Половое размножение растений
При половом размножении новая диплоидная особь образуется из диплоидной клетки - зиготы , возникающей при слиянии (копуляции) двух гаплоидных клеток, называемых гаметами . В простейшем случае у некоторых одноклеточных водорослей , лишенных твердой оболочки, при половом процессе сливаются целые организмы, выступающие в роли гамет. Такой половой процесс, при котором сливающиеся клетки неотличимы друг от друга и являются самостоятельными организмами, называется хологамией . Диплоидная зигота в этом случае обычно сразу же делится мейотически с образованием 4 дочерних гаплоидных одноклеточных организмов. В зависимости от размера и подвижности гамет, наряду с хологамией, различают несколько типов полового процесса, показанных на рисунке 74 .
В том случае, когда гаметы, образующиеся в гаметангиях, одинаковы по форме и размеру, а их попарное слияние основано лишь на физиологическом различии, половой процесс называют изогамным . Изогамия встречается у некоторых водорослей и у очень немногих грибов. Разновидностью изогамии является конъюгация , встречающаяся у некоторых (например, базидальных) грибов и нитчатых водорослей. При конъюгации растений отдельные гаплоидные клетки параллельно лежащих нитевидных талломов попарно посылают навстречу друг другу выросты, соединящие их трубкой. По этой трубке содержимое одной из клеток перетекает и соединяется с содержимым второй конъюгирующей клетки, которая превращается в диплоидную зиготу. Этот процесс принципиально отличается от конъюгации бактерий , когда происходит лишь частичный обмен генетической информацией конъюгирующих особей. Если подвижные гаметы резко различаются по величине, то их слияние происходит при гетерогамном половом процессе. У некоторых грибов (оомицетов), водорослей и у всех высших растений половой процесс - оогамный . При оогамной форме полового процесса женская гамета, называемая яйцеклеткой , неподвижна, лишена жгутиков, имеет крупные размеры и большой запас питательных веществ. Мужская гамета, называемая в этом случае сперматозоидом , - маленькая, подвижная, со жгутиком или без него (тогда она называется спермием ). Для сперматозоидов и спермиев характерно крупное ядро и очень небольшое количество цитоплазмы. Если у водорослей и грибов встречаются все типы полового процесса, то у высших растений встречается только оогамия .
Неподвижная яйцеклетка образуется при оогамии в гаметангии, называемом либо оогонием (у водорослей и некоторых грибов ), либо архегонием (у мхов , папоротникообразных и голосеменных ), либо зародышевым мешком , расположенным в семязачатке (у цветковых растений ). Оогоний обычно состоит из одной клетки, реже, например у харовых водорослей, он многоклеточный. Архегоний и зародышевый мешок являются всегда многоклеточными образованиями, в которых женская гамета, или яйцеклетка, окружена стерильными клетками гаметофита или спорофита , несущими защитную функцию.
Сперматозоиды у споровых растений образуются в гаметангиях, называемых антеридиями . Антеридии - это одноклеточные или, у высших споровых растений, многоклеточные мужские половые органы, имеющие в различных систематических группах разнообразное строение. Сперматозоиды, созревшие в антеридиях , могут достичь яйцеклетки только в капельно- жидкой среде. Наличие воды однозначно необходимо для успешного процесса оплодотворения у всех групп растительных организмов, за исключением семенных растений.
У семенных же растений микроспоры образуют крайне упрощенный микроскопический гаметофит , который окружен специальной оболочкой и называется пыльцевым зерном . Пыльцевые зерна, или пыльца , переносятся к месту развития яйцеклетки ветром, насекомыми или другими агентами. Здесь гаметофит образует длинный отросток, по которому мужские гаметы - спермии или сперматозоиды (у части голосеменных ) достигают яйцеклетки без обязательного наличия внешней водной среды, что дает этим растениям очевидные адаптивные преимущества.
