клетка на проталуса е хаплоидна. Този разсад е много по-малък от спорофитната папрат.
- Всеки проталус произвежда гамети чрез митоза. Мейозата не е необходима, тъй като клетките вече са хаплоидни. Често проталусът произвежда сперматозоиди и яйцеклетки в един и същ разсад. Докато спорофитът се състои от листа и коренища, гаметофитът има листовки и ризоиди. Вътре в гаметофита спермата се произвежда в структура, наречена антеридий. Яйцето се произвежда в подобна структура, наречена архегониум.
- Когато има вода, сперматозоидите използват камшичетата си, за да пътуват до яйцеклетка и да я оплодят.
- Оплодената яйцеклетка остава прикрепена към проталуса. Яйцеклетката е диплоидна зигота, образувана от комбинацията на ДНК от яйцеклетката и спермата. Зиготата расте чрез митоза в диплоидния спорофит, като по този начин завършва жизнения цикъл.
Преди учените да разберат генетичните структури и процеси, възпроизвеждането на папратите беше озадачаващо. Изглеждаше, че възрастните папрати се появяват от спорите. В известен смисъл това е вярно, но малките разсад, които излизат от спорите, са генетично различни от възрастните папрати.
Трябва да се има предвид, че спермата и яйцеклетката могат да бъдат произведени в един и същи гаметофит, така че папратът може да бъде оплоден вътрешно. Предимствата на вътрешното оплождане са, че се губят по-малко спори, не са необходими външни носители на гамети и организмите, адаптирани към околната среда, могат да запазят своите характеристики. Предимството на кръстосаното оплождане е, че могат да бъдат въведени нови черти във вида.
Други начини, които папратите използват за размножаване
Жизненият цикъл на папратите се отнася до сексуалното размножаване. Въпреки това, папратите могат да се размножават и безполово. Нека да видим как протичат тези процеси.
- При апогамията спорофитът се развива в гаметофит, без да настъпва оплождане. Папратите използват този метод на размножаване, когато условията на околната среда са твърде сухи, за да позволят оплождане.
- Папратите могат да произвеждат нови папрати в плодородните върхове на листата. Докато новата папрат расте, нейното тегло кара листата да падат на земята. След като новата папрат пусне корени, тя може да оцелее отделно от родителското растение. Новата папрат е генетично идентична на своя родител. Папратите използват този метод като начин за бързо размножаване.
- Коренищата (влакнести структури, наподобяващи корени) могат да се разпространят в почвата и от тях могат да поникнат нови папрати . Папратите, които растат от коренища, също са генетично идентични с родителите си. Това е друг метод, който позволява бързо възпроизвеждане.
Размножаване на папрат: Резюме
- Папратите използват както сексуални, така и безполови методи за размножаване.
- При половото размножаване хаплоидната спора се развива в хаплоиден гаметофит. Ако има достатъчно влага, гаметофитът се опложда и се превръща в диплоиден спорофит. Спорофитът произвежда спори, като по този начин завършва жизнения цикъл.
- Безполовите методи на възпроизвеждане включват апогамия, възпроизвеждане по върховете на плодородните листа и поникване на нови папрати върху коренища, разпространяващи се по земята.
справка
- STRASBURGER, Трактат по ботаника (35-то издание), Sitte et al . Редакционна Омега.
