Ziedošu augu pavairošana. Ziedu augu veģetatīvā pavairošana Ziedoši augi, ko pavairo ziedi, izmantojot palīdzību

Veģetatīvā pavairošana izpaužas augu spējā veidot jaunus indivīdus no atsevišķiem veģetatīviem orgāniem - saknēm, kātiem, lapām vai to modifikācijām - stīgām, sakneņiem, bumbuļiem, sīpoliem u.c., kā arī to daļām. Dabiskā veģetatīvā pavairošana dabā ir plaši izplatīta daudzos savvaļas augos. Daudzgadīgās stiebrzāles aktīvi vairojas ar sakneņu palīdzību, piemēram, ložņu kviešu zāle, parastā zāle, maijpuķīte, māllēpe; Zemenes, dažu veidu ķirbju un sēnītes vairojas ar virszemes ložņājošiem dzinumiem ╫ ūsiņām un skropstām; Daudzas lilijas (lilijas, alijas) vairojas ar sīpoliem.

Veģetatīvās pavairošanas bioloģiskā iezīme ir tāda, ka meitas augi galvenokārt saglabā mātesauga īpašības un īpašības. Lauksaimniecības praksē augus nereti mākslīgi pavairo veģetatīvi, lai saglabātu šķirnes tīrību (kartupeļi, dālijas, topinambūri, daudzi augļu koki un krūmi u.c.). Kokus un krūmus var pavairot, slāņojot. Šīs metodes būtība ir sakņot apakšējos dzinumus pirms to atdalīšanas no mātes auga. Pēc sakņu veidošanās spraudeņi var augt patstāvīgi, attīstoties par parastu augu (vīnogas, jāņogas, ērkšķogas). Kokus un krūmus var pavairot arī, izmantojot stumbra vai sakņu spraudeņus, t.i. dzinuma daļas ar vairākiem starpmezgliem (vīnogas, avenes, kārkli, rozes utt.). Augļkopības praksē plaši tiek izmantota pavairošana ar potēšanu, kad viena dzīvā auga daļa tiek pārstādīta uz citu dzīvu augu, uz kura tas iesakņojas. Daži augi var vairoties ar lapām vai to daļām (begonijām). Puķkopībā daudzgadīgo lakstaugu pavairošanai izmanto tā saukto krūmu dalījumu (margrietiņās, floksos, prīmulās).

ZIEDOŠU AUGU ĢENERATĪVIE ORGĀNI UN DZĪVES CIKLS

ZIEDE

Plašā segsēklu ziedu dažādība un to krasā atšķirība no atbilstošajiem ģimnosēkļu orgāniem apgrūtina zieda izcelsmes izskaidrošanu.

Pastāv vairākas hipotēzes par zieda izcelsmi. Saskaņā ar visizplatītāko un pamatotāko strobilar jeb evanth hipotēzi, zieds ir modificēts saīsināts sporu nesošs dzinums, kas sākotnēji atgādina ģimnosēklas konusu. Metamorfozes procesā megasporofili pārvērtās par karpeliem, bet mikrosporofili par putekšņlapām, ko daudzi pētnieki saista ar segsēklu pielāgošanos kukaiņu apputeksnēšanai. Saskaņā ar šo hipotēzi senākās dzimtas ir Magnoliaceae, Ranunculaceae uc Saskaņā ar citu hipotēzi, ko sauc par pseidantu, zieds ir modificēta ziedkopa, kas sastāv no maziem heteroseksuāliem ziediem, kas ir samazinājušies, saplūst un saplūsmi; Par senākajām tiek uzskatītas dzimtas ar divmāju, neuzkrītošiem ziediem - vītoliem, casuarinaceae u.c. Šīs hipotēzes, kuru pamatā ir ideja par ziedu veidošanos no lapu dzinumiem, tiek pretstatītas dažādām telomiskām hipotēzēm, saskaņā ar kurām. visas zieda daļas var iegūt no telomām, t.i. rinofītiem raksturīgas cilindriskas dzinumu struktūras.

Pašlaik lielākā daļa botāniķu uzskata ziedu par modificētu saīsinātu dzinumu, kura visas daļas, izņemot tvertni, ir lapotas.

Zieds ir saīsināts, modificēts sporu nesošs dzinums, kas veidojas no pumpura un ir īpaši paredzēts vairošanai (mikro- un megasporu veidošanai, apputeksnēšanai, apaugļošanai, sēklu un augļu veidošanai).

Zieds sastāv no vairākām daļām. Kātiņš savieno ziedu ar kātu. Tvertne - pagarināta, saīsināta kātiņa augšdaļa, pie kuras ir piestiprinātas visas pārējās zieda daļas. Sepals veido perianta ārējo daļu - kausiņu. Ziedlapiņas veido apkanta iekšējo daļu ╫ vainags (dažkārt ziedos nav apmalītes dalījuma kausā un vainagā, šajā gadījumā apkants tiek saukts par vienkāršu). Putekšņlapu kolekcija veido androeciju. Karpelu (megasporofilu) kolekcija veido ginoeciju, kas atrodas zieda centrā. Kātiņš un tvertne ir pārveidots dzinuma stublājs, un kauslapiņas, ziedlapiņas, spārnlapiņas, putekšņlapas un stiebri, kas saauguši pieslānī, ir pārveidotas dzinuma lapas. Dažām augu sugām nav kāta, zieds atrodas tieši uz kāta un tiek saukts par sēdošu. Tvertne var būt dažādu formu: plakana, izliekta, ļoti iegarena, ieliekta utt.

Zieda daļas (apžīgļa elementi, putekšņlapas, sīpoli) var novietot uz tvertnes spirālē (spirālveida izkārtojums) vai aplī (apļveida vai ciklisks izkārtojums). Dažreiz izkārtojums ir jaukts vai hemiciklisks: apmales daļas ir izkārtotas aplī, putekšņlapas un pīnes ir sakārtotas spirālē.

Zieds attīstās no pumpura, kas atrodas lapas paduses daļā. Šādu lapu sauc par pārklājumu. Lapas (parasti pārveidotas), kas atrodas uz kātiņa, zem zieda, sauc par seglapām.

Kausiņš ir starpsienas vai sphenofolate, atkarībā no tā, vai kauslapas ir brīvas vai sapludinātas. Kausiņš parasti ir zaļš, bet var būt arī citās krāsās. Sepals ir dažādas formas (lanceolētas, subulētas, trīsstūrveida utt.). Ja zieda kauslapu forma un izmērs nav vienādi, tad kausiņu sauc par neregulāru, ja tie ir vienādi, to sauc par regulāru.

Vainags sastāv no brīvām vai sapludinātām ziedlapiņām, un to attiecīgi sauc par atsevišķām ziedlapiņām vai sphenoletal. Tas parasti ir spilgtas krāsas. Ziedlapiņas var būt dažādas formas.

Perianth, kas sastāv no izteikta kausiņa un vainaga, sauc par dubultu (vai kompleksu). Perianth, kas sastāv no identiskām lapiņām, sauc par vienkāršu. Spilgtas krāsas vienkāršo apziedi sauc par vainagveida, bet zaļo - par kausiņu. Dažām augu sugām nav perianta, un ziedus sauc par kailiem.

Visu ziedu daudzveidību attiecībā uz to simetriju var reducēt līdz šādiem trim veidiem: 1) regulārs jeb aktinomorfs zieds, caur kuru var novilkt vairākas simetrijas plaknes (neļķu, rozāciju dzimtu pārstāvji); 2) neregulārs jeb zigomorfs zieds, caur kuru var izvilkt tikai vienu simetrijas plakni (pākšaugu, Lamiaceae, orhideju dzimtu pārstāvji); 3) asimetrisks zieds, caur kuru nevar novilkt simetrijas plakni (kaņepju un banānu dzimtas pārstāvji).

Androecijs sastāv no putekšņlapām, kas dabā ir mikrosporofili. Putekšņlapai ir pavediens un putekšņlapa, kas tam piestiprināta ar saistaudu palīdzību. Katrā putekšņā ir četras putekšņu ligzdas, kurās attīstās ziedputekšņi (mikroporas vai putekšņu graudi).

Nobriedušiem ziedputekšņu graudiem dažādās sugās var būt sfēriska, eliptiska vai cita veida forma. Tie ir pārklāti ar diviem apvalkiem. Ārējo biezo sauc par eksīnu, iekšējo mīksto sauc par intu. Dažādām sugām uz eksīna veidojas dažādi izvirzījumi, muguriņas un bumbuļi. Katrā mikrosporā, kas atrodas putekšņlapas iekšpusē, kodols sadalās, veidojot divus kodolus: veģetatīvo un ģeneratīvo. Tas sāk vīrišķā gametofīta attīstību, un mikrosporas pārvēršas ziedputekšņos. Pēc tam no ģeneratīvā kodola veidojas divi spermatozoīdi, kas ir vīriešu dzimuma gametas.

Ginekijs sastāv no vienas vai vairākām pistolēm. Katru piestiņu veido viens vai vairāki brīvi (apocarpous gynoecium) vai sapludināti (coenocarpous gynoecium) karpeli (megasporofili). Veidotā pistole parasti sastāv no apakšējās paplašinātās daļas - olnīcas, vidējās cilindriskās daļas - stila un augšējās paplašinātās daļas - stigmas. Ja stila nav un stigma atrodas tieši uz olnīcas, to sauc par sēdošu. Stigma var būt dažāda veida: galvas, divdaivu, zvaigžņotu, virsotņu daivu utt. Olnīcā veidojas viens vai vairāki dobumi, ko sauc par ligzdām. Tiem veidojas olšūnas (megasporangija), no kurām pēc apaugļošanas attīstās sēklas. Stigmu, stigmas daivu un olnīcu ligzdu skaits var norādīt uz sēnītes veidojošo kārbu skaitu. Vietu, kur olšūna ir pievienota olnīcai, sauc par placentu (vai placentu).

Zieda struktūras vizuālo aprakstu sniedz zieda formula un diagramma. Formula atspoguļo zieda struktūru, izmantojot burtus un ciparus, diagramma atspoguļo zieda struktūru, izmantojot zīmējumu (zieda daļu projicēšana uz plaknes, zieda plāns). Ziedu formula ir veidota šādi. Vienkāršs apziednis tiek apzīmēts ar latīņu burtu P, kausiņš ╫ K, vainags ╫ C, androecium (putekšņlapas) ╫ A, ginoecijs vai karpeles, ╫ G. Pareizo ziedu apzīmē ar zvaigznīti *, nepareizo ╫ ar bultiņa?. Katram burtam apakšējā labajā stūrī ir cipars, kas norāda dalībnieku skaitu noteiktā zieda aplī. Ja dalībnieku ir daudz un to skaits ir nenoteikts, viņi liek bezgalības zīmi? Ja šīs zieda daļas atrodas nevis vienā, bet divos apļos, tad dalībnieka zīmei ir divi cipari, kas savienoti ar “+” zīmi. Kad kādas zieda daļas aug kopā, skaitlis, kas norāda to skaitu, ir ievietots iekavās. Augšējā olnīca ir apzīmēta ar līniju zem skaitļa, kas norāda karpelu skaitu; apakšējā olnīca ╫ līnija virs skaitļa. Ziedu diagramma ir sastādīta šādi. Zieda šķērsgriezums ir attēlots visu tā daļu projekcijas formā plaknē. Jebkuras zieda daļas sapludinātie elementi diagrammā ir savienoti ar punktētu līniju vai nepārtrauktu plānu līniju. Diagramma parāda ne tikai ziedu daļu skaitu, bet arī to relatīvās pozīcijas.

Nobriedusi olšūna sastāv no sēnītes, viena vai diviem apvalkiem (integumentiem) un olšūnas kodola (nucellus), kurā ir embrija maisiņš (sieviešu gametofīts). Ovulas virsotnē esošajiem apvalkiem ir šaurs kanāls, ko sauc par ziedputekšņu kanālu (vai mikropili).

Embrija maisiņš attīstās kodolā. Embrija maisiņa iekšpusē atrodas olšūna, divas tās pavadošās šūnas (sinerģīdi), divi polārie kodoli un trīs antipodi (kodoli embrija maisiņa pretējā polā olšūnai). Angiospermiem trūkst arhegonijas. Noteiktā stadijā centrālās šūnas polārie kodoli saplūst, veidojot embrija maisiņa diploīdu centrālo (sekundāro) kodolu. Dzimumprocesa laikā notiek dubultā apaugļošanās - process, kas raksturīgs tikai ziedošiem augiem, ko 1898. gadā atklāja krievu botāniķis S. G. Navašins. Turklāt pēc divu vīrišķā gametofīta spermatozoīdu iekļūšanas embrija maisiņā tiek apaugļota ne tikai olšūna. , bet arī embrija maisiņa centrālais kodols. Pēc apaugļošanas no zigotas attīstās embrijs, un no centrālās šūnas ar triploīdu kodolu attīstās sēklas barojošie audi jeb endosperma. Dubultā apaugļošana veicina strauju endospermas attīstību, kas paātrina visu sēklu veidošanās procesu.

ZIEDOŠANĀS

Ziedi var būt atsevišķi, pabeidzot dzinumu, bet biežāk tie tiek savākti ziedkopās. Ziedkopa ir dzinums vai dzinumu sistēma, kas nes ziedus. Ziedkopās ziedi iznirst no pārklājošo lapu (seglapu) paduses.

Ziedkopas var iedalīt divās grupās: monopodiālās (racemose, bothric) un simpodiālās (cimozes). Monopodiālajās ziedkopās jaunākie ziedi atrodas ziedkopas centrā vai virsotnē. Simpodālajās ziedkopās pirmais apikālais zieds beidzas ar ziedkopas galveno asi, un tālāka ziedkopas attīstība notiek, attīstoties pirmās kārtas sānu asis, tad otrās utt.

Monopodālās ziedkopas var būt vienkāršas (ziedi atrodas tieši uz ziedkopu galvenās ass) vai sarežģītas (ziedi atrodas uz ziedkopu galvenās ass zariem). Pie vienkāršām monopodiālām ziedkopām pieder: raceme ╫ ziedi atrodas uz iegarenas ass, tiem ir kātiņi (ķirsis); smaile ╫ līdzīga sēnei, bet ziedi ir sēdoši (ceļmallapa); vālīte ╫ vārpa ar biezu, gaļīgu asi (kukurūza); galva ╫ līdzīga otiņai, bet galvenā ass ir ļoti saīsināta, ziedi šķiet sēdoši (āboliņš); scutellum ╫ līdzīgs racēm, bet atšķiras ar to, ka apakšējiem ziediem ir gari kātiņi, kā rezultātā ziedi atrodas gandrīz vienā plaknē (bumbieris); grozs ╫

ziedi vienmēr ir sēdoši, atrodas ziedkopas saīsinātās ass stipri sabiezinātajā un paplašinātajā galā (Asteraceae dzimtas pārstāvji); lietussargs - ziedkopas galvenā ass ir ievērojami saīsināta, sānu ziedi atrodas uz tāda paša garuma kātiem (sīpols). Sarežģītās monopodiālās ziedkopas ietver: sarežģītas vārpas ╫ elementāras vārpas (kvieši) atrodas uz galvenās ass; panicle, jeb komplekss sacīkstes, ╫ uz galvenās ass dažādos augstumos attīstās sānu zari, savukārt zarojas un nes ziedus vai nelielas vienkāršas ziedkopas (ceriņi); kompleksais lietussargs ╫ atšķiras no vienkāršā ar to, ka tā asis beidzas nevis ar ziediem, bet ar vienkāršiem lietussargiem (burkāniem); komplekss scutellum - galvenā ass ir scutellum, bet sānu ass ir grozs (pelašķi).

Simpodālās ziedkopās ietilpst: monohāzija (sadalīta vītņos un virpuļos); dihazija, vai dakša, un pleiohāzija, vai viltus lietussargs. Monochasium - katras kārtas ass dod tikai vienu zaru ar ziedu. Cirtā visi ziedi ir vērsti vienā virzienā (neaizmirstiet). Žirusā sānu asis ar ziedu stiepjas pārmaiņus divos pretējos virzienos (gladiolas). Dihāzijs - katras kārtas ass dod divus zarus. Ziedkopas ziedēšana sākas ar apikālo ziedu, tūlīt zem tā ir divi otrās kārtas sānu ziedi, un no padusēm rodas trešās kārtas pēdējie divi ziedi utt. (krustnagliņu dzimtas pārstāvji). Pleiohāzija - no katras ass, kas nes apikālu ziedu, izplūst vairāk nekā divi zari, kas izaug pāri galvenajai asi (eiforbija).

Ziedkopu bioloģiskā nozīme ir ļoti liela. Ziedkopas padara ziedus skaidri redzamus no liela attāluma, kas ir svarīgi apputeksnētājiem kukaiņiem. Vēja apputeksnētajiem augiem ziedkopas palielina iespēju, ka ziedus apputeksnēs lidojošu putekšņu “mākonis”.

Augļi parasti veidojas no pistoles olnīcas. Perikarps veidojas no olnīcas sieniņām, kas sastāv no trim slāņiem: ārējā (eksokarps), vidējā (mezokarps) un iekšējā (endokarps). Šīs trīs daļas ne vienmēr ir labi izteiktas.

Augļi var būt vienkārši vai patiesi, kas veidoti no vienas zieda piestiņas, un sarežģīti vai salikti, no vairākām viena zieda piestiņām (aveņu, kazeņu, vībotņu u.c. augļi). Ja augļa veidošanā bez piestiņas piedalās arī citas zieda daļas (tvertne, periants), augli sauc par viltus.

Visi īstie augļi, pamatojoties uz perikarpa struktūru, ir sadalīti sausos un sulīgos. Žāvētiem augļiem ir sauss, kokains vai ādains perikarps, un tos iedala atverēs.

nesalaužams un neatverams. Papildus augļiem, kas atveras dažādos veidos, ir arī sadaloši augļi, kurus pārstāv divas grupas: frakcionēti augļi, kas sadalās gareniski zaru saplūšanas plaknē (lietusaugļi), un šarnīrveida augļi, kas sadalās šķērsvirzienā plaknēs, kas ir perpendikulāras gareniskajai asij. kārpas (daži krustziežu augi utt.). Sulīgos augļos viss perikarps vai tā daļa ir sulīgs vai gaļīgs. Sulīgos augļus iedala ogās un kauleņos.

Augļu daudzveidību galvenokārt nosaka perikarpa struktūra, kā arī atvēršanas veids un sēklu skaits. Starp sausiem un sulīgiem augļiem izšķir viensēklu un daudzsēklu augļus.

ŽAUSTI DAUDZSĒKLU ATKLĀJUMI: kapsula ╫ vienlokulāri vai daudzlokulāri augļi, veidoti no vairākām sēklām, atvērti ar caurumiem vai plaisām (magones, sēklis, kokvilna); buklets ╫ no viena kārpa veidots vienlokulārs auglis, kas atvērts gar ventrālo šuvi (larkspur); kompleksā brošūra ir lapiņu grupa (kliņģerīte, pūšļazāle); pupa - vienlokulārs auglis, ko veido viens karpels, atšķirībā no lapiņas, atveras pa divām šuvēm - vēdera un muguras (kožu dzimtas pārstāvji); pāksts - iegarens bilokulārs auglis, kas izveidots no diviem karpeliem, un starp vārstiem ir gareniska starpsiena (sinepes); pāksts ╫ tāds pats kā pāksts, bet tās garums nepārsniedz trīs reizes platumu (ganu maka).

ŽAUSTI VIENSĒKLAS NEATVERĀS AUGĻI: caryopsis ╫ sēkla aug cieši kopā ar plānu membrānu perikarpu (rudzi, kvieši); achene ╫ ādains augļains, kas nav sapludināts ar sēklu; achene bieži ir aprīkota ar kušķi vai mušu (pienene); umbelliferous dzimtā veidojas divi paraugi; lionfish ╫ achene ar spārnveidīgu piedēkli (osis), diploīds (kļava); rieksts ╫ ciets, kokains augļains (lazda); rieksts ╫ mazs rieksts (kaņepes); acorn ╫ ir līdzīgs riekstam, bet augļa apvalks ir ādains un augļa apakšējā daļa ir iegremdēta kausveida plusā (ozolā).

SULĪGI POLISĒKU AUGĻI: ogu ╫ sulīgs endokarps un mezokarps, ādains eksokarps (vīnogas, tomāti); ābols ir viltus auglis, kura veidošanā papildus olnīcai piedalās ievērojami paplašināta tvertne (ābele, bumbieris); ķirbis ir neīsts auglis, trauks, eksokarps ir ciets, dažreiz kokains, mezokarps un endokarps ir sulīgi (arbūzs, ķirbis); apelsīns ╫ citrusaugļi, mīkstās mizas eksokarps, bagāts ar ēteriskajām eļļām, sauss, porains mezokarps, sulīgs endokarps (citrons, apelsīns).

SULĪGI VIENSĒKLAS AUGĻI: kauleņi ╫ tievi, ādaini eksokarpi, sulīgi mezokarpi, akmeņaini endokarpi (ķirsis, plūme); salikts kaulenis ╫ kauleņu grupa, kas veidojas no viena zieda (aveņu, kazenes).

Iepriekš minētā augļu klasifikācija ir mākslīga, jo tā galvenokārt balstās uz ārējām morfoloģiskajām īpašībām. Ir arī morfoģenētiska augļu klasifikācija, kuras pamatā ir ginekoze, no kuras augļi attīstās.

Dažiem augiem attīstās infructescences. Tie veidojas no ziedkopas, vairāku augļu saplūšanas rezultātā vienā veselumā (vīģe, ananāss).

Sēklas ir specializētas struktūras (orgāni), kas radušās evolūcijas procesā sēklu augos (ģimnosēkļu un segsēklu nodaļas) un veic to pavairošanas un izplatīšanās funkcijas. Sēklas tiek veidotas no olšūnām (olšūnām) pēc apaugļošanas un tiek ievietotas ziedošajos augos viensēklu vai daudzsēklu augļos. Parasti ziedoša auga nobriedušas sēklas sastāv no embrija, endospermas un sēklas apvalka.

Sēklu apvalks parasti ir daudzslāņu, tā galvenā funkcija ir aizsargāt embriju no pārmērīgas izžūšanas, mehāniskiem bojājumiem un priekšlaicīgas dīgšanas. Dažreiz tā struktūra veicina sēklu izplatīšanos vidē. Mizā ir neliels caurums – sēklu ieeja, kas atvieglo ūdens iekļūšanu sēklā uzbriešanas sākumā. Uz mizas redzama arī rēta - pēda no sēklas kātiņa, ar kuras palīdzību sēkla tiek piestiprināta pie augļa sieniņām.

Endosperma ir barojoši audi, kas sastāv no triploīdām šūnām un rodas no embrija maisiņa centrālās šūnas dubultās apaugļošanas procesā. Endospermas funkcija ir nodrošināt embriju barošanu sākotnējās attīstības stadijās sēklu dīgšanas laikā.

Embrijs ir jauna auga rudiments, un tas galvenokārt sastāv no izglītības audiem. Tajā skaidri redzamas vairākas struktūras. Embrionālo dzinumu attēlo embrionālais kāts, kura augšpusē ir augšanas punkts, un dīgļlapas (rudimentāras lapas). Dzinuma apakšējais gals pakāpeniski pāriet embrionālajā saknē, ko parasti attēlo tikai audzinošie audi, kurus pārklāj saknes vāciņš.

Ziedošu augu divdīgļlapju klases pārstāvju embrijam parasti ir divas dīgļlapas, kas stiepjas no ass

aizbēgt uz sāniem. Dzinuma augšanas punkts atrodas starp tiem un ir apikāls. Divdīgļlapu dīgļlapas bieži ir lielas un gaļīgas (piemēram, pākšaugos, ķirbjos, asteraceae) un satur barības vielu rezerves, savukārt endosperma ir gandrīz neredzama. Dažādās ziedaugu grupās endospermas un embrija dīgļlapu izmēru attiecība ir ļoti atšķirīga.

Ziedaugu viendīgļlapu klases pārstāvju embrijam ir tikai viena dīgļlapa. Parasti tas ieņem apikālu stāvokli, augšanas punkts ir nobīdīts uz sāniem. Zāļu dzimtas pārstāvjiem, kas ir viens no ekonomiski nozīmīgākajiem, ir ļoti unikāla sēklu struktūra un tie atšķiras no vairuma viendīgļu. Viena sēklu augļa kariopses sēklā embrijs atrodas blakus endospermai vienā pusē un to neapņem. Rezultātā dīgļlapa ieņem sānu stāvokli un tai ir plakana vairoga forma, kuras galvenā funkcija ir barības vielu uzsūkšanās no labi attīstītās endospermas. Graudaugu apikālais pumpurs ir diezgan labi attīstīts, un tam ir vairākas lapu pirmatnītes.

Salīdzinot ar citiem augu orgāniem, kas satur 70–95% ūdens, sēklas sastāv galvenokārt no sausnas. Tie satur 10–15% ūdens. Sēklas sausnā ir tikai 1,5-5% pelnu (minerālvielu), pārējais ir organiskā viela. Organiskās vielas sēklās pārstāv olbaltumvielas, ogļhidrāti un tauki. Šo galveno organisko vielu grupu attiecība dažādās augu taksonomiskajās grupās ir atšķirīga. Piemēram, pākšaugu sēklas ir ļoti bagātas ar olbaltumvielām (25-30% no sēklu sausnas svara). Graudaugu sēklas satur ievērojami mazāk olbaltumvielu (apmēram 10%), bet ciete veido vairāk nekā pusi no to sausnas masas. Pākšaugu un graudaugu sēklas parasti satur niecīgu tauku daudzumu, savukārt kaņepju un linu sēklās tauku īpatsvars ir aptuveni 30%, bet atsevišķu saulespuķu šķirņu sēklās tas ir vairāk nekā 50%.

Sēklām ir nepieciešami noteikti nosacījumi dīgšanai. Tā kā viņu audi ir stipri dehidrēti, ūdens klātbūtne ir nepieciešama. Svarīga ir arī pietiekama gaisa pieejamība, nodrošinot intensīvu dīgstošo sēklu elpošanu. Elpojot tie izdala ne tikai oglekļa dioksīdu, bet arī ievērojamu daudzumu siltuma. Tas nosaka nosacījumus sēklu uzglabāšanai plānā kārtā sausās, labi vēdināmās vietās: ja sēklas tiek uzglabātas biezā kārtā, tās var pārkarst, kas novedīs pie embriju nāves. Katram augu veidam ir noteikta temperatūra, zem kuras sēklas nevar sākt dīgt. Dažu augu sugu sēklu dīgšanai tas ir izdevīgi

Patīkamas ir mainīgas temperatūras (bārbele, selerijas). Daudzu mērenās un aukstās zonas dabiskās floras augu sēklas var dīgt tikai pēc zemas temperatūras iedarbības (stratifikācijas parādība). Dažreiz sēklu dīgtspēju nosaka gaismas režīms. Vairāku sugu sēklas var dīgt tikai gaismā (pļavu zilzāle, burkāni), bet citas var dīgt tikai tumsā (daži zvaniņu un ātrvelu veidi). Daudzu sugu sēklas ir vienaldzīgas pret gaismu.

Pirms sēklu dīgšanas notiek tās uzbriešana, kas ir nepieciešams process, kas saistīts ar liela skaita sugu uzsūkšanos un sēklu audu laistīšanu. Tas parasti pārtrauc sēklas apvalku. Vienlaicīgi ar ūdens uzsūkšanos sākas aktīva fermentatīvā darbība, kas noved pie rezerves vielu mobilizācijas. Embrija augšana un attīstība, tā pārtapšana par stādu (jauns augs ar pirmajām zaļajām lapām) notiek tā šūnu dalīšanās un augšanas dēļ.- Augšanai, īpaši pirmajās attīstības stadijās, embrijs izmanto sēklās uzkrātās barības vielas, t.i. vada heterotrofisku dzīvesveidu. Tā saņem rezerves vielas cukuru veidā no dīgļlapām vai endospermas cietes hidrolīzes rezultātā.

Dažādu augu sēklu sēšanas laiku nosaka to saistība ar iepriekš minētajiem vides faktoriem (īpaši augsnes mitrumu un temperatūru). Kultivētajiem augiem labvēlīgus apstākļus dīgšanai rada cilvēks augsnes irdināšanas un mitrināšanas rezultātā. Lauksaimniecības kultūru sēklu sēšanas dziļums ir atkarīgs no daudziem faktoriem: sēklu lieluma, augsnes fizikālajām īpašībām (nosakot ūdens, gaisa un termiskos režīmus), kā arī no sugas bioloģiskajām īpašībām (dažas sugas ir raksturotas ar virszemes dīgtspēju, kad stādu dīgļlapas tiek izceltas gaismā, citas - pazemes dīgtspēja, kad dīgļlapas paliek augšējā augsnes horizontā).

AUGU SISTĒMĀTIKAS UN NOMENKLATŪRAS PRINCIPI

Pamatjēdzieni par sistemātiskām (taksonomiskām) kategorijām. Sistemātika pēta organismu bioloģisko daudzveidību (sk. arī V sadaļu, 322. lpp.). Jebkuras sistemātiskas izpētes galvenais mērķis ir esošās (un iepriekš pastāvošās) sugu daudzveidības klasifikācija. Klasifikācijas procedūras laikā, pamatojoties uz organismu anatomiski morfoloģisko un ekoloģiski bioloģisko īpašību un īpašību salīdzināšanu un analīzi, tiek noteiktas radniecīgas un evolucionāras attiecības.

starp organismu grupām ╫ taksoni (t.i. sistemātisko kategoriju subordinācija).

Augstākā taksonomijas kategorija taksonomijā ir “karaļvalsts”. Mūsdienu taksonomisti izšķir trīs līdz deviņas organiskās pasaules karaļvalstis (sk. arī 359. lpp.). Visplašāk zināmās sistēmas ir amerikāņu biologs R. H. Vitekers (kurš pamatoja piecu dzīvās dabas karaļvalstu identificēšanu) un viens no lielākajiem pašmāju botāniķiem, akadēmiķis A. L. Takhtadzjans, kurš identificēja četras organiskās pasaules karaļvalstis: prokariotus (skat. II sadaļu, X), sēnes (skatīt II sadaļu), augi, dzīvnieki (skatīt III sadaļu).

Saskaņā ar A. L. Takhtadzhyan idejām, Augu valstībā ietilpst fotosintēzes eikariotu (par eikariotu īpašībām sk. X sadaļu, 420. lpp.) organismi. Pēc citu taksonomistu domām, šajā valstībā jāiekļauj tikai augstākie augi.

Galvenā taksonomiskā kategorija, ko izmanto bioloģiskajā sistemātikā, ir sugas. Katras sugas specifika izpaužas morfoloģiski (fenētiski) un kalpo kā tās ģenētisko īpašību atspoguļojums. Tuvas sugas veido dzimtas, tuvas dzimtas veido dzimtas, dzimtas veido kārtas (ordeņus zooloģijā), kārtas (ordeņi) veido klases, klases veido nodaļas (tipus zooloģijā) un, visbeidzot, nodaļas (tipi) veido organiskās pasaules karaļvalstis. Tādējādi katrs augs pieder pie vairākiem secīgi pakārtotiem taksoniem. Šī ir hierarhiska klasifikācijas sistēma. Jebkurš sugas (arī augu sugas) zinātniskais nosaukums sastāv no diviem latīņu vārdiem (tas ir binārs). Tas ietver ģints nosaukumu un specifisku epitetu, piemēram, melnā naktsvijole (Solanum nigrum). Katrā ģintī (arī Nightshade ģintī) ir noteikts skaits sugu, kas atšķiras viena no otras ar savu morfoloģiju, bioķīmiju, ekoloģiju, lomu veģetācijā un citām īpašībām. Binārās nomenklatūras pamatlicējs ir izcilais zviedru dabaszinātnieks Kārlis Linnejs (1707–1778), kurš 1753. gadā publicēja savu darbu “Sugas plantarum” (“Augu sugas”) (skat. V sadaļu).

Starptautisko augu nosaukumu nozīme. Binārie augu nosaukumi latīņu valodā ir pieņemti zinātnieku aprindās, saprotami dažādu valstu speciālistiem un iekļauti Starptautiskajos nomenklatūras kodeksos, kas regulē un definē taksonomijas noteikumus. Zinātniskajās publikācijās jāizmanto starptautiskā nomenklatūra, nevis vietējie augu nosaukumi.

Iepriekš minēto sugu (Black Nightshade) stāvoklis mūsdienu klasifikācijas sistēmā ir šāds:

╒ Kingdom Plantae ╫ augi.

╒ Department Angiospermae vai Magnoliophyta, ╫ Angiosperms vai Ziedoši augi.

╒ Divdīgļlapju klase ╫ Divdīgļlapju šķirne.

╒ Kārti Scrophulariales ╫ Noricaceae.

╒ Solanaceae dzimta ╫ Solanaceae.

╒ Ģints Solanum ╫ Nightshade.

╒ Suga Solanum nigrum ╫ Melnā naktsvijole. Nepieciešams sugas nosaukums

Linneja uzvārda saīsinājums ir ╫ Linnejs).

Saskaņā ar Starptautisko botāniskās nomenklatūras kodeksu dažādu rangu taksonu nosaukumu veidošanai ir noteikumi, kas ļauj nekavējoties atšķirt to līmeni. Tādējādi daudziem departamentu nosaukumiem ir galotne -phyta. Piemēram, nodaļu Ziedošie augi sauc par Magnoliophyta, nodaļu Zaļās aļģes sauc par Chlorophyta uc Ordeņu nosaukums beidzas ar -ales. Piemēram, kārta Ranunculaceae ╫ Ranales, kārta Ceramaceae ╫ Poales utt., dzimtu nosaukumos ir galotne -ceae. Piemēram, Rosaceae dzimta ╫ Rosaceae, pākšaugu dzimta ╫ Fabaceae utt.

GALVENĀS AUGU GRUPAS

ALĢU NODAĻA

Jēdziens “aļģes” apvieno diezgan lielu galvenokārt ūdens vienšūnu un daudzšūnu organismu grupu, kas ir ļoti neviendabīga gan pēc struktūras, gan izcelsmes, kas radās un attīstījās neatkarīgi viens no otra.

Šajā sakarā mūsdienu algoloģijā (zinātnē par aļģēm) šim jēdzienam ir tikai bioloģiskā nozīme, un tas ir zaudējis savu nozīmi kā taksonomiskā kategorija (nodalījums, klase). Daudzi eksperti aļģes definē kā neviendabīgu pārsvarā ūdens organismu grupu ar skābekļa fotosintēzi, kuru ķermenis nav diferencēts daudzšūnu orgānos, bet to pārstāv taluss vai taluss, un kuriem ir vienšūnu reproduktīvie orgāni. Šai definīcijai atbilst gan prokariotu, gan eikariotu organismi utt. tāpēc aļģu pozīcija organiskās pasaules sistēmā nevar būt viennozīmīga. Ja mēs pieņemam iepriekšējo definīciju, tad tie ir jāievieto vairākās dzīvās dabas valstībās: prokariotu formās (zilaļģes vai zilaļģes, un prohlorofīti) ╫ baktēriju valstībā, eikariotu formas ╫ Protestas valstībā un augu valstība.

Aļģes ir sastopamas jebkura veida ūdenstilpēs un gandrīz visos apdzīvojamos biotopos uz sauszemes - augsnē un uz tās virsmas, uz akmeņiem un akmeņiem, koku stumbriem. Piemēram, trentepols veido brūnu pārklājumu uz koku mizas, augsnē dominē dzeltenzaļa, zaļa, kramaļģes un zilaļģes. Ir aptuveni 35-40 tūkstoši aļģu sugu. Lielākā daļa saldūdens aļģu ir mikroskopiska izmēra; lielākās saldūdens aļģes Characeae var sasniegt 2 m garumu. Taču milzu aļģes sastopamas jūrās un okeānos, piemēram, brūnaļģu macrocystis garums sasniedz līdz 60 m.Ūdens vidē aļģes ieņem dažādas nišas. Piemēram, mikroskopiskas aļģes (no dažām milimetra tūkstošdaļām līdz vairākiem milimetriem) brīvi peld ūdens stabā. 1 cm3 ūdens satur līdz 40 000 000 šūnu. Lai nenogrimtu apakšā, dažas aļģes uzkrāj tauku pilienus, citām uz šūnu sieniņām var veidoties dažādi izaugumi, kas palielina berzi, citām ir zibens un tās var aktīvi pārvietoties pa ūdens stabu. Ir arī aļģes, kas piestiprinātas pie augsnes rezervuāru apakšā vai dažādiem objektiem.

Starp aļģēm ir vienšūnas, koloniāli un daudzšūnu pārstāvji. Daudzās eikariotu aļģēs šūnai ir augu šūnai raksturīgas iezīmes: šūnas sienas klātbūtne, vakuola ar šūnu sulu un hloroplastiem, ko sauc par hromatoforiem, kuros notiek fotosintēze. Hromatofori satur pigmentu sistēmas, tostarp hlorofilus (hlorofils a ir atrodams visās fotosintēzes aļģēs un augstākajos augos), karotinoīdus un fikobilīnus. Šo pigmentu kombinācijas nosaka aļģu tali krāsu: piemēram, sarkanajām aļģēm sarkanā krāsa ir saistīta ar to, ka zaļo hlorofilu maskē sarkanie un zilie fikobilīni. Dažas aļģes, kas pieder pie dažādām nodaļām, ir zaudējušas fotosintētiskos pigmentus un pilnībā pārgājušas uz heterotrofisku uztura režīmu.

Aļģu pavairošana. Aļģu vairošanās formas ir dažādas. Veģetatīvā reprodukcija notiek, daloties šūnām uz pusēm (piemēram, Euglena zaļā krāsā), koloniju daļās (piemēram, koloniālajās kramaļģijās) un pavedienos (piemēram, Spirogyra) un specializētās struktūrās (piemēram, mezgli Chara). Aseksuālu reprodukciju veic kustīgās zoosporas (Ulotrix, Chlamydomonas) un nekustīgās aplanosporas (Chlorella). Aseksuālās vairošanās sporas veidojas īpašās šūnās, ko sauc par sporangijām, un indivīdu, uz kura veidojas sporangijas, sauc par sporofītu. Aļģēm ir seksuāla vairošanās. Šūnas, kurās veidojas dzimumšūnas (gametas), sauc par gametangiju un indivīdu

uz kura tie veidojas, ╫ gametofīts. Seksuālās reprodukcijas laikā gametu pāru saplūšanas rezultātā veidojas zigota, kas rada jaunus indivīdus. Galvenie dzimumprocesu veidi aļģēs ir šādi: izogāmija ╫ vienāda izmēra un formas kustīgu gametu saplūšana (ulotrix); heterogāmija ╫ vienādas formas, bet dažāda izmēra kustīgo gametu saplūšana (daži Chlamydomonas veidi); oogamija ir lielas, nekustīgas sievietes gametas (olšūnas) saplūšana ar mazu, kustīgu spermu (jūras aļģēm). Aļģēs notiek arī dzimumvairošanās bez gametu veidošanās - konjugācija, kad divu haploīdu veģetatīvo šūnu protoplasti saplūst, veidojot diploīdu zigotu (spirogīru). Uzskaitītās reprodukcijas metodes dažādās aļģu grupās tiek parādītas atšķirīgi. Piemēram, labi zināmā vienšūnu nekustīgā aļģe Chlorella vairojas tikai aseksuāli, un jūraszāle Acetabularia vairojas tikai seksuāli; Brūnaļģu (jūras aļģu) dzīves ciklā ir pārstāvēta gan aseksuāla, gan seksuāla vairošanās, savukārt zaļā eiglēna vairojas tikai veģetatīvi.

Vienšūnu aļģes. Chlamydomonas ir vienšūnas, kustīgas ovālas (vai lāses) formas zaļaļģes, kas dzīvo peļķēs un citās mazās saldūdenstilpēs. Kustība tiek veikta, izmantojot divus identiskus flagellas šūnas priekšējā galā. Citoplazmu no ārējās vides norobežo šūnu siena, kas sastāv no pektīna vielām. Citoplazmā ir kodols un kontraktilie vakuoli. Nav vakuola ar šūnu sulu. Lielāko daļu šūnas aizņem krūzes formas hromatofors. Tajā notiek fotosintēzes process, un ciete tiek nogulsnēta kā rezerves viela. Ar organiskām vielām bagātos rezervuāros Chlamydomonas spēj absorbēt arī gatavas organiskās vielas (tas ir pamats tās izmantošanai notekūdeņu attīrīšanā). Hromatofora priekšējā daļā ir sarkana acs, kas piedalās fotorecepcijā. Chlamydomonas vairojas aseksuāli un seksuāli. Bezdzimuma vairošanās laikā šūnā veidojas 4–8 biflagellate zoosporas, no kurām katra pēc atbrīvošanās izaug par pieaugušo. Seksuālās reprodukcijas laikā zem mātes šūnas membrānas veidojas gametas. Gametu pāru saplūšanas rezultātā veidojas zigota. Tas kļūst pārklāts ar čaumalu un pārziemo. Pavasarī tās kodols ir mazāk sadalīts, un rezultātā veidojas 4 jauni haploīdi hlamidomoni.

Hlorella ir labi pazīstama starp vienšūnas, nekustīgām zaļaļģēm. Tas ir atrodams saldūdeņos un sāļos ūdeņos, kā arī augsnē. Hlorellai ir sfēriska forma. Zem blīvā celulozes apvalka atrodas citoplazma, kodols un liels zaļš hromatofors. Hlorella vairojas tikai aseksuāli

ar nekustīgu aplanosporu palīdzību. To raksturo augsts reprodukcijas ātrums un efektīva fotosintēze. Tādējādi hlorella ir kļuvusi par vienu no ērtākajiem audzēšanas objektiem. Pateicoties viņai, tika atklāti daudzi fotosintēzes noslēpumi.

Filamentveida aļģes. Tie jo īpaši ietver ulotrix un spirogyra. Ulothrix dzīvo jūras un saldūdeņos, kur tas veido zaļu pārklājumu uz zemūdens objektiem. Ulothrix ir nesazarojošu pavedienu izskats, kas sastāv no īsām šūnām. Lielāko daļu šūnas aizņem vakuole ar šūnu sulu, citoplazmā ir kodols un hromatofors jostas formā. Ulotrix vairojas veģetatīvi, aseksuāli un seksuāli. Bezdzimuma vairošanās laikā šūnās veidojas četru ziznu zoosporas, kuras, nonākušas ūdenī, uzpeld, pēc tam pieķeras zemūdens objektiem, sāk dalīties un veidot jaunus pavedienus. Seksuālās reprodukcijas laikā šūnās veidojas biflagellate gametas. Izgājušas no mātes šūnas, tās saplūst ūdenī, veidojot četru karogu zigotu, kas pēc peldēšanas perioda nosēžas un pārklājas ar čaulu. Miega periods beidzas ar 4 haploīdu zoosporu veidošanos, kuras, nonākušas ūdenī, piestiprinās pie substrāta un izdīgst jaunos pavedienos.

Spirogyra ir izplatīta saldūdeņos, kur tā veido zaļo dūņu uzkrājumus. Spirogyra pavedieni ir nesazaroti un sastāv no lielām cilindriskām šūnām, kas pārklātas ar celulozes membrānu un gļotām. Šūnas centru aizņem vakuole ar šūnu sulu, kurā kodols ir suspendēts uz citoplazmas pavedieniem. Hromatofors izskatās kā spirāli savīta lente. Vienai šūnai var būt vairāki hromatofori. Spirogyra vairošanās ir veģetatīvā un seksuālā. Seksuālais process ir konjugācija, kurā saplūst divu blakus esošo pavedienu veģetatīvo šūnu saturs. Iegūtā diploīda zigota ir pārklāta ar membrānām un pārziemo šādā formā. Pavasarī notiek kodola redukcijas dalīšanās, trīs kodoli atmirst un izaug tikai viena jauna haploīda šķipsna.

Jūras aļģes. Starp jūraszālēm ir vienšūnas, koloniālas un daudzšūnu formas. Daudzšūnu pārstāvji galvenokārt ir brūnās, sarkanās un zaļās aļģes. Brūnās aļģes ir tikai daudzšūnu, pārsvarā makroskopiskas, tām ir dzeltenbrūna krāsa daudzu dzelteno un brūno pigmentu dēļ. Brūnaļģes sastopamas 40–100 (200) m dziļumā, bet visblīvākie brikšņi veidojas līdz 15 m.Ziemeļu puslodē ir plaši izplatīta viena no slavenākajām brūnaļģēm brūnaļģes jeb jūraszāles. Tā taluss var sasniegt 20 m garumu Laminaria satur lielu daudzumu

aminoskābes metionīns, jods, ogļhidrāti, minerālvielas un vitamīni, šajos rādītājos apsteidzot daudzus dārzeņus un lopbarības stiebrzāles (tas ir tās nozīmes pamatā cilvēku uzturā).

Sarkanās aļģes jeb purpuraļģes pārsvarā ir sastopamas jūrās. Savu nosaukumu tie ieguvuši talusa krāsas dēļ: atkarībā no pigmentu attiecības talusa krāsa variē no tumši sārtinātas, rozā līdz zilgani zaļai vai dzeltenai. Fikoeritrīna (sarkanā pigmenta) klātbūtne ļauj sarkanajām aļģēm dzīvot lielā dziļumā (tās ir dziļākās jūras aļģes), jo tas absorbē zaļos saules starus, kas iet caur ūdens stabu. Lielākajai daļai sarkano aļģu ir daudzšūnu tali skaistu, sarežģīti sadalītu plākšņu veidā, bet daži pārstāvji var sastāvēt no vienas šūnas vai veidot kolonijas. Papildus celulozei sarkano aļģu šūnu siena satur agaru un karaginānu. Šūnu siena var pārkaļķoties, un tad šīs aļģes atgādina koraļļus. Putnubiedēkļiem ir ievērojama loma jūras dzīvē, bieži vien tie nosaka veģetācijas raksturu un dominē dažādās kopienās. Tie kalpo kā barība jūras dzīvniekiem, piedalās ūdeņu dabiskās pašattīrīšanās procesos, daudzi no tiem ir ēdami (piemēram, porfīrs).

No zaļajām makroskopiskajām jūraszālēm slavenākās ir Ulva ģints aļģes (jūras salāti). Ulvas talusam ir plāksnes forma, kuras garums var sasniegt 1,5 m. Daudzu piekrastes valstu iedzīvotāji patērē šīs aļģes kā pārtiku.

Aļģu nozīme. Aļģes rezervuāros spēlē ražotāju lomu, jo tās spēj sintezēt organiskās vielas no neorganiskām. Tie arī atbrīvo lielu daudzumu skābekļa fotosintēzes laikā. Aļģu biezokņi kalpo kā barošanās, pajumte un vairošanās vieta daudziem dzīvniekiem.

Iestājoties labvēlīgiem ārējiem apstākļiem, dažu aļģu masa attīstās tik spēcīgi, ka izraisa ūdens krāsas izmaiņas. Šo parādību sauc par "ūdens ziedēšanu", un to var pieminēt Plīnija vēstījumos mūsu ēras 77. gadā. Zaļo ūdens ziedēšanu grāvjos, peļķēs un bedrēs visbiežāk izraisa vai nu eiglēna, vai zaļaļģes. Aļģes var izraisīt arī ziedēšanu jūras ūdenī. Piemēram, pēdējos gados lielus postījumus ir nodarījuši “sarkanie plūdmaiņas” – “jūras ziedēšana”, ko izraisa vairāku mikroskopisku vienšūnu aļģu (dinoflagelātu) masas palielināšanās. Vairojoties aļģēm, izdalās vielas, kas ir toksiskas dzīvniekiem un cilvēkiem.

Aļģes atrodamas ne tikai ūdenī. Sauszemes pārstāvji ir veģetācijas “celmlauži” uz akmeņiem, smiltīm un citām neauglīgām vietām. Viņi piedalās augsnes struktūras un auglības veidošanā. Organiskās vielas, ko izdala aļģes, tāpat kā paši talli, kalpo par barību daudziem augsnes organismiem: baktērijām, sēnītēm un bezmugurkaulniekiem. Aļģes piedalās arī nogulumiežu veidošanā.

Pārtikā plaši izmanto vairākas jūraszāles (ap 160 sugas) (Porphyra, Laminaria, Undaria, Ulva ģints sugas). Veiksmīgi tiek kultivētas vairākas sugas (porfīrs, brūnaļģes u.c.). Laminaria, ko izmanto cilvēku uzturā, lopu barībā, izmanto medicīnā, un to audzē Krievijā un Dienvidaustrumāzijas valstīs. Japānā kopš 17. gadsimta beigām. Porfīra tiek kultivēta, un mūsdienās tā ir populārākā aļģe masveida audzēšanai aļģu fermās Japānā un Dienvidkorejā. No viena hektāra ūdens virsmas gadā iespējams iegūt no 25 līdz 100 tonnām masas. Visā pasaulē sarkanās aļģes izmanto agara ražošanai, kam piemīt želējošas īpašības. To izmanto želejas, zefīru, suflē, daudzu saldumu un citu produktu pagatavošanai. Agaru izmanto mikrobioloģijā, lai iegūtu uzturvielu barotnes. Katru gadu pasaulē tiek saražotas 10 000 tonnas agara.

Brūnās aļģes ir vienīgais alginātu avots. Šie algīnskābes savienojumi uzlabo pārtikas produktu kvalitāti un stabilizē dažādus šķīdumus un suspensijas. Pārsvarā mājlopu barošanai izmanto brūnaļģes (brūnaļģes, fucus, ascophyllum). Mēslojumu iegūst arī no aļģēm.

Dažas aļģes medicīnā izmanto vairāku slimību ārstēšanai. Piemēram, tautas medicīnā aļģes izmanto kā prettārpu līdzekļus, klepus, brūču, podagras, goitas (dažas aļģes satur to talli) ārstēšanai.

liels daudzums joda) uc No sarkanajām aļģēm iegūst pretvīrusu savienojumus, kas bloķē vīrusu piesaisti šūnu membrānai. Pēdējos gados radionuklīdu noņemšanai tiek izmantoti brūnaļģu preparāti.

Aļģes izmanto kā indikatororganismus ūdenstilpju stāvokļa noteikšanā; Tos izmanto arī notekūdeņu attīrīšanas procesā (Chlamydomonas).

Aļģes kalpo kā labi paraugobjekti zinātniskiem pētījumiem. Hlorellu var saukt par kosmosa bioloģijas “veterānu”: ar to tika veikti eksperimenti uz kosmosa kuģiem, lai to izmantotu gaisa reģenerācijai un organisko vielu pārstrādei slēgtās dzīvības uzturēšanas sistēmās. Piemēram, acetabulāriju izmanto, lai pētītu attiecības starp kodolu un citoplazmu dzīvā šūnā, jo šīs vienšūnas un lielāko daļu tās dzīves cikla mononukleāro aļģu raksturo ātra reģenerācija un tās milzīgā kodola ārkārtējais vitalitāte. Lielisks biofizikālo un fizioloģisko pētījumu objekts ir šarofītu aļģes, kuru starpmezglu lielajās šūnās tiek pētīti membrānas caurlaidības procesi, citoplazmas kustības un sarežģītas elektriskās parādības.

DEPARTAMENTS BRYOUS, VAI SŪNAS

Bryofīti ir mūžzaļi, autotrofiski, pārsvarā daudzgadīgi augi. Departamentā ir aptuveni 25 000 sugu, tā ir zināma no karbona un acīmredzot nāk no senajām zaļajām aļģēm.

Bryofītu ķermenis ir vai nu pie substrāta piespiests taluss (tallus), vai arī kāts ar lapām; nav sakņu, ir tikai rizoīdi. Augu izmēri svārstās no 1 mm līdz vairākiem desmitiem centimetru. Bryofītiem ir salīdzinoši vienkārša iekšējā organizācija. Viņu ķermenī ir attīstīti asimilējošie audi, bet vadošie, mehāniskie, uzglabāšanas un integumentārie audi salīdzinājumā ar citiem augstākajiem augiem ir vāji izteikti.

Atšķirībā no visām citām augstāko augu nodaļām, briofītu veģetatīvo ķermeni pārstāv gametofīts (seksuālā paaudze), kas dominē to dzīves ciklā; Sporofīts (bezdzimuma paaudze) ieņem pakārtotu stāvokli sūnās, attīstoties uz gametofīta.

Uz briofītu gametofīta attīstās specializēti daudzšūnu seksuālās reprodukcijas orgāni - vīrieši (anteridijas) un sievietes (arhegonija). Anteridijā veidojas liels skaits biflagelātu spermatozoīdu. Katra arhegonija ražo vienu olu. Mitrā laikā (lietus laikā) spermatozoīdi, pārvietojoties ūdenī, iekļūst olšūnā, atrodot

arhegonijs, kas atrodas iekšpusē. Viens no tiem saplūst ar viņu, radot apaugļošanu. No apaugļotas olšūnas (zigotas) izaug sporofīts, t.i. aseksuāla paaudze, ko attēlo uz kātiņa sēdoša kastīte. Sporangijā, daudzšūnu specializētā aseksuālās reprodukcijas orgānā, kas atrodas kapsulas iekšpusē, reducēšanās dalīšanās rezultātā veidojas haploīdas sporas.

Kad spora uzdīgst, parādās protonema - tievs sazarots pavediens (retāk plāksne). Uz tā veidojas neskaitāmi pumpuri, kas plāksnes veidā rada gametofīta vai talli lapu dzinumus.

Bryofītu gametofīti ir spējīgi veģetatīvi vairoties, un to attīstība ilgstoši var notikt bez sporofīta veidošanās.

Bryophytes iedala 3 klasēs: Anthocerotes, Liverwort un Lapu sūnas.

Anthocerotidae klasē ir aptuveni 300 sugu. Tie ir izplatīti galvenokārt tropiskajos un siltajos mērenajos zemeslodes reģionos. Mūsu valstī sastopama tikai Antoceros ģints, kurā ietilpst 3–4 sugas. Antocerotu gametofīts ir taluss (tallus). Antoceros ģintī taluss ir rozetveida, 1–3 cm diametrā, retāk lapveida, tumši zaļš, cieši piegulošs augsnei. Kapsulas (sporogony) ir daudz, nedaudz izliektas, līdzīgas sariem. Tie piešķir anthocerote sūnām raksturīgu izskatu.

Aknuzāles klasē ir vairāk nekā 6 tūkstoši sugu. Aknuzāles ir plaši izplatītas, taču kopumā to loma veģetācijā ir daudz mazāka, salīdzinot ar zaļajām un sfagnu sūnām (skat. zemāk). Atšķirībā no citiem bryofītiem, lielākajai daļai aknu kārpiņu protonema ir vāji attīstīta un īslaicīga. Gametofīts ir talusa vai lapu auga formā. Gametofīta struktūra aknu sūnās ir ļoti daudzveidīga, sporofīts ir viena tipa. Viena no mūsu floras visbiežāk sastopamajām aknu kārpām, kas aug purvos un mežos ugunsgrēku vietās, ir parastā marchantia. Marchantia ķermeni attēlo taluss tumši zaļas plāksnes formā. Augs ir divmāju. Dažiem indivīdiem veidojas arhegonijas, citiem - anteridijas. Arhegonijas attīstās uz īpaša stenda, kura virsotne atgādina daudzstaru zvaigzni. Vīriešu statīvs ar anteridiju izskatās kā plakans disks.

Jungermanniaceae apakšklasē ir gan talli, gan lapu augi. Lielākajai daļai sugu ir guļus dorsoventrālie dzinumi. Lapu forma un to stiprinājums pie kāta ir daudzveidīgs, kastītes forma ir no sfēriskas līdz cilindriskai, tā parasti atveras ar 4 lapām.

Lapu sūnu klasē ietilpst 3 apakšklases: sfagnum, andreic un brie sūnas.

Sphagnum sūnu apakšklasi pārstāv viena dzimta Sphagnaceae ar vienu ģints Sphagnum. Mūsu valstī ir 42 šīs apakšklases sugas. Sfagnu sūnas ir plaši izplatītas galvenokārt ziemeļu puslodes mērenajos un aukstajos reģionos, kur purvos un mitros mežos tās veido nepārtrauktu segumu. Sfagnu sūnu stublāji ir stāvi, ar fasciku formas lapu zariem. Augšpusē zari ir saīsināti un savākti diezgan blīvā galvā. Lapas ir vienslāņainas, un tajās ir divu veidu šūnas: hlorofilu saturošas un ūdens nesējslānis (hialīns). Hlorofilu saturošās šūnas, kas satur hloroplastus, ir šauras un tārpveida. Tie atrodas starp platām, bezkrāsainām ūdens nesējslāņa šūnām, kurām nav šūnu satura. Pateicoties daudzajām ūdeni nesošajām šūnām, sfagni var ātri absorbēt un ilgstoši aizturēt lielu ūdens daudzumu (gandrīz 40 reizes vairāk par sauso svaru). Kātu augšdaļā veidojas anteridijas un arhegonijas. Pēc olšūnas apaugļošanas no arhegonija izaug kapsula.

Brī jeb zaļo sūnu apakšklasi mūsu valstī pārstāv aptuveni 2 tūkstoši sugu. Zaļās sūnas visbiežāk ir daudzgadīgi, pārsvarā zaļi augi ar augstumu no 1 mm līdz 50 cm.Tās ir plaši izplatītas un veido vienlaidu segumu purvos, skujkoku mežos, pļavās, kalnos un tundrās. Zaļajām sūnām ir raksturīga labi attīstīta, bieži vien pavedienveida, zarojoša protonema. Zaļās sūnas ir ļoti daudzveidīgas veģetatīvo orgānu struktūrā.

Šīs apakšklases augu svarīgākās īpašības atspoguļojas, piemēram, sūnu Kukuškina linos, kas plaši izplatīti mitros skujkoku mežos un purvu nomalē. Šīs sūnas kāts ir stāvs, nesazarots, sasniedz 30–40 cm augstumu un ir blīvi klāts ar lineāri lancetiskām lapām. Kukuškina lini ir divmāju augs. Dažu augu stublāju augšdaļā veidojas arhegonijas, bet citiem - anteridijas. Pēc apaugļošanas no zigotas veidojas kapsula, kas atrodas uz kātiņa. Sporas nogatavojas kastē. Sporas, nonākot mitrā augsnē, uzdīgst, radot pavedienu protonēmu. Uz protonemas veidojas pumpuri, no kuriem izaug stublāji ar lapām.

Sūnu nozīme dabā ir liela. Bryofītu pārstāvji aug gandrīz visur. Izņēmums ir sāļie tuksneši un biotopi ar kustīgu substrātu (vēja izpūstas smiltis, slāņi, oļi). Nav zināmi jūras bryofīti. Sūnu ir daudz purvos un mežos. Tie bieži dominē skujkoku mežu zemsedzē (egļu meži, priežu meži utt.). Sūnas ir plaši pārstāvētas tundras un augstienes veģetācijā;

Tundras zona un mitrās augstienes pamatoti tiek sauktas par "sūnu un ķērpju valstību".

Briofītu īpašība ātri uzsūkt ūdeni un stingri to noturēt, izraisa sūnu kūdras vāju sadalīšanos no apakšas, izraisot kūdras veidošanos. Sūnu segums var veicināt apgabalu aizsērēšanu. Sfagnu sūnām piemīt antibiotiskas īpašības un tās izmanto medicīnā. Tie ir kūdras veidotāji, piedalās biezas sūnu segas veidošanā augstajos purvos. Sfagnu kūdru plaši izmanto kā degvielu un lauksaimniecībā.

Daudzas zaļās sūnas veido vienlaidu paklāju zemienes purvos, kur veido barības vielām bagātas zemieņu kūdras nogulsnes. Zemienes kūdru plaši izmanto lauksaimniecībā kā mēslojumu. Sūnas var nelabvēlīgi ietekmēt dažu veidu vaskulāro augu dzīvi: augot vienlaidus blīvā paklājā, tās kavē augsnes aerāciju, izraisot tās saskābšanu.

DEPARTAMENTS MOSSMODS VAI MOSSCOADS

Likopodi ir viena no senākajām augu grupām. Pirmie likofīti bija zālaugu augi. Oglekļa periodā parādījās kokiem līdzīgas formas, taču tās izmira, un to atliekas veidoja ogļu atradnes. Lielākā daļa likofītu tagad ir izmiruši. Saglabājušās tikai salīdzinoši daudzas nūju sūnu un selaginellu sugas.

Visi mūsdienu likofītu pārstāvji ir daudzgadīgi zālaugu, parasti mūžzaļie augi. Dažas no tām pēc izskata atgādina zaļas sūnas. Likofītu lapas ir salīdzinoši nelielas. Dihotomisks (dakšveida) zarojums ir raksturīgs arī likopodiem. Daudzu likofītu stublāju galotnēs veidojas vārpiņas (strobilas), kurās nogatavojas sporas.

Likofītu vidū ir homosporaini un heterosporaini augi. Pirmajā sporas morfoloģiski neatšķiras; dīgst, tie veido biseksuālus gametofītus; Heterosporainās sugās no mazām sporām veidojas vīriešu dzimuma gametofīti ar anteridiju, bet no lielām – sieviešu dzimuma gametofīti ar arhegoniju. Bi- vai multiflagellate spermatozoīdus veidojas anteridijās, un olas veidojas arhegonijā. Pēc apaugļošanas no iegūtās zigotas izaug jauna bezdzimuma paaudze — sporofīts.

Mossaceae sadaļā ietilpst divas klases: Mossaceae un Polusniformes. No pirmās aplūkosim Likofītu kārtu, bet no otrā – Selaginellu kārtu, kuras pārstāvji dzīvo šobrīd.

Likofītu kārtu raksturo homosporozitāte. To pārstāv viena ģimene ╫ Moss, kuras galvenā ģints ir sūnu ģints, kurā ir aptuveni 400 sugu. Mūsu valstī sastopamas 14 sūnu sugas. Daudzas klubu sūnas ir mazi lakstaugi. Viņu lapas ir salīdzinoši mazas. Gar lapu iet vidusriba, kas sastāv no traheidām un parenhīmas šūnām.

Apskatīsim vienu no cūciņu veidiem – sēņu sūnām. Šī suga ir plaši izplatīta skujkoku (parasti priežu) mežos nabadzīgās augsnēs. Sūnas ir mūžzaļš daudzgadīgs lakstaugs ar līdz 1–3 m garu ložņu stublāju, kas veido līdz 20 cm augstus augšupejošus virszemes dzinumus, kas beidzas ar sporu nesošām vārpām. Visi dzinumi ir blīvi pārklāti ar mazām subulāta formas lapām. Vārpiņas satur nierveida sporangijas, kurās veidojas liels skaits vienādu mazu dzeltenu sporu. Pēc nogatavināšanas sporas nokrīt augsnē. Kad tie dīgst, veidojas izaugums (gametofīts). Sūnu augšana ir daudzgadīga un izskatās kā mazs mezgliņš (2╫5 mm diametrā) ar sakneņiem. Tam trūkst hlorofila (tātad bezkrāsains), un tas pats par sevi nevar baroties. Tās attīstība sākas tikai pēc sēnīšu hifas (endotrofās mikorizes) iekļūšanas organismā. Protalusa augšējā virsmā, tā audu dziļumos, veidojas anteridijas un arhegonijas. Mēslošana notiek ūdens klātbūtnē. No apaugļotas olšūnas attīstās embrijs un izaug par daudzgadīgu mūžzaļo augu, ko sauc par sporofītu. Likofītos ir skaidri izteikta paaudžu maiņa. Attīstības ciklā dominē sporofīts. Sporu veidošanās laikā sporangijā notiek reducēšanās dalīšanās.

Kluba sūnu stublāji un lapas satur alkaloīdus un tiek izmantoti medicīnā. Sporas izmanto kā pulveri (likopodiju) pulveriem, kā arī tablešu apkaisīšanai. Lai aizsargātu klubsūnu rezerves, vācot sporas, rūpīgi jānogriež tikai sporas nesošās vārpiņas.

Selaginellaceae kārtai, kas pieder Poļušņikovu klasei, raksturīga heterosporozitāte. To pārstāv viena Selaginellaceae ģimene. Selaginella ģintī ir gandrīz 700 sugu, galvenokārt tropu un subtropu reģionos. Mūsu valstī ir sastopamas 8 šīs ģints sugas. Selaginellas pēc izskata ir ļoti daudzveidīgas. Lielākā daļa no tiem ir mazi, parasti ložņājoši lakstaugi. Lapas ir vienkāršas, veselas, mazas, līdz 5 mm garas. Tie vairojas galvenokārt aseksuāli, izmantojot sporas.

Apskatīsim tuvāk Selaginella selaginaceae. Šim augam ir īsi ložņājoši stublāji, kas pārklāti ar iegarenām olveida lapām. Dzinuma augšdaļā sporas nesošais līdz

spīdums. Galvenā atšķirība starp selaginellu un klubsūnām ir tāda, ka vārpiņa satur divu veidu sporangijas: lielākās (megasporangijas) satur 4 lielas sporas (megasporas); mazākās (mikrosporangijas) satur daudzas mikrosporas. Dīgšanas laikā mikrospora veido ļoti samazinātu vīrišķo prothallusu, uz kura attīstās viens anteridijs. No megasporas izaug mātītes prothallus, uz kura veidojas dažas arhegonijas. Spermas kustībai ir nepieciešams ūdens, tāpēc tas notiek pēc lietus vai caur rasu. Laika gaitā pieaugušais selaginellas augs izaug no apaugļotas olšūnas.

Tādējādi Selaginella veidojas divu veidu sporas - mikrosporas un megasporas - un attīstās viendzimuma prothlaes. Talli, īpaši vīriešu, ir ievērojami samazināti, kas ir galvenais augstāko augu evolūcijas virziens. To var skaidri redzēt citos augstāko augu departamentos. Selaginellas cilvēki izmanto maz.

NODAĻA EAILS, VAI ZIRGU astes

Equisetaceae ir raksturīgs dalījums skaidri definētos starpmezglos un mezglos ar rievotām lapām.

Pašlaik kosas uz Zemes pārstāv viena šķirne Equisetaceae, kurā ietilpst viena šķirne - Equisetaceae un viena dzimta - Equisetaceae. Ģimenē ir viena kosa ģints, kurā ietilpst aptuveni 30 sugas, no kurām 17 sastopamas mūsu florā (purvos, mežos, pļavās, aramzemēs u.c.).

Vislielākā kosas attīstība notika karbona periodā. Tad daudzus no tiem pārstāvēja lieli koki. Vēlāk kokiem līdzīgās formas izmira. Mirušās atliekas izraisīja ogļu atradnes. Izmira arī daudzas zālaugu formas.

Mūsdienu kosas ir daudzgadīgi sakneņu augi, kuru stublāja garums ir līdz vairākiem desmitiem centimetru. Stumbra mezglos ir zaru virpuļi. Mazas zvīņveida lapas kopā ar apvalkiem izaug caurulē, fotosintēzes funkciju veic zaļie dzinumi. Daži dzinumi beidzas ar sporu nesošo vārpiņu (strobilus), kas sastāv no sporangijām. Mūsdienu kosas ir homosporaini augi.

Mūsdienu kosa seksuālo paaudzi (gametofītu) pārstāv viendzimuma vai divdzimuma īslaicīgi, ļoti mazi zaļi dzinumi, kuru izmērs ir vairāki milimetri. Uz tiem veidojas anteridijas un arhegonijas. Multiflagellate spermatozoīdi attīstās anteridijā, un olas attīstās arhegonijā. Apaugļošanās notiek pilienu-šķidruma barotnes (ūdens) klātbūtnē, un no zigotas izaug jauna bezdzimuma paaudze — sporofīts.

Kosa uzbūvi un to dzīves ciklu var aplūkot, izmantojot kosa piemēru. Šis daudzgadīgais sakneņu augs aug laukos, pļavās un papuvē. No sakneņa agrā pavasarī parādās sārti brūni, īsi taisni dzinumi, kuru galotnē veidojas sporu nesoša vārpiņa. Uz vārpstas ass ir sporofili, kas izskatās kā sešstūraini skavām. Sporofilos ir sporangijas, kas satur sporas. Ārēji visas sporas ir vienādas: katrai no tām ir divi piedēkļi šauru lentu veidā, ko sauc par elater. Morfoloģiski sporas ir vienādas, bet sporas atšķiras fizioloģiski: dažas no tām, dīgstot, rada vīrišķos dzinumus, citas - mātītes. Vīriešu prothallus ir maza zaļa plāksne, kas sadalīta daivās un piestiprināta augsnei ar rizoīdiem. Spermatozoīdus saturošas antheridijas attīstās daivu galos. Sieviešu prothallus ir lielāks un nes arhegoniju. Mēslošana notiek mitruma klātbūtnē. No zigotas veidojas daudzgadīgs sporofīts. Pavasarī no kosa sakneņiem attīstās zaļi veģetatīvi dzinumi, kuriem nav vārpiņu.

Citiem kosa veidiem ir tikai viens dzinumu veids. Tā ir gan sporu nesoša, gan asimilējoša. Astes praktiskā vērtība ir maza; tos īpaši izmanto fitomedicīnā kā zāles.

NODAĻAS PAPARES VAI PAPARES

Papardes ir seni augi. Tagad ievērojama daļa no tiem ir izmiruši. Mūsdienās papardes sugu daudzumā ievērojami pārsniedz visas pārējās mūsdienu sporu nesošo vaskulāro augu grupas: ir zināmi vairāk nekā 12 tūkstoši sugu. Krievijas florā ir aptuveni 100 paparžu sugas.

Šīs nodaļas pārstāvji ir ļoti dažādi gan pēc izskata, gan dzīves formām, gan dzīves apstākļiem. Starp tiem ir daudz zālaugu daudzgadīgo augu, un ir arī koki. Tropu koku papardes ir līdz 25 m garas, un stumbra diametrs sasniedz 50 cm.Starp zālaugu sugām sastopami ļoti mazi, vairākus milimetrus lieli augi.

Atšķirībā no likofītiem un kosām, pteridofītiem ir raksturīgas “lielas lapas”. Papardes “lapām” ir stublāju izcelsme, un tās sauc par “lapām”. To izcelsmi apstiprina apikālā augšana. Papardes izmēri svārstās no dažiem milimetriem līdz daudziem desmitiem centimetru. To forma un struktūra ir daudzveidīga. Daudzu paparžu lapiņas apvieno fotosintēzes un sporulācijas funkcijas. Dažām sugām (piemēram, strausam) tā notiek

divu veidu lapenes: fotosintētiskās un sporas nesošās. Lapu lapas diezgan bieži ir spalvainas, bieži vien ir daudzkārt sadalītas.

Lielākajai daļai mērenā klimata apgabalu meža papardes ir gaļīgi sakneņi, kas katru gadu veido jaunas spārnu rozetes, kuras parasti papardes svara un izmēra ziņā dominē pār kātu.

Gandrīz visas papardes, izņemot ūdens, ir homosporaini augi. Sporangijas bieži atrodas uz plaukstu apakšējās virsmas un tiek savāktas grupās, ko sauc par sori. Papardes sporas rada brīvi dzīvojošus divdzimumu veidojumus (gametofītus), kuriem ir anteridijas un arhegonijas. Apaugļošanai ir nepieciešama pilienu-šķidra ūdens klātbūtne, kurā var pārvietoties daudzveidīgi spermatozoīdi. No apaugļotas olšūnas veidojas sporofīts. Sporofīts augot kļūst neatkarīgs un gametofīts iet bojā.

Papardes nodaļa ir sadalīta 7 klasēs. No tām 4 klases pārstāv tikai fosilās formas, kas pēc izskata atšķīrās no tipiskām papardes.

Apskatīsim tuvāk vīrišķo vairogaugu, kas pēc savas vispārējās uzbūves un attīstības cikla ir raksturīgs papardēm. Tas veido biezu, ložņu sakneņu, kura galā katru gadu parādās lielu, divreiz plunksniski sadalītu lapu rozete. Jaunās lapas ir gliemežveidīgas beigās un aug no augšas (kā kāts). No sakneņiem stiepjas nejaušas saknes. Apaļi sori veidojas uz plaukstu apakšējās virsmas vasarā. Sporangija iekšpusē veidojas identiskas sporas. Vīrišķā vairogpaparde ir tipiska homospora paparde. Nonākot uz zemes, sporas uzdīgst un veidojas dzinums. Tā ir sirds formas zaļa plāksne, kuras izmērs ir apmēram 1 cm.Protalusa apakšējā virsmā veidojas arhegonija un anteridijas. Anteridijā attīstās spirāliski savīti multiflagellate spermatozoīdi. Mēslošana notiek ūdens klātbūtnē. No apaugļotas olas pakāpeniski izaug daudzgadīgs liels sporofīts.

Ūdens papardes ir heterosporaini augi. Šī ir neliela grupa. Kā piemēru var minēt Salvinia peldošo, kas pieder Salviniaceae kārtai. Šis ir mazs augs, kas peld pa ūdeni. Vīriešu un sieviešu gametofīti attīstās attiecīgi no mikro- un megasporām, kas veidojas mikro- un megasporangijās. Vīriešu gametofīts, kas attīstās no mikrosporas, ir ievērojami samazināts. Sieviešu gametofīts attīstās megasporas iekšpusē un ir daudzšūnu. Pēc apaugļošanas veidojas daudzgadīgs sporofīts. Ūdenī notiek sporu dīgtspēja, apaugļošanās un sporofītu attīstība.

Papardes praktiskā nozīme ir maza. Tiek ēstas dažu lakstaugu jaunās lapas, kā arī koku papardes serde. Dažas papardes ir ārstniecības augi.

Saistītā informācija.

Reprodukcija un tās nozīme. Reprodukcijas metodes. Spēja vairoties vai pašam vairoties ir viena no dzīvu organismu obligātajām un svarīgākajām īpašībām. Reprodukcija atbalsta sugas pastāvēšanu ilgtermiņā un nodrošina nepārtrauktību starp vecākiem un viņu pēcnācējiem daudzās paaudzēs. Tas noved pie sugas īpatņu skaita palielināšanās un veicina tās izplatīšanos. Augos, kuru lielākā daļa piekopj pieķertu dzīvesveidu, izkliedēšana vairošanās procesā ir vienīgais veids, kā aizņemt lielu biotopa platību.

Ir divi reprodukcijas veidi: aseksuāli un seksuāli. IN aseksuāla vairošanās Tikai viens vecāks ir iesaistīts un dalās, pumpurus vai sporas. Kad seksuālā reprodukcija parādās jaunas paaudzes indivīdi, piedaloties diviem organismiem - mātes un tēva. Aseksuāla vairošanās notiek divos veidos: veģetatīvi un faktiski aseksuāli. Reprodukcija, izmantojot veģetatīvos orgānus (augos) un ķermeņa daļas (dzīvniekiem), sauc veģetatīvs. Veģetatīvā pavairošana balstās uz organismu spēju atjaunot (reģenerēt) trūkstošās daļas. Šī pavairošanas metode dabā ir plaši izplatīta, bet visdažādākā ir augos, īpaši ziedos. Vienšūnu baktērijām, aļģēm un vienšūņiem daloties mitozes ceļā, veidojas divi meitas organismi. Vienšūnu aļģēs, sēnēs un ķērpjos reprodukciju veic attiecīgi pavedienu fragmenti, sporas un taliju fragmenti. Veģetatīvās pavairošanas piemērs ir pumpuru veidošanās, kas raksturīga raugam un sēnēm. Ja meitas indivīdi neatdalās no mātes, var veidoties kolonijas. Dabā ziedošajos augos jauni īpatņi var rasties no veģetatīviem orgāniem: stublāja (kaktusi, pīle, elodeja), lapas (gloksīnija), saknes (avenes, ērkšķogas, sivēnmātes dadzis, pienenes), sakneņi (kviešu zāle), stīgas (zemenes), utt. Patiesībā aseksuāls Vairošanos raksturo tas, ka pēcnācēju pavairošanai veidojas specializētas šūnas - sporas, no kurām katra dīgst un rada jaunu organismu. Sporulācija notiek vienšūņiem, sēnēm, aļģēm, sūnām, sūnām, kosām un papardēm. Gimnosēkļos un segsēkļos sporas nav tieši iesaistītas vairošanās procesā.

Ar jebkāda veida aseksuālu pavairošanu - ar ķermeņa daļām vai sporām - tiek novērots noteiktas sugas īpatņu skaita pieaugums, nepalielinot to ģenētisko daudzveidību: visi indivīdi ir precīza mātes organisma kopija. Šo pazīmi izmanto cilvēki, lai iegūtu viendabīgus pēcnācējus ar labām īpašībām augļu, dekoratīvo un citās augu grupās.

Veģetatīvā pavairošana segsēkļos tas tiek sadalīts dabīgs un mākslīgs. Dabiskā veģetatīvā pavairošana ir ļoti izplatīta. Visbiežāk tas notiek ar sakneņu, sīpolu, bumbuļu, sakņu un ūsiņu palīdzību. Mākslīgā veģetatīvā pavairošana veikta ar cilvēka iejaukšanos. UZ mākslīgs Ziedošu augu veģetatīvo pavairošanu izmanto, ja augs neražo sēklas, ražo nekvalitatīvas sēklas vai ja nepieciešams saglabāt šķirnes ģenētisko tīrību. Hibridizācijas ceļā iegūtās ļoti dekoratīvās augu šķirnes parasti pavairo veģetatīvi, jo sēklu pavairošanas laikā tiek novērota īpatņu šķelšanās un šķirne zaudē savas īpašības.

Dabiskos apstākļos un kultūrā augi bieži vairojas, izmantojot vienus un tos pašus orgānus. Šo augu īpašību plaši izmanto augkopībā, mežsaimniecībā un īpaši dārzkopībā.

Ļoti bieži pavairošana notiek, izmantojot spraudeņus. Griešana- tas ir jebkura auga veģetatīvā orgāna segments, kas spēj atjaunot trūkstošos orgānus. Par stumbra spraudeņiem sauc 20-30 cm garus dzinumu segmentus ar vienu līdz trim lapām, kuru padusēs attīstās paduses pumpuri. Dabiskos apstākļos šādi spraudeņi var viegli pavairot vītolu, papeles, bet kultivācijā - ģerānijas, jāņogas, rozes utt.

Sakņu spraudeņi- 10-20 cm gari sānu sakņu posmi - novāc rudenī un uzglabā smiltīs, pavasarī stāda siltumnīcā. Izmanto ķiršu, ābolu un aveņu pavairošanai.

Lapu, kas veido sakni, izmanto arī kā lapu griešana. Begoniju, uzumbaras vijolīti un gloksīniju pavairo ar lapu spraudeņiem.

Mākslīgi pavairot spraudeņus no augiem atdala un sakņo ūdenī, smiltīs vai vieglā zemes maisījumā. Daži augi viegli iesakņojas, citiem tas ir grūti. Augu spraudeņi jāpārklāj ar stiklu, lai radītu paaugstinātu gaisa mitrumu, periodiski jāizsmidzina un jāvēdina. Pavairojot ar lielām lapu plāksnēm, daļa no lapu plātnes ir jānoņem.

Dabā notiek veģetatīvā vairošanās sakņu dzinumi. Šādi vairojas ķirsis, apse, plūme, ceriņi un putnu ķirsis.

Pavairošana slāņošana To izmanto arī jāņogu, vīnogu, acāliju un citu augu audzēšanai. Lai to izdarītu, vienu vai divus gadus vecus auga dzinumus noliek speciāli izraktā grāvī, sasprauž un apber ar zemi tā, lai dzinuma gals paliktu uz augsnes virsmas. Sakņošanās padodas labāk, ja veiciet iegriezumu mizā zem pumpura. Barības vielu plūsma uz griezumiem stimulē nejaušu sakņu veidošanos. Apsakņojušos dzinumus atdala no mātes auga un stāda.

Augi ir viegli pavairojami ar īpašiem ložņu dzinumiem - ūsas(zemenes, cinquefoil, izturīgs).

Veģetatīvā pavairošana ir plaši izplatīta ne tikai ar tipiskiem orgāniem vai to daļām, bet arī ar stumbra modifikācijām - sakneņi, sīpoli, bumbuļi.

Arī ogu un dekoratīvos augus pavairo, sadalot krūmu vairākās daļās, katru stādot jaunā vietā.

Īpaša veģetatīvās pavairošanas metode ir transplantāts. Transplantāts- pumpura savienošana vai viena auga nogriešana ar cita augsnē augoša auga kātu. Spraudeņus vai pumpurus sauc par atvasi, bet augu ar sakni sauc par potcelmu.

Pumpuru potēšanu ar koka gabalu sauc par pumpurošanu. Šajā gadījumā T-veida griezums ar garumu
2-3 cm, horizontāli - ne vairāk kā 1 cm.Pēc tam mizas malas rūpīgi atloka atpakaļ, un zem mizas ievieto ar koka gabalu izgrieztu aci. Skatuguns ir cieši piespiests pie koka ar mizas atlokiem. Potēšanas vietu sasien ar mazgāšanas lupatiņu, atstājot pumpuru atvērtu. Pēc saplūšanas noņem potcelma stublāju virs acs. Dobošana tiek veikta vasarā un pavasarī.

Retāk lietots kopulācija- vienu gadu veca spraudeņa potēšana ar vairākiem pumpuriem. Šajā gadījumā pēcnācējam un potcelmam jābūt vienāda biezuma. Viņi veic identiskus slīpus griezumus. Atvases uzliek uz potcelma tā, lai to audi sakristu (īpaši svarīga ir kambija atbilstība) un rūpīgi pārsien ar mazgāšanas lupatiņu. Ja atzara un potcelma biezums ir atšķirīgs, potēšanu veic spraugā, aiz mizas, dibenā utt.

Veģetatīvās pavairošanas nozīme. Liela nozīme lauksaimniecībā ir augu veģetatīvā pavairošana. Tas ļauj ātri iegūt lielu daudzumu stādāmā materiāla, pavairot augus, kas neveido sēklas, un saglabāt šķirnes īpašības. Tā kā veģetatīvā pavairošana ietver somatisko šūnu mitotisku dalīšanos, pēcnācēji saņem tādu pašu hromosomu komplektu un pilnībā saglabā mātes augu īpašības.

Seksuālā reprodukcija būtiski atšķiras no bezdzimuma ar to, ka šajā gadījumā pēcnācēju genotips rodas abiem vecākiem piederošo gēnu rekombinācijas rezultātā. Tas palielina organismu spēju pielāgoties mainīgajiem vides apstākļiem. Seksuālo reprodukciju raksturo seksuāla procesa klātbūtne, kura viens no svarīgākajiem posmiem ir dzimumšūnu jeb gametu, specializētu haploīdu šūnu, kas pārklātas ar plazmas membrānu, saplūšana. Gametes atšķiras pēc struktūras un fizioloģiskajām īpašībām, un tās iedala vīrišķajās (kustīgās - spermatozoīdus, nekustīgās - spermas) un mātītes (olas). Atšķirībā no sporām viena gameta, izņemot partenoģenēzes gadījumus, nevar radīt jaunu indivīdu. Pirms tam notiek divu dzimumšūnu saplūšanas process – apaugļošanās, kā rezultātā veidojas zigota. Pēc tam no zigotas attīstās jauna organisma embrijs.

Dzimumšūnu veidošanās aļģēs, daudzās sēnēs un augstākās sporas augos notiek mejozes ceļā īpašos dzimumvairošanās orgānos: olās - ogonijā vai arhegonijā; spermatozoīdi un spermatozoīdi - anteridijā.

Apaugļošanās process sastāv no sieviešu un vīriešu dzimumšūnu saplūšanas, veidojot zigotu. Zigotai ir dubults hromosomu komplekts. Angiozajos augos zieda iekšienē notiek dubultā apaugļošanās.

Zieds Tas ir saīsināts, nesazarots, pārveidots dzinums ar ierobežotu augšanu, kas kalpo sporu un gametu veidošanai, dzimumprocesam, pēc kura veidojas sēklas un augļi.

Ziedi veidojas uz galvenajiem un sānu kātiem un attīstās no pumpuriem, kas atrodas seglapas padusēs. Ziedu dzinuma stumbra daļu sauc par kātiņu. Tam ir ierobežota augšana un savdabīgs augšanas punkts, kas paplašināts uz augšu, ko sauc par tvertni, no kuras stiepjas visas zieda daļas. Uz tvertnes veidojas apmale, kas sastāv no kausiņa un vainaga, kā arī no pašas puķes un sēklām, kas ir pārveidotas lapas. Dažos ziedos var nebūt atsevišķu daļu.

Kātiņš- stublāja daļa, kurā atrodas zieds, kas atrodas starp tvertni un seglapu. Ja tas nav attīstīts, tad ziedu sauc par sēdošu (ziedi groza ziedkopā). Kātiņam dažreiz veidojas viena vai divas mazas apikālas lapas, ko sauc par seglapiņām.

Tvertne- šī ir zieda paplašinātā aksiālā daļa, kas ir tā saīsinātā kāta daļa. No tā stiepjas pārējās zieda daļas. Tvertne var būt paplašināta (zemeņu), plakana (peonija), koniska (aveņu), ieliekta (ķirsis, plūme).

Perianth veido zieda lapu daļas, nodrošinot aizsardzību putekšņlapām un sēklām. Perianth var būt vienkāršs vai dubults. Dubultais apmale sastāv no kausiņa un vainaga, kas atšķiras pēc krāsas un izmēra. Ja zieda apvalks ir viendabīgs un nav diferenciācijas kausā un vainagā, tad šādu apmalīti sauc par vienkāršu. Vienkāršu apzvēru ar zaļām lapām sauc par kausveida (nātres, kaņepes), spilgtas krāsas vienkāršu apzāli sauc par vainagveida (tulpe, maijpuķīte). Ziedus, kuriem nav apmalītes, sauc par bezsegiem jeb kailajiem (vītols, grīšļa).

Rīsi. 26. Ziedu struktūras diagramma:

1 – bagāžnieks šķērsgriezumā, 2 – bagāžnieks garengriezumā,
3 – ziedputekšņi uz stigmas, 4 – stils, 5 – olnīcu sienas, 6 – olnīcu ligzda, 7 – embrija maisiņš, 8 – tvertne, 9 – sepal, 10 – vainaga ziedlapa, 11 – olšūna, 12 – centrālais kodols, 13 – antipodi, 14 – sinerģīdi.

Kauss. Zieda ārējās modificētās lapas sauc par kauslapiņām - kopā tās veido kausiņu. Tas var būt divmāju (brīvie kauslapi) vai kausētu lapu (sepals sapludināti), kauslapu izvietojums var būt spirālveida vai apļveida. Sepals var izkārtot divos apļos - tad apakšējo kārtu sauc par apakškausu. Lielākajai daļai Asteraceae un Umbelliferae pārstāvju kausiņš ir vāji attīstīts vai vispār nav. Kausiņu funkcija ir aizsargāt atlikušās zieda daļas no nelabvēlīgas ietekmes (temperatūras, mitruma, kaitēkļiem).

Saputo. Tas sastāv no ziedlapiņām, kas sakārtotas spirālē vai aplī. Ziedlapiņas parasti ir lielākas par kauslapiņām un dažādās krāsās. Vainags var būt ar atsevišķu ziedlapu vai sapludinātu ziedlapu (sepali ir sapludināti). Ziedlapu vainags ir daudzveidīgs: pēc formas var būt vārpveida (kartupeļveida), zvanveida (zvanveida), niedru (cigoriņu), divlūpu (lamellas) utt. Vainags var būt regulārs, ar vismaz divām simetrijas plaknēm; neregulāra, ar vienu simetrijas plakni; un asimetrisks, caur kuru nevar novilkt simetrijas asi. Parastajiem vainagiem ir ābeļu, ķiršu u.c. ziedi, neregulārajiem vainagiem ir krupju un zirņu ziedi, bet asimetriskiem vainagiem ir kaņepju ziedi.

Corolla galvenā funkcija ir piesaistīt kukaiņus, kas veicina savstarpēju apputeksnēšanu un aizsargā putekšņlapas un sēnītes no nelabvēlīgiem apstākļiem.

Androecium- putekšņlapu kolekcija ziedā. To skaits svārstās no viena līdz vairākiem simtiem. Tie atrodas uz tvertnes vai spirālē vai aplī (vienā vai divos apļos). Lielākajā daļā ziedu putekšņlapa sastāv no pavediena un putekšņlapas. Abas putekšņlapas puses ir savienotas viena ar otru, izmantojot savienotāju. Putekšņlapas var nekustīgi piestiprināt pie diega, un dažos augos (graudaugos) tās šūpojas. Katrā putekšņā ir divi putekšņu ligzdu pāri, kuros attīstās ziedputekšņi. Putekšņlapas var sapludināt ar pavedieniem (pākšaugos), putekšņlapām (Asteraceae), pavedieniem un putekšņlapām (ķirbju augiem). Putekšņlapas rodas no ziedošā dzinuma augšanas konusa bumbuļiem. Sākumā veidojas putekšņlapa un pēc tam kvēldiegs. Viens asinsvadu saišķis iet pa pavedienu uz saistaudiem. Audu diferenciācija putekšņā notiek šādi. Epiderma veidojas no izglītības audu ārējā slāņa, un no iekšējā slāņa parādās arhisporija, radot mikrosporu mātes šūnas.

Arhisporium šūnas atkārtoti dalās mitozes ceļā un rada mikrosporu mātes šūnas, kuras dalās ar mejozi, un no katras veidojas četras mononukleāras haploīdas mikrosporas, kas ir savstarpēji saistītas. No mikrosporām veidojas ziedputekšņi jeb putekšņu graudi. Ziedputekšņu graudiem ir divi čaumalas: iekšējais - plāns - intina un ārējais - biezs, bieži cutinized - eksīns, kodols un citoplazma. Eksīnam ir nesabiezinātas vietas - poras un sabiezinātas vietas bumbuļu veidā.

Veidojot putekšņu graudu no mikrosporas, kodols un citoplazma dalās mitozes ceļā (bez citokinēzes), veidojot divus kodolus (šūnas). Lielāko šūnu sauc par veģetatīvo (no kuras vēlāk attīstās putekšņu caurule), mazāko sauc par ģeneratīvo. Ģeneratīvās šūnas kodols dažos augos tiek sadalīts putekšņu ligzdā (vēlāk citos augos) ar mitozes palīdzību, un veidojas divas šūnas - spermas, kas ir vīriešu reproduktīvās šūnas, kas iesaistītas apaugļošanā. Līdzīga divšūnu vai trīsšūnu diedzēta mikrospora ir vīrišķais gametofīts. Tas apzīmē ziedputekšņu graudus vai ziedputekšņus, kas nepieciešami apputeksnēšanai. Ziedputekšņu krāsa ir dažāda: balta, sarkana, dzeltena. Forma - sfēriska, trīsstūrveida, eliptiska, stieņa formas utt.

Ziedā ir viens vai vairāki piestas, katra pistole attīstās no viena vai vairākām karpelēm. Karpelu kolekciju sauc ginekijs. Piestulis parasti sastāv no stigmas, stila un olnīcas. Plāna cilindriska kolonna paceļas virs olnīcas, kuras augšējā galā ir stigma (darbojas kā ziedputekšņu savākšanas iekārta). Dažiem augiem nav stila, un tad stigma atrodas tieši uz olnīcas, un tādā gadījumā to sauc par sēdošu. Stigma paaugstināšana veicina labāku apputeksnēšanos un ziedputekšņu cauruļu caurlaidību ziedputekšņu dīgšanas laikā.

Olnīca- palielināta, dažreiz pietūkusi pūtītes daļa, kurā atrodas olšūnas.

Ziedos ir trīs veidu olnīcas: augšējā, apakšējā un daļēji apakšējā. Augšējā olnīca brīvi atrodas uz tvertnes, un to veido tikai karpeļi. Apakšējā olnīca rodas, saplūstot kausiņa, vainaga un androecium pamatnēm ar olnīcu, un apmale stiepjas no olnīcas virsotnes. Semiinferior olnīca ir reti sastopama. Tas ir sapludināts ar apmalīti un putekšņlapām tikai ar tās apakšējo daļu, bet augšējā daļa paliek brīva. Olnīcā var būt no viena līdz vairākiem tūkstošiem olšūnu. Olšūna jeb megosporangijs veidojas uz olnīcas iekšējās sienas, sastāv no kodola (olšūnas kodola), viena vai diviem integumentiem (integumentiem), un starp apvalkiem paliek caurums - ziedputekšņu eja (mikropilis). Olšūnā veidojas megasporas. Arhisporālā kodola šūna jeb mātes šūna dalās ar mejozi, veidojot haploīdu megasporu tetradu. No četriem tikai viens attīstās, un trīs tiek samazināti (pazūd). Atlikusī megaspora sāk dīgt. Kad megaspora uzdīgst, tās kodols tiek secīgi sadalīts mitozes ceļā. Iegūtie divi kodoli novirzās uz poliem, un starp tiem citoplazmā veidojas liela vakuola. Pēc tam katrs kodols sadalās vēl divas reizes, tā ka embrija maisiņa polios veidojas četri haploīdi kodoli. No katra četru kodolu pola viens stiepjas embrija maisiņa centrālajā daļā. Šeit šie divi kodoli saplūst vienā diploīdā, ko sauc par embrija maisiņa sekundāro vai centrālo kodolu, tam ir diploīds hromosomu komplekts un tas kļūst par embrija maisiņa centrālo šūnu.

Trīs kodoli kopā ar citoplazmu mikropilārā galā veido olšūnas aparātu. Viena no šūnām, kas atrodas tālāk no ziedputekšņu pārejas, ir ola.
(t.i., sievietes gameta). Pārējās divas sauc par palīgšūnām vai sinerģīdiem.

Netālu no otra pretējā pola ir arī trīs šūnas, ko sauc par antipodiem. Tādējādi parādās embrija maisiņš ar septiņiem kodoliem, kas ir gatavs apaugļošanas procesam (dažkārt kodolu skaits var būt atšķirīgs) (26. att.).

Divdzimuma un viendzimuma ziedi. Ja ziedam ir gan putekšņlapas, gan putekšņi, to sauc biseksuāls. Apmēram 75% ziedu ir biseksuāli. Ja ziedam ir tikai putekšņlapas vai tikai piestiņas, tad ziedu sauc viendzimuma. Tas būs tēviņš, ja tajā ir tikai putekšņlapas, un mātīte, ja tajā ir tikai sēnītes. Viendzimuma ziedi uz augiem var tikt izvietoti atšķirīgi. Piemēram, kaņepēs un vītolos dažiem eksemplāriem ir vīriešu ziedi, bet citiem ir sieviešu ziedi. Šādus augus sauc par divmāju. Gurķim un kukurūzai ir gan vīrišķie, gan sievišķie ziedi uz viena auga. Šos augus sauc par vienmāju. Ir sastopami arī daudzveidīgi augi. Uz viena indivīda var atrast biseksuālus un viendzimumu ziedus. Tos sauc par poligāmiem (kļava, osis).

Ziedu formula. Zieda struktūru var parādīt formulas veidā. Lai to izdarītu, izmantojiet parastās zīmes, lai pierakstītu zieda formulu. Katrs ziedu aplis ir apzīmēts ar noteiktu lielo burtu. Vienkāršais apauglis - P (P), kausiņš - Ch (K, Ca), vainags - B (Co), putekšņlapas - T (A), piestīte - P (G). Ziedu locekļu skaitu katrā aplī norāda ar cipariem, un, ja to skaits ir lielāks par 12, tad ar bezgalības zīmi (∞). To neesamību norāda ar - 0. Ja zieda locekļi ir sapludināti, tad skaitļus raksta iekavās (). Augšējā olnīca ir apzīmēta ar horizontālu līniju zem kārbu skaita, bet apakšējā olnīca ir apzīmēta ar līniju virs karpeļu skaita. Neregulārs vainags ir attēlots ar bultiņu (), pareizais ir parādīts ar zvaigznīti (*), viendzimuma staigotie ziedi ir atzīmēti ar ♂, viendzimuma sieviešu ziedi - ♀, divdzimuma ziedi - ♂♀.

Kartupeļi: * Ca (5) Co (5) A 5 G (2)

Ziedu diagramma. Ziedus var attēlot ar diagrammām, kas attēlo shematisku zieda projekciju plaknē, kas ir perpendikulāra tā asij, krustojot mātesauga asi un seglapu. Diagrammās kauslapiņas parasti attēlo kā kronšteinu ar ķīli aizmugurē, ziedlapiņas kā apaļu kronšteinu, putekšņlapas kā šķērsgriezumu caur putekšņlapām un kā šķērsgriezumu caur olnīcu. Zieda daļu saplūšanu parāda to savienojums.

Rīsi. 27. Zieds un tā diagramma.

Ziedošajos augos pirms mēslošanas procesa notiek apputeksnēšana. Apputeksnēšana– ziedputekšņu pārnešana no putekšņlapu putekšņlapām uz pīles stigmu. Kad putekšņu graudi ir nonākuši pie stigmas, tie sāk dīgt. No veģetatīvās šūnas veidojas gara putekšņu caurule, kas aug cauri stila audiem līdz olnīcai un olšūnai. No ģeneratīvās šūnas veidojas divi spermatozoīdi. Ziedputekšņu caurule iekļūst caur putekšņu kanālu, un tās kodols tiek iznīcināts. Caurules gals saplīst, un divi spermatozoīdi nonāk embrija maisiņā. Drīz sinerģidi un antipodi izmirst. Pēc tam viens no spermatozoīdiem apaugļo olu. Tā rezultātā veidojas diploīds zigots, no kura attīstās sēklas embrijs. Otrais spermatozoīds saplūst ar diviem polāriem kodoliem, veidojot triploīdu šūnu. Barības audi, endosperma, attīstās no triploīdās šūnas. Tās barības vielas ir nepieciešamas embrija attīstībai.

Šo apaugļošanas metodi, kurā viens spermatozoīds saplūst ar olšūnu, 1898. gadā atklāja krievu citologs S.G. Navašins.

Pateicoties dubultajai apaugļošanai, notiek strauja endospermas veidošanās un attīstība, kas paātrina olšūnas un sēklu veidošanos. Pēc apaugļošanas no olšūnas veidojas sēkla. Un olnīca veido augļus.

Angiosēkļos reproduktīvais orgāns ir zieds. Apskatīsim procesus, kas notiek putekšņos un sēnēs.

Ziedošo augu mēslošanas shēma:

1 - stigma pistoles; 2 - sadīguši ziedputekšņi; 3- putekšņu caurule;. 4 - ola; 5 - centrālā šūna; 6 - olšūna; 7 - sperma.

Putekšņlapās veidojas putekšņu graudi. Putekšņlapa sastāv no pavediena un putekšņlapas. Katra putekšņlapa veidojas divās daļās, kurās attīstās divas putekšņu kameras, mikrosporangijas. Ligzdās ir īpašas diploīdas mikrosporocīdu šūnas. Katrs mikrosporocīds tiek pakļauts mejozei un veido četras mikrosporas. Putekšņu ligzdas iekšpusē palielinās mikrosporas izmērs. Tās kodols sadalās mitotiski un veidojas divi kodoli: veģetatīvs un ģeneratīvais. Uz bijušās mikrosporas virsmas veidojas izturīgs celulozes apvalks ar porām. Pēc tam putekšņu caurules izaug cauri porām. Šo procesu rezultātā katra mikrospora pārvēršas ziedputekšņu graudiņā (putekšņos) – vīrišķā gametofītā. Nobrieduši ziedputekšņu graudi sastāv no divām (veģetatīvām un ģeneratīvām) vai trim (veģetatīvām un divām spermas) šūnām.

Sieviešu gametofīts (embrija maisiņš) veidojas olšūnā, kas atrodas pūtītes olnīcu iekšpusē. Olšūna ir modificēts megasporangijs, ko aizsargā apvalks. Augšpusē ir šaurs kanāls - ziedputekšņu eja. Netālu no putekšņu ejas sāk attīstīties diploīda šūna - megasporocīts (makrosporocīts). Tas sadalās ar mitozi un rada četras haploīdas megasporas. Trīs megasporas drīz tiek iznīcinātas, ceturtā, vistālāk no putekšņu ieejas, attīstās embrija maisiņā. Embrija maisiņš aug. Tās kodols sadalās trīs reizes ar mejozi. Rezultātā veidojas astoņi meitas kodoli. Tie atrodas divās četru grupās: viena pie putekšņu ieejas, otra - pretējā polā. Tad viens kodols stiepjas no katra pola līdz embrija maisiņa centram - tie ir polārie kodoli. Tie var apvienoties, veidojot vienu centrālo kodolu. Pie ziedputekšņu ieejas ir viena olšūna un divas sinerģiskās šūnas. Pretējā polā atrodas antipodālās šūnas, kas piedalās barības vielu nogādāšanā embrija maisiņa šūnām un pēc tam pazūd. Šis astoņu kodolu embrija maisiņš ir nobriedis sievietes gametofīts.

Lielākā daļa augu ražo ziedus. Kā vairojas ziedoši augi? “Veģetatīvi” - jūs atbildēsit, un jums būs taisnība. Tomēr veģetatīvā pavairošanas metode šādos augos nav vienīgā.

Tāpat kā visiem citiem augu organismiem, tiem der seksuālās vairošanās formula “gameta + gameta = zigota”. Šī formula šķiet vienkārša, taču jūs jau zināt, ka tā slēpj ļoti sarežģītus augu dzīves cikla posmus.

Ziedošu augu dzīves cikls? Kā izskatās viņu bezdzimuma paaudze - sporofīts, kur meklēt sporas? Kur atrodas ziedoša auga gametofīts? Kā un kur saplūst gametas?

Mums ir jāatrod atbildes uz šiem jautājumiem, analizējot puķu auga dzīvi. Šim nolūkam izmantosim zīmējumu, tas mums palīdzēs soli pa solim izsekot pazīstamā ķirša attīstības posmiem.

Pavasarī uz ķiršu kokiem parādās ziedi. Apskatīsim ķiršu ziedu. Mēs redzēsim, ka zieda centrā ir spicīte, līdzīga konusam. To ieskauj putekšņlapas. Katrs putekšņlapa sastāv no tieva pavediena, kura galā atrodas putekšņlapa.

Visi notikumi, kas saistīti gan ar šī auga aseksuālo, gan seksuālo pavairošanu, notiek šajos ziedu orgānos. Ir sporangijas, kurās veidojas ķiršu sporas. Ķiršu sporas ir dažāda lieluma: lielas sporas veidojas pūtītes sporānijā, bet mazas – putekšņlapu sporānijā.

Kāda ir pistoles struktūra? Tās augšējā paplašinātā daļa ir stigma, apakšējā sabiezinātā daļa ir olnīca, tās savieno tieva kolonna.

Olnīcas iekšpusē ir dobums, kurā atrodas divas sporangijas. Ziedošajos augos tos sauc par olšūnām. Tur veidojas četras haploīdas šūnas – četras sporas.

Bet tikai viena no šīm sporām dīgst: no tās olnīcas veidojas gametofīts, kas sastāv tikai no septiņām šūnām. Un tikai viena no šīm šūnām ir gameta. Šī ir ola, un gametofītu, uz kura tas veidojas, sauc par sieviešu gametofītu (dīgļu maisiņu).

Kas notiek ķiršu zieda putekšņā? Zem mikroskopa ir skaidri redzams, ka putekšņos ir daudz “maisiņu”. Tās ir arī sporangijas. Viņi ražo nelielas sporas. Katra spora rada vīrišķo gametofītu, kas sastāv tikai no divām šūnām, kuras ieskauj izturīga membrāna. To sauc par ziedputekšņu graudiem. Putekšņā ir daudz putekšņu graudu.

Atveras ziedputekšņu maisiņš, un augam palīgā nāk kukaiņi. Viņi pārnes ziedputekšņus no viena zieda putekšņlapām uz cita zieda stigmu. Tādā veidā notiek ķiršu apputeksnēšana.

Pūstiņas stigma izdala īpašas lipīgas vielas, pie kurām pielīp putekšņu graudi.

Kas notiek ar vīrišķo gametofītu, kas nokļūst uz pūtītes stigmas? Vīriešu gametofīta “darbs” turpinās uz aizspriedumiem. Viena no divām tās šūnām sadalās, veidojot divas vīriešu dzimumšūnas - divas spermas.

Ir zināms, ka apaugļošanai vīriešu un sieviešu dzimumšūnām ir jāsaplūst, un tikai tad parādīsies zigota. Kā var apvienoties divas gametas, ja viena no tām atrodas uz pūtītes stigmas, bet otra atrodas olnīcā?

Vīriešu gametofīta otrā šūna ir “atbildīga” par spermas piegādi olnīcām. Šo šūnu sauc par "caurules šūnu", un tās nosaukums nav nejaušs. Caur pistoles kolonnu sāk augt “caurules šūna”. Tas faktiski veido cauruli, caur kuru pārvietojas sperma. Kad caurule sasniedz embrija maisiņa ieeju, tā plīst un parādās sperma. Viens no tiem saplūst ar olu, veidojot zigotu.

Kas notiek ar otro spermu? Papildus olšūnai sieviešu gametofītam ir vēl viena īpaša šūna - centrālā. Tas atšķiras no visiem citiem ar to, ka tajā ir divi serdeņi. Otrais spermatozoīds saplūst ar to.

Tādējādi pistoles olnīcā notiek uzreiz divas apaugļošanās: viens spermatozoīds saplūst ar olšūnu, veidojot zigotu, otrs spermatozoīds saplūst ar centrālo šūnu. Šo procesu sauc par dubulto apaugļošanu.

Topošā auga embrijs attīstās no zigotas. Kas notiek ar otro apaugļoto šūnu? Tas rada audus, uzglabā tos, tā nosaukums ir endosperma. Pateicoties endospermas vielām, embrijs vispirms izaugs. Iekšējie audi, āda, veidojas no sēklu dīgļa apvalka, kas ieskauj sievišķo gametofītu. Tā veidojas sēkla - daudzšūnu veidojums, ar kura palīdzību ķirsis vairojas.

Kas šajā laikā notiek ar piestu? Olnīca aug, un no tās audiem veidojas auglis, kura iekšpusē slēpjas sēkla.

Tagad ir acīmredzams, ka ziedoša auga dzīves cikls ir līdzīgs papardes dzīves ciklam. Tajā ir arī aseksuālas paaudzes - sporofītu augs ar saknēm un dzinumiem, un seksuālā paaudze - vīriešu un sieviešu gametofīti.

Tomēr atšķirībā no papardes ķiršu gametofīti nav atsevišķi neatkarīgi indivīdi, bet veidojas un dzīvo sporofīta auga ziedos. Vīrišķais gametofīts atrodas ziedputekšņu graudos, bet mātītes gametofīts (embrija maisiņš) atrodas pūtītes olnīcā. Šie gametofīti ir mikroskopiski mazi un nav spējīgi fotosintēzē. Aseksuālā paaudze (sporofīti) apgādā seksuālo paaudzi (gametofītus) ar to, kas tai nepieciešams. barības vielas.

DALĪTIES:

Ziedi ir vislielākā floras grupa. Lielākā daļa krūmu, koku un zāles ir ziedoši augi. Ir vairāki veidi, kā pavairot ziedus. Apskatīsim katru no tiem.

Kā ziedi vairojas apputeksnēšanas ceļā

Apputeksnēšana ir visizplatītākā ziedošu augu pavairošanas metode. Apputeksnēšana galvenokārt notiek ar kukaiņu palīdzību, un noteiktu ziedu apputeksnēšanā ir iesaistīti specifiski kukaiņu veidi. Tādējādi āboliņa ziedus apputeksnē kamenes, bet ģerānijas ziedus apputeksnē spārni.

Pats apputeksnēšanas process notiek šādi: ziedi izdala nektāru, kas ar savu aromātu piesaista kukaiņus. Kamēr kukaiņi savāc nektāru, pie kājiņām pielīp putekšņu graudi, kurus apputeksnētāji daļēji pārnes uz citiem ziediem. Tādā veidā vairošanās notiek apputeksnēšanas ceļā.

Kā seksuālā vairošanās notiek ziedos?

Pēc apputeksnēšanas zieds nokalst un tā ziedlapiņas nokrīt, un šajā vietā parādās auglis ar sēklām. Gatavās sēklas nes vējš, dzīvnieki, putni un cilvēki. Tādā veidā notiek ziedu sēklu vai dzimumtieksmes pavairošana. Tā kā sēklas var nogatavoties visu gadu, šī pavairošanas metode ir visoptimālākā.

Kā notiek ziedu veģetatīvā pavairošana?

Šī ir pavairošanas metode, kurai dārznieki dod priekšroku. Lai to izdarītu, viņi ņem jebkuru auga daļu: sakni, lapu vai stublāju, kas tiek noglabāta barojošā substrātā, kur tā iesakņojas. Populārākā veģetatīvās pavairošanas metode ir pavairošana ar sakņu piesūcekņiem, jo ​​ar to gandrīz vienmēr tiek sasniegts pozitīvs rezultāts.