Rozmnażanie się roślin nasiennych

Każdy z nas wie jak wygląda jabłko, śliwka czy czereśnia. Ogólnie większość z nas lubi jeść soczyste owoce – ale czy wiemy jak one powstają? Każdy maturzysta przystępując do egzaminu z biologii, musi dobrze opanować procesy rozmnażania roślin, stąd w tym wpisie przedstawię, jak rozmnażają się rośliny okrytonasienne 😊

Nazwa okrytonasienne już od razu podpowiada nam, co jest cechą charakterystyczną tych roślin. Mają one nasiona okryte ścianą powstałą z zalążni. Można nazywać je też okrytozalążkowymi, gdyż ich zalążek jest ukryty, osłonięty od środowiska zewnętrznego. Zawsze postaraj się zrozumieć znaczenie danego słowa, a cała reszta przyjdzie o wiele łatwiej.

Okrytonasienne możemy znaleźć w prawie wszystkich strefach klimatycznych, w dodatku jest ich najwięcej ze wszystkich roślin i prawdziwie nad nimi królują – nie ma bardziej zaawansowanych ewolucyjnie roślin. Podobnie jak u nagonasiennych w ich cyklu życiowym z przemianą pokoleń dominuje sporofit, a organami generatywnymi są kwiaty– jednak dużo większe i kompletnie inne jeżeli chodzi o ich wygląd.

Budowa kwiatu rośliny okrytonasiennej

Wspomniane kwiaty są zwykle obupłciowe. To znaczy, że w jednym organie znajdziemy zarówno męskie pręciki, jak i żeński słupek.

Kwiat jest osadzony na dnie kwiatowym. Płatki, które zazwyczaj są kolorowe i delikatne, tworzą okwiat. Okwiat typowo dzielimy na miłe dla oka płatki korony i podtrzymujące je zielone działki kielicha. Wewnątrz okwiatu znajduje się przynajmniej jeden słupek z kilkoma pręcikami. Są to struktury bezpośrednio uczestniczące w zapłodnieniu.

Żeński słupek powstał ze zrośniętych owocolistków (makrosporofili) i tworzy słupkowie. Na górze rozszerza się w znamię, a schodząc wzdłuż szyjki w głąb kwiatu można tuż przy dnie odnaleźć ukrytą zalążnię z zalążkiem, składającym się z ośrodka (makrosporangium) i dwóch osłonek z okienkiem na szczycie. Już wiesz teraz dokładnie, dlaczego te rośliny to okrytozalążkowe.

Dookoła słupka wyrasta pręcikowie – męskie pręciki (mikrosporofile), mające główki na nitkach. Każda główka ma dwa takie pylniki, a każdy pylnik ma dwa woreczki pyłkowe (mikrosporangia). Jeśli ich dotkniesz, na palcach zostanie jasny drobny proszek – są to haploidalne ziarna pyłku (mikrospory), otoczone podwójnymi ścianami ze sporopoleniną, która chroni je przed niesprzyjającymi warunkami środowiska.

RYS. Budowa jednopiennego kwiatu rośliny okrytonasiennej zapylanej przez zwierzęta.

Gametofit rośliny okrytonasiennej

A co z gametofitem? Podobnie jak u nagonasiennych, jest on silnie zredukowany. Omówmy najpierw gametofit żeński, czyli przedrośle żeńskie.

Gametofit żeński znajduje się w zalążku i jest również nazywany woreczkiem zalążkowym. Ma on siedem komórek i jest ośmiojądrowy. Jak do tego dochodzi? Na samym początku w ośrodku zalążka znajduje się komórka macierzysta makrospor. Przechodzi ona mejozę, w wyniku czego powstają cztery haploidalne makrospory. Trzy z nich degradują, a jedna, która pozostała, przechodzi trzy podziały mitotyczne, co skutkuje powstaniem aż ośmiu jąder w zalążku. Dwa jądra, będące na środku, łączą się w jedno, tworząc diploidalne wtórne jądro woreczka zalążkowego/komórki centralnej. Do rozdzielenia pozostało w takim razie jeszcze sześć jąder. Trzy z nich tuż przy okienku tworzą trójkomórkowy aparat jajowy – odpowiednik rodni, składający się z komórki jajowej i dwóch synergid. Natomiast pozostałe trzy jądra na przeciwległym biegunie tworzą trzy komórki, zwane antypodami. W efekcie na jednym biegunie mamy trzy antypody, na środku jest komórka centralna, a na biegunie przy okienku znajduje się najważniejsza dla rozrodu komórka jajowa z pomocniczymi synergidami. Podsumowując, teraz widać, że jąder jest osiem, ale komórek tylko siedem. W ten sposób mamy już dojrzały miniaturowy gametofit żeński.

RYS. Tworzenie się gametofitu żeńskiego (woreczka zalążkowego) rośliny okrytonasiennej (źródło: Podręcznik Biologia 1, wyd. Operon)

Gametofit męski, czyli przedrośle męskie. Rozwija się on z malutkiego ziarna pyłku, które zawiera komórkę wegetatywną i komórkę generatywną. Z komórki generatywnej powstaną dwie nieruchome komórki plemnikowe, a z komórki wegetatywnej wyrośnie w swoim czasie długa łagiewka pyłkowa. To dzięki łagiewce pyłkowej komórki plemnikowe będą mogły dotrzeć do ukrytego głęboko zalążka.

RYS. Budowa gametofitu męskiego (ziarna pyłku) rośliny okrytonasiennej (źródło: Biologia, A. Czubaja, wyd. PWRiL)

Cykl rozwojowy rośliny okrytonasiennej

Połączmy teraz opisane stadia w cały cykl życiowy. Kiedy zakwita dojrzały sporofit rośliny okrytonasiennej, w obupłciowym kwiecie rozpoczyna się proces, który doprowadzi do rozrodu. Wewnątrz woreczków pyłkowych pręcików powstają ziarna pyłku, a wewnątrz zalążni – zalążki. W odpowiednim czasie następuje zapylenie, czyli przeniesienie dojrzałego ziarna pyłku na znamię słupka. Pamiętaj, że to nie jest jeszcze zapłodnienie! Ziarno pyłku zaczyna wtedy wytwarzać długą łagiewkę pyłkową, która wrasta wzdłuż szyjki słupka aż trafi do okienka zalążka.

Widzisz więc, że komórka jajowa jest tutaj nieźle schowana. Komórki plemnikowe są transportowane wzdłuż łagiewki pyłkowej, dzięki temu mogą trafić wprost na zalążek. I w tym momencie odbywa się bardzo ważny proces, który koniecznie musisz znać – dochodzi do podwójnego zapłodnienia. To znaczy, że jedna komórka plemnikowa połączy się z komórką jajową dając diploidalną zygotę, a druga dotrze do diploidalnej komórki centralnej, dając początek triploidalnemu bielmu wtórnemu – tkance odżywczej.  I tak z zalążka powstaje nasienie – z zarodkiem, bielmem wtórnym oraz łupiną nasienną, która powstaje ze zrastających się dwóch osłonek zalążka. A z zalążni powstaje owocnia, która otoczy to nasienie. Jeżeli taki owoc spadnie na glebę, i warunki będą sprzyjające, to nasienie wykiełkuje, dając nowy dorodny sporofit. W ten sposób cały cykl się zamknie.

RYS. Cykl rozwojowy rośliny okrytonasiennej (źródło: Biologia, wyd.WSiP)

Teraz jedząc jabłko czy soczystą śliwkę, będziesz wiedzieć, jak powstał ten owoc . Jak widzisz całe to rozmnażanie nie jest wcale takie trudne. Mam nadzieję, że udało mi się przybliżyć to zagadnienie w taki sposób, że nauka innych zagadnień związanych z roślinami nie będzie Cię już przerażała, a może nawet sprawi Ci przyjemność 😊

Pozdrawiam i życzę powodzenia w dalszej nauce zagadnień botanicznych.

Pozdrawiam gorąco,
Ania

Nazywam się Ania Gajos i od 6 lat współtworzę Powtórkę z biologii. Z wykształcenia jestem nauczycielem biologii i pomagam uczniom w przygotowaniach do matury z biologii. Z moich lekcji online skorzystały już tysiące osób i dziś możesz spotkać ich na uczelniach zarówno w Polsce jak i za granicą 😉 Jeśli więc chcesz nauczyć się biologii i dobrze przygotować do matury to zapraszam do skorzystania z moich lekcji.

Zobacz inne artykuły z tego numeru