Оплодотворение у растений: общие сведения
Споры высших споровых растений , как правило, распространяются пассивно воздушными потоками. Изредка они могут незначительно перемещаться за счет гигроскопических движений прикрепленных к ним вытянутых клеток - элатер , как это наблюдается у спор хвощей .
Гаметофит всех высших растений , за исключением голосеменных и цветковых , ведет самостоятельный образ жизни. Для успешного развития спорам достаточно попасть в подходящие природные условия, где они прорастают, образуя гаметофит, на котором формируются архегонии и антеридии .
Оплодотворение у низших и части высших растений , например у папоротникообразных и мхов , происходит благодаря активному, реже пассивному, передвижению гамет в водной среде. Лишь семенные растения не связаны с этим фактором. Мужской гаметофит, редуцированный фактически до одной вегетативной клетки, обычно достигает места расположения женского гаметофита по воздуху, заключенный в пыльцевое зерно . Процесс этот, достигающий у цветковых растений нередко очень высокой специализации, называется опылением .
У голосеменных растений пыльца в подавляющем большинстве случаев разносится ветром. Их семязачатки , открыто расположенные на макроспорофиллах , к этому времени выделяют через микропилярный канал каплю клейкой жидкости. Ее поверхность и улавливает пыльцевые зерна . В дальнейшем микропилярная жидкость поглощается семязачатком и плавающая в ней пыльца втягивается внутрь, где и продолжает свое развитие.
Развитие мужского гаметофита и образование спермиев или сперматозоидов (у части голосеменных) сходно у голосеменных и покрытосеменных растений. Однако в первом случае формирование мужского гаметофита проходит значительно медленнее, так что с момента опыления до оплодотворения проходит 12-14 месяцев. Пыльцевая трубка , прокладывающая себе путь через микропиле , ткань нуцеллуса и шейку архегония , достигает в конце концов яйцеклетки и изливает в нее свое содержимое. При этом ядро одного из спермиев (или сперматозоидов ) сливается с ядром яйцеклетки, образуя диплоидную зиготу, а второе остается функционально пассивным и вскоре отмирает. Женский гаметофит образует специальную питательную запасающую ткань семени - эндосперм (у голосеменных он гаплоидный). Нуцеллус превращается в пленчатую оболочку эндосперма, а интегумент (или интегументы) формирует прочную деревянистую оболочку семени .
Семязачатки покрытосеменных скрыты в полости специфического образования - плодолистика . Мегаспорофилл в этом случае срастается своими сближающимися краями, и семязачатки, лежащие на его внутренней поверхности, оказываются заключенными в полость. Такой видоизмененный мегаспорофилл называется плодолистиком, или карпеллой . Нередко плодолистики срастаются, образуя завязь , которая может быть довольно сложно устроена. Один из участков плодолистика, или завязи, более или менее высоко специализирован и служит для улавливания и прорастания пыльцевых зерен . Это так называемое рыльце . Рыльце может иметь разветвленные доли, улавливающие волоски, и обычно липкую поверхность. Часто оно возвышается на специальном стебельке - столбике . Пыльцевые зерна, тем или иным образом попавшие на поверхность рыльца , прорастают.
При эволюции цветковых растений все большую и большую роль в перенесении пыльцы играли насекомые. Необходимость привлечения насекомых (и мелких птиц) как эффективных переносчиков пыльцы является одной из причин образования цветка.
