Reprodukce kvetoucích rostlin. Vegetativní množení kvetoucích rostlin Kvetoucí rostliny množené květinami pomocí pomoci

Vegetativní množení se projevuje ve schopnosti rostlin vytvářet nové jedince z jednotlivých vegetativních orgánů - kořenů, stonků, listů, případně jejich modifikací - úponky, oddenky, hlízy, cibulky apod., jakož i jejich části. Přirozené vegetativní množení je v přírodě rozšířeno u mnoha planě rostoucích rostlin. Vytrvalé trávy se aktivně rozmnožují pomocí oddenků, např. pšenice plazivá, tráva obecná, konvalinka, podběl; Jahody, některé druhy mochna a lomikámen se rozmnožují nadzemními plazivými výhonky ╫ úponky a řasami; Mnoho lilií (lilie, allium) se rozmnožuje cibulovinami.

Biologickým znakem vegetativního množení je, že dceřiné rostliny si převážně zachovávají vlastnosti a vlastnosti mateřské rostliny. V zemědělské praxi se často rostliny uměle rozmnožují vegetativně, aby byla zachována odrůdová čistota (brambory, jiřiny, topinambury, mnoho ovocných stromů a keřů aj.). Stromy a keře lze množit vrstvením. Podstatou této metody je zakořenění spodních výhonů před jejich oddělením od mateřské rostliny. Po vytvoření kořenů mohou řízky růst samostatně a vyvinout se v normální rostlinu (hrozny, rybíz, angrešt). Stromy a keře lze množit i pomocí stonkových nebo kořenových řízků, tzn. části výhonu s několika internodimi (hrozny, maliny, vrby, růže atd.). V praxi ovocnářství se hojně využívá množení roubováním, kdy se část jedné živé rostliny přesadí na jinou živou rostlinu, na které zakoření. Některé rostliny se mohou rozmnožovat pomocí listů nebo jejich částí (begonie). V květinářství se k množení vytrvalých bylin (u sedmikrásek, floxů, petrklíčů) používá tzv. keřový oddíl.

GENERATIVNÍ ORGÁNY A ŽIVOTNÍ CYKLUS KVĚTANÝCH ROSTLIN

KVĚT

Široká škála květů krytosemenných rostlin a jejich ostrá odlišnost od příslušných orgánů nahosemenných ztěžují vysvětlení původu květu.

Existuje několik hypotéz o původu květiny. Podle nejrozšířenější a nejodůvodněnější strobilární, neboli evanthové hypotézy, je květ upravený zkrácený výtrusný výhon, původně připomínající šišku nahosemenné. Během procesu metamorfózy se megasporofyly proměnily v plodolisty a mikrosporofyly v tyčinky, což mnozí badatelé spojují s adaptací krytosemenných rostlin na opylování hmyzem. Podle této hypotézy jsou nejstarší čeledi Magnoliaceae, Ranunculaceae atd. Podle jiné hypotézy, zvané pseudoantické, je květ modifikované květenství sestávající z malých heterosexuálních květů, které prošly redukcí, sbližováním a splynutím; Za nejstarší jsou považovány čeledi s dvoudomými, nenápadnými květy - vrba, kasuarinovité aj. Tyto hypotézy, založené na představě tvorby květů z listových výhonků, jsou v kontrastu s různými telomickými hypotézami, podle kterých všechny části květu mohou být odvozeny z telomů, tzn. válcovité výhonové struktury charakteristické pro nosorožce.

V současné době většina botaniků považuje květ za upravený zkrácený výhon, jehož všechny části, kromě nádoby, jsou listnaté.

Květ je zkrácený, modifikovaný výtrusný výhon, který se vyvíjí z pupenu a je speciálně určen k reprodukci (tvorba mikro- a megaspor, opylování, oplození, tvorba semen a plodů).

Květina se skládá z několika částí. Stopka spojuje květ se stonkem. Nádobka - prodloužená, zkrácená horní část stopky, ke které jsou připojeny všechny ostatní části květu. Lístky tvoří vnější část periantu – kalich. Okvětní lístky tvoří vnitřní část okvětí ╫ koruna (někdy u květů nedochází k rozdělení okvětí na kalich a korunu, v tomto případě se okvětí nazývá jednoduchý). Sbírka tyčinek tvoří androecium. Kolekce plodolistů (megasporofylů) tvoří gynoecium, které se nachází ve středu květu. Stopka a schránka jsou upraveným stonkem výhonku a sepaly, okvětní lístky, okvětní lístky, tyčinky a plodolisty srostlé do pestíku jsou upravené listy výhonku. U některých rostlinných druhů není stopka, květ sedí přímo na stonku a nazývá se přisedlý. Nádoba může mít různé tvary: plochá, konvexní, vysoce protáhlá, konkávní atd.

Části květu (prvky periantu, tyčinky, pestíky) mohou být na nádobce uspořádány do spirály (spirálové uspořádání) nebo do kruhu (kruhové nebo cyklické uspořádání). Někdy je uspořádání smíšené nebo hemicyklické: části periantu jsou uspořádány do kruhu a tyčinky a pestíky jsou uspořádány do spirály.

Květ se vyvíjí z pupenu umístěného v paždí listu. Takový list se nazývá krycí. Listy (obvykle upravené) umístěné na stopce pod květem se nazývají listeny.

Kalich je přepážkový nebo sfenofolátový, podle toho, zda jsou kališní lístky volné nebo srostlé. Kalich je obvykle zelený, ale může mít i jiné barvy. Lístky mají různé tvary (kopinaté, subulátní, trojúhelníkové atd.). Pokud tvar a velikost kališních lístků květu nejsou stejné, pak se kalich nazývá nepravidelný, pokud jsou stejné, nazývá se pravidelný.

Koruna se skládá z volných nebo srostlých okvětních lístků a podle toho se nazývá odděleně okvětní nebo sfenoletal. Bývá pestře zbarvený. Okvětní lístky mohou mít různé tvary.

Perianth, sestávající z výrazného kalichu a koruny, se nazývá dvojitý (nebo komplexní). Perianth sestávající z identických letáků se nazývá jednoduchý. Pestrobarevný jednoduchý periant se nazývá corollovitý a zelený se nazývá kalichovitý. Některé druhy rostlin nemají okvětí a květy se nazývají lysé.

Celou rozmanitost květů ve vztahu k jejich symetrii lze redukovat na následující tři typy: 1) pravidelný nebo aktinomorfní květ, kterým lze protáhnout několik rovin symetrie (zástupci karafiátů, čeledi růžovitých); 2) nepravidelný nebo zygomorfní květ, kterým lze protáhnout pouze jednu rovinu symetrie (zástupci bobovitých, čeledi Lamiaceae, orchideje); 3) asymetrický květ, přes který nelze protáhnout žádnou rovinu symetrie (zástupci čeledí cannaceae a banánovníkovitých).

Androecium se skládá z tyčinek, což jsou mikrosporofyly v přírodě. Tyčinka má vlákno a prašník připojený k němu pomocí pojivové tkáně. Každý prašník obsahuje čtyři pylové schránky, ve kterých se vyvíjí pyl (mikrospory nebo pylová zrna).

Zralá pylová zrna různých druhů mohou mít kulový, eliptický nebo jiný tvar. Jsou pokryty dvěma mušlemi. Vnější tlustá se nazývá exine, vnitřní měkká se nazývá intina. Na exinu se u různých druhů tvoří různé výběžky, trny a tuberkuly. V každé mikrospore umístěné uvnitř prašníku se jádro dělí a tvoří dvě jádra: vegetativní a generativní. Tím začíná vývoj samčího gametofytu a mikrospory se mění v pyl. Následně se z generativního jádra vytvoří dvě spermie, což jsou mužské gamety.

Gynoecium se skládá z jednoho nebo více pestíků. Každý pestík je tvořen jedním nebo více volnými (apokarpní gynoecium) nebo srostlými (coenokarpní gynoecium) plodolisty (megasporofyly). Vytvořený pestík se obvykle skládá ze spodní rozšířené části - vaječníku, střední válcové části - stylu a horní rozšířené části - stigma. Když styl chybí a stigma se nachází přímo na vaječníku, nazývá se přisedlé. Stigma může mít různé tvary: hlavatá, dvoulaločná, hvězdicová, zpeřeně laločnatá atd. Ve vaječníku se tvoří jedna nebo více dutin nazývaných hnízda. Vyvíjejí se z nich vajíčka (megasporangia), ze kterých se po oplození vyvinou semena. Počet stylů, laloků stigmat a hnízd vaječníků může naznačovat počet plodolistů tvořících pestík. Místo, kde je vajíčko připojeno k vaječníku, se nazývá placenta (nebo placenta).

Vizuální popis struktury květu je dán vzorcem a diagramem květu. Vzorec odráží strukturu květiny pomocí písmen a číslic, schéma odráží strukturu květiny pomocí kresby (projekce částí květiny do roviny, půdorys květiny). Květinový vzorec je složen následovně. Jednoduchý periant se označuje latinským písmenem P, kalich ╫ K, koruna ╫ C, androecium (tyčinky) ╫ A, gynoecium neboli plodolisty, ╫ G. Správný květ je označen hvězdičkou *, špatný ╫ Šíp?. Každé písmeno má vpravo dole číslo udávající počet členů v daném kruhu květiny. Pokud je členů mnoho a jejich počet je neurčitý, vloží znak nekonečna? Pokud se tyto části květiny nenacházejí v jednom, ale ve dvou kruzích, pak má členská značka dvě čísla spojená znaménkem „+“. Když některé části květiny rostou společně, je číslo udávající jejich počet uzavřeno v závorkách. Horní plodnice je označena čárou pod číslem udávajícím počet plodolistů; dolní vaječník ╫ čára nad číslem. Květinový diagram je nakreslen následovně. Průřez květinou je zobrazen ve formě projekce všech jejích částí na rovinu. Srostlé členy libovolné části květu ve schématu jsou spojeny tečkovanou čarou nebo plnou tenkou čarou. Diagram ukazuje nejen počet částí květů, ale také jejich vzájemné polohy.

Zralé vajíčko se skládá z nažky, jedné nebo dvou integumentů (integuments) a jádra vajíčka (nucellus), které obsahuje zárodečný vak (samičí gametofyt). Krytky na vrcholu vajíčka mají úzký kanálek ​​nazývaný pylový kanálek ​​(neboli mikropyle).

Embryonální vak se vyvíjí v nucellu. Uvnitř zárodečného vaku je vajíčko, dvě jeho doprovodné buňky (synergidy), dvě polární jádra a tři antipody (jádra na opačném pólu zárodečného vaku k vajíčku). Krytosemenné rostliny postrádají archegonii. V určité fázi se polární jádra centrální buňky spojí a vytvoří diploidní centrální (sekundární) jádro zárodečného vaku. Během pohlavního procesu dochází k dvojímu oplodnění - k procesu charakteristickému pouze pro kvetoucí rostliny, který objevil ruský botanik S.G.Navashin v roce 1898. Navíc po průniku dvou spermií samčího gametofytu do zárodečného vaku nedochází k oplodnění pouze vajíčka. , ale i centrální jádro zárodečného vaku. Po oplození se embryo vyvine ze zygoty a z centrální buňky s triploidním jádrem se vyvine výživná tkáň neboli endosperm semene. Dvojité hnojení podporuje rychlý vývoj endospermu, což urychluje celý proces tvorby semen.

KVĚTNUTÍ

Květy mohou být jednotlivé, dotvářejí výhon, ale častěji se shromažďují v květenstvích. Květenství je výhonek nebo systém výhonků nesoucích květy. V květenstvích vycházejí květy z paždí krycích listů (listy).

Květenství lze rozdělit do dvou skupin: monopodiální (racemózní, bothrické) a sympodické (cymose). V monopodiálních květenstvích jsou nejmladší květy ve středu nebo na vrcholu květenství. V sympodiálních květenstvích první vrcholový květ končí hlavní osu květenství a k dalšímu vývoji květenství dochází v důsledku vývoje postranních os prvního řádu, poté druhého atd.

Monopodiální květenství mohou být jednoduchá (květy sedí přímo na hlavní ose květenství) nebo složená (květy sedí na větvích hlavní osy květenství). Mezi jednoduchá monopodiální květenství patří: hroznovité ╫ květy jsou umístěny na protáhlé ose, mají stopky (třešeň); klas ╫ podobný hroznu, ale květy jsou přisedlé (jitrocel); klas ╫ klas se silnou, masitou osou (kukuřice); hlava ╫ podobná štětci, ale hlavní osa je velmi zkrácená, květy působí přisedlé (jetel); scutellum ╫ podobné hroznu, ale liší se tím, že spodní květy mají dlouhé stopky, v důsledku toho jsou květy umístěny téměř ve stejné rovině (hruška); košík ╫

květy jsou vždy přisedlé, umístěné na silně ztluštělém a rozšířeném konci zkrácené osy květenství (zástupci čeledi hvězdnicovitých); deštník - hlavní osa květenství je značně zkrácená, postranní květy sedí na stejně dlouhých stopkách (cibule). Složitá monopodiální květenství zahrnují: komplexní klas ╫ elementární klásky (pšenice) sedí na hlavní ose; lata nebo složený hrozen ╫ na hlavní ose se vyvíjejí různě vysoké postranní větve, které se zase větví a nesou květy nebo malá jednoduchá květenství (šeřík); složitý deštník ╫ se liší od jednoduchého tím, že jeho osy nejsou zakončeny květy, ale jednoduchými deštníky (mrkvemi); komplexní scutellum - hlavní osa je scutellum a vedlejší osa je košíček (řebříček).

Sympodiální květenství zahrnují: monochasia (rozdělená na gyrus a přeslen); dichasia, nebo vidlice, a pleiochasia, nebo falešný deštník. Monochasium - osa každého řádu dává pouze jednu větev s květinou. V kadeře jsou všechny květiny nasměrovány jedním směrem (pomněnka). V gyru se postranní osy s květem rozprostírají střídavě ve dvou opačných směrech (mečík). Dichasium - osa každého řádu dává dvě větve. Kvetení květenství začíná vrcholovým květem, bezprostředně pod ním jsou dva postranní květy druhého řádu a z paždí vyrůstají poslední dva květy třetího řádu atd. (zástupci čeledi hřebíčkovitých). Pleiochasium - z každé osy nesoucí vrcholový květ vycházejí více než dvě větve, které přerůstají hlavní osu (euphorbia).

Biologický význam květenství je velmi velký. Díky květenství jsou květy dobře viditelné na velkou vzdálenost, což je důležité pro opylující hmyz. U větrem opylovaných rostlin květenství zvyšují pravděpodobnost opylení květů „mrakem“ létajícího pylu.

Plod se obvykle tvoří z vaječníku pestíku. Oplodí se vyvíjí ze stěn vaječníku, který se skládá ze tří vrstev: vnější (exokarp), střední (mezokarp) a vnitřní (endokarp). Tyto tři části nejsou vždy dobře vyjádřeny.

Plody mohou být jednoduché nebo pravé, vytvořené z jednoho pestíku v květu, a složené nebo složené z několika pestíků jednoho květu (plody malin, ostružin, pryskyřníků atd.). Pokud se na tvorbě plodu kromě pestíku podílejí i další části květu (nádobka, okvětí), nazývá se plod nepravý.

Všechny skutečné plody, založené na struktuře oplodí, se dělí na suché a šťavnaté. Suché plody mají oplodí suché, dřevnaté nebo kožovité a dělí se na otvíravé

nerozbitné a neotevíratelné. Kromě plodů, které se otevírají různými způsoby, existují plody rozpadavé, zastoupené dvěma skupinami: plody zlomkové, které se rozpadají podélně v rovině srůstu plodolistů (oplodníčky), a plody článkovité, které se rozpadají příčně v rovinách kolmých k podélné ose. plodolistů (některé druhy brukvovitých rostlin atd.). U šťavnatého ovoce je celé oplodí nebo jeho část šťavnaté nebo masité. Šťavnaté plody se dělí na bobule a peckovice.

Rozmanitost plodů je dána především stavbou oplodí, dále způsobem otevírání a počtem semen. Mezi suchými a šťavnatými plody se rozlišují jednosemenné a vícesemenné.

SUCHÉ VÍCESEMENNÉ OTEVÍRAJÍCÍ SE PLODY: tobolka ╫ jednojedný nebo vícejedný plod, vytvořený z několika plodolistů, otevřený s dírami nebo prasklinami (mák, kurník, bavlník); lístek ╫ jednomístný plod vytvořený z jednoho plodolisty, rozevřený podél břišního švu (skřivánek); komplexní lístek je skupina lístků (měsíček lékařský, měchýřník); fazole - jednomístný plod tvořený jedním plodolistou, na rozdíl od letáku, se otevírá podél dvou švů - ventrálních a dorzálních (zástupci čeledi můr); lusk - podlouhlý bilokulární plod tvořený dvěma plodolisty a mezi chlopněmi je podélná přepážka (hořčice); lusk ╫ stejný jako lusk, ale jeho délka není větší než trojnásobek jeho šířky (pastýřský měšec).

SUCHÉ JEDNOSEMENNÉ NEOTVÍRAVÉ PLODY: obilka ╫ semeno srůstá těsně spolu s tenkým blanitým oplodím (žito, pšenice); nažka ╫ kožovité oplodí, nesrostlé se semenem; nažka je často opatřena chocholkou nebo mouchou (pampeliška); v čeledi okoličnatých se tvoří dvouvzorky; perutýn ╫ nažka s křídlovitým úponkem (jasan), diploidní (javor); ořech ╫ tvrdý, dřevnatý oplodí (líska); ořech ╫ malý ořech (konopí); žalud ╫ je podobný ořechu, ale oplodí je kožovité a spodní část plodu je ponořena do miskovitého plusu (dub).

ŠŤAVNATÉ PLODOVÉ SEMENO: bobule ╫ šťavnatý endokarp a mezokarp, kožovitý exokarp (hrozny, rajčata); jablko je nepravé ovoce, na jehož tvorbě se kromě vaječníku podílí i značně rozšířená schránka (jabloň, hruška); dýně je nepravé ovoce, nádoba, exokarp je tvrdý, někdy dřevnatý, mezokarp a endokarp jsou šťavnaté (meloun, dýně); pomeranč ╫ citrusové plody, exokarp s jemnou slupkou, bohatý na silice, suchý, houbovitý mezokarp, šťavnatý endokarp (citron, pomeranč).

ŠŤAVNATÉ JEDNOSEMENNÉ PLODY: peckovice ╫ tenký, kožovitý exokarp, šťavnatý mezokarp, kamenitý endokarp (třešeň, švestka); složená peckovice ╫ skupina peckovice vytvořená z jednoho květu (maliník, ostružina).

Výše uvedená klasifikace ovoce je umělá, protože je založena hlavně na vnějších morfologických vlastnostech. Existuje také morfogenetická klasifikace plodů na základě typu gynoecium, ze kterého se plody vyvíjejí.

U některých rostlin se vyvíjejí nefructescence. Vznikají z květenství jako výsledek splynutí více plodů v jeden celek (fík, ananas).

Semena jsou specializované struktury (orgány), které vznikly v procesu evoluce u semenných rostlin (oddělení nahosemenných a krytosemenných) a plní funkce jejich rozmnožování a šíření. Semena vznikají z plodnic (plodů) po oplození a jsou uzavřena v kvetoucích rostlinách v plodech jednosemenných nebo vícesemenných. Typicky se zralé semeno kvetoucí rostliny skládá z embrya, endospermu a obalu semene.

Obal semene bývá vícevrstevný, jeho hlavní funkcí je chránit embryo před nadměrným vysycháním, mechanickým poškozením a předčasným klíčením. Někdy jeho struktura usnadňuje šíření semen v prostředí. Ve slupce je malý otvor - vstup semene, který usnadňuje pronikání vody do semene na začátku bobtnání. Na slupce je viditelná i jizva – stopa od stopky semene, pomocí které je semínko připevněno ke stěnám plodu.

Endosperm je výživná tkáň skládající se z triploidních buněk a vycházející z centrální buňky zárodečného vaku během procesu dvojitého oplodnění. Funkcí endospermu je poskytovat výživu embryu v počátečních fázích jeho vývoje během klíčení semen.

Embryo je základem nové rostliny a skládá se převážně ze vzdělávacích tkání. Je v něm jasně vidět několik struktur. Embryonální výhon je reprezentován embryonální stopkou, která má nahoře růstový bod, a kotyledony (rudimentární listy). Spodní konec výhonu postupně přechází v embryonální kořen, obvykle představovaný pouze výchovným pletivem krytým kořenovým uzávěrem.

Embryo zástupců dvouděložné třídy kvetoucích rostlin má obvykle dva dělohy vybíhající z osy

uniknout po stranách. Růstový bod výhonku se nachází mezi nimi a je apikální. Kotyledony dvouděložných jsou často velké a masité (např. u luštěnin, tykví, hvězdnic) a obsahují zásoby živin, zatímco endosperm je téměř neviditelný. U různých skupin kvetoucích rostlin se poměr velikostí endospermu a kotyledonů embrya velmi liší.

Embryo zástupců jednoděložné třídy kvetoucích rostlin má pouze jeden kotyledon. Obvykle zaujímá apikální polohu, s růstovým bodem posunutým na stranu. Zástupci čeledi trav, jedni z hospodářsky nejvýznamnějších, mají velmi unikátní strukturu semen a liší se od většiny jednoděložných rostlin. Embryo v semenech jednosemenného plodu-obilky sousedí na jedné straně s endospermem a není jím obklopeno. V důsledku toho kotyledon zaujímá boční polohu a má tvar plochého štítu, jehož hlavní funkcí je vstřebávání živin z dobře vyvinutého endospermu. Apikální pupen u obilnin je poměrně dobře vyvinutý a má několik listových primordií.

Ve srovnání s jinými rostlinnými orgány, které obsahují 70–95 % vody, semena sestávají převážně ze sušiny. Obsahují 10–15 % vody. Sušina semene obsahuje pouze 1,5-5 % popelových (minerálních) látek, zbytek tvoří organická hmota. Organické látky v semeni jsou zastoupeny bílkovinami, sacharidy a tuky. Poměr těchto hlavních skupin organických látek se mezi různými taxonomickými skupinami rostlin liší. Například semena luštěnin jsou velmi bohatá na bílkoviny (25-30% suché hmotnosti semene). Semena obilnin obsahují výrazně méně bílkovin (asi 10 %), ale škrob tvoří více než polovinu jejich suché hmotnosti. Semena luštěnin a obilovin obsahují obvykle zanedbatelné množství tuku, zatímco v konopných a lněných semenech je podíl tuku asi 30 % a v semenech některých odrůd slunečnice více než 50 %.

Semena vyžadují určité podmínky pro klíčení. Vzhledem k tomu, že jejich tkáně jsou silně dehydratované, je přítomnost vody nezbytná. Důležitý je také dostatečný přístup vzduchu zajišťující intenzivní dýchání klíčících semen. Když dýchají, vydávají nejen oxid uhličitý, ale také značné množství tepla. To určuje podmínky pro skladování semen v tenké vrstvě v suchých, dobře větraných prostorách: pokud jsou semena skladována v silné vrstvě, mohou se přehřát, což povede ke smrti embryí. Pro každý druh rostliny existuje určitá teplota, pod kterou semena nemohou začít klíčit. Pro klíčení semen některých rostlinných druhů je prospěšný

Příjemné jsou proměnlivé teploty (dřišťál, celer). Semena mnoha rostlin přirozené flóry mírného a chladného pásma mohou klíčit pouze po vystavení nízkým teplotám (fenomén stratifikace). Někdy je klíčení semen dáno světelným režimem. Semena řady druhů mohou klíčit pouze na světle (modráček luční, mrkev), jiná mohou klíčit pouze ve tmě (některé druhy zvonků a rozrazilů). Semena mnoha druhů jsou vůči světlu lhostejná.

Klíčení semene předchází jeho bobtnání, nezbytný proces spojený s vstřebáváním velkého množství druhů a zaléváním pletiva semene. To obvykle poruší obal semene. Současně s vstřebáváním vody nastupuje aktivní enzymatická aktivita vedoucí k mobilizaci rezervních látek. K růstu a vývoji embrya, jeho přeměně v semenáč (mladou rostlinu s prvními zelenými listy), dochází v důsledku dělení a růstu jeho buněk.- Pro růst, zejména v úplně prvních fázích vývoje, embryo využívá živiny uložené v semenech, tj. vede heterotrofní životní styl. Rezervní látky přijímá ve formě cukrů z děložních listů nebo endospermu v důsledku hydrolýzy škrobu.

Doba výsevu semen různých rostlin je dána jejich vztahem k výše uvedeným faktorům prostředí (zejména půdní vlhkost a teplota). Pro pěstované rostliny vytváří příznivé podmínky pro klíčení člověk v důsledku kypření a zvlhčování půdy. Hloubka výsevu semen zemědělských plodin závisí na mnoha faktorech: velikosti semen, fyzikálních vlastnostech půdy (určující vodní, vzdušný a tepelný režim), jakož i na biologických vlastnostech druhu (některé druhy jsou charakterizovány nadzemním klíčením, kdy jsou kotyledony sazenic vyneseny na světlo, jiné - podzemním klíčením, kdy kotyledony zůstávají v horním půdním horizontu).

ZÁSADY SYSTEMATIKY A NOMENKLATURY ROSTLIN

Základní pojmy o systematických (taxonomických) kategoriích. Systematika studuje biologickou diverzitu organismů (viz také oddíl V, str. 322). Hlavním cílem každého systematického studia je klasifikace existující (a dříve existující) diverzity druhů. Při klasifikačním řízení, na základě srovnání a analýzy anatomicko-morfologických a ekologicko-biologických charakteristik a vlastností organismů, jsou stanoveny příbuzné a evoluční vztahy.

mezi skupinami organismů ╫ taxony (tj. podřízení systematických kategorií).

Nejvyšší taxonomickou kategorií v taxonomii je „království“. Moderní taxonomové rozlišují tři až devět království organického světa (viz také str. 359). Nejznámějšími systémy jsou americký biolog R.H. Whittaker (který zdůvodnil identifikaci pěti království živé přírody) a jeden z největších domácích botaniků, akademik A.L. Takhtadzhyan, který identifikoval čtyři království organického světa: Prokaryota (viz oddíly II, X), houby (viz oddíl II), rostliny, zvířata (viz oddíl III).

Podle myšlenek A. L. Takhtadzhyana zahrnuje říše rostlin fotosyntetické eukaryotické (charakteristiky eukaryot viz oddíl X, str. 420) organismy. Podle jiných taxonomů by toto království mělo zahrnovat pouze vyšší rostliny.

Hlavní taxonomickou kategorií používanou v biologické systematice jsou druhy. Specifičnost každého druhu je vyjádřena morfologicky (feneticky) a slouží jako odraz jeho genetických vlastností. Blízké druhy tvoří rody, blízké rody tvoří čeledi, čeledi tvoří řády (řády v zoologii), řády (řády) tvoří třídy, třídy tvoří oddíly (typy v zoologii) a konečně oddíly (typy) tvoří říše organického světa. Každá rostlina tak patří k řadě postupně podřízených taxonů. Jedná se o hierarchický klasifikační systém. Jakýkoli vědecký název druhu (včetně rostlinného druhu) se skládá ze dvou latinských slov (je binární). Zahrnuje rodové jméno a specifické epiteton, například lilek černý (Solanum nigrum). Každý rod (včetně rodu Nightshade) obsahuje určitý počet druhů, které se od sebe liší svou morfologií, biochemií, ekologií, rolí ve vegetaci a dalšími vlastnostmi. Zakladatelem binární nomenklatury je vynikající švédský přírodovědec Carl Linné (1707–1778), který v roce 1753 vydal své dílo „Species plantarum“ („Druhy rostlin“) (viz oddíl V).

Význam mezinárodních názvů rostlin. Binární latinské názvy rostlin jsou akceptovány vědeckou komunitou, srozumitelné odborníkům z různých zemí a jsou zakotveny v Mezinárodních nomenklaturních kódech, které upravují a definují taxonomická pravidla. Vědecké publikace by měly používat spíše mezinárodní nomenklaturu než místní názvy rostlin.

Postavení výše uvedeného druhu (Black Nightshade) v moderním klasifikačním systému je následující:

╒ Plantae království ╫ Rostliny.

╒ Oddělení Angiospermae, neboli Magnoliophyta, ╫ Krytosemenné nebo Kvetoucí rostliny.

╒ Třída dvouděložné ╫ Dvouděložné.

╒ Řád Scrophulariales ╫ Noricaceae.

╒ Čeleď Solanaceae ╫ Solanaceae.

╒ Rod Solanum ╫ Nightshade.

╒ Druh Solanum nigrum ╫ Nočníček černý. Název druhu je povinný

Zkratka Linného příjmení je ╫ Linné).

Podle Mezinárodního kódu botanické nomenklatury existují pravidla pro tvorbu jmen pro taxony různých úrovní, což umožňuje okamžitě rozlišit jejich úroveň. Četné názvy oddělení mají tedy koncovku -phyta. Například oddělení Kvetoucí rostliny se nazývá Magnoliophyta, oddělení Zelené řasy se nazývá Chlorophyta atd. Název řádů končí na -ales. Například řád Ranunculaceae ╫ Ranales, řád Ceramaceae ╫ Poales atd., název čeledí má koncovku -ceae. Například čeleď Rosaceae ╫ Rosaceae, čeleď luštěnin ╫ Fabaceae atd.

HLAVNÍ SKUPINY ROSTLIN

ODDĚLENÍ ŘAS

Pojem „řasy“ spojuje poměrně velkou skupinu převážně vodních jednobuněčných a mnohobuněčných organismů, velmi heterogenních jak strukturou, tak původem, které vznikaly a vyvíjely se nezávisle na sobě.

V tomto ohledu má v moderní algologii (nauka o řasách) tento pojem pouze biologický význam a ztratil význam jako taxonomická kategorie (oddělení, třída). Řada odborníků definuje řasy jako heterogenní skupinu převážně vodních organismů s kyslíkovou fotosyntézou, jejichž tělo není diferencováno na mnohobuněčné orgány, ale je reprezentováno stélkou nebo stélkou, a které mají jednobuněčné rozmnožovací orgány. Této definici odpovídají prokaryotické i eukaryotické organismy atd. proto postavení řas v systému organického světa nemůže být jednoznačné. Pokud přijmeme předchozí definici, pak by měly být umístěny v několika říších živé přírody: prokaryotické formy (modrozelené řasy, nebo sinice a prochlorofyty) ╫ v říši bakterií, eukaryotické formy ╫ v říši Protesta a království rostlin.

Řasy se nacházejí ve vodních plochách jakéhokoli typu a téměř na všech obyvatelných stanovištích na souši – v půdě i na jejím povrchu, na kamenech a skalách, kmenech stromů. Například trentepoly tvoří hnědý povlak na kůře stromů, v půdě převládají žlutozelené, zelené, rozsivky a modrozelené řasy. Existuje asi 35-40 tisíc druhů řas. Většina sladkovodních řas má mikroskopickou velikost, největší sladkovodní řasa Characeae může dosáhnout délky 2 m. Obří řasy se však vyskytují v mořích a oceánech, např. hnědá řasa macrocystis dosahuje délky až 60 m. Ve vodním prostředí řasy zaujímají nejrůznější niky. Například mikroskopické řasy (od několika tisícin milimetru do několika milimetrů) volně plavou ve vodním sloupci. 1 cm3 vody obsahuje až 40 000 000 buněk. Aby neklesly ke dnu, některé řasy hromadí tukové kapky, jiné mohou vytvářet různé výrůstky na buněčných stěnách, které zvyšují tření, jiné mají bičíky a mohou se aktivně pohybovat vodním sloupcem. Existují také řasy přichycené k půdě na dně nádrží nebo k různým předmětům.

Mezi řasami jsou jednobuněční, koloniální a mnohobuněční zástupci. U mnoha eukaryotických řas má buňka znaky charakteristické pro rostlinnou buňku: přítomnost buněčné stěny, vakuoly s buněčnou mízou a chloroplasty, zvané chromatofory, ve kterých probíhá fotosyntéza. Chromatofory nesou pigmentové systémy, včetně chlorofylů (chlorofyl a se nachází ve všech fotosyntetických řasách a vyšších rostlinách), karotenoidů a fykobilinů. Kombinace těchto pigmentů určují barvu řas thalli: například u červených řas je červená barva způsobena tím, že zelený chlorofyl je maskován červenými a modrými fykobiliny. Některé řasy patřící do různých divizí ztratily fotosyntetické pigmenty a zcela přešly na heterotrofní způsob výživy.

Šíření řas. Formy rozmnožování řas jsou různé. Vegetativní rozmnožování probíhá dělením buněk na poloviny (například u Euglena green), úseky kolonií (například u koloniálních rozsivek) a filamenty (například u Spirogyry) a specializované struktury (například uzliny u Chara). Nepohlavní rozmnožování provádějí pohyblivé zoospory (Ulotrix, Chlamydomonas) a nepohyblivé aplanospory (Chlorella). Spory nepohlavního rozmnožování se tvoří ve speciálních buňkách zvaných sporangia a jedinec, na kterém se tvoří sporangia, se nazývá sporofyt. Řasy mají pohlavní rozmnožování. Buňky, ve kterých se tvoří pohlavní buňky (gamety), se nazývají gametangia a jedinec

na kterém se tvoří, ╫ gametofyt. Během pohlavního rozmnožování se v důsledku párové fúze gamet vytváří zygota, která dává vzniknout novým jedincům. Hlavní typy sexuálních procesů u řas jsou následující: izogamie ╫ splynutí pohyblivých gamet stejné velikosti a tvaru (ulotrix); heterogamie ╫ splynutí pohyblivých gamet stejného tvaru, ale různé velikosti (některé typy Chlamydomonas); oogamie je splynutí velké, nepohyblivé samičí gamety (vajíčka) s malou pohyblivou spermií (mořskou řasou). U řas také dochází k pohlavnímu rozmnožování bez tvorby gamet - konjugaci, kdy se protoplasty dvou haploidních vegetativních buněk spojí a vytvoří diploidní zygotu (spirogyru). Uvedené způsoby rozmnožování jsou u různých skupin řas prezentovány různě. Například známá jednobuněčná nepohyblivá řasa Chlorella se rozmnožuje pouze nepohlavně a chaluha Acetabularia se rozmnožuje pouze pohlavně; V životním cyklu chaluhy (mořských řas) je zastoupeno jak nepohlavní, tak pohlavní rozmnožování, zatímco euglena zelená se rozmnožuje pouze vegetativně.

Jednobuněčné řasy. Chlamydomonas je jednobuněčná, pohyblivá zelená řasa oválného (nebo kapkovitého) tvaru, která žije v kalužích a jiných malých sladkovodních útvarech. Pohyb se provádí pomocí dvou identických bičíků na předním konci buňky. Cytoplazma je od vnějšího prostředí ohraničena buněčnou stěnou tvořenou pektinovými látkami. Cytoplazma obsahuje jádro a kontraktilní vakuoly. Neexistuje žádná vakuola s buněčnou mízou. Většinu buňky zabírá miskovitý chromatofor. Probíhá v něm proces fotosyntézy a jako rezervní látka se ukládá škrob. V nádržích bohatých na organickou hmotu může Chlamydomonas absorbovat i hotové organické látky (z toho vychází jeho použití při čištění odpadních vod). V přední části chromatoforu je červené oko, které se účastní fotorecepce. Chlamydomonas se rozmnožuje nepohlavně a pohlavně. Při nepohlavním rozmnožování se v buňce vytvoří 4–8 biflagelátových zoospor, z nichž každá po uvolnění doroste v dospělce. Během pohlavního rozmnožování se pod membránou mateřské buňky tvoří gamety. V důsledku párové fúze gamet vzniká zygota. Pokryje se skořápkou a přezimuje. Na jaře jeho jádro prochází redukčním dělením a v důsledku toho vznikají 4 mladé haploidní chlamydomonas.

Chlorella je dobře známá mezi jednobuněčnými, nepohyblivými zelenými řasami. Nachází se ve sladkých i slaných vodách a také v půdě. Chlorella má kulovitý tvar. Pod hustým celulózovým obalem je cytoplazma, jádro a velký zelený chromatofor. Chlorella se rozmnožuje pouze nepohlavně

pomocí nepohyblivých aplanospor. Vyznačuje se vysokou rychlostí reprodukce a účinnou fotosyntézou. To udělalo z chlorelly jeden z nejpohodlnějších pěstitelských objektů. Díky ní byla odhalena mnohá tajemství fotosyntézy.

Vláknité řasy. Patří mezi ně zejména ulotrix a spirogyra. Ulothrix žije v mořských a sladkých vodách, kde vytváří zelený povlak na podvodních předmětech. Ulothrix má vzhled nevětvících vláken, která se skládají z krátkých buněk. Většinu buňky zabírá vakuola s buněčnou mízou, v cytoplazmě je jádro a chromatofor ve formě pásu. Ulotrix se rozmnožuje vegetativně, nepohlavně a pohlavně. Při nepohlavním rozmnožování se v buňkách tvoří čtyřbičíkaté zoospory, které se po vstupu do vody vznášejí, poté se přichytí na podvodní předměty, začnou se dělit a vytvářet nová vlákna. Během sexuální reprodukce se v buňkách tvoří biflagelátové gamety. Poté, co opustili mateřskou buňku, splynou ve vodě a vytvoří čtyřbičíkovou zygotu, která se po určité době plavání usadí a pokryje se skořápkou. Dormantní období končí vytvořením 4 haploidních zoospor, které se po vstupu do vody přichytí na substrát a vyklíčí v nová vlákna.

Spirogyra je běžná ve sladkých vodách, kde tvoří nahromadění zeleného bahna. Spirogyra vlákna jsou nevětvená a sestávají z velkých válcových buněk pokrytých celulózovou membránou a hlenem. Střed buňky zaujímá vakuola s buněčnou mízou, ve které je jádro zavěšeno na cytoplazmatických filamentech. Chromatofor vypadá jako spirálovitě stočená stuha. Jedna buňka může mít několik chromatoforů. Reprodukce u Spirogyry je vegetativní a sexuální. Sexuální proces je konjugace, při které se obsah vegetativních buněk dvou sousedních vláken spojí. Vzniklá diploidní zygota je pokryta membránami a v této podobě přezimuje. Na jaře jádro prochází redukčním dělením, tři jádra odumírají a roste pouze jeden nový haploidní řetězec.

Mořská řasa. Mezi mořskými řasami existují jednobuněčné, koloniální a mnohobuněčné formy. Mnohobuněčnými zástupci jsou především hnědé, červené a zelené řasy. Hnědé řasy jsou pouze mnohobuněčné, převážně makroskopické, mají žlutohnědou barvu díky velkému množství žlutých a hnědých pigmentů. Hnědé řasy se vyskytují do hloubky 40–100 (200) m, ale nejhustší houštiny se tvoří do hloubky 15 m. Jedna z nejznámějších hnědých řas, chaluha neboli mořská řasa, je rozšířena na severní polokouli. Jeho stélka může dosáhnout délky 20 m. Laminaria obsahuje velké množství

aminokyseliny methionin, jód, sacharidy, minerály a vitamíny, předčí v těchto ukazatelích mnohé druhy zeleniny a krmných trav (od toho se odvíjí jeho význam ve výživě člověka).

Červené řasy, NEBO fialové řasy, se v drtivé většině vyskytují v mořích. Své jméno dostaly kvůli barvě stélky: v závislosti na poměru pigmentů se barva stélky liší od tmavě karmínové, růžové až po modrozelenou nebo žlutou. Přítomnost fykoerythrinu (červené barvivo) umožňuje červeným řasám žít ve velkých hloubkách (jedná se o nejhlubší mořské řasy), protože pohlcuje zelené sluneční paprsky procházející vodním sloupcem. Většina červených řas má mnohobuněčné stélky ve formě krásných, komplexně členitých desek, ale někteří zástupci mohou sestávat z jedné buňky nebo tvořit kolonie. Kromě celulózy obsahuje buněčná stěna červených řas agar a karagenan. Buněčná stěna může zvápenatět a pak tyto řasy připomínají korály. Strašáci hrají významnou roli v životě na moři, často určují povahu vegetace a ovládají různá společenství. Slouží jako potrava pro mořské živočichy, podílejí se na procesech přirozeného samočištění vod, mnohé z nich jsou jedlé (například porfyr).

Mezi zelenými makroskopickými mořskými řasami jsou nejznámější řasy z rodu Ulva (mořský salát). Talus ulvy má tvar desky, která může dosáhnout délky 1,5 m. Populace mnoha přímořských zemí tyto řasy konzumuje jako potravu.

Význam řas. Řasy v nádržích hrají roli producentů, protože jsou schopny syntetizovat organické látky z anorganických. Během fotosyntézy také uvolňují velké množství kyslíku. Houštiny řas slouží jako potrava, úkryt a hnízdiště pro mnoho zvířat.

Při příznivých vnějších podmínkách se hmota některých řas rozvine tak silně, že způsobí změny barvy vody. Tento jev se nazývá „vodní kvetení“ a zmínku o něm lze nalézt ve zprávách Plinia v roce 77 našeho letopočtu. Zelené květy vody v příkopech, kalužích a jámách nejčastěji způsobují euglena nebo zelené řasy. Řasy mohou také způsobit květy v mořské vodě. Například v posledních letech způsobily velké škody „červené přílivy“ – „mořské květy“ způsobené nárůstem hmoty řady mikroskopických jednobuněčných řas (dinoflagellates). Množící se řasy uvolňují látky toxické pro zvířata i lidi.

Řasy se nenacházejí pouze ve vodě. Suchozemští zástupci jsou „průkopníky“ vegetace na skalách, písku a dalších neplodných místech. Podílejí se na tvorbě půdní struktury a úrodnosti. Organické látky, které řasy vylučují, stejně jako samotné stélky, slouží jako potrava pro mnoho půdních organismů: bakterie, houby a bezobratlí živočichové. Řasy se také podílejí na tvorbě sedimentárních hornin.

Jako potrava se hojně využívá řada mořských řas (asi 160 druhů) (druhy rodů Porphyra, Laminaria, Undaria, Ulva). Úspěšně se pěstuje řada druhů (porfyr, chaluha aj.). Laminaria, která se používá v lidské výživě, jako krmivo pro hospodářská zvířata, se používá v lékařství a pěstuje se v Rusku a zemích jihovýchodní Asie. V Japonsku od konce 17. stol. Porphyra se pěstuje a dnes je nejoblíbenější řasou pro hromadné pěstování na řasových farmách v Japonsku a Jižní Koreji. Z jednoho hektaru vodní plochy lze ročně získat od 25 do 100 tun hmoty. Na celém světě se červené řasy používají k výrobě agaru, který má želírující vlastnosti. Používá se k výrobě želé, marshmallow, suflé, mnoha sladkostí a dalších produktů. Agar se používá v mikrobiologii k výrobě živných médií. Každý rok se celosvětově vyrobí 10 000 tun agaru.

Hnědé řasy jsou jediným zdrojem alginátů. Tyto sloučeniny kyseliny alginové zlepšují kvalitu potravinářských produktů a stabilizují různé roztoky a suspenze. Ke krmení hospodářských zvířat se používají převážně hnědé řasy (kelp, fucus, ascophyllum). Z řas se také získávají hnojiva.

Některé řasy se v lékařství používají k léčbě řady nemocí. Například v lidovém léčitelství se řasy používají jako anthelmintika, při léčbě kašle, ran, dny, strumy (některé řasy obsahují ve stélce

velké množství jódu) atd. Z červených řas se získávají antivirové sloučeniny, které blokují uchycení virů na buněčnou membránu. K odstranění radionuklidů se v posledních letech používají přípravky z hnědých řas.

Řasy se používají jako indikátorové organismy při určování stavu vodních útvarů; Používají se také v procesu čištění odpadních vod (Chlamydomonas).

Řasy slouží jako dobré modelové objekty pro vědecký výzkum. Chlorellu lze nazvat „veteránem“ vesmírné biologie: byly s ní prováděny experimenty na kosmických lodích, aby byla použita k regeneraci vzduchu a recyklaci organické hmoty v uzavřených systémech podpory života. Acetabularia se například používá při studiu vztahu mezi jádrem a cytoplazmou v živé buňce, protože tato jednobuněčná a po většinu svého životního cyklu jednojaderná řasa se vyznačuje rychlou regenerací a mimořádnou vitalitou svého obřího jádra. Vynikajícím objektem pro biofyzikální a fyziologický výzkum jsou charopytní řasy, na jejichž velkých buňkách se studují procesy membránové permeability, cytoplazmatické pohyby a složité elektrické jevy.

ODDĚLENÍ BRYOUS, NEBO MECHY

Mechorosty jsou stálezelené, autotrofní, většinou víceleté rostliny. Oddělení zahrnuje asi 25 000 druhů, je známé z karbonu a zřejmě pochází ze starých zelených řas.

Tělo mechorostů je buď stélka (thallus) přitisknutá k substrátu, nebo lodyha s listy; nejsou tam kořeny, jsou tam jen rhizoidy. Velikost rostlin se pohybuje od 1 mm do několika desítek centimetrů. Mechorosty mají poměrně jednoduchou vnitřní organizaci. V jejich těle je vyvinuta asimilační tkáň, ale vodivá, mechanická, zásobní a krycí pletiva jsou ve srovnání s jinými vyššími rostlinami vyjádřena slabě.

Na rozdíl od všech ostatních oddělení vyšších rostlin je vegetativní tělo mechorostů zastoupeno gametofytem (pohlavní generace), který dominuje jejich životnímu cyklu; Sporofyt (nepohlavní generace) zaujímá u mechů podřízené postavení, vyvíjí se na gametofytu.

Na gametofytu mechorostů se vyvíjejí mnohobuněčné specializované orgány pohlavního rozmnožování - samčí (antheridia) a samice (archegonia). V antheridii se tvoří velké množství biflagelátových spermií. Každá archegonia produkuje jedno vejce. Za vlhkého počasí (během deště) spermie, pohybující se ve vodě, pronikají do vajíčka a nacházejí

archegonium umístěné uvnitř. Jeden z nich se s ní spojí a dojde k oplodnění. Z oplozeného vajíčka (zygoty) vyroste sporofyt, tzn. asexuální generace, reprezentovaná schránkou sedící na stopce. Ve sporangiu, mnohobuněčném specializovaném orgánu nepohlavního rozmnožování umístěném uvnitř pouzdra, vznikají haploidní spory v důsledku redukčního dělení.

Když spóra vyklíčí, objeví se protonema - tenká rozvětvená nit (méně často plotna). Tvoří se na něm četné pupeny, které dávají vzniknout listovým výhonkům gametofytu nebo stélky ve formě talíře.

Gametofyty mechorostů jsou schopny vegetativního rozmnožování a jejich vývoj po dlouhou dobu může probíhat bez vytvoření sporofytu.

Mechorosty se dělí do 3 tříd: Anthocerotes, Játrovky a Listové mechy.

Existuje asi 300 druhů ve třídě Anthocerotidae. Jsou rozšířeny především v tropických a teplých oblastech zeměkoule. U nás se vyskytuje pouze rod Antoceros, který zahrnuje 3–4 druhy. Gametofytem anthocerotes je stélka (thallus). U rodu Antoceros je stélka růžicová, 1–3 cm v průměru, méně často listová, tmavě zelená, těsně přiléhající k půdě. Tobolky (sporogonie) jsou četné, mírně prohnuté, štětinovité. Dodávají anthocerotovým mechům výrazný vzhled.

Ve třídě jaterníků je přes 6 tisíc druhů. Játrovky jsou rozšířené, ale obecně je jejich role ve vegetaci mnohem menší ve srovnání se zelenými a sphagnum mechy (viz níže). Na rozdíl od jiných mechorostů je u většiny játrovek protonema špatně vyvinutá a krátkodobá. Gametofyt má formu buď stélku nebo listnaté rostliny. Struktura gametofytu u jaterních mechů je velmi různorodá, sporofyt je stejného typu. Jednou z nejčastějších játrovek v naší flóře, rostoucí v bažinách a lesích v místech požárů, je marchantia obecná. Tělo Marchantie představuje stélka ve formě tmavě zelené desky. Rostlina je dvoudomá. Na některých jedincích se tvoří archegonia, na jiných - antheridia. Archegonia se vyvíjí na speciálním stojanu, jehož vrchol připomíná mnohopaprskovou hvězdu. Samčí porost s antheridií vypadá jako plochý disk.

Podtřída Jungermanniaceae obsahuje jak stélku, tak listnaté rostliny. Většina druhů má poléhavé dorzoventrální výhony. Tvar listů a jejich uchycení na lodyze je různorodé, tvar truhlíku je od kulovitého až po válcovitý, otevírá se většinou 4 listy.

Třída listnatých mechů zahrnuje 3 podtřídy: sphagnum, andreic a brie mech.

Podtřída Sphagnum mechy je reprezentována jednou čeledí, Sphagnaceae, s jediným rodem, Sphagnum. V naší zemi existuje 42 druhů této podtřídy. Sphagnum mechy jsou rozšířeny především v mírných a chladných oblastech severní polokoule, kde tvoří souvislou pokrývku v bažinách a vlhkých lesích. Stonky mechů sphagnum jsou vzpřímené, s fasciklovitými listovými větvemi. Nahoře jsou větve zkrácené a shromážděné do poměrně husté hlavy. Listy jsou jednovrstevné a mají dva typy buněk: chlorofylnosné a vodonosné (hyalinní). Buňky nesoucí chlorofyl obsahující chloroplasty jsou úzké a červovitého tvaru. Jsou umístěny mezi širokými, bezbarvými zvodněnými buňkami, bez buněčného obsahu. Díky mnoha buňkám obsahujícím vodu dokáže sphagnum rychle absorbovat a zadržovat velké množství vody po dlouhou dobu (téměř 40násobek suché hmotnosti). V horní části stonků se tvoří antheridia a archegonia. Po oplození vajíčka vyroste z archegonia tobolka.

Podtřída mechů Brie, neboli Green, mechů je u nás zastoupena přibližně 2 tisíci druhy. Zelené mechy jsou nejčastěji vytrvalé, většinou zelené rostliny o výšce od 1 mm do 50 cm, jsou rozšířené a tvoří souvislou pokrývku v bažinách, jehličnatých lesích, loukách, horách a tundrách. Zelené mechy se vyznačují dobře vyvinutým, často vláknitým, rozvětveným protonemem. Zelené mechy jsou velmi rozmanité ve stavbě vegetativních orgánů.

Nejdůležitější vlastnosti rostlin této podtřídy se odrážejí například v mechu kukuškinském lnu, rozšířeném ve vlhkých jehličnatých lesích a na okrajích bažin. Lodyha tohoto mechu je vzpřímená, nevětvená, dosahuje výšky 30–40 cm a je hustě pokryta čárkovitě kopinatými listy. Len Kukushkin je dvoudomá rostlina. Archegonia se tvoří na vrcholu stonků některých rostlin a antheridia na jiných. Po oplodnění se ze zygoty vyvine tobolka, sedící na stopce. V krabici dozrávají spory. Výtrus, jakmile je na vlhké půdě, klíčí a vzniká vláknitá protonema. Na protonemě se tvoří pupeny, ze kterých vyrůstají stonky s listy.

Význam mechů v přírodě je velký. Zástupci mechorostů rostou téměř všude. Výjimkou jsou slané pouště a stanoviště s pohyblivým substrátem (naváté písky, sutě, oblázky). Žádné známé mořské mechorosty. Mechy se hojně vyskytují v bažinách a lesích. Často dominují v půdním pokryvu jehličnatých lesů (smrkové lesy, bory atd.). Mechy jsou hojně zastoupeny ve vegetaci tundry a vrchovin;

Zóna tundry a vlhké vysočiny jsou právem nazývány „královstvím mechů a lišejníků“.

Vlastnost mechorostů rychle absorbovat vodu a pevně ji zadržovat způsobuje slabý rozklad mechového drnu zespodu, což vede k tvorbě rašeliny. Mechový porost může přispět k zamokření ploch. Sphagnum mechy mají antibiotické vlastnosti a používají se v lékařství. Jsou to rašeliniště, podílející se na tvorbě hustého mechového porostu ve vrchovištích. Rašelina z rašeliníku je široce používána jako palivo a v zemědělství.

Mnoho zelených mechů tvoří souvislý koberec v nížinných bažinách, kde tvoří ložiska nížinné rašeliny bohaté na živiny. Rašelina nížinná je široce používána v zemědělství jako hnojivo. Mechy mohou mít nepříznivý vliv na život některých druhů cévnatých rostlin: rostou v souvislém hustém koberci, brání provzdušňování půdy a způsobují její kyselost.

ODDĚLENÍ MOSSMODS NEBO MOSSCOADS

Lycopodi jsou jednou z nejstarších skupin rostlin. První lykofyty byly bylinné rostliny. V období karbonu se objevily stromovité formy, které však vyhynuly a jejich zbytky vytvořily uhelná ložiska. Většina lykofytů je nyní vyhynulá. Přežily pouze poměrně početné druhy kyjovitých mechů a selaginel.

Všichni moderní zástupci lykofytů jsou vytrvalé bylinné, obvykle stálezelené rostliny. Některé z nich svým vzhledem připomínají zelené mechy. Listy lykofytů jsou poměrně malé. Dichotomické (vidlicovité) větvení je charakteristické i pro lykožrouty. Na vrcholu lodyh mnoha lýkovců se tvoří klásky (strobily), ve kterých dozrávají výtrusy.

Mezi lykofyty jsou homosporní a heterosporní rostliny. U prvního se výtrusy morfologicky neliší; klíčí, tvoří oboupohlavné gametofyty; U heterosporózních druhů vznikají z malých spor samčí gametofyty nesoucí antheridia a velké spory samičí gametofyty nesoucí archegonii. Bi- nebo multibičíkové spermie se tvoří v antheridiích a vajíčka se tvoří v archegonii. Po oplodnění z výsledné zygoty vyroste nová nepohlavní generace, sporofyt.

Sekce Mossaceae zahrnuje dvě třídy: Mossaceae a Polusniformes. Z prvního budeme uvažovat řád Lycophytes a od druhého řád Selaginella, jehož zástupci žijí v současnosti.

Řád Lycophytes se vyznačuje homosporózností. Je zastoupena jednou čeledí ╫ Moss, jejímž hlavním rodem je rod Moss čítající asi 400 druhů. U nás se vyskytuje 14 druhů mechů. Mnoho klubových mechů jsou malé bylinné rostliny. Jejich listy jsou poměrně malé. Podél listu probíhá střední žebro skládající se z tracheid a buněk parenchymu.

Vezměme si jeden z druhů klubovců - palouškový. Tento druh je rozšířen v jehličnatých (obvykle borových) lesích na chudých půdách. Mech je stálezelená vytrvalá bylina s plazivou lodyhou dlouhou 1–3 m. Vytváří vystoupavé nadzemní výhony vysoké až 20 cm, které končí výtrusnými klásky. Všechny výhonky jsou hustě pokryty malými listy ve tvaru subulate. Klásky obsahují ledvinovité výtrusnice, ve kterých se tvoří velké množství stejných malých žlutých výtrusů. Po dozrání výtrusy spadnou do půdy. Když vyklíčí, vytvoří se výrůstek (gametofyt). Mechový porost je trvalý a vypadá jako malý uzlík (2╫5 mm v průměru) s oddenky. Chybí mu chlorofyl (proto bezbarvý) a nedokáže se sám živit. Jeho vývoj začíná až poté, co do těla proniknou houbové hyfy (endotrofní mykorhiza). Na horním povrchu prothallusu, v hloubce jeho tkáně, se tvoří antheridia a archegonia. K hnojení dochází za přítomnosti vody. Embryo se vyvine z oplodněného vajíčka a vyroste v vytrvalou stálezelenou rostlinu zvanou sporofyt. U lykofytů je jasně vyjádřena generační obměna. Vývojovému cyklu dominuje sporofyt. K redukčnímu dělení dochází ve sporangiu při tvorbě spor.

Stonky a listy kyjových mechů obsahují alkaloidy a používají se v lékařství. Výtrusy se používají jako prášek (lycopodium) na prášky, stejně jako na kropení pilulek. Pro ochranu zásob palicových mechů je při sběru výtrusů nutné opatrně odřezávat pouze výtrusné klásky.

Řád Selaginellaceae, který patří do třídy Polushnikovae, se vyznačuje heterosporózností. Je zastoupena jednou čeledí, Selaginellaceae. V rodu Selaginella je téměř 700 druhů, většinou pocházejících z tropických a subtropických oblastí. U nás se vyskytuje 8 druhů tohoto rodu. Selaginella je vzhledově velmi různorodá. Většina z nich jsou malé, obvykle plíživé byliny. Listy jsou jednoduché, celokrajné, malé, až 5 mm dlouhé. Rozmnožují se převážně nepohlavně pomocí výtrusů.

Podívejme se blíže na Selaginella selaginaceae. Tato rostlina má krátké plazivé stonky pokryté podlouhlými vejčitými listy. V horní části výhonu, spóry nesoucí spol.

lesk. Hlavní rozdíl mezi Selaginella a klubovými mechy je ten, že klásek obsahuje dva druhy sporangií: ty větší (megasporangia) obsahují 4 velké výtrusy (megaspory); menší (mikrosporangia) obsahují četné mikrospory. Mikrospora tvoří při klíčení vysoce redukovaný samčí prothallus, na kterém se vyvíjí jedno antheridium. Z megaspory vyrůstá samičí prothallus, na kterém se vyvíjí několik archegonií. Pohyb spermií vyžaduje vodu, takže k němu dochází po dešti nebo rosou. Postupem času z oplodněného vajíčka vyroste dospělá rostlina selaginella.

Tak se u Selaginella tvoří dva typy spor - mikrospory a megaspory - a vyvíjejí se jednopohlavné prothlae. Thalli, zejména samčí, jsou značně redukovány, což je hlavní směr evoluce vyšších rostlin. To je dobře vidět na jiných odděleních vyšších rostlin. Selaginella jsou lidmi málo využívané.

ODDĚLENÍ EAILY, NEBO KOŇSKÉ ocasy

Koňovití se vyznačují dělením na jasně definovaná internodia a uzliny s přeslenovitými listy.

V současnosti jsou přesličky na Zemi zastoupeny jedinou třídou, Equisetaceae, která zahrnuje jeden řád, Equisetaceae, a jednu čeleď, Equisetaceae. Čeleď má jeden rod, přesličku, která zahrnuje asi 30 druhů, z nichž 17 se vyskytuje v naší flóře (bažiny, lesy, louky, orná půda atd.).

Největší rozvoj přesliček nastal v období karbonu. Mnohé z nich pak představovaly velké stromy. Později stromovité formy vyhynuly. Mrtvé zbytky daly vzniknout ložiskům uhlí. Mnoho bylinných forem také vyhynulo.

Moderní přesličky jsou vytrvalé oddenkové byliny s délkou stonku až několik desítek centimetrů. Na uzlech stonku jsou přesleny větví. Drobné šupinovité listy vyrůstají spolu s pochvami do trubice, funkci fotosyntézy plní zelené výhonky. Některé výhony končí výtrusným kláskem (strobilus), skládajícím se z výtrusnic. Moderní přesličky jsou homosporní rostliny.

Pohlavní generaci (gametofyt) u moderních přesliček představují jednopohlavné nebo oboupohlavné krátkověké, velmi malé zelené výhonky o velikosti několika milimetrů. Tvoří se na nich antheridia a archegonia. Mnohobičíkové spermie se vyvíjejí v antheridii a vajíčka se vyvíjejí v archegonii. K oplodnění dochází v přítomnosti kapalného média (vody) a ze zygoty vyrůstá nová nepohlavní generace, sporofyt.

Strukturu přesliček a jejich životní cyklus lze uvažovat na příkladu přesličky. Tato vytrvalá oddenková rostlina roste na polích, loukách a úhorech. Z oddenku se brzy na jaře objevují růžovohnědé krátké rovné výhony, na jejichž vrcholu se tvoří výtrusný klásek. Na ose klásku jsou sporofyly, které vypadají jako šestihranné štítky. Sporofyly obsahují sporangia, které obsahují spory. Navenek jsou všechny výtrusy stejné: každá má dva přívěsky ve formě úzkých pásků zvaných elater. Morfologicky jsou spory stejné, ale spory se liší fyziologicky: některé z nich při klíčení vytvářejí samčí výhonky, jiné - samičí výhonky. Samčí prothallus je malá zelená deska, rozdělená na laloky a připojená k půdě rhizoidy. Na koncích laloků se vyvíjejí antheridia obsahující mnohobičíková spermie. Samičí prothallus je větší a nese archegonii. K hnojení dochází za přítomnosti vlhkosti. Ze zygoty se vyvíjí vytrvalý sporofyt. Z oddenků přesličky se na jaře vyvinou zelené vegetativní výhonky bez klásků.

Ostatní druhy přesliček mají pouze jeden druh výhonu. Je výtrusný a asimilační. Praktická hodnota přesliček je malá; používají se zejména ve fytomedicíně jako léčivo.

ODDĚLENÍ PAPRADINY, NEBO PAPRADINY

Kapradiny jsou prastaré rostliny. Značná část z nich nyní vyhynula. Kapradiny dnes počtem druhů výrazně převyšují všechny ostatní skupiny moderních výtrusných cévnatých rostlin: je známo více než 12 tisíc druhů. V ruské flóře je asi 100 druhů kapradin.

Zástupci tohoto oddělení jsou velmi různorodí ve vzhledu, životních formách a životních podmínkách. Mezi nimi je mnoho bylinných vytrvalých rostlin a jsou zde také stromy. Tropické stromové kapradiny jsou vysoké až 25 m, průměr kmene dosahuje 50 cm.Z bylinných druhů jsou velmi malé rostliny, velké několik milimetrů.

Na rozdíl od lykofytů a přesliček se pteridofyty vyznačují „velkými listy“. „Listy“ kapradin jsou stonkového původu a nazývají se „listy“. Jejich původ je potvrzen apikálním růstem. Velikost listových kapradin se pohybuje od několika milimetrů do mnoha desítek centimetrů. Jejich tvar a struktura jsou různé. Listy mnoha kapradin kombinují funkce fotosyntézy a sporulace. U některých druhů (například pštrosa) se to stává

dva typy listů: fotosyntetické a výtrusné. Listy vějířků jsou poměrně často péřovité, často mnohokrát rozřezané.

Většina lesních kapradin v mírných oblastech má masité oddenky, které každý rok tvoří nové růžice listů, které u kapradin obvykle převažují v hmotnosti a velikosti nad stonkem.

Téměř všechny kapradiny, s výjimkou vodních, jsou homosporní rostliny. Sporangia se často nacházejí na spodním povrchu listů a shromažďují se ve skupinách zvaných sori. Výtrusy kapradin dávají vzniknout volně žijícím bisexuálním porostům (gametofytům) nesoucím antheridia a archegonia. Pro oplodnění je nutná přítomnost kapičkové-kapalné vody, ve které se mohou pohybovat multibičíkové spermie. Sporofyt se vyvíjí z oplozeného vajíčka. Jak sporofyt roste, osamostatňuje se a gametofyt odumírá.

Oddělení kapradin je rozděleno do 7 tříd. Z toho 4 třídy jsou zastoupeny výhradně fosilními formami, které se vzhledem lišily od typických kapradin.

Podívejme se blíže na samčí štítovku, která je svou celkovou stavbou a vývojovým cyklem typická pro kapradiny. Tvoří hustý plazivý oddenek, na jehož konci se každoročně objevuje růžice velkých, dvakrát zpeřeně členitých listů. Mladé listy jsou na konci hlemýžďovité a vyrůstají z vrcholu (jako stonek). Náhodné kořeny vycházejí z oddenků. Na spodním povrchu listů se v létě tvoří sori kulaté. Uvnitř sporangia se tvoří identické spory. Samčí kapradina štítová je typicky homosporní kapradina. Jakmile je výtrus na zemi, vyklíčí a vytvoří se výhonek. Jedná se o srdcovitou zelenou desku o velikosti asi 1 cm.Na spodní ploše prothallu se tvoří archegonia a antheridia. V antheridii se vyvíjejí spirálovitě stočené multibičíkové spermie. K hnojení dochází za přítomnosti vody. Z oplozeného vajíčka postupně vyroste vytrvalý velký sporofyt.

Vodní kapradiny jsou heterosporní rostliny. Toto je malá skupina. Příkladem je Salvinia plovoucí, která patří do řádu Salviniaceae. Jedná se o malou rostlinu, která plave na vodě. Samčí a samičí gametofyty se vyvíjejí z mikro- a megaspor, které se tvoří v mikro- a megasporangii. Samčí gametofyt, vyvíjející se z mikrospory, je značně redukován. Samičí gametofyt se vyvíjí uvnitř megaspory a je mnohobuněčný. Po oplodnění se vyvine vytrvalý sporofyt. Ve vodě probíhá proces klíčení spor, hnojení a vývoj sporofytů.

Praktický význam kapradin je malý. Konzumují se mladé listy některých bylin a také jádro stromových kapradin. Některé kapradiny jsou léčivé rostliny.

Související informace.

Reprodukce a její význam. Reprodukční metody. Schopnost reprodukce nebo sebereprodukce je jednou z povinných a nejdůležitějších vlastností živých organismů. Reprodukce podporuje dlouhodobou existenci druhu a zajišťuje kontinuitu mezi rodiči a jejich potomky po mnoho generací. Vede ke zvýšení počtu jedinců druhu a přispívá k jeho šíření. U rostlin, z nichž velká většina vede připoutaný životní styl, je rozptýlení během procesu reprodukce jediným způsobem, jak obsadit velkou plochu stanoviště.

Existují dva typy reprodukce: asexuální a sexuální. V nepohlavní rozmnožování Pouze jeden rodič je zapojen a rozděluje, pupeny nebo spory. Když sexuální reprodukci objevují se jedinci nové generace za účasti dvou organismů – mateřského a otcovského. Nepohlavní rozmnožování probíhá ve dvou formách: vegetativní a vlastně asexuální. Rozmnožování pomocí vegetativních orgánů (u rostlin) a částí těla (u zvířat) se nazývá vegetativní. Vegetativní množení je založeno na schopnosti organismů obnovovat (regenerovat) chybějící části. Tento způsob rozmnožování je v přírodě rozšířený, ale nejrozmanitější je u rostlin, zejména u rostlin kvetoucích. Když se jednobuněčné bakterie, řasy a prvoci rozdělí mitózou, vytvoří se dva dceřiné organismy. U jednobuněčných řas, hub a lišejníků se rozmnožování provádí pomocí fragmentů vláken, spor a fragmentů stélek. Příkladem vegetativního množení je pučení, které je charakteristické pro kvasinky a houby. Pokud se dceřiní jedinci neoddělí od matky, mohou se tvořit kolonie. U kvetoucích rostlin v přírodě mohou noví jedinci vznikat z vegetativních orgánů: stonek (kaktusy, okřehek, elodea), list (gloxinie), kořen (maliník, angrešt, ostropestřec, pampeliška), oddenek (pšenice), úponky (jahodník), atd. Vlastně asexuální Rozmnožování se vyznačuje tím, že pro rozmnožování potomků se tvoří specializované buňky – spory, z nichž každá vyklíčí a dá vzniknout novému organismu. Sporulace se vyskytuje u prvoků, hub, řas, mechů, mechů, přesliček a kapradin. U nahosemenných a krytosemenných se výtrusy přímo neúčastní reprodukčního procesu.

Při jakékoli formě nepohlavní reprodukce - částmi těla nebo sporami je pozorován nárůst počtu jedinců daného druhu bez zvýšení jejich genetické rozmanitosti: všichni jedinci jsou přesnou kopií mateřského organismu. Tato vlastnost je využívána lidmi k získání homogenního potomstva s dobrými vlastnostmi v ovocných, okrasných a jiných skupinách rostlin.

Vegetativní množení u krytosemenných se dělí na přírodní a umělé. Velmi rozšířené je přirozené vegetativní množení. Nejčastěji se vyskytuje pomocí oddenků, cibulí, hlíz, kořenů a úponků. Umělé vegetativní množení prováděno s lidským zásahem. NA umělý Vegetativní množení kvetoucích rostlin se používá v případě, že rostlina nevytváří semena, vytváří nekvalitní semena, nebo je-li potřeba zachovat genetickou čistotu odrůdy. Vysoce dekorativní odrůdy rostlin získané hybridizací se obvykle množí vegetativně, protože při množení semeny dochází k štěpení jedinců a odrůda ztrácí své kvality.

V přirozených podmínkách a v kultuře se rostliny často rozmnožují pomocí stejných orgánů. Tato vlastnost rostlin je široce využívána v praxi pěstování rostlin, lesnictví a zejména zahradnictví.

Velmi často dochází k množení pomocí řízků. Řezání- jedná se o segment jakéhokoli vegetativního orgánu rostliny schopný obnovit chybějící orgány. Segmenty výhonů dlouhé 20-30 cm s jedním až třemi listy, v jejichž paždí se vyvíjejí paždí pupeny, se nazývají stonkové řízky. V přírodních podmínkách mohou takové řízky snadno množit vrbu, topol a při pěstování - pelargónie, rybíz, růže atd.

Kořenové řízky- úseky postranních kořenů 10-20 cm dlouhé - sklízí se na podzim a skladují v písku, na jaře se vysazují do skleníku. Používá se pro množení třešní, jablek a malin.

List, který tvoří kořen, se používá také jako řezání listů. Begonia, Uzumbara violet a gloxinia se množí listovými řízky.

Při umělém množení se řízky oddělují od rostlin a zakořeňují ve vodě, písku nebo lehké hliněné směsi. Některé rostliny zakořeňují snadno, jiné obtížně. Řízky rostlin by měly být zakryty sklem, aby se vytvořila zvýšená vlhkost vzduchu, pravidelně stříkány a větrány. Při množení velkými listovými čepelemi je nutné část čepele odstranit.

V přírodě dochází k vegetativnímu rozmnožování kořenové výhonky. Takto se rozmnožují třešně, osika, švestka, šeřík a třešeň ptačí.

Reprodukce vrstvení Používá se také pro pěstování rybízu, hroznů, azalek a dalších rostlin. Za tímto účelem se jednoleté nebo dvouleté výhonky rostliny nakloní do speciálně vykopaného příkopu, přišpendlí a přikryjí zeminou tak, aby konec výhonku zůstal na povrchu půdy. Zakořenění jde lépe, pokud uděláte řez v kůře pod pupenem. Tok živin do řezů stimuluje tvorbu adventivních kořenů. Zakořeněné výhonky se oddělí od mateřské rostliny a vysadí.

Rostliny se snadno množí speciálními plazivými výhonky - knír(jahody, mochna, houževnatý).

Vegetativní množení je rozšířeno nejen typickými orgány nebo jejich částmi, ale také úpravami stonku - oddenky, cibule, hlízy.

Bobule a okrasné rostliny se také množí rozdělením keře na několik částí, z nichž každá je zasazena na nové místo.

Speciální metodou vegetativního množení je štěp. Štěp- spojení pupenu nebo řezání jedné rostliny se stonkem jiné rostliny rostoucí v půdě. Řízek nebo pupen se nazývá výmladka a rostlina s kořenem se nazývá podnož.

Roubování pupenu kusem dřeva se nazývá pučení. V tomto případě střih ve tvaru T o délce
2-3 cm, vodorovně - ne více než 1 cm. Poté se okraje kůry opatrně přehnou zpět a pod kůru se vloží kukátko vyříznuté kouskem dřeva. Kukátko je pevně přitlačeno ke dřevu pomocí chlopní kůry. Místo roubování se sváže žínkou a pupen se nechá otevřený. Po srůstu se odstraní stonek podnože nad okem. Pučení se provádí v létě a na jaře.

Méně běžně používané páření- roubování jednoletého řízku s několika očky. V tomto případě by měl mít vroubek a podnož stejnou tloušťku. Dělají stejné šikmé řezy. Vroubek se přiloží k podnoži tak, aby se jejich pletiva shodovala (důležité je zejména sladění kambia) a pečlivě se sváže žínkou. Pokud je tloušťka vroubku a podnože rozdílná, provádí se roubování do štěrbiny, za kůru, do zadku atd.

Význam vegetativního množení. Vegetativní rozmnožování rostlin má v zemědělství velký význam. Umožňuje rychle získat velké množství sadebního materiálu, množit rostliny, které netvoří semena, a zachovat vlastnosti odrůdy. Protože vegetativní množení zahrnuje mitotické dělení somatických buněk, potomstvo dostává stejnou sadu chromozomů a zcela si zachovává vlastnosti mateřských rostlin.

Pohlavní rozmnožování se od asexuálů výrazně liší tím, že v tomto případě genotyp potomka vzniká jako výsledek rekombinace genů patřících oběma rodičům. To zvyšuje schopnost organismů přizpůsobit se měnícím se podmínkám prostředí. Pohlavní rozmnožování je charakterizováno přítomností pohlavního procesu, jehož jedním z nejdůležitějších stupňů je splynutí zárodečných buněk neboli gamet, specializovaných haploidních buněk pokrytých plazmatickou membránou. Gamety se liší strukturou a fyziologickými vlastnostmi a dělí se na samčí (pohyblivé - spermie, nepohyblivé - spermie) a samice (vajíčka). Na rozdíl od spor nemůže z jedné gamety, s výjimkou případů partenogeneze, vzniknout nový jedinec. Tomu předchází proces splynutí dvou zárodečných buněk – oplození, jehož výsledkem je vznik zygoty. Následně se ze zygoty vyvine embryo nového organismu.

K tvorbě zárodečných buněk v řasách, mnoha houbách a vyšších výtrusných rostlinách dochází meiózou ve speciálních orgánech pohlavního rozmnožování: vajíčka - v oogonia nebo archegonia; spermie a spermie - v antheridii.

Proces oplodnění spočívá ve splynutí ženských a mužských gamet za vzniku zygoty. Zygota má dvojitou sadu chromozomů. U krytosemenných rostlin dochází k dvojitému oplodnění uvnitř květu.

Květ Je to zkrácený, nevětvený, upravený výhon s omezeným růstem, který slouží k tvorbě spor a gamet, k pohlavnímu procesu, po kterém se tvoří semeno a plod.

Květy se tvoří na hlavních a postranních stoncích a vyvíjejí se z pupenů umístěných v paždí krycího listu. Kmenová část květního výhonku se nazývá stopka. Má omezený růst a zvláštní růstový bod rozšířený nahoru, nazývaný schránka, ze které vycházejí všechny části květu. Na nádobce se vytvoří okvětí, skládající se z kalichu a koruny, jakož i samotného kvítku a pestíků, což jsou upravené listy. U některých květů mohou jednotlivé části chybět.

Stopka- část stonku, která nese květ, umístěná mezi schránkou a listenem. Pokud není vyvinutá, pak se květ nazývá přisedlý (květy v košíčkovém květenství). Pedicel někdy vyvíjí jeden nebo dva malé vrcholové listy zvané listeny.

Nádoba- jedná se o rozšířenou osovou část květu, která je jeho zkrácenou stonkovou částí. Z ní vybíhají zbývající části květu. Nádoba může být rozšířená (jahoda), plochá (pivoňka), kuželovitá (malina), konkávní (třešeň, švestka).

Perianth tvoří listové části květu a poskytují ochranu tyčinkám a pestíkům. Perianth může být jednoduchý nebo dvojitý. Dvojitý periant se skládá z kalichu a koruny, které se liší barvou a velikostí. Pokud je stélka květu homogenní a nedochází k diferenciaci na kalich a korunu, pak se takový periant nazývá jednoduchý. Jednoduchý okvětní lístek se zelenými listy se nazývá kalichovitý (kopřiva, konopí), pestře zbarvený jednoduchý okvětní lístek se nazývá corollovitý (tulipán, konvalinka). Květiny, které nemají okvětí, se nazývají nepokryté, nebo nahé (vrba, ostřice).

Rýže. 26. Schéma květinové struktury:

1 – bota v příčném řezu, 2 – bota v podélném řezu,
3 – pyl na stigmatu, 4 – styl, 5 – stěny vaječníků, 6 – hnízdo vaječníků, 7 – vak embrya, 8 – nádobka, 9 – sepal, 10 – korunní lístek, 11 – vajíčko, 12 – centrální jádro, 13 – antipody, 14 – synergidy.

Pohár. Vnější upravené listy květu se nazývají sepaly – dohromady tvoří kalich. Může být dvoudomý (volné sepaly) nebo srostlolistý (listy srostlé), uspořádání kališních lístků může být spirálové nebo kruhové. Sepaly mohou být uspořádány do dvou kruhů - pak se spodní vrstva nazývá undercup. U většiny zástupců Asteraceae a Umbelliferae je kalich špatně vyvinutý nebo chybí. Funkcí kalichu je chránit zbylé části květu před nepříznivými vlivy (teplota, vlhkost, škůdci).

Metla. Skládá se z okvětních lístků uspořádaných do spirály nebo kruhu. Okvětní lístky jsou obvykle větší než kališní lístky a mají různé barvy. Koruna může být odděleně okvětní nebo srostlo okvětní (lístky jsou srostlé). Koruny s okvětními lístky jsou rozmanité: tvarem mohou být špičaté (bramborové), zvonkovité (zvonovité), rákosovité (čekanka), dvoupyské (lamelové) atd. Koruna může být pravidelná, mít alespoň dvě roviny symetrie; nepravidelný, mající jednu rovinu symetrie; a asymetrické, přes které nelze nakreslit žádnou osu symetrie. Pravidelné koruny mají květy jabloně, třešně atd., nepravidelné koruny mají květy ropucha a hrachu a asymetrické koruny mají květy canna.

Hlavní funkcí koruny je přitahovat hmyz, který podporuje křížové opylení a chrání tyčinky a pestíky před nepříznivými podmínkami.

Androecium- sbírka tyčinek v květu. Jejich počet se pohybuje od jedné do několika stovek. Jsou umístěny na nádobě nebo ve spirále nebo v kruhu (v jednom nebo dvou kruzích). Ve většině květin se tyčinka skládá z vlákna a prašníku. Dvě poloviny prašníku jsou navzájem spojeny pomocí konektoru. Prašníky se dají na nit pevně uchytit a u některých rostlin (obiloviny) se kývají. Každý prašník obsahuje dva páry pylových hnízd, ve kterých se pyl vyvíjí. Tyčinky mohou být srostlé s vlákny (u luštěnin), prašníky (u Asteraceae), vlákny a prašníky (u rostlin tykví). Tyčinky vycházejí z hlízek růstového kužele kvetoucího výhonku. Zpočátku se vytvoří prašník a poté vlákno. Jeden cévní svazek jde podél vlákna k pojivové tkáni. K diferenciaci tkání v prašníku dochází následovně. Z vnější vrstvy vzdělávací tkáně se tvoří epidermis a z vnitřní vrstvy vystupuje archisporium, které dává vzniknout mateřským buňkám mikrospor.

Buňky Archisporia se opakovaně dělí mitózou a dávají vzniknout mateřským buňkám mikrospor, které se dělí meiózou a z každé se vytvoří čtyři jednojaderné haploidní mikrospory, vzájemně propojené. Z mikrospor se tvoří pyl neboli pylová zrna. Pylové zrno má dvě slupky: vnitřní - tenkou - intina a vnější - tlustou, často kutinizovanou - exinu, jádro a cytoplazmu. Exine má neztluštělé oblasti – póry a ztluštělé oblasti ve formě tuberkul.

Při tvorbě pylového zrna z mikrospory se jádro a cytoplazma dělí mitózou (bez cytokineze) za vzniku dvou jader (buněk). Větší buňka se nazývá vegetativní (z níž se následně vyvine pylová láčka), menší se nazývá generativní. Jádro generativní buňky u některých rostlin je v pylovém hnízdě (později u jiných rostlin) rozděleno mitózou a vznikají dvě buňky – spermie, což jsou samčí reprodukční buňky – podílející se na oplození. Podobnou dvoubuněčnou nebo tříbuněčnou vyklíčenou mikrosporou je samčí gametofyt. Představuje pylové zrno nebo pyl potřebný k opylení. Barva pylu je různá: bílá, červená, žlutá. Tvar - kulový, trojúhelníkový, eliptický, tyčovitý atd.

V květu je jeden nebo více paličky, každý pestík se vyvíjí z jednoho nebo více plodolistů. Sbírka plodolistů se nazývá gynoecium. Pestík se obvykle skládá ze stigmatu, stylu a vaječníku. Nad vaječníkem se tyčí tenký válcovitý sloupec, který na horním konci nese stigma (funguje jako zařízení pro sběr pylu). Některé rostliny nemají styl a pak stigma sedí přímo na vaječníku, v takovém případě se nazývá přisedlé. Styl, zvedající stigma, podporuje lepší opylení a průchod pylových láček při klíčení pylu.

Vaječník- zvětšená, někdy zduřelá část pestíku, ve kterém se nacházejí vajíčka.

V květinách jsou tři typy vaječníků: horní, spodní a polospodní. Horní vaječník je umístěn volně na nádobce a je tvořen pouze plodolisty. Dolní vaječník vzniká splynutím základů kalichu, korunky a androecia s vaječníkem, přičemž periant vybíhá z vrcholu vaječníku. Semiinferiorní vaječník je vzácný. S periantem a tyčinkami je srostlá pouze spodní částí, zatímco horní zůstává volná. Vaječník může obsahovat jeden až několik tisíc vajíček. Vajíčko neboli megosporangium se vyvíjí na vnitřní stěně vaječníku, skládá se z jádra (nucleus ovule), jedné nebo dvou integumentů (integumentů) a mezi integumenty zůstává otvor – pylová pasáž (micropyle). Ve vajíčku se tvoří megaspory. Buňka archisporiálního nucellu neboli mateřská buňka se dělí meiózou za vzniku tetrády haploidních megaspor. Ze čtyř se vyvíjí pouze jeden a tři jsou redukovány (mizí). Zbývající megaspora začíná klíčit. Když megaspora vyklíčí, její jádro je postupně rozděleno mitózou. Vzniklá dvě jádra se rozbíhají směrem k pólům a mezi nimi se v cytoplazmě tvoří velká vakuola. Každé jádro se pak ještě dvakrát rozdělí, takže na pólech zárodečného vaku vzniknou čtyři haploidní jádra. Z každého pólu čtyř jader vybíhá jedno do centrální části zárodečného vaku. Zde tato dvě jádra splývají v jedno diploidní, které se nazývá sekundární neboli centrální jádro zárodečného vaku, má diploidní sadu chromozomů a stává se centrální buňkou zárodečného vaku.

Tři jádra spolu s cytoplazmou na mikropylárním konci tvoří vaječný aparát. Jednou z buněk vzdálenějších od pylového průchodu je vajíčko.
(tedy samičí gameta). Další dvě se nazývají přídatné buňky nebo synergidy.

V blízkosti druhého opačného pólu jsou také tři buňky, nazývané antipody. Objeví se tak zárodečný váček se sedmi jádry, připravený k procesu oplodnění (někdy může být počet jader různý) (obr. 26).

Oboupohlavné a jednopohlavné květy. Pokud má květina jak tyčinky, tak pestík(y), nazývá se bisexuální. Asi 75 % květů je oboupohlavných. Pokud má květina pouze tyčinky nebo pouze pestíky, nazývá se květina stejného pohlaví. Bude to samec, pokud obsahuje pouze tyčinky, a samice, pokud jsou přítomny pouze pestíky. Jednopohlavné květy mohou být na rostlinách rozmístěny různě. Například u konopí a vrby mají některé exempláře samčí květy, jiné samičí květy. Takové rostliny se nazývají dvoudomé. Okurka a kukuřice mají samčí i samičí květy na stejné rostlině. Tyto rostliny se nazývají jednodomé. Vyskytují se také mnohodomé rostliny. Na jednom jedinci lze nalézt květy oboupohlavné i jednopohlavné. Říká se jim polygamní (javor, jasan).

Květinový vzorec. Struktura květiny může být znázorněna ve formě vzorce. Chcete-li to provést, použijte konvenční znaky k zapsání vzorce květiny. Každý květinový kruh je označen specifickým velkým písmenem. Okvětí jednoduchá - P (P), kalich - Ch (K, Ca), koruna - B (Co), tyčinky - T (A), pestík - P (G). Počet květinových členů v každém kruhu je označen čísly, a pokud je jejich počet větší než 12, pak znaménkem nekonečna (∞). Jejich nepřítomnost je označena - 0. Pokud jsou členy květiny srostlé, pak jsou čísla zapsána v závorkách (). Horní plodnice je označena vodorovnou čarou pod počtem plodolistů a dolní plodnice čarou nad počtem plodolistů. Nepravidelná koruna je zobrazena šipkou (), správná je zobrazena hvězdičkou (*), jednopohlavné kytovité květy jsou označeny ♂, jednopohlavné samičí květy - ♀, oboupohlavné květy - ♂♀.

Brambory: * Ca (5) Co (5) A 5 G (2)

Květinový diagram. Květiny lze znázornit diagramy, které představují schematický průmět květu na rovinu kolmou k jeho ose, protínající osu mateřské rostliny a krycího listu. Na diagramech jsou sepaly obvykle zobrazeny jako držák s kýlem na zadní straně, okvětní lístky jako kulatý držák, tyčinky jako průřez prašníkem a gynoecium jako průřez vaječníkem. Splynutí částí květu je znázorněno jejich spojením.

Rýže. 27. Květina a její schéma.

U kvetoucích rostlin předchází procesu oplození opylení. Opylování– přenos pylu z prašníku tyčinek na bliznu pestíku. Jakmile se na blizině pestíku objeví pylové zrno, začne klíčit. Z vegetativní buňky se vyvine dlouhá pylová láčka, která proroste tkáněmi stylu až k vaječníku a vajíčku. Z generativní buňky se vytvoří dvě spermie. Pylová láčka vstupuje pylovodem a její jádro je zničeno. Špička trubice se zlomí a dvě spermie se dostanou do embryového vaku. Synergidy a antipody brzy vymřou. Poté jedna ze spermií oplodní vajíčko. V důsledku toho vzniká diploidní zygota, ze které se vyvíjí semenné embryo. Druhá spermie se spojí se dvěma polárními jádry a vytvoří triploidní buňku. Z triploidní buňky se vyvine živná tkáň, endosperm. Jeho živiny jsou nezbytné pro vývoj embrya.

Tento způsob oplodnění, při kterém splyne jedna spermie s vajíčkem, objevil v roce 1898 ruský cytolog S.G. Navashin.

Díky dvojitému oplodnění dochází k rychlé tvorbě a vývoji endospermu a urychluje se tvorba vajíčka a semene. Po oplodnění se z vajíčka vyvine semeno. A vaječník tvoří plod.

U krytosemenných rostlin je rozmnožovacím orgánem květ. Podívejme se na procesy probíhající v tyčinkách a pestících.

Schéma hnojení u kvetoucích rostlin:

1 - stigma pestíku; 2 - naklíčený pyl; 3- pylová láčka;. 4 - vejce; 5 - centrální buňka; 6 - vajíčko; 7 - spermie.

K tvorbě pylových zrn dochází v tyčinkách. Tyčinka se skládá z vlákna a prašníku. Každý prašník je tvořen na dvě poloviny, ve kterých se vyvíjejí dvě pylové komůrky, mikrosporangie. Hnízda obsahují speciální diploidní mikrosporocidní buňky. Každý mikrosporocid prochází meiózou a tvoří čtyři mikrospory. Uvnitř pylového hnízda se mikrospora zvětšuje. Jeho jádro se mitoticky dělí a vznikají dvě jádra: vegetativní a generativní. Na povrchu bývalé mikrospory se vytvoří odolný celulózový obal s póry. Pylové láčky následně prorůstají póry. V důsledku těchto procesů se každá mikrospora mění v pylové zrno (pyl) – samčí gametofyt. Zralé pylové zrno se skládá ze dvou (vegetativní a generativní) nebo tří (vegetativních a dvou spermií) buněk.

Tvorba ženského gametofytu (embryo vak) se vyskytuje ve vajíčku, které se nachází uvnitř vaječníků pestíku. Vajíčko je modifikované megasporangium chráněné krycí vrstvou. Nahoře je úzký kanál - pylová chodba. V blízkosti pylové pasáže se začíná vyvíjet diploidní buňka - megasporocyt (makrosporocyt). Dělí se mitózou a produkuje čtyři haploidní megaspory. Tři megaspory jsou brzy zničeny, čtvrtá, nejvzdálenější od vstupu pylu, se vyvine v zárodečný vak. Embryonální vak roste. Jeho jádro se meiózou třikrát dělí. V důsledku toho vzniká osm dceřiných jader. Jsou umístěny ve dvou skupinách po čtyřech: jedna poblíž pylového vstupu, druhá na opačném pólu. Poté se jedno jádro rozprostírá od každého pólu do středu zárodečného vaku - to jsou polární jádra. Mohou se spojit a vytvořit jedno centrální jádro. Na vstupu pylu je jedna vaječná buňka a dvě synergické buňky. Na opačném pólu jsou antipodální buňky, které se podílejí na dodávání živin do buněk zárodečného vaku a následně mizí. Tento osmijaderný embryonální vak je zralý samičí gametofyt.

Většina rostlin produkuje květy. Jak se rozmnožují kvetoucí rostliny? „Vegetativně“ - odpovíte a budete mít pravdu. Vegetativní způsob rozmnožování u takových rostlin však není jediný.

Stejně jako pro všechny ostatní rostlinné organismy pro ně platí vzorec pro pohlavní rozmnožování „gameta + gameta = zygota“. Tento vzorec se zdá jednoduchý, ale vy už víte, že skrývá velmi obtížné fáze životního cyklu rostliny.

Životní cyklus kvetoucích rostlin? Jak vypadá jejich asexuální generace - sporofyt, kde hledat výtrusy? Kde je gametofyt kvetoucí rostliny? Jak a kde se gamety spojují?

Musíme najít odpovědi na tyto otázky analýzou života květinové rostliny. Použijme k tomu kresbu, která nám pomůže krok za krokem vysledovat fáze vývoje známé třešně.

Na jaře se na třešních objevují květy. Pojďme se podívat do třešňového květu. Uvidíme, že uprostřed květu je pestík podobný šištičce. Je obklopena tyčinkami. Každá tyčinka se skládá z tenkého vlákna, na jehož konci je prašník.

Všechny děje spojené s nepohlavním i pohlavním rozmnožováním této rostliny se odehrávají v těchto květních orgánech. Existují sporangia, kde se tvoří třešňové spory. Výtrusy třešní jsou různé velikosti: velké výtrusy se tvoří ve sporangii pestíku a malé výtrusy prašníku.

Jaká je struktura pestíku? Jeho horní rozšířená část je stigma, spodní zesílená část je vaječník, jsou spojeny tenkým sloupkem.

Uvnitř vaječníku je dutina, kde jsou umístěny dvě sporangia. U kvetoucích rostlin se jim říká vajíčka. Vznikají tam čtyři haploidní buňky – čtyři spory.

Ale pouze jedna z těchto spor klíčí: z jejího vaječníku se vytvoří gametofyt, který se skládá pouze ze sedmi buněk. A pouze jedna z těchto buněk je gameta. Jedná se o vajíčko a gametofyt, na kterém se tvoří, se nazývá samičí gametofyt (zárodečný váček).

Co se děje v prašníku třešňového květu? Pod mikroskopem je jasně vidět, že v prašníku je mnoho „vaků“. To jsou také sporangie. Produkují malé spory. Každá spora produkuje samčí gametofyt, který se skládá pouze ze dvou buněk obklopených odolnou membránou. Říká se tomu pylové zrno. V prašníku je mnoho pylových zrn.

Pylový váček se otevírá a hmyz přichází na pomoc rostlině. Přenášejí pyl z prašníků jedné květiny na bliznu druhé. Tak dochází k opylení třešní.

Blizna pestíku vylučuje zvláštní lepkavé látky, na které ulpívají pylová zrna.

Co se stane se samčím gametofytem, ​​který dosedne na stigma pestíku? „Práce“ samčího gametofytu pokračuje na stigmatu. Jedna z jeho dvou buněk se rozdělí a vytvoří dvě samčí gamety - dvě spermie.

Je známo, že pro oplodnění se samčí a samičí gamety musí spojit a teprve poté se objeví zygota. Jak se mohou dvě gamety spojit, když jedna z nich je na stigmatu pestíku a druhá je ve vaječníku?

Druhá buňka samčího gametofytu je „odpovědná“ za dodání spermatu do vaječníku. Tato buňka se nazývá „trubková buňka“ a její název není náhodný. „Trubková buňka“ začíná prorůstat přes sloupec pestíku. Ve skutečnosti tvoří trubici, kterou putují spermie. Když trubice dosáhne vstupu do embryového vaku, praskne a spermie se vynoří. Jeden z nich splyne s vejcem a vytvoří zygotu.

Co se stane s druhou spermií? Kromě vajíčka má samičí gametofyt ještě jednu speciální buňku - centrální. Od všech ostatních se liší tím, že obsahuje dvě jádra. Druhá spermie se s ní spojí.

Ve vaječníku pestíku tedy dochází ke dvěma oplodněním najednou: jedna spermie splyne s vajíčkem a vytvoří zygotu, druhá spermie splyne s centrální buňkou. Tento proces se nazývá dvojité oplodnění.

Embryo budoucí rostliny se vyvíjí ze zygoty. Co se stane s druhou oplodněnou buňkou? Dává vznik tkáni, ukládá ji, její název je endosperm. Díky látkám endospermu embryo nejprve vyroste. Krycí tkáň, kůže, je vytvořena z integumentu zárodku semene, který obklopoval samičí gametofyt. Tak vzniká semínko - mnohobuněčný útvar, s jehož pomocí se třešeň rozmnožuje.

Co se v tuto chvíli stane s paličkou? Vaječník roste a z jeho pletiv se tvoří plod, uvnitř kterého je ukryto semínko.

Nyní je zřejmé, že životní cyklus kvetoucí rostliny je podobný životnímu cyklu kapradiny. Obsahuje také nepohlavní generace - sporofytní rostlinu s kořeny a výhonky a pohlavní generaci - samčí a samičí gametofyty.

Třešňové gametofyty však na rozdíl od kapradin nejsou samostatnými nezávislými jedinci, ale tvoří se a žijí v květech sporofytové rostliny. Samčí gametofyt je v pylových zrnech a samičí gametofyt (embryální vak) je ve vaječníku pestíku. Tyto gametofyty jsou mikroskopicky malé a nejsou schopné fotosyntézy. Nepohlavní generace (sporofyt) dodává pohlavní generaci (gametofyty) to, co potřebují živin.

PODÍL:

Květiny jsou nejpočetnější skupinou rostlin. Většina keřů, stromů a trav jsou kvetoucí rostliny. Existuje několik způsobů, jak množit květiny. Podívejme se na každou z nich.

Jak se květy rozmnožují opylováním

Opylení je nejběžnější způsob rozmnožování kvetoucích rostlin. K opylení dochází především pomocí hmyzu a na opylování některých květin se podílejí specifické druhy hmyzu. Květy jetelů tedy opylují čmeláci a květy pelargónie opylují pestřenky.

Samotný proces opylení probíhá následovně: květy vylučují nektar, který svou vůní přitahuje hmyz. Zatímco hmyz sbírá nektar, na nohách se mu lepí pylová zrnka, která opylovači částečně přenášejí na jiné květiny. Takto dochází k rozmnožování opylováním.

Jak probíhá pohlavní rozmnožování u květin?

Po opylení květ zavadne a jeho okvětní lístky opadnou a na tomto místě se objeví plod se semeny. Zralá semena jsou přenášena větrem, zvířaty, ptáky a lidmi. Tak dochází k semennému nebo sexuálnímu rozmnožování květin. Protože semena mohou dozrávat po celý rok, je tento způsob množení nejoptimálnější.

Jak probíhá vegetativní množení květin?

Toto je způsob množení, který zahradníci preferují. K tomu si vezmou jakoukoli část rostliny: kořen, list nebo stonek, který se uloží do výživného substrátu, kde zakoření. Nejoblíbenější metodou vegetativního množení je množení kořenovými výmladky, protože s ním je téměř vždy dosaženo pozitivního výsledku.