Двойното торене е необходимо, за да могат цъфтящите растения да пуснат семена. При голосеменните процесът на образуване на семена протича малко по-различно. В резултат на еволюцията покритосеменните от флората, след като са придобили механизма на двойно оплождане, са получили някои предимства пред други видове растителност.

Ползи от двойното торене

Двойното оплождане при растенията възниква по време на еволюционния процес и им осигурява няколко предимства наведнъж.Цъфтящите видове получиха възможност да формират хранителния резерв на ембриона в най-ранните етапи от неговото развитие. Докато голосеменните използват голямо количество ресурси за този процес, яйцеклетките нямат запас от хранителни вещества.

При двойно оплождане триплоидният ендосперм се развива по-бързо и се развива само ако се е образувал семенният ембрион. При голосеменните процесът е съвсем различен, те изразходват ресурси за изграждане на ендосперма дори когато ембрионът отсъства.

Двойно оплождане при покритосеменни

В процеса на оплождане на цъфтящи (покритосеменни) растения участва женски гаметофит, състоящ се от ембрионална торбичка, разположена в плодника, и мъжки гаметофит - прашец, образуван в прашника.

Образуване на мъжки гамети

Градивният материал за мъжкия гаметофит са стволови клетки, които започват да се делят и образуват хаплоидни микроспори. По-късно микроспорите се трансформират в поленови зърна. Отгоре такова зърно е покрито с двойна обвивка, която го предпазва от външни влияния.

Вегетативни и генеративни клетки са затворени вътре. Прашецът най-накрая узрява в прашниците по времето, когато цветята цъфтят. На последния етап обвивката на поленовата камера се разкъсва, прашецът се разпръсква.

Образуване на женски гамети

Образуването на женски гамети става в плодника. Тук се образуват яйцеклетки, чийто брой варира при различните растения. Образуването на яйцеклетката възниква от израстъците на стената на яйчника. Вътре в яйцеклетката се образува хаплоидна мегаспора и 3 насочени тела, които по-късно умират.

Чрез процеса на делене на ядрото на мегаспората се получава образуването на ембрионалната торбичка. Зрелият женски гаметофит е образувание, състоящо се от 6 хаплоидни клетки и 1 диплоидна.

Процес на опрашване

По време на опрашването прашецът се пренася по един или друг начин върху близалцето на плодника.Според начина на опрашване растенията се делят на 2 групи. При самоопрашващите се видове опрашването става с прашец от едно и също цвете. Кръстосаното опрашване включва прехвърляне на поленови зърна от една отворена пъпка в друга.

Опрашването на цветята се подпомага от вятъра, прашецът може да се пренася от насекоми и животни. При отглеждане на култивирани растения понякога се налага опрашването да се извършва изкуствено.

Поредица от двойно оплождане

Женските и мъжките гаметофити участват в производството на ензими и хормони, необходими за оплождането. Близалцето на плодника съдържа аминокиселината триптофан, а прашецът съдържа ензим, който го превръща в растежния хормон ауксин. Когато прашецът попадне върху плодника, се задействат процеси за насърчаване на покълването на прашеца, което води до образуването на поленова тръба.

Следващата последователност е:

    Генеративната клетка се дели, за да образува два сперматозоида.
  1. Сперматозоидите се движат по образувалата се поленова тръба постепенно, в процеса на нейното израстване.
  2. Диаметърът на тръбата се увеличава от стигмата към яйчника.
  3. Стигайки до яйчника, поленовата тръба прониква в яйцеклетката и след това в ембрионалния сак.
  4. След това главата на поленовата тръба се счупва, освобождавайки сперма в ембрионалния сак.
  5. Единият сперматозоид се слива с яйцеклетката, а другият с централната диплоидна клетка на ембрионалния сак.

В бъдеще тези клетъчни образувания участват във формирането на семето.

Едновременно с оплождането се извършва синтез на ауксин в тъканите, което води до растеж на яйчника и по-нататъшно образуване на плодове и семена. Периодът между опрашването и оплождането може да варира от 15 минути до няколко часа, дни и дори месеци. Процесът на двойно оплождане е открит и описан подробно от руския ботаник С.Г. Навашин.

Покритосеменните са най-голямата група. Тяхната отличителна черта е наличието на перикарп около семената. Според класификацията покритосеменните се делят на едносемеделни и двусемеделни. Примери за такива растения са лилии, зърнени култури, нощници, кръстоцветни, розоцветни, бобови растения, Asteraceae.

Без двойно оплождане при голосеменните

Групата на голосеменните включва малък брой видове. Те получиха префикса holo-, защото семената се образуват в яйцеклетки, разположени на повърхността, а не скрити. Голосеменните растения нямат затворени съдове за семена. Тази група включва иглолистни дървета и храсти (смърч, туя, бор, хвойна).

Голосеменните не се характеризират с двойно оплождане. Процесът на опрашване в този случай се извършва изключително с помощта на вятъра.Това се предшества от образуването на мъжки и женски шишарки върху растението. Яйцеклетките узряват върху женските шишарки, а върху мъжките шишарки се образуват поленови торбички, в които зрее прашецът.

След като поленовите зърна ударят женския конус заедно с вятъра, настъпва опрашване. Люспите се слепват със смола и се затварят. Процесът на узряване на спермата отнема около година. В резултат на това единият от тях ще се слее с яйцето, а другият ще умре. След около 1,5 години шишарката променя цвета си и става твърда, след което се отваря, освобождавайки семена. Отнема 2-3 години от момента на опрашване до момента на загуба на семена.

С помощта на механизма на двойното оплождане природата е подобрила процеса на размножаване на цъфтящи растения, като го е направила възможно най-бърз. Голосеменните са на по-нисък еволюционен етап, при тях процесът на образуване на семена е много по-бавен.

Категория:

Дърветата