Tyčinky a pestíky, výtrusy a zárodky: na počest Valentýna vám prozradíme všechna tajemství botanické lásky.
Láska. Romantika. Každý z nás o tom všem v životě člověka alespoň něco ví. Ale jen málokdo, například botanici, ví, jak se láska projevuje ve světě flóry. Ano, ano, i v životě rostlin je místo pro lásku a romantiku. Vzpomeňte si na nádherné řádky z básně „Květiny“ od Vladimíra Solodukhina:
Pro nás lidi – láska,
A pro trávu nebo stromy – kvetení.
Touha v přítomnosti milovaného člověka.
Vzrušení z jejího úsměvu, podívej
(Její úsměv mi spaluje srdce!)
Nespavost, randění, líbání,
Touha, touha, smutek a jásot,
Co je pro nás skoro jako ptačí křídla,
Co se pro nás rozvine do slova
Láska v rostlinách
Květ je reprodukčním orgánem vyšších krytosemenných rostlin. Ano, pokud je pro lidstvo „láska“ pocitem a ještě něčím víc, pak ve světě flóry je „láska“ procesem reprodukce. Součástí tohoto procesu je kvetení. Milostné vztahy rostlin zůstaly pro lidi dlouho zapečetěným tajemstvím. Ne každý se zajímá o složitosti množení rostlin, a proto nemůže cítit všechny složitosti pozemku a obdivovat tento přírodní jev, kromě obdivování krásy květiny. Pojďme si krátce připomenout, jak probíhá rozmnožování ve světě rostlin.
Sňatky, otevřené i tajné
Pokud se u lidí sňatky uzavírají v nebi nebo na matrikách, na které jsme zvyklí, pak u rostlin je to jiné. U vyšších suchozemských rostlin lze pozorovat pohlavní i nepohlavní rozmnožování. V souladu s názory z 1848. století byla květina považována za jediné známé místo u rostlin, kde je možný pohlavní proces („sňatek“). V oněch vzdálených dobách se takové rostliny nazývaly „manifestáty“; zahrnovaly rostliny kvetoucí, nahosemenné, cykasy a ginkgo. Byly porovnávány s těmi, u nichž nebylo místo sexuálního procesu („manželství“) neznámé; takové rostliny se nazývaly „kryptogamie“. Mezi sekretagogy patřily kapradiny, přesličky, mechy, selaginella, polushniki, psilotes a příbuzné rostliny, stejně jako mechy, řasy, houby a lišejníky. Záhada jejich reprodukce zmátla velkého taxonoma Carla Linného. Nemyslitelné. Samotný král botaniky, který klasifikoval flóru, faunu, lidi a dokonce i své domácí pokrmy, nemohl odhalit tajemství intimního života výtrusných rostlin a nazval je „tajně“. První, kdo se tajemství tajných sňatků dozvěděl, byl. amatérský botanik Michael Leszczyk-Suminski v roce XNUMX a o tři roky později mu dal za pravdu prodejce hudebních nástrojů Wilhelm Hofmeister.
V dnešní době se nepoužívá systém klasifikace rostlin podle pohlavních znaků rostlin, jehož vývojářem byl Carl Linné.
Kdy kapradina kvete?
Nejznámější každému z tajného klanu jsou kapradiny. Použijme příklad kapradin, abychom zvážili reprodukci této skupiny rostlin. Všichni jsme při procházce lesem obdivovali jemné peříčkové listy. Pokud list otočíte, uvidíte na zadní straně řadu černých „fleků“. „Ach, já vím, já vím! – dalo by se říct. “To jsou semena!” Hádali jste špatně. Nejsou to semena, i když jste blízko pravdě – tyto orgány skutečně souvisejí s rozmnožováním kapradiny. Tyto „skvrny“ se nazývají sori. Jsou to skupiny orgánů nepohlavního rozmnožování kapradin – sporangia.
Sporangia jsou váčky, ve kterých dozrávají spory, mikroskopické buňky s odolnou schránkou. Když spory dozrají, sporangia prasknou a spory odletí. Tím ale fascinující příběh rozmnožování kapradin nekončí. Ve skutečnosti z výtrusů nevyrůstá rostlina, na kterou jsme zvyklí, ale malá destička ve tvaru srdce. Je tak malý, že jej lze vidět pouze přes lupu. Tato deska se nazývá prothalla.
Výhonek je bez kořenů, místo toho využívá k přichycení k půdě drobné výrůstky – rhizoidy, ale zároveň samostatně fotosyntetizuje a je zcela nezávislý. Tedy i přes veškerou nepodobnost výhonu k rostlině s listy je to také kapradina.
Jak si pamatujete, k nepohlavní reprodukci kapradin dochází pomocí spór. A prothallus je fáze pohlavního rozmnožování kapradiny, která se nazývá gametofyt. Výhonek nežije dlouho: vyrůstá ze spór na podzim, přezimuje a na jaře odumírá. Na spodní straně prothallu se vyvíjejí mužské a ženské reprodukční buňky. Ty ženské se nazývají archegonie a mužské antheridia. Pokud spory potřebují suché počasí, aby dozrály a rozptýlily se po lese, pak výhon naopak potřebuje vlhko, aby klíčil a plnil svou biologickou funkci. Existuje několik důvodů pro vlhkomilný charakter výhonku. Jednak je velmi tenký (skládá se pouze z jedné vrstvy buněk), a proto rychle vysychá. A za druhé, k oplodnění v kapradině dochází v kapce vody.
V důsledku oplodnění se vyvíjí embryo. Nejprve roste díky živinám z výhonku. Poté výhon odumře a z embrya vyroste známá rostlina s krásnými listy. Představuje nepohlavní fázi vývojového cyklu kapradiny, nazývanou sporofyt.
Jak vidíme, kapradina má nekonečný cyklus dvou velmi odlišných generací: sporofyt je nahrazen gametofytem a pak zase zpět.
Tyčinky a pestíky
Nyní je vše jasné u sekretogamních rostlin, ale jak je to s rostlinami jasnovidnými? Podívejme se na jejich „lásku“ na příkladu kvetoucích rostlin. Mnozí z vás pravděpodobně již uhodli, že stromy, keře a trávy jsou sporofyty, které produkují spory.
Připomeňme, že orgánem pohlavního rozmnožování krytosemenných rostlin je květ. Květ je upravený, zkrácený, nevětvený výhon určený k tvorbě spór, gamet a pohlavnímu procesu, který vrcholí tvorbou semen a plodů. Pohlavní rozmnožování krytosemenných rostlin je spojeno s květem, jehož nejdůležitější částí jsou tyčinky a pestíky. Aby plod zapadl a semena se vyvinula, musí dojít k oplození, splynutí dvou pohlavních buněk – gamet. U kvetoucích rostlin jsou samčí gamety (spermie) velmi malé, zatímco samičí gamety (vajíčka) jsou mnohem větší.
Aby mohlo dojít k oplodnění, musí na bliznu přistát pyl. Zde vznikají obtíže romantického randění. Vzhledem k tomu, že v semenných rostlinách jsou gametofyty heterosexuální a nacházejí se v různých částech sporofytu a někdy na různých sporofytech, a kromě toho jsou rostliny zbaveny schopnosti pohybu, měli tito zástupci zelené říše obrovskou problém – jak může samec gametofyt oplodnit samičku?
Semenné rostliny našly originální způsob – přenést celý samčí gametofyt, spolehlivě chráněný schránkou výtrusů, na samičí, jinými slovy provést opylení. Ukázalo se, že to lze realizovat dvěma způsoby. Existují dva hlavní typy opylení: samoopylení a křížové opylení. Při samosprašování přistává pyl z tyčinek na bliznu téhož květu. Takto se opyluje pšenice, rýže, oves, ječmen, hrách, fazole a bavlna. Potomci pocházející ze samosprašování jsou velmi podobní mateřské rostlině. Při křížovém opylení se pyl z tyčinek květu jedné rostliny přenese na bliznu květu jiné rostliny. Při křížovém opylení se dědičné znaky přenášejí jak z otcovských, tak z mateřských organismů. Takoví potomci jsou životaschopnější. Existují dva způsoby přenosu pylu: pomocí dynamického biotopu, tedy větru a vody, nebo pomocí třetí strany – zvířat, která jsou schopna pohybu. Na volbě cesty přenosu pylu závisí i barva rozmnožovacího orgánu, květu. U větrem opylovaných rostlin jsou květy malé a nenápadné, shromážděné v květenstvích, často kvetou před rozkvětem listů nebo produkují prach přísně podle hodin, často rostou přeplněné, aby nerozptýlily drahocenný pyl na velké vzdálenosti. Rostliny opylované živočichy ale mají velké, pestrobarevné květy s výraznou vůní, mají hodně nektaru a pylu – to vše dokáže opylovače účinně přilákat.
Poté, co smítko prachu nějakým způsobem přistálo na bliznu pestíku a připojilo se k němu, nabobtná a vyroste do dlouhé, velmi tenké pylové láčky, která prorůstá do dutiny vaječníku. Další dvě buňky jsou spermie. Nemohou se samy pohybovat, takže se ponoří do prodlužující se buňky a ta je nese v sobě. Po dosažení vaječníku se samičím gametofytem se jedna spermie spojí s vajíčkem a druhá se speciální dvoujadernou buňkou. U kvetoucích rostlin tedy během oplodnění dochází ke dvěma fúzím: první spermie splyne s vajíčkem, druhá s velkou centrální buňkou. Dvojité hnojení je charakteristické pouze pro kvetoucí rostliny. Dochází k oplodnění a vzniká zygota, ze které vzniká embryo. Z embrya se pak vyvine zralá kvetoucí rostlina (sporofyt). Spolu s okolním ochranným obalem tvoří semínko. Pokud další struktury pokrývají horní část semene, získá se ovoce.
Složité mechanismy a složité vztahy
Všechny suchozemské vyšší rostliny mají tedy cyklus střídání dvou generací a rozmnožovací (výtrusnice, šištice, pestíky, tyčinky) a rozmnožovací (archegonie a antheridia) orgány nejsou totéž. Zvláště je třeba poznamenat, že samčí reprodukční buňky semenných rostlin nepotřebují k oplodnění vnější vlhké prostředí – vždyť se pohybují uvnitř jiné buňky. Takový mechanismus nemají žádné suchozemské rostliny ani zvířata, včetně lidí. Nezávislost samčích reprodukčních buněk na vnější vlhkosti charakterizuje úroveň adaptability organismu na suchozemské prostředí. A v tomto ohledu semenné rostliny předčily všechny.
Toto je druh milostného vztahu, který se odehrává ve světě rostlin. Existují tajná i otevřená „manželství“ a dokonce „milostné trojúhelníky“ zahrnující opylovače. Zároveň jsou dějové linie vztahů poměrně složité, často velmi matoucí, každý typ má své vlastní nuance, ale zároveň jsou tak jasné, dynamické a nepostrádají romantiku a intriky.
Další novinky
- 15 Zelené perly hlavního města
- 26 V přírodním a historickém parku “Moskvoretsky” se konal otevřený lyžařský závod „Strogino Wake Park“
- 19 02. února se na mezinárodní výstavě a fóru „Rusko“ uskuteční setkání s Olegem Gazmanovem
Kapradiny vyžadují vodu k sexuálnímu oplodnění. (aby se gameta a vajíčko spojily). Existuje ale i nepohlavní rozmnožování. Nepotřebují tedy VŠECHNY kapradiny vodu na hnojení??
Nejlepší odpověď
Životní cyklus každé kapradiny se skládá z nepohlavních (sporofyt) a pohlavních (thallus) generací. Tyto části jsou od sebe neoddělitelné a střídají se.
Dokud nedojde k rozmnožování sporami (asexuální), není pohlavní rozmnožování (spermií a vajíčkem) možné.
Spermie nemá ocas, aby se mohla pohybovat, takže potřebuje vodu.
Předpokládá se tedy, že pro rozmnožování kapradiny je nutná přítomnost vlhkosti. Vlhkost je potřeba v druhé polovině životního cyklu.
Některé druhy kapradin je možné uměle množit vegetativně (kouskem oddenku) a tento asexuální způsob nevyžaduje vodu, ale v přírodě se kapradiny samotné takto nerozmnožují.
Zdroj: Biologie rostlin.
Jiné odpovědi
Kapradiny se rozmnožují výtrusy. Kapradina, kterou známe, je pouze asexuálním stádiem svého životního cyklu. Tvoří se na něm spory. Výtrusy se rozptýlí a vyklíčí a vytvoří sexuální stadium zvané prothallus. Tento malý zelený útvar ve tvaru srdce připomíná šupinu a má mužské a ženské orgány, jejichž pohlavní buňky se podílejí na oplození. Pohlavní buňky se spojí a vytvoří zygotu, ze které se vyvine rostlina, které říkáme kapradina.
Pro rozmnožení kapradiny je tedy nutné sbírat výtrusy a vysévat je do podmínek, kde je možný vývoj výhonu a následně mladé kapradiny. A aby sexuální proces v růstu probíhal normálně, je nezbytná vlhkost a vysoká vlhkost.
Jakmile výtrusy dozrají ve výtrusnicích vyvíjejících se na listech kapradiny, je třeba je sbírat a lze je ihned vysévat. List se odřízne a vloží do velkého papírového sáčku. Poté ji uchovávejte na teplém a suchém místě asi den a občas ji silně protřepejte. Výsledkem je, že spóry odpadávají a lze je snadno sbírat ze dna sáčku. Stejný sáček nemůžete použít dvakrát, jinak se spóry smísí se zbytky, které jsou již v sáčku.
Pěstební směs se připravuje z 8 objemových dílů prosáté rašeliny, 2 dílů sterilizované zeminy (strukturotvorný prostředek) a 1 dílu drceného dřevěného uhlí.
Vyberte čistý, sterilizovaný malý hrnec o průměru asi 14 cm a naplňte ho směsí. Přebytečná směs se odstraní a poté se lehce přitlačí deskou: povrch by měl být přibližně 1 cm pod okraji hrnce. Poté se posype tenkou vrstvou jemně drcených cihel a navrch se rozsypou výtrusy. Hrnec se přikryje kouskem skla a vloží se do podnosu s měkkou vodou, nejlépe dešťovou. Klíčení se provádí na teplém (21 ° C) stinném místě, přičemž se neustále udržuje maximální hladina vody v pánvi.
Po třech až čtyřech týdnech se na povrchu rostliny objeví zelený koberec složený z malých výhonků připomínajících marchantii nebo mech. V tomto okamžiku je nutné rostlinu navlhčit obzvláště pečlivě, protože přítomnost vodního filmu je nezbytná k tomu, aby došlo k sexuálnímu procesu. I krátké sušení může proces zpozdit. Aby se zabránilo výskytu komárů sciarid, musí být rostlina neustále pokryta sklem.
Po 7-8 týdnech se na povrchu výhonků tvoří malé kapradinové listy. Sklo lze nyní vyjmout, aby bylo možné listy vytvrdit a přizpůsobit sušším podmínkám. Rostlina se nadále udržuje v teplé místnosti (+ 21 ° C).
Když kapradiny trochu povyrostou, aby se daly nasbírat ručně, začnou je přesazovat do příkopů s rašelinovou nebo vřesovou směsí. Pěstování pokračuje ve studeném skleníku, dokud nelze jednotlivé rostliny vybrat a zasadit do květináčů.
Tato pěstební technologie je vhodná pro většinu kapradin odolných proti chladu, ale i pro mnohé středně teplomilné.
