Размножение и развитие растений

Определения и обозначения

Размножение растений — образование новых растений, благодаря которому виды сохраняются и распространяются. Новые растения сменяют старые, а семена и другие части растений помогают им появляться на новых местах. Поэтому размножение важно и для продолжения жизни вида, и для его расселения.

Опыление — перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Пыльца может попасть туда благодаря насекомым, ветру и другим факторам. Опыление нужно, чтобы мужские половые клетки из пыльцы могли приблизиться к семязачатку.

Оплодотворение — слияние мужской половой клетки из пыльцы с женской клеткой в семязачатке. После этого начинает развиваться зародыш — зачаток нового растения. Оплодотворение показывает, что пыльца не просто оказалась на цветке, а участвовала в образовании нового организма.

Вегетативное размножение — появление нового растения из части материнского растения, например из клубня, луковицы, корня или побега. Эта часть способна дать начало побегам и корням нового растения. Такой способ помогает размножать растения без образования семян.

Как это устроено

Цветок служит органом размножения у многих растений. В тычинках образуется пыльца, содержащая мужские половые клетки, а в пестике находятся семязачатки с женскими клетками. Части цветка выполняют разные задачи: тычинки создают пыльцу, а пестик принимает её и содержит то, из чего после оплодотворения могут развиться семена.

Сначала происходит опыление: пыльца попадает с тычинки на рыльце пестика. Её могут перенести насекомые, которые посещают цветы, или ветер, подхватывающий лёгкие пылинки. Затем пыльца прорастает, и мужская половая клетка достигает семязачатка. Там она сливается с женской клеткой — это оплодотворение, после которого начинает развиваться зародыш.

Из оплодотворённого семязачатка образуется семя, внутри которого развивается зародыш. Завязь пестика превращается в плод, который окружает семена и защищает их от повреждений и высыхания. Плоды и семена могут распространяться разными способами: их переносят ветер и животные, а некоторые растения рассеивают семена самостоятельно. Так потомство оказывается дальше от материнского растения и получает место для роста.

Когда семя прорастает, зародыш начинает расти и превращается в проросток. Для этого ему обычно нужны вода, тепло и воздух: вода запускает процессы роста, подходящая температура помогает им идти, а воздух необходим для дыхания. Если одного из этих условий не хватает, прорастание может не начаться. Свет нужен не всем семенам на начальном этапе, потому что сначала зародыш использует запас питательных веществ внутри семени.

Растение может вырасти не только из семени, но и из части материнского растения. Картофель размножают клубнями, лук — луковицами, землянику — усами, а некоторые растения — черенками, то есть отделёнными частями побега. Это вегетативное размножение: новое растение развивается из части уже существующего. При размножении семенами оно начинается с зародыша в семени, а при вегетативном — с части материнского растения.

Способы размножения растений

Сравни способы по тому, какая часть растения участвует в размножении и что из неё появляется. Таблица помогает увидеть, что семенное и вегетативное размножение различаются началом развития нового растения. Примеры подсказывают, к какому способу относится знакомое растение.

Разбор задач

Условие: ученик увидел, как пчела перелетела с одного цветка на другой. Объясни, какое событие могло произойти и что может последовать за ним. Нужно связать движение пчелы с тем, что происходит в цветках, а затем восстановить возможное продолжение событий.

1. На первом цветке пыльца могла прилипнуть к телу пчелы.
2. На другом цветке пыльца могла попасть на рыльце пестика; это перенос пыльцы, то есть опыление.
3. После опыления в семязачатке может произойти оплодотворение, а затем начнут развиваться семя и плод.

Ответ: пчела могла перенести пыльцу с одного цветка на другой и тем самым опылить его. Если опыление приведёт к оплодотворению, из семязачатков могут развиться семена, а из завязи — плод. Сам перелёт пчелы ещё не доказывает, что оплодотворение обязательно произошло.

Условие: из семени фасоли появилось молодое растение. Расположи по порядку основные события от образования семени до появления проростка. Важно не перепутать образование семени с его прорастанием: это разные этапы развития растения.

1. После оплодотворения образуется семя, внутри которого находится зародыш.
2. Когда появляются подходящие условия, семя поглощает воду и зародыш начинает расти.
3. Появляется проросток, который продолжает развиваться в молодое растение.

Ответ: образование семени → прорастание зародыша → рост проростка. Для прорастания обычно нужны вода, тепло и воздух. Значит, появление молодого растения — результат развития зародыша, а не отдельное событие, происходящее сразу после образования семени.

Условие: садовод посадил клубень картофеля, а рядом посеял семена фасоли. Объясни, чем различаются способы появления новых растений и почему молодые растения картофеля похожи на материнское. Сравни, что именно начинает развитие в каждом случае.

1. У картофеля новое растение развивается из клубня — части материнского растения; это вегетативное размножение.
2. У фасоли новое растение развивается из зародыша, находящегося в семени; это размножение семенами.
3. Клубень несёт особенности материнского растения, поэтому выросший из него картофель обычно на него похож.

Ответ: картофель появляется из клубня, а фасоль — из семени. В первом случае началом нового растения служит часть материнского растения, во втором — зародыш в семени. Поэтому картофельное растение обычно похоже на материнское; при размножении семенами потомство может отличаться от родительского.

Типичные ошибки

Считать опыление и оплодотворение одним событием — ошибка: опыление означает перенос пыльцы, а оплодотворение — слияние половых клеток. Их часто путают, потому что одно может следовать за другим. Проверь себя вопросами «Что перемещается?» и «Что с чем сливается?».

Говорить, что плод развивается из семени, неверно: плод образуется из завязи пестика, а семена — из семязачатков. Ошибка возникает из-за того, что плод и семена часто рассматривают вместе. Чтобы проверить ответ, назови отдельно, откуда берётся плод и откуда берётся каждое семя.

Считать, что для прорастания достаточно света, тоже неверно. Обычно семени нужны вода, тепло и воздух, а свет на начальном этапе нужен не всем семенам; его путают с условиями дальнейшего роста растения. Проверь себя: перечисли условия прорастания отдельно и не добавляй свет как обязательный для всех семян.

Называть размножение клубнем или луковицей размножением семенами — ошибка. Клубень и луковица являются частями растения, поэтому такое размножение называют вегетативным. Если сомневаешься, выясни, что начинает развитие: семя с зародышем или часть материнского растения.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в размножении цветковых растений, нужно знать основные части цветка и уметь различать корень, стебель и лист. Эти знания помогают понять, где образуются пыльца и семязачатки, а также какие части растения могут участвовать в вегетативном размножении. Поэтому сначала полезно представить строение растения и цветка.

Тема связана с жизненными циклами растений: появление семени, прорастание и рост — этапы развития нового растения. Распространение семян помогает растениям заселять новые места, а особенности плодов и семян связаны с приспособлением к среде. Например, форма и строение могут помогать семени переноситься ветром или животными.

Что запомнить

• Цветок участвует в размножении многих растений.
• Опыление — перенос пыльцы на рыльце пестика.
• После опыления может произойти оплодотворение.
• Из семязачатка развивается семя, из завязи — плод.
• Для прорастания семени обычно нужны вода, тепло и воздух.
• Растения размножаются семенами и вегетативными частями.