Kokios gėlės dalys dalyvauja lytiškai dauginant. lytinis dauginimasis

P.A. Piniginė

Daugelį amžių naujos gyvybės samprata buvo laikoma labiausiai nesuprantama gamtos paslaptimi. Deivė Izidė Senovės Egiptas buvo tos paslaptingos vaisingumo galios personifikacija, kuri augalus apdovanojo prinokusiais grūdais, o mylinčias ir mylimas moteris – motinystės džiaugsmais. Tačiau nors naujos gyvybės sampratos klausimas tiek augalų, tiek gyvūnų pasaulyje buvo apgaubtas tos pačios „dieviškosios paslapties“, šios koncepcijos užbaigimo sąlygos ir pats dauginimosi veiksmas gyvūnai ir augalai žmonėms atrodė visiškai skirtingi. lytinis dauginimasis, atlikta dviejų skirtingų lyčių individų sąjungoje, buvo laikoma savybe, būdinga tik žmogui ir gyvūnų pasauliui, kurie turi reikiamą mobilumą ir gebėjimą jausti. Kalbant apie augalus, jie turi pažangų protą. senovės pasaulis Aristotelio akivaizdoje jie neigė lyčių atskyrimo ir bendro dauginimosi metodo egzistavimą. Aristotelis sakė, kad „augaluose, neturintiems galimybės judėti ir ieškoti priešingos lyties individų, neįmanomas pats lyčių atskyrimas ir lytinis aktas, kaip ir kai kuriems jūros gyvūnams, kurie veda nejudančius gyvūnus. gyvenimo būdas“.

Tačiau kartu su šiuo kategorišku tvirtinimu apie aukščiausią senovės pasaulio gamtos-mokslinį autoritetą, pas kitus autorius randame gyvos žmogaus praktikos atgarsių, dėl kurių paprasti ūkininkai padarė kitokią išvadą. Herodotas savo užrašuose mini, kad babiloniečiai buvo įsitikinę, kad egzistuoja dvi datulių palmių formos – vyriškos ir moteriškos. Jis kalba ir apie paprotį prie vaisinių palmių žiedynų pririšti kitų žiedynus, nors ir žydi, bet visada lieka nevaisingi. „Botanikos tėvas“ Teofrastas savo raštuose kartoja tą pačią tradiciją, papildydamas ją savo pastebėjimais apie vaisingų ir nevaisingų (nors žydinčių) pistacijų egzempliorių egzistavimą. Remdamasis šiais stebėjimais, Teofrastas pripažįsta kai kurių augalų seksualinių skirtumų egzistavimo galimybę. gamtininkai senovės Roma perėmė šį teiginį ir, lygindamas jį su Aristotelio nuomone, sukūrė savotiškas idėjas apie specialų augalų skirstymą pagal jų bendrą išvaizdą į vyriškas-stiprias ir moteriškas-silpnas veisles. Šių idėjų atgarsių galima rasti net ir šiuolaikinė literatūra: vyriški ir moteriški paparčiai – šiuos du senuosius pavadinimus botaninėje nomenklatūroje išsaugojo jos reformatorius Linėjus. Būtent šia prasme (t. y. grynai įprastų, o ne seksualinių skirtumų prasme) Plinijus pripažįsta galimybę tarp visų augalų (ne tik medžių, bet ir žolių) rasti vyriškus ir moteriškus individus. Tačiau seksualinio dauginimosi augaluose idėja liko svetima tiek senovėje, tiek viduramžiais.

Net ir garsusis XVI amžiaus botanikas Cesalpino, remdamasis senolių nuorodomis apie moteriškų ir vyriškų datulių palmių kopijų egzistavimą, nepritaria šiam požiūriui ir kalba apie seksualinį dauginimąsi kaip pagrindinį požymį, išskiriantį gyvūno organizmas iš augalo. „Skirtumas (tarp augalo ir gyvūno), anot jo, slypi tame, kad gyvūnuose embrionas pasiima dvasią iš išorės, t.y. iš vyriškos sėklos, o mityba iš motinos, o augaluose tiek pati embriono medžiaga, tiek apvaisinimo principas yra iš tos pačios vidinės to paties augalo medžiagos.

Kitoje savo darbo vietoje Cesalpino vėl grįžta prie šio klausimo: „Kiaušidžių gyvūnų kiaušinėliai, netekę vyriškos sėklos, tampa nevaisingi, jie neturės tos jausmingos sielos, kuri būdinga gyvūnams, jei jie nebus iš pradžių sujungti. su vyrišku elementu. Šios tvarkos nėra augaluose, kuriuose kiekvienas ūglis iš savęs užaugina vaisių.

Ir mažiausiai, matyt, tų laikų mokslininkai galėjo manyti, kad gėlėje yra lytinio dauginimosi organų. Cesalpino įžvelgia gėlės vaidmenį apsauginėje funkcijoje. „Gėlės, – sakė jis, – padeda priglausti ir apsaugoti bręstančius vaisius ir sėklas, nes sėdi arba ant bręstančių sėklų (rožių, obelų, kriaušių) viršaus arba apačioje, iš visų pusių dengiančios bręstančią sėklą (migdolų, slyva, alyvuogių mediena); po kiek laiko gėlės nuvysta, nes minta ne jokia medžiaga, o ta pačia, kuri eina sėklai šerti. Šios medžiagos perteklių įsisavinus besivystančioms sėkloms, gėlės turėtų nuvyti. Gėlės yra tokios pat naudos naujagimiams, kaip ir lapai švelniems jaunų ūglių daigams...

gėlių apdulkinimas

Apibūdindamas vidines gėlių dalis, Cesalpino pažymėjo, kad stulpeliai (piestelės) yra kelių lapų (žiedlapių) apskritimo centre ir auga iš viršutinės vaisiaus dalies. Cesalpino šių kolonėlių paskirtį mato tame, kad tai ventiliacijos angos ir išleidimo vamzdeliai, užtikrinantys besivystančių sėklų kvėpavimą. Aplink kolonas pūkai (kuokeliai).

„Jų kilmė, – manė Cesalpino, – tikriausiai panaši į grybus, kurie gimsta naktį nuo irimo. Cesalpino savo paskirtį matė gėlėje šalia besivystančios sėklos tuo, kad „... jie gali ištraukti dalį drėgmės, todėl kiaušidėse lieka grynesnių sulčių, reikalingų sėklai vystytis“.

Antroje XVII amžiaus pusėje. kapitalizmo raida ir intensyvus užjūrio kolonijų vystymasis paskatino būtinybę kažkaip suprasti vis naujų augalinių medžiagų formų chaosą. Tam reikėjo atlikti augalų pasaulio turtų inventorizaciją, naują mokslinę augalų klasifikaciją. Viena po kitos atsirado naujos sistemos (Tournefort sistema Prancūzijoje, John Ray sistema Anglijoje ir kt.). Šios sistemos buvo pagrįstos gėlės forma. Bet kas vis dėlto yra gėlė? Ar jis antrinis organas, tik gynyba už besivystantis vaisius, kaip manė Cesalpino, arba pagrindinis organas, svarbiausias augalų gyvybei, atsakingas už dauginimosi procesą, kaip apie tai neaiškiai ir atsainiai kalbėjo Teofrastas? Šis klausimas tapo pagrindine viso gyvosios gamtos mokslų ciklo problema.

Garsus prancūzų botanikas Tournefort (1656–1708), vienos pirmųjų augalų klasifikavimo sistemų pagal žiedo formą autorius (1694), kuokelius laikė organais, išskiriančiais augalų išmatas, o žiedadulkes – pačias išmatas.

Jokūbo Bobarto eksperimentuose, kuriuos jis atliko 1678 metais Anglijoje, randame naują, eksperimentinį metodą, kaip išspręsti gėlės biologinio vaidmens klausimą. Bobartas sutelkė dėmesį į vieną iš laukinių gvazdikėlių šeimos rūšių, paplitusių Anglijos pievose. Šio Bobarto dėmesį patraukusio augalo ypatumas – nevienodas baltų, stipriai kvepiančių žiedų išsidėstymas vakarais. Turėdami visiškai panašius žiedlapius, skirtingų augalo egzempliorių žiedai vidurinės dalies sandaroje nebuvo vienodi. Kai kurie egzemplioriai turėjo tik kuokelius žiedo viduryje, kiti nešė penkias kolonas. Dabar šį augalų dvinamiškumo reiškinį žino kiekvienas moksleivis, tačiau XVII a. tai tik dar labiau sudomino tyrinėtojus.

Bobartas, susipažinęs su antikos autorių darbais, šiame reiškinyje įžvelgė dviejų palmės žydėjimo formų, aprašytų Herodoto ir Teofrastas, analogiją, o pastebėtais skirtumais įtarė augalo lytines savybes. Norėdamas patikrinti savo spėjimą, viename savo sodo gale jis pasodino tik piestelinių gėlių egzempliorius, o kitame, gana nutolusiame nuo pirmųjų, tuos pačius piestelinius egzempliorius, bet įsiterpusius su kuokelėmis. O tam, kad vėjas negalėtų pernešti laukinių augalų žiedadulkių į izoliuotus piestelinius egzempliorius, jis ištraukė visus kitus netoliese augančius šios rūšies augalus.

Po kelių savaičių Bobartas įsitikino, kad pavieniai piesteliniai mėginiai išlieka sterilūs, ant jų nebuvo pririšta nė viena sėklų dėžutė. O anksčiau ant šių gėlių piestelių stigmų žiedadulkių pėdsakų nebuvo. Tačiau ten, kur piesteliniai egzemplioriai buvo pasodinti kartu su kuokeliais, ant lipnių stigmų pirmiausia buvo galima pastebėti oranžines žiedadulkes, o tada augalai davė gausų sėklų derlių. Iš to Bobartas padarė išvadą, kad pirmuoju atveju nebuvo apvaisinimo vyriškomis žiedadulkėmis, kurios, matyt, yra būtinos sėkloms formuotis piestelėje. Norėdamas patikrinti savo atradimus, jis bandė dirbtinai perkelti žiedadulkes iš patinų egzempliorių į kai kurias izoliuotas pateles. Tik tie egzemplioriai, kurie buvo dirbtinai apdulkinti ir davė sėklas, likusieji liko nevaisingi.

Tačiau Bobartas, kuris jaunystėje gavo puikų išsilavinimą viename iš Anglijos universitetų, mokslo nepavertė savo profesija. Jis gyveno savo mažame dvare, apsuptas knygų ir gėlių, beveik nekeliaudavo į Londoną ir tik retkarčiais priimdavo senus mokyklos draugus. Tarp jų buvo vienas aktyvių Londono karališkosios draugijos narių – seras Millingtonas. Sužinojęs apie nuostabų savo draugo atradimą, jis suskubo pranešti autoritetingiausiam Londono karališkosios draugijos nariui, augalų mikroskopinės struktūros tyrinėtojui Nehemijui Grew. Jis labai susidomėjo šiuo atradimu ir, pasak Millingtono, 1679 m. paskelbė apie jį pranešimą, kuriame pripažino, kad Bobarto išvados apie lyčių buvimą augaluose yra visiškai teisingos. Vėliau Grew apie tai kalbėjo savo „Augalų anatomijos“, išleisto 1682 m., puslapiuose.

Anglijoje aprašytu laiku pagrindinis botanikas Johnas Ray sukūrė augalų klasifikavimo sistemą. Sužinojęs apie Bobarto eksperimentus ir remdamasis savo stebėjimų duomenimis, jis sukūrė doktriną, pagal kurią vieni augalai turi dvilyčius, o kiti – dvinamius žiedus. Taigi galima teigti, kad seksualinė gėlių teorija atsirado 80-aisiais. XVII a Anglijoje, o iki šio amžiaus pabaigos visiškai sustiprėjo ir susiformavo.

Tačiau visiškai kitokį paveikslą piešia žinomi Vokietijos gamtos mokslų istorikai J. Sachsas ir F. Dannemannas. Ignoruodami ne tik Bobarto ir Grew spausdintų teiginių eksperimentus, bet net ir esminius Rėjaus darbus, įkūrėju jie laiko Rudolfą Camerariusą iš Tiubingeno (1665–1721), gėlės sandaros ir seksualinės funkcijos tyrinėjimą pradėjusį 1690 m. doktrinos apie lyties buvimą augaluose. .e. 12 metų vėliau nei Bobartas. Pripažindami Camerariaus nuopelnus, vis tiek turime išreikšti dideles abejones dėl jo prioriteto šiuo klausimu ir dėl jo požiūrio į problemos sprendimą savarankiškumo. Mums atrodo visiškai neįtikėtina, kad Tiubingeno universiteto profesorius, kuris ypač domėjosi šiuo klausimu, nebūtų žinojęs Grew teiginių jo garsiosios „Augalų anatomijos“ puslapiuose, kad Camerarius visiškai nieko nežinojo apie specialų pranešimą apie gėlės seksualinės funkcijos atradimas, padarytas to meto mokslinės minties centre – Londono karališkojoje draugijoje ir apie keletą parengiamieji darbai Johnas Ray'us, kuris buvo paskelbtas prieš jo garsiosios „Augalų istorijos“ paskelbimą.

Tačiau teiginį apie Camerario prioritetą palikime šių gamtos mokslų istorikų sąžinei ir pereikime prie jo tyrimo esmės pristatymo. 1690 m. tyrinėdamas sodinukus Tiubingeno botanikos sode, Camerarius atkreipė dėmesį į keistą šilkmedžio, kurio vaisiai neturėjo sėklų, derėjimo formą. Šį reiškinį jis paaiškino tuo, kad šis medis augo vienas ir šalia nebuvo kito, vyriškojo, šio augalo egzemplioriaus. Savo užrašuose jis palygino šį besėklio šilkmedžio vaisius su kartais neapvaisintais viščiukų plepių kiaušiniais.

Savo išvados teisingumą jis planavo patikrinti 1691 m. atlikdamas eksperimentą, kurio objektu pasirinko du lauke augančius įprasto dvinamio mėlynių augalo pateles. Kai jis išskyrė juos nuo kaimyninių vyriškų egzempliorių, abu augalai nesugebėjo išauginti sėklų. Mažiau sėkmingi ir prieštaringi buvo jo eksperimentai su kanapėmis. Po to jis perėjo prie eksperimentų su ricinos pupelėmis ir kukurūzais – vienanamiais augalais, turinčiais dvinamius žiedus. Jei jis pašalindavo vyriškus žiedus nuo ricinos pupelių ir kukurūzų, kol dar nesusiformavo žiedadulkių maišeliai, jis niekada neaugino subrendusių sėklų.

Reikėtų pažymėti, kad, pastebėjęs, kad dvilyčių gėlių kuokelių ir piestelių yra labai arti, Camerarius klaidingai manė, kad šios gėlės yra savidulkės. Jo amžininkas Swammerdamas atrado sraigėje hermafroditiškumą, apie tai užsimena Camerarius, pažymėdamas, kad augalams būdingas itin retas gyvūnų karalystėje vyriškų ir moteriškų organų derinys. Kartu jis stebisi, kad sraigės pačios netręšia, kaip, jo nuomone, atsitinka augaluose.

Doktriną apie tikrų lytinių organų egzistavimą augaluose, uždarytus gėlėje, pripažįsta daugelis to meto mokslininkų, įskaitant Leibnicą, Burkgardą, Vaillantą ir Linnaeusą. Tiesa, šie mokslininkai labai mažai dėmesio skyrė eksperimentams, daugiausia apsiribodami arba stebėjimu, arba vienu morfologiniu spalvų tyrimu. Jų pažiūros dažnai buvo grindžiamos fantastišku augalų lytinio akto esmės aiškinimu. Iškalbingieji prancūzų profesorius Valianas. Savo paskaitose jis brėžė labai rizikingas paraleles tarp augalų žiede vykstančio lytinio akto ir žmogaus lytinio akto, o kuokeliams ir piestelei priskyrė poravimosi organų vaidmenį. Tačiau Vaillanto paskaitos turėjo didelę mokslinę ir propagandinę vertę, sukūrusios didelį augalų srities doktrinos populiarumą.

Gėlės seksualinės teorijos raidos istorijos lūžis buvo didžiojo švedų gamtininko Carlo Linnaeuso (1707–1778) darbas. Kaip žinote, Linėjus savo botaninę klasifikaciją grindė kuokelių ir piestelių skaičiumi bei jų tarpusavio išsidėstymu gėlėje. Savaime suprantama, kad tam iš jo reikėjo iš anksto labai kruopštaus gėlės struktūros tyrimo. Esame dėkingi Linėjui už tikslų įvairių gėlių dalių pavadinimų nustatymą – šiuos pavadinimus mokslas naudoja iki šiol. Kuokelėje Linėjus pažymi siūlą ir dulkinę, piestelėje – kiaušidę, stilių ir stigmą. Šiuos botanikos terminologijos pagrindus jis pasiūlė dar 1736 m.

Atskirų gėlių dalių funkcinės reikšmės schema Linnaeus pasiskolino iš Vaillant ir taip pat sutapatino gėlės organus su žmogaus lytiniais organais. Kruopščiai peržiūrėjęs ir papildęs šią schemą savo pastebėjimais, jis klasikiniame veikale „Botanikos filosofija“ pasiūlė ją kaip vadinamosios daržovių karalystės reprodukcinės sistemos pagrindą. O 1759 metais Linėjus dalyvavo paskelbtame Rusijos akademija mokslo konkursas sekso egzistavimo augaluose tema. Premija įvertinta jo lotynų kalba pateikta esė „Karlo Linėjaus diskursas apie skirtingus augalų laukus“.

Štai ką jis parašė: „Taurė atitinka santuokos lovą; aureole - vestuvių užvalkalas; kuokelių gijos – vas deferens; žiedadulkės – vyriškos sėklinės liaukos, žiedadulkės – vyriškoji sėkla; piestelės stigma atitinka išorines moters lytinių organų dalis; grūstuvės stilius yra skirtas makšties, o kiaušidės - kiaušidės; apyvaisis į apvaisintą kiaušidę, o augalo sėkla – į kiaušinėlį. Taurelė taip pat gali būti laikoma analogiška didžiosioms išorinėms lūpoms arba apyvarpei, o vainiką galima prilyginti vidinėms mažoms moters lytinių organų lūpoms.

Conrado Gaertnerio darbas buvo plačiai pripažintas, tačiau jis neatnešė galutinės pergalės gėlių seksualinei teorijai. Tik botaniniai didžiojo Čarlzo Darvino tyrimai, griaudėję visame pasaulyje, padarė šią tiesą neabejotina. Gėlės struktūroje jie atskleidė daugybę nuostabių prietaisų, kurie atrodė puikus argumentas doktrinos naudai. kūrybinis vaidmuo natūrali atranka augalų pasaulio evoliucijos procese. Pats Darvinas vadino savo artimiausią pirmtaką gėlės paslapčių tyrime Christian Conrad Sprengel. Kas yra Sprengelis?

Christianas Sprengelis gimė 1750 m. Brandenburge ir dirbo mokytoju mokykloje skirtingi miestai Vokietija. Iki 30 metų Sprengelis buvo paskirtas rektoriumi vidurinė mokykla Spandau mieste. Tačiau jaunas mokytojas šiame administraciniame poste dirbo neilgai. Sprengelis buvo gamtininkas iš pašaukimo ir įkvėptas gamtos stebėtojas. Botanika jis užsiėmė tokiu uolumu, kad susilaukė savo viršininkų nemalonės ir Spandau miesto miestiečių pasmerkimo. Sprengeliui nebuvo galima atleisti, kad sekmadieniais, kai rektorius turėdavo lankytis bažnyčioje su savo mokiniais ir mokytojais, neapgalvotai leisdavosi į botanines ekskursijas ir dėl to vėluodavo į pamokslą.

Sprengelis turėjo palikti tarnybą. Pertrauktas privačių pamokų, kiekvieną laisvą minutę jis skyrė lauko botaniniams tyrimams. Jis tyrinėjo gėlių gyvenimą ir gyvo gėlių bei vabzdžių „bendravimo“ paveikslus. Sprengelis buvo įsitikinęs laboratorinio augalų tyrimo iš herbariumo mėginių metodo, kuris dominavo to meto moksle, apribojimais. Jis sakė, kad „kas renka gėles lauke, o paskui jas apžiūri kambaryje, niekada nesupras gamtos plano, kuris yra išdėstytas gėlių struktūroje. Priešingai, augalus reikėtų tirti, kur jie auga, ir atkreipti dėmesį, ar juos lanko vabzdžiai ir kokie, ištirti, kaip šie vabzdžiai elgiasi.

Sprengelis paskelbė savo kūrinį „Atvira gamtos paslaptis gėlių struktūroje ir apdulkinime“. Ši knyga, buvusi ilgas laikas užmarštyje, dabar pagrįstai laikomas visos šiuolaikinės botanikos šakos – gėlių biologijos – protėviu. Šio darbo įžangoje Sprengelis rašė: „Mano tyrimai vis labiau mane įtikina, kad daugelis, o gal net ir visi žiedai, kuriuose yra nektaro, yra apdulkinti šiuo nektaru mintančių vabzdžių; kad nors tokia vabzdžių mityba skirta jiems Pagrindinis tikslas, bet kalbant apie gėles, tai yra tik priemonė, be to, vienintelė jų apdulkinimo priemonė, kuri gali paaiškinti visą tokių gėlių struktūrą, jei tirdami jas atsižvelgsime į šiuos dalykus:

1. Gėles apdulkina vienos ar kitos rūšies vabzdžiai arba daugelis jų rūšių.

2. Tai daroma taip: vabzdžiai, ieškodami gėlių nektaro, arba plazdena virš jų, arba įskrenda į juos tam tikru keliu, arba skrenda aplinkui, neišvengiamai braukdami savo žiedadulkes dažniausiai plaukuotais. kūnui ar bet kuriai jo daliai.dulkės ir pernešamos į stigmas, žiedadulkėms laikyti skirtos stigmos pasidengia trumpais ir gležnais plaukeliais arba kokiu lipniu skysčiu.

Christiano Conrado Sprengelio nuopelnai neapsiribojo vien bendro vabzdžių dalyvavimo gėlių apvaisinimo fakto atradimu – jis taip pat atrado sąlygas, neleidžiančias dvilyčiams žiedams apsidulkinti. Mokslininkai – Sprengelio pirmtakai – Camerarius ir Kelreuteris artimą tos pačios gėlės vyriškų ir moteriškų organų ratą laikė augalo santuokos ratu ir manė, kad jie nuolat tuokiasi savo šeimos rate. Šis vaizdas tikrai matomas garsiojoje Linėjaus augalų sistemoje. Didysis gamtininkas skiria monogamiškus, biseksualius ir kt. augalus pagal aplinkinių kuokelių skaičių moteriški organai gėlė. Linėjus tarsi pabrėžė, kad kai kuriose gėlėse yra vienas „vyras“ vienai „žmonai“ (piesteliui) arba grupei „žmonų“, kitose - 2, 3, 4, 10 ir kt. Linėjaus visai nesigėdino broliška visų šių organų kilmė ir jų išsivystymas viename motininiame ūglyje. Gyvūnų pasaulyje jis matė dažnus brolių ir seserų kraujomaišos atvejus ir, matyt, tokią tvarką laikė visiškai normalia gėlių pasaulyje.

Sprengelis pirmasis atskleidė tiesą šiuo klausimu. Tiksliu stebėjimu jis įrodė, kad gėlių yra visi galimi būdai vengti savaiminio apvaisinimo ir kad žiedo apačioje ratu surinkti kuokeliai ir piestelės būtų ne sutuoktiniai, o „broliai“ ir „seserys“, daugeliu atvejų sulaukę brendimo skirtingos datos(dichogamijos reiškinys). Prieš Sprengelį Kelreuteris pastebėjo kuokelių ir piestelių brendimo reiškinį skirtingu metu ugniažolėse, tačiau to, kaip ir kito reiškinio, kurį jis pastebėjo, prasmę - devivėrės stigmų nesugebėjimą apdulkinti savo žiedadulkėmis. - jam liko neaišku, o Kelreiteris atvirai sako: „Nesisiglėksiu ties šiuo reiškiniu, nes negaliu jo teisingai paaiškinti.

Sprengelis bandė pateikti teisingą dichogamijos paaiškinimą, tačiau jam taip pat nepavyko jos iki galo išnarplioti. tikroji prasmė. Jis tikėjo, kad kuokelių ir piestelių brendimas skirtingu laiku augalui yra naudingas, nes tuo pačiu jauni nesubrendę kuokeliai netrukdo vabzdžiui prisiliesti prie stigmos ir atvirkščiai. Vėliau tai suteikė tik Darvinas svarbus reiškinys tikras paaiškinimas, įrodantis, kad jei augalą apdulkina svetimos gėlės žiedadulkės, jis išaugina sveikesnes ir stipresnes sėklas.

Bet jei Sprengelis nesugebėjo iki galo ir teisingai paaiškinti dichogamijos reiškinio, tai patį faktą, kad daugumoje žydinčių augalų vyrauja kryžminis apdulkinimas, o ne savidulkė, jis neabejotinai tiksliai nustatė pirmą kartą m. mokslo istorija.

1793 metais paskelbęs savo tyrimų rezultatus, Sprengelis nekantrauja išgirsti autoritetingiausių botanikų nuomonę apie jį. Tačiau jo laukė kartaus nusivylimas. Neįprastas ne laboratorijos ir herbariumo, o autoriaus lauko stebėjimų ir studijų pobūdis, jo išvadų drąsa, o svarbiausia – nežinomas vardas žmogaus, išdrįsusio nutiesti naujus botanikos kelius, glumino profesionalus. Be to, Sprengelio knyga pasirodė Prancūzijos revoliucijos metais, kai Vokietijos oficialusis mokslas pakilo į kovą su gėlės seksualine teorija, kuri buvo pavojinga pilietinės moralės pamatams. Sprengelio teorija buvo paskelbta maištu. Šis griežtas mokslo autoritetų verdiktas nulėmė ne tik knygos, bet ir jos autoriaus likimą.

Sprengelis mirė 1816 m. dideliame skurde, visų išjuoktas ir pamirštas. Netgi jo palaidojimo vieta nežinoma. „Kodėl jis gimė puse amžiaus anksčiau? – rašė šveicarų botanikas Dogelis. – Kodėl jis mieliau klaidžiojo po gėlėtas pievas, nei lankė bažnyčias? Kodėl jis leido savo aštriam protui ir gebėjimui logiškai mąstyti susivilioti eretiškomis idėjomis, kurios turėjo susidurti su prieštaravimu? Kodėl jis lūžo, viena vertus, su bažnyčia, o iš kitos – su vienoje vietoje sustingusia mokslo dogma?

Naujų tiesų atradimas tam tikrais atvejais yra nusikaltimas, už kurį baudžiama persekiojimais, įkalinimu ir mirtimi, arba, dar blogiau, tyrinėtojo garbės ir laimės sunaikinimu sąmoningos, niekinamos ir mirtinos tylos pagalba.

Išties, praėjo beveik pusė amžiaus nuo nepastebėtos Sprengelio mirties dienos, kol apie jo knygą vėl buvo pradėta kalbėti. Saugomas keliose didžiosiose bibliotekose kaip įdomus mokslo istorijos dokumentas, jį žinojo tik keli mėgėjai. Tarp šių bibliofilų buvo žinomas anglų botanikas Robertas Brownas. 1841 m. Brownas susitiko su Darvinu, kuris jam pranešė, kad jau padarė daugiau nei metus užsiima kryžminio gėlių apvaisinimo vabzdžiais tyrimais ir kad šis tyrimas leidžia daryti išvadą apie svarbų kryžminimo vaidmenį palaikant rūšių formų pastovumą.

Brownas ir nurodė Darvinui užmirštą mažai žinomo autoriaus Sprengelio, nagrinėjusio tas pačias problemas maždaug prieš 70 metų, darbą. Perskaitęs knygą Darvinas išsiaiškino, kad Sprengelis kartu su labai giliomis žiniomis apie gėlių prisitaikymą prie kryžminio apdulkinimo demonstravo visišką bejėgiškumą aiškindamas nuostabaus gėlės formos atitikimo gėlės kūno formai priežastis. jį apdulkinantis vabzdys. Šio Sprengelio samprotavimų fakto paaiškinimu negalima laikyti, kad „matyt, kūrėjas, liedamas gėlių formas, kaip ir lipdytojas, liedamas savo matricas, panaudojo išbaigtą modelio figūrą, o Kūrėjas tarnavo modeliu. vabzdžių formos“.

Tačiau pažintis su Sprengelio knyga Darvino darbui suteikė naują kryptį. „Mažai tikėtina, – rašė didžiojo gamtininko Franciso Darvino sūnus, – kad Robertas Browne'as kada nors pasėjo vaisingesnę sėklą nei tada, kai į tokias rankas įdėjo tokią knygą. Darvinas nusprendė ne tik patikrinti Sprengelio pastebėjimus, bet ir pabandyti paaiškinti vadinamųjų neesminių gėlių dalių (ty perianto dalių) struktūrinių ypatybių, taip pat kuokelių išsidėstymo ypatumus. ir piestelės natūralios atrankos teorijos požiūriu.

Pirmajame botaniniame darbe, skirtame orchidėjų tręšimo struktūrai ir metodams tirti, Darvinas parodė, kad visos be galo keistos struktūros ir spalvos orchidėjų ypatybės yra augalo organizmo kintamumo rezultatas. paveldimumas ir natūrali atranka, o tai užtikrino daugybės nuostabių augalų prisitaikymą. Tačiau paaiškėjo, kad visais šiais prietaisais buvo siekiama užtikrinti, kad lipnius žiedadulkių kamuoliukus lankantys vabzdžiai patektų į tą vietą, kur reikia apdulkinimo. Nemažai paslaptingų, įmantrių formų orchidėjos žiedo struktūroje išryškėjo kaip prisitaikymas prie šio tikslo, sukurto natūralios atrankos būdu. Darvinas parodė, kad šioje augalų grupėje savaiminio apvaisinimo galimybė buvo visiškai atmesta dėl selekcijos jėgos.

Atliekant šį pirmąjį botaninį darbą, augalai tapo nuoširdžios didžiojo mokslininko aistros objektu. Turime pasilikti prie dar dviejų Darvino darbų turinio: „Kryžminio apdulkinimo ir savidulkos veiksmas flora"ir" Apie skirtingas gėlių formas tos pačios rūšies augaluose. Abu šie darbai faktiškai pagrindžia teiginį, kad augalų pasaulyje savęs apvaisinimas yra toks pat žalingas, kaip ir santuokos, turinčios artimus giminystės laipsnius, yra žalingos gyvūnų pasaulyje.

Dešimtmečius Darvinas eksperimentavo lygiagrečiai tręšdamas gėles savo žiedadulkėmis ir kitų egzempliorių žiedadulkėmis. Visos gėlės, apvaisintos savomis žiedadulkėmis, išaugino mažiau sėklų nei gėlės kryžmiškai apvaisintos, o pirmuoju atveju gauti palikuonys buvo silpnesni nei antruoju. Bet jei taip, tada „bet koks pritaikymas, kuriuo siekiama pašalinti atsitiktinio savaiminio apvaisinimo galimybę ir užtikrinti kryžminį apvaisinimą, turi būti atrankos objektas“.

Specialių gėlių struktūros formų, užtikrinančių kryžminį apvaisinimą, aprašymas, o ypač dimorfizmo ir net trimorfizmo reiškinių aprašymas yra skirtas darbui „Apie skirtingas gėlių formas tos pačios rūšies augaluose. “. Klasikinių eksperimentų su raktažolėmis skyriuje Darvinas pasakoja apie vieną svarbų atradimą, kuris jį patį nustebino – ilgastulpė linų forma pasirodė esanti absoliučiai sterili savo žiedadulkių atžvilgiu.

Vėliau Darvinas patvirtino kitų augalų dimorfinių gėlių sterilumą jų žiedadulkėms. Šio reiškinio atradimas buvo pripažintas vienu įtikinamiausių selekcijos vaidmens augalų gyvenime įrodymų, galinčių sukurti neįveikiamas kliūtis savaiminiam apvaisinimui net tos pačios rūšies viduje.

Darvino mokymų šviesoje Sprengelio atrasti faktai ne tik pagausėjo, bet ir gavo logišką paaiškinimą. Darvino botanikos darbai buvo puikus aiškus pavyzdys, kaip mokslininkas, apsiginklavęs natūralios atrankos teorija, gali ir turi ne tik aprašyti nuostabias augalų adaptacijas, bet ir atskleisti jų atsiradimo gamtoje būdus, taip nurodant kūrybos metodus. augalų restruktūrizavimas, kurį atlieka žmogus augalų auginimo praktikoje.

Išanalizavome pagrindinius istorinio gėlės formos ir funkcijos tyrimo etapus, bet kartu labai svarbų paties apvaisinimo veiksmo, vyriško ir moteriško ar motinos ir tėvo elementų susijungimo formų klausimą. , o pati naujos augalo gyvybės samprata išliko beveik nepaliesta. Pateikdami šį klausimą mes nustojome protestuoti prieš itin primityvią šio proceso interpretaciją Kelreuterio, kuris manė, kad pastojimo veiksmas susideda iš dviejų skysčių – vyriškos ir moteriškos – stigmos susiliejimo paviršiuje.

Nuodugniai ištirti augalų tręšimo veiksmą tapo įmanoma tik sukūrus subtilesnius mikroskopinius metodus nei Kölreuterio laikais. Todėl nenuostabu, kad in pradžios XIX in. pirmąsias sėkmes atskleidžiant žydinčių augalų tręšimo procesą pasiekė ne botanikas, o žymus optikos ir mikroskopinių technologijų srities specialistas, italų mokslininkas profesorius D. Amici (1786–1863). Jis buvo atsakingas už savo universitetą Gimtasis miestas Modenos matematikos katedra. Laikomas puikiu fizinių ir ypač optinių instrumentų gamybos specialistu, Amici buvo pakviestas į Florenciją vadovauti observatorijai. Čia jis visiškai atsidavė astronomijai, bet kartu su teleskopu sukūrė ir labai gerus lęšius mikroskopams. Šie įrenginiai buvo suskaičiuoti prieš antrojo pradžią pusė XIX in. pačių geriausių, o Amici mikroskopus gamtininkai žiūrėjo kaip į tikrus lobius. Dauguma moksliniai tyrimai Amici priklausė astronomijos sričiai, tačiau retkarčiais laisvalaikį skirdavo mėgėjiškiems biologinių objektų stebėjimams. Amici valandų valandas gėrėjosi gyvūnų ir augalų ląstelėmis po mikroskopu.

Tokios mėgėjiškos veiklos metu jis netyčia aptiko orchidėjų žiedus kaip stebėjimo objektą. Tyrinėdamas šios gėlės apdulkintą stigmą, Amici užkliuvo keistos išaugos plonų vamzdelių pavidalu, kurios atsirado iš kiekvieno dulkių grūdelio ir nugrimzdo pro stigmos angą kažkur į gėlės kiaušidės gelmes. Jis atsekė šių kanalėlių kryptį ir pamatė, kad kiekvienas iš jų eina į vieną iš kiaušialąsčių, esančių giliai kiaušidėje.

Orchidėjos pasirodė esąs itin patogus objektas tiriant vidinę kiaušialąsčių sandarą. Kituose augaluose jie yra dideli ir nepermatomi, o orchidėjų kiaušialąstės yra mažos, o jų turinys prasiskverbia apšviečiant iš apačios, pro mikroskopo scenos angą.

Prieš susižavėjusį Amici žvilgsnį atsivėrė kiaušialąsčių sandaros paveikslas – ta paslaptinga aplinka, kurioje gimė sėklos. Amici pamatė, kad kiekvienoje kiaušialąstėje yra viena labai didelė ląstelė, kuri užima beveik visą šio organo vidinę erdvę (ši didelė ląstelė kiaušialąstės viduje dabar vadinama embriono maišeliu). Paaiškėjo, kad embriono maišelio ląstelė iš išorės buvo padengta dviem mažų ląstelių sluoksniais, tačiau vienoje vietoje ši dviguba membrana buvo nutraukta ir atvėrė laisvą prieigą prie embriono maišelio (kiaušinių kiaušialąstės arba mikropilo). Būtent šioje vietoje Amici pamatė žiedadulkių vamzdelio galą, prilipusį prie kiaušialąstės.

Amici atsisakė savo astronominių stebėjimų jaudinantys darbai botanikoje jis pakeitė dangų dėl žemės ir paliko žvaigždes stebėti gėlių... Tačiau praėjo maždaug 24 metai, kol jis nusprendė paskelbti savo atradimą. Nebūdamas botanikas specialistas, Amici ilgai dvejojo viešojo kalbėjimo. Jis atidžiai patikrino savo pirmuosius pastebėjimus, susipažino su specialiu mokslinė literatūra ir padarė tikslius eskizus visko, ką galėjo matyti. Ir tik po to skaitė pranešimą Italijos gamtininkų suvažiavime Genujoje 1847 m.

Kiek anksčiau nei buvo paskelbti Amici darbai, 1839 m., vokiečių botanikas Meyenas, mikroskopu tyrinėjęs lelijų žiedadulkių struktūrą, atrado, kad subrendusiose žiedadulkių ląstelėse formuojasi naujos žiedadulkių ląstelės. Meyenas buvo labai nustebęs, kad viena iš šių ląstelių yra apvali, o kita - verpstės formos. Dabar žinome, kad Meyenas pirmasis pamatė ir atrado vadinamąsias vegetatyvines ir generatyvines žiedadulkių ląsteles. Pastarųjų dalijimosi produktas, kaip žinoma, yra vyriškos lyties reprodukciniai branduoliai, kurie apvaisina kiaušialąstėje esančią patelę arba kiaušialąstę. Tačiau Meyenas, kaip ir dauguma jo mokslo amžininkų, apvaisinimą įsivaizdavo kaip paprastą skysto žiedadulkių grūdų turinio išpylimą ant stigmos paviršiaus; tuo pačiu metu jis priskyrė aktyvų vaidmenį apvaisinimo procese mažiems ir blizgantiems citoplazmos grūdams.

Paskelbus Amici darbus, Meyen aprašyti reiškiniai patraukė kitų mokslininkų dėmesį. Žinomas vokiečių botanikas E. Strasburgeris (1844–1912), sujungęs Amici ir Meyen duomenis, padarė klaidingą išvadą, kad aukštesniųjų augalų tręšimo metu ištirpsta abi Meyen pastebėtos ląstelės ir prasiskverbia pro jų branduolinę medžiagą. žiedadulkių vamzdelio ląstelės sienelė patenka į kiaušialąstę. Atrodo, kad po šio prasisunkimo branduolinė medžiaga vėl kondensuojasi į vyrišką branduolį, kurį kartais galima pamatyti kiaušialąstės viduje.

Šią sudėtingą ir neteisingą tręšimo proceso schemą paneigė rusų botaniko, Maskvos universiteto profesoriaus I. N. darbai. Gorožankinas, kuris 1883 m., tirdamas spygliuočių apvaisinimo procesą, sugebėjo stebėti vyrišką reprodukcinį branduolį tuo metu, kai jis nuslysta iš žiedadulkių vamzdelio galo į embriono maišelį. Strasburgeris nedelsdamas patvirtino savo kolegos iš Rusijos pastebėjimus ir paskelbė, kad daugelyje gaubtasėklių jis taip pat pastebėjo procesą, panašų į Gorožankino aprašytą procesą, kai patino reprodukcinis branduolys tiesiogiai prasiskverbia į kiaušialąstę per sunaikintą žiedadulkių vamzdelio galą. Tolesnis daugelio botanikų darbas išsamiai išaiškino atskirų vyriškų ir moteriškų gametofitų ląstelių struktūrą ir vystymąsi.

Naują puslapį aukštesnio žydėjimo augalų tręšimo proceso tyrimo istorijoje atvėrė klasikiniai Sergejaus Gavrilovičiaus Navašino (1857–1930) tyrimai. 1898 m. Navašinas išsiaiškino, kad apvaisinimo metu iš žiedadulkių vamzdelio, pritvirtinto prie kiaušialąstės, išslysta ne vienas, o du vyriški branduoliai, kurie vėliau prasiskverbia į kiaušialąstę. Vienas iš šių branduolių susilieja, kaip anksčiau buvo žinoma, su kiaušialąste. Nuo jų susiliejimo produkto prasideda sėklos embriono vystymasis. Antrasis vyriškas branduolys, kaip paaiškėjo, susilieja su antriniu embriono maišelio branduoliu, jų susiliejimo produktas taip pat vystosi pakartotinai dalijantis, dėl ko visa laisva embriono maišelio dalis užpildoma parenchiminiu audiniu ( endospermas), kuris padeda kaupti atsargines maistines medžiagas į jaunas bręstančias sėklas, kuriomis embrionas bus maitinamas dygimo metu. Taigi S.G. Navashini įrodė, kad endospermas ir pats embrionas atsiranda dėl specialaus apvaisinimo, kurie abu vyksta vienu metu tame pačiame embriono maišelyje. Profesoriaus Navašino atradimas išaiškino daugybę augalų sėklų struktūros ypatybių, kurios iki tol atrodė visiškai nepaaiškinamos.

Praėjus šešiems mėnesiams po Navašino ir nepriklausomai nuo jo, dvigubo apvaisinimo reiškinį aukštesnio žydėjimo augaluose atrado prancūzų botanikas L. Guignard.

Taip paslapties šydas buvo pakeltas nuo labiausiai svarbus punktas lytinis procesas aukštesniuose augaluose – apvaisinimo procesas. Po daugelio tūkstančių metų mokslinių tyrinėjimų, laimėjimų, pergalių ir pralaimėjimų galiausiai buvo išspręstas gėlėje vykstančio seksualinio proceso klausimas.

Vegetatyvinis gaubtasėklių dauginimas

Vegetatyvinis dauginimas - viena iš nelytinio dauginimosi rūšių. Jis būdingas beveik visiems augalų karalystės atstovams. Gamtoje dažnai stebimas toks vaizdas: pavyzdžiui, vienas augalas braškių, augantis savo šliaužiančiais ūgliais – ūsais, užima didelę teritoriją. Tuo pačiu metu kai kurie ūgliai gali atitrūkti nuo motinos kūno ir tęsti gyvenimą savarankiškai. Ta pati nulūžusi šaka ir tu, atsiradus palankioms sąlygoms, įsišaknija. Netrukus iš šakos išauga naujas augalas, kartais gana nutolęs nuo motinos. Tai augalų vegetatyvinio dauginimo pavyzdžiai naudojant stiebą.

Gamtoje augalai dažnai dauginasi lapai. Taigi drėgnose pievos vietose auga augalas pievos šerdis . Sudėtingi jo lapai, liesdamiesi su drėgnu dirvožemio paviršiumi, sudaro atsitiktines šaknis ir pumpurus. Po to atskirti nuo motininio individo, jie formuoja ūglius iš pumpurų ir gyvena kaip naujas augalas. Lapai dauginasi gamtoje, pvz. begonija, sansevera, kalankė, Saintpaulia . Naujų augalų vystymosi pradžią vegetatyvinio dauginimo metu visada suteikia pumpurai (pažastiniai arba priediniai).

Vegetatyvinis dauginimas - tai augalų dauginimasis iš vegetatyvinių kūno dalių: šaknų ir ūglių.

Vegetatyvinis dauginimasis būdingas aukštesniems ir žemesniems augalams.

Žemesniuose augaluose (dumbliuose) vegetatyvinis dauginimasis gali būti vykdomas atskirtais talio gabalėliais arba atskiromis jo ląstelėmis. Aukštesni augalai (sporos ir sėklos) dauginasi visais vegetatyviniais organais – šaknimis, ūgliais, taip pat jo dalimis: stiebu, lapais, pumpurais. Aukštesniuose augaluose, ypač žydinčių augalų, vegetatyvinį dauginimąsi galima derinti ir kaitalioti su lytiniu dauginimu.

Augalai, kurie atsirado vegetatyviniu būdu, pasižymi tokiomis pat savybėmis kaip ir motininio augalo. Tik naujomis sąlygomis aplinką jie gali turėti kitų savybių, pavyzdžiui, pakeisti augalo dydį.

Vegetatyvinio dauginimosi metu atsiskyrę dukteriniai augalai visiškai atkuria paveldimas motininio organizmo savybes.

Naujų augalų (individų), kurie vegetatyviškai atsirado iš vieno motininio augalo, visuma vadinama klonas (iš graikų kalbos. klonas- „palikuonis“, „šaka“). Klonų formavimas leidžia kiekvienam augalui susilaukti vienalyčių palikuonių, pasikartoti savo palikuoniuose nekeičiant paveldimų savybių. Klonavimas sukuria galimybę pakankamai ilgai išsaugoti pirmines motininių augalų savybes. Tik taip galima išsaugoti savitus bet kurios veislės bruožus kultūriniuose augaluose.

Tai parodo vegetatyvinio dauginimosi išskirtinumą, taip pat reikšmingą skirtumą nuo lytinio dauginimosi.

Žydinčių augalų vegetatyvinis dauginimas
Dauginimasis augalo dalimis iš oro	Dauginimasis požeminėmis augalo dalimis
lapų auginiai (begonija, Saintpaulia, sansevier)	Šaknų auginiai (erškėtuogės, avietės, kiaulpienės)
stiebo auginiai(serbentai, tuopos, gluosniai)	Šaknų palikuonys(drebulė, šermukšnis, tuopa, erškėtis)
Šliaužiantys ūgliai(pievų arbata, spanguolių, atkaklioji)	šakniastiebiai(rainelė, pakalnutė, kviečių žolė)
sluoksniavimas(serbentai, agrastai, avietės, obelis)	gumbai(bulvės, topinambas)
Skiepijimas(obuoliai, kriaušės, slyvos, vyšnios)	Lukavicys(svogūnai, česnakai, tulpės)

Augalai, atsiradę vegetatyvinio dauginimo būdu, dažniausiai vystosi daug greičiau nei individai, atsiradę iš sėklų, tai yra lytiškai. Jie gali anksčiau pereiti prie derėjimo, daug greičiau užfiksuoti jiems reikalingą plotą ir greitai įsikurti dideliame plote. Vegetatyvinis dauginimasis leidžia išlaikyti nepakitusias rūšies savybes. Tai yra jo didžiulė biologinė reikšmė.

Jei rūšies sėklų dygimas dėl kokių nors priežasčių yra apsunkintas ir prislopintas, augalas pereina prie vegetatyvinio dauginimosi.

Vegetatyvinis dauginimas augaluose gali būti atliekamas atsitiktinai atskirtomis augalo kūno dalimis. Ūglių dalių, atskirų lapų, pumpurų, šaknų gabalėlių ir šakniastiebių įsišaknijimas – šis reiškinys gamtoje plačiai paplitęs. Tačiau daugelyje augalų evoliucijos procese susiformavo specialios, specializuotos dalys. Tai apima: gumbus, svogūnėlius, stiebus, ūsus, gumbasvogūnius, šakniastiebius. Ypatingos vegetatyvinės augalo dalys, vadinamos perų pumpurai .

Perų pumpurai atsiranda augaluose ant lapų (bryophyllum, asplenium papartis) arba žiedyne. Ten jie sudygsta, suformuodami nedidelę lapų rozetę su šaknimis, mažą svogūnėlį lapų pažastyse. (lelijos, svogūnai, česnakai ) arba mažytis gumbas žiedyne (aukštaičių gyvasparnis, svogūninis mėlynžiedis) . Nuo seno žmonės labai plačiai naudojo vegetatyvinį augalų dauginimą savo namuose.

Interaktyvus pamokos simuliatorius (Atlikite visas pamokos užduotis)

Gamtoje plačiai paplitęs augalų vegetatyvinis dauginimas. Tai natūralus būdas augalų dauginimas ir platinimas. Jis papildo lytinį augalų dauginimąsi, o kai kuriais atvejais jį pakeičia. Jo pranašumas tas, kad dukteriniai organizmai beveik nepakitusias atkartoja paveldimas motininio augalo savybes. Žmogus augalininkystėje naudoja vegetatyvinį dauginimą.

Gėlės yra didžiausia floros grupė. Dauguma krūmų, medžių ir žolelių yra žydintys augalai. Yra keletas būdų, kaip dauginti gėles. Panagrinėkime kiekvieną iš jų.

Kaip gėlės dauginasi apdulkinimo būdu

Apdulkinimas yra labiausiai paplitęs žydinčių augalų dauginimosi būdas. Iš esmės apdulkinimas vyksta vabzdžių pagalba, o tam tikros vabzdžių rūšys dalyvauja tam tikrų gėlių apdulkinime. Taigi dobilų žiedus apdulkina kamanės, o pelargonijas – snapučiai.

Pats apdulkinimo procesas vyksta taip: žiedai išskiria nektarą, kuris savo aromatu vilioja vabzdžius. Kol vabzdžiai renka nektarą, prie jų letenų prilimpa žiedadulkės, kurias apdulkintojai iš dalies perduoda kitoms gėlėms. Taip vyksta dauginimasis apdulkinant.

Kaip vyksta lytinis dauginimasis?

Po apdulkinimo gėlė nuvysta ir nukrinta jos žiedlapiai, ir šioje vietoje atsiranda vaisius su sėklomis. Prinokusias sėklas neša vėjas, gyvūnai, paukščiai ir žmonės. Taip vyksta sėklinis arba lytinis gėlių dauginimasis. Kadangi sėklos gali sunokti ištisus metus, šis dauginimosi būdas yra pats optimaliausias.

Kaip vyksta vegetatyvinis gėlių dauginimasis?

Būtent šį dauginimosi būdą sodininkai renkasi. Norėdami tai padaryti, jie paima bet kurią augalo dalį: šaknį, lapą ar stiebą, pasodintą į maistinį substratą, kur jis įsišaknija. Populiariausias vegetatyvinis dauginimas yra dauginimas šaknų palikuonimis, nes su juo beveik visada pasiekiamas teigiamas rezultatas.

Lytinis gaubtasėklių dauginimasis

Žiedadulkių daigumas.Žiedadulkės, kurios sunoksta dulkiniuose, atrodo kaip smulkūs grūdeliai. Štai kodėl ji gavo vardą žiedadulkių grūdai . Patekę į piestelės stigmą, žiedadulkės pradeda dygti ir suformuoja ilgą vamzdelį - žiedadulkių vamzdelis .

Palaipsniui vamzdelis pereina tarp stigmos ląstelių, formuojasi ir pasiekia kiaušialąstę.

Skirtingai nuo vabzdžių apdulkintų augalų žiedadulkių, kurios turi įvairių dyglių ir ataugų, vėjo apdulkintų augalų žiedadulkės yra mažos, lengvos ir lygios. Kaip išlikti ant piestelės stigmos ir nenupūsti vėjo, nenumesti gėlėje besiblaškančių vabzdžių? Pasirodo, grūstuvės stigma išskiria lipnią, cukringą medžiagą, dėl kurios žiedadulkės prilimpa prie grūstuvės. Taip pat manoma, kad piestelė išskiria tam tikrą medžiagą, būdingą tam tikros augalų rūšies žiedadulkėms ir kuri neleidžia vystytis svetimoms žiedadulkėms.

Ne tik piestelė įtakoja žiedadulkių daigumą, bet ir žiedadulkės. Dygtančios žiedadulkės taip pat išskiria specialias medžiagas, dėl kurių kiaušidės ir kitos žiedo dalys išauga į vaisius. Todėl daugelyje augalų vaisiai auga geriau, tuo daugiau žiedadulkių patenka ant stigmos.

Kiaušialąstės struktūra ir apvaisinimas. Taigi, piestelės kiaušidėje yra viena ar kelios kiaušialąstės. Išorėje kiaušialąstę supa dangteliai, kurie neužsidaro vienoje vietoje, formuojasi žiedadulkių patekimas . Kiaušialąstės viduje yra embriono maišelis , kuriame yra kelios ląstelės. Dauguma svarbą turėti centrinis narvas Ir kiaušinis .

Lytinės ląstelės vadinamos gametos . Atitinkamai, kiaušinėlis yra moteriškoji lytinė ląstelė, o spermatozoidas yra vyriškoji lytinė ląstelė.

Kai žiedadulkių vamzdelis per žiedadulkių kanalą patenka į embriono maišelį, vienas iš spermatozoidų susilieja su kiaušiniu. Dviejų lytinių ląstelių – kiaušialąstės ir spermos – susiliejimas vadinamas apvaisinimas . Dėl apvaisinimo, zigota (iš graikų kalbos. zigota suporuotas). Antrasis spermatozoidas susilieja su centrine ląstele. Pasirodo, du identiški spermatozoidai visiškai susilieja su dviem skirtingos ląstelės. Šis procesas vyksta tik žydintiems augalams. Šį procesą atrado, aprašė ir paaiškino rusų mokslininkas S. G. Navašinas. Jis jam paskambino dvigubas apvaisinimas .

Sėklų ir vaisių formavimas. Po apvaisinimo zigota dalijasi pakartotinai ir formuojasi gemalas . Embrione aiškiai išsiskiria embriono šaknis, embrioninis stiebas ir pumpuras (ūglis). Jei kiaušidėse buvo daug kiaušialąsčių, tada vaisiuose bus daug sėklų.

Kartu su sėklų susidarymu auga ir kiaušidės sienelė. Iš jo susidaro vaisius arba, tiksliau, vaisiaus sienelės - perikarpas . Gėlėse su keliomis piestelėmis išauga kiekvienos piestelės kiaušidės. Jie gali likti laisvi arba augti kartu. Daugelyje augalų vaisių formavime dalyvauja ir kitos žiedo dalys (obuolių, braškių).

Centrinė ląstelė, susiliejusi su sperma, taip pat daug kartų dalijasi ir formuojasi endospermas . Endospermas yra specialus audinys, kurio ląstelėse kaupiasi embriono vystymuisi būtinų maistinių medžiagų atsargos. Iš kiaušialąstės sluoksnio susidaro sėklos apvalkalas, kuris apsaugo embrioną nuo išorinių poveikių.

Interaktyvus pamokų simuliatorius. (Peržiūrėkite visus puslapius ir atlikite visas pamokos užduotis)

Dviejų lytinių ląstelių (gametų) susiliejimas vadinamas apvaisinimu. Dvigubo apvaisinimo procesas susideda iš vieno iš spermatozoidų susiliejimo su kiaušialąste, kad susidarytų zigota, o antrasis su centrine ląstele, kad susidarytų endospermas. Dėl dvigubo apvaisinimo iš kiaušialąstės susidaro sėkla. Sėklą sudaro embrionas, endospermo laikymo audinys ir sėklos apvalkalas. Iš kiaušidės sienelės susidaro vaisiaus sienelė – apyvaisis.

Lytinis žydėjimo dauginimasis Žydintis sporofitas – lapinis augalas. Sporofitas gamina sporas (n). Sporos morfologiškai skirtingos, kuokelėse susidaro mikrosporos, piestelėse – megasporos, vadinasi, žydintys augalai yra heterosporiniai. Kas susidaro iš mikro- ir megasporų? Lytinis dauginimasis yra susijęs su lytinių ląstelių susidarymu ir susiliejimu. Kur susidaro gametos? Gėlėje. Kur yra vyriškos ir moteriškos lytinės ląstelės? Piestelėje, kiaušialąstėje - patelė, žiedadulkių grūduose - vyriškoji. Susiliejus gametoms, susidaro zigota, iš kurios išsivysto diploidinis sporofitas.

Heterosporiniai augalai – tai augalai, formuojantys sporas, kurios skiriasi dydžiu ir fiziologinėmis savybėmis: mikrosporos – smulkesnės sporos, susidarančios mikrosporangijose, iš jų išauga vyriškos ataugos (gametofitai); megasporos yra didesnės sporos, susidarančios megasporangijose; iš jų išauga moteriškos ataugos (gametofitai). Lytinis žydėjimo dauginimasis

Iš haploidinių sporų išsivysto augalai, formuojantys gametas – gametofitus (n). Iš mikrosporų išsivysto „gėlių vyrai“ – vyriški gametofitai, o iš megasporų – „gėlių moterys“ – moteriški gametofitai. Kas yra vyriški ir moteriški gametofitai? Kaip žydinčių augalų sporos ir gametos susidaro? Ar gėlę galima vadinti žydinčių augalų lytiniu organu? Norėdami atsakyti į šiuos klausimus, apsvarstykite gėlės struktūrą. Lytinis žydėjimo dauginimasis

Žiedų morfologija Žiedų struktūra: 1. Žiedlapis 2. Talpykla 3. Taurėlapių taurelė 4. Žiedlapių vainikėlis 5. Piestelė 6. Kuokeliai 3+4. Dvigubas periantas Pagrindinės gėlės dalys: Androecium – kuokelių (mikroporofilų, vyrų namai) kolekcija. Gynoecium – piestelių kolekcija (megasporofilai, moterų namai). Gėlė yra modifikuotas ūglis, skirtas sporoms formuotis ir lytiniam dauginimuisi, baigiant sėklų ir vaisių susidarymu.

Mikrogametogenezė yra mikrosporų virsmo vyriškais gametofitais procesas. Sporos branduolys dalijasi mitotiškai, sudarydamas dvibranduolę ląstelę su vegetatyviniu ir generatyviniu branduoliu. Vėliau iš generatyvinio susidaro du spermatozoidai. Žiedadulkių grūdų apvalkalą vaizduoja du lukštai - eksinas ir intinas. Mikrosporogenezė. Kiekvienas siūlas turi dulkinę, susideda iš 2 pusių, kurių kiekvienoje yra du žiedadulkių lizdai - mikrosporangijos. Juose dėl mejozės iš mikrosporocitų (2n) susidaro mikrosporos (n). Androecium. mikrosporogenezė, mikrogametogenezė

Megagametogenezė. Sporos branduolys patiria tris mitozinius dalijimus ir susidaro aštuonių branduolių ląstelė. 3 branduoliai eina į vieną polių ir susidaro kiaušinėlis (n) ir dvi sinergidės (n), 3 branduoliai - į kitą polių - antipodai (n), du branduoliai centre susilieja - susidaro centrinė ląstelė (2n). Susidaro moteriškas gametofitas – embriono maišelis (7 ląstelės). Piestelės kiaušidėje yra kiaušialąstė (ovulė). Gali būti kelios – kiek sėklų, tiek kiaušialąsčių. Megasporogenezė. Centrinė kiaušialąstės dalis yra branduolys, apsuptas odos. Viena jo ląstelė (2n) patiria mejozę ir susidaro 4 sporos (n), iš kurių 3 žūva, todėl susidaro megaspora (n). Ginekozė. mikrosporogenezė, mikrogametogenezė

Patekusios į grūstuvės stigmą, veikiamos grūstuvės išskiriamų medžiagų, žiedadulkės pradeda dygti. Jis išsipučia, o jo turinys, apsirengęs intine, pradeda lįsti pro egzino poras. Dėl to vegetacinė ląstelė suformuoja žiedadulkių vamzdelį, kuris prasiskverbia į stigmos audinį. Žiedadulkių vamzdelio galiukas ištirpdo stigmos ir stiliaus audinius. Kiaušialąstės struktūra. Tręšimas

Kai kuriuose augaluose spermatozoidas dar prieš sudygstant žiedadulkėms, o kituose dygimo procese sukelia du spermatozoidus. Žiedadulkių vamzdelis juda išilgai piestelės ir įauga į embriono maišelį, dažniausiai per mikropilį. Vienas iš spermatozoidų susilieja su kiaušialąste, sudarydamas diploidinę zigotą, iš kurios išsivysto sėklos embrionas; Antrasis su centriniu embriono maišelio branduoliu, suformuojančiu triploidinį branduolį, iš kurio susidaro endospermas. Sinergidai ir antipodai išsigimsta. Šis procesas vadinamas dvigubu tręšimu. dvigubas apvaisinimas

Koks augalas vadinamas gametofitu? Sporofitas? Hologamija? Izogamija? Heterogamija? Oogamy? Kuo skiriasi gėlė su dvigubu žiedu ir gėlė su vienu žiedu? Androecium? Ginekozė? Vienalytės gėlės ar biseksualios gėlės? Kokie augalai vadinami vienanamiais ir dvinamis? Kaip vyksta mikrosporogenezė? Kaip vyksta mikrogametogenezė ir vyriškojo gametofito susidarymas? Kaip vyksta megasporogenezė? Kaip vyksta megagametogenezė ir moteriškojo gametofito susidarymas? Ar gėlę galima vadinti lytinio dauginimosi organu? Ar žydintys augalai turi gametangiją? Kartojimas

Žydinčių augalų vyriškasis gametofitas pavaizduotas (_). Žiedadulkės ant stiliaus stigmos išsipučia ir susidaro (_). Generatyvinė ląstelė dalijasi ir formuojasi (_). Kiaušialąstė apsaugota iš išorės (_), tarp kurios yra skylė - (_). Moteriškas žydinčių augalų gametofitas pavaizduotas (_). Kiaušialąstės viduje išsivysto (_), susidedanti iš septynių ląstelių. Vienas spermatozoidas susilieja su (_), antrasis - (_), tai yra, įvyksta du apvaisinimas. Dvigubą apvaisinimą atrado rusų mokslininkas (_). Sėklos gemalas išsivysto iš (_). Endospermas susidaro iš (_). Perspermas susidaro iš (_). Sėklos apvalkalas susidaro iš (_) Apyvaisis susidaro iš (_). Kartojimas

1. Žiedadulkės. 2. Sperma. 3. Žiedadulkių vamzdelis. 4.Ovulė. 5. Embriono maišelis. 6.Integumentai. 7. Endospermas. 8. Perispermas. 9. Vyriškas gametofitas. 10. Patelė gametofitas. 11. Mikrosporogenezė. 12. Megasporogenezė. 13. Mikrogametogenezė. 14. Megagametogenezė. 15. Žydinčių augalų sporofitas. 16. Nucellus. 17. Megasporangiumas. 18. Mikrosporangija. Apibrėžkite terminus arba išplėskite sąvokas (vienu sakiniu, pabrėždami Pagrindiniai bruožai): kartojimas