Способы размножения растений

Определения и обозначения

Размножение растений — увеличение числа особей и появление новых растений того же вида. Оно позволяет виду сохраняться, даже если отдельные растения стареют или погибают. Благодаря размножению растения могут занимать новые места, где для их роста есть подходящие условия.

Семенное размножение — образование нового растения из семени, возникшего после цветения и оплодотворения. В семени находится зародыш — зачаток будущего растения. Это определение помогает отличать семенное размножение от появления растения из клубня или другой части материнского растения.

Вегетативное размножение — появление нового растения из части материнского растения или его вегетативного органа. К таким органам и частям относятся, например, луковицы, клубни, корневища, черенки и усы. Термин нужен, чтобы объединить способы, при которых новое растение развивается не из семени.

Спорообразование — размножение с помощью спор, из которых при благоприятных условиях развивается новое растение. Споры — обычно очень мелкие клетки, способные дать начало растению без образования семени. Это понятие помогает объяснить размножение мхов и папоротников, у которых семена не образуются.

Как это устроено

Растениям необходимо размножаться, потому что продолжительность жизни отдельной особи ограничена. Если бы погибшие растения не сменялись новыми, со временем вид исчез бы. Размножение обеспечивает появление потомства, а распространение семян, спор или частей растения помогает ему занимать новые участки. Так сохраняется не отдельное растение, а его вид.

У цветкового растения после опыления пыльца помогает мужским половым клеткам достичь яйцеклетки в цветке, а затем происходит оплодотворение — слияние половых клеток. Из оплодотворённой яйцеклетки развивается зародыш, а семязачаток превращается в семя. У многих растений одновременно с семенем формируется плод, который защищает его и помогает распространению. Когда семя попадает в подходящие условия, оно прорастает: зародыш начинает расти и постепенно становится самостоятельным растением.

При вегетативном размножении новая особь возникает из органа или части материнского растения, способных продолжать рост. У картофеля на клубне есть почки — «глазки», из которых появляются побеги; луковица лука содержит укороченный стебель и запасающие листья. Корневище растёт под землёй и образует новые побеги, а земляника выпускает усы, на которых укореняются молодые растения. Черенок — отделённый побег или часть стебля — при подходящих условиях тоже может укорениться.

Споры отличаются от семян способом образования и строением. Семя возникает после оплодотворения и содержит зародыш, а спора обычно представляет собой одну клетку и образуется без оплодотворения. В благоприятной влажной среде спора прорастает, но путь развития растения из неё может включать несколько этапов. Спорами размножаются мхи и папоротники; они не образуют семян, хотя у папоротников есть корни, стебли и листья.

При семенном размножении потомок получает наследственные признаки от родительских растений, поэтому может отличаться от каждого из них. Такое разнообразие помогает некоторым растениям приспосабливаться к изменениям среды. При вегетативном размножении новое растение развивается из клеток одного материнского растения, поэтому обычно сохраняет его признаки. Однако условия роста — свет, вода и питание — могут сделать растения внешне немного разными.

Основные способы размножения растений

Чтобы пользоваться таблицей, сначала найдите, из чего появляется новое растение, а затем определите способ размножения. Примеры помогают проверить свой выбор, а последний столбец показывает, чем способ полезен человеку. Сходство потомства с материнским растением обычно особенно заметно при вегетативном размножении.

Разбор задач

Задача 1. Определите способ размножения картофеля клубнями, лука луковицами и земляники усами. Нужно понять, являются ли перечисленные органы семенами или частями материнского растения. Затем сопоставьте каждый орган с тем, что из него вырастает. Так можно обосновать ответ, а не просто назвать способ.

1. Клубень картофеля — подземный побег с почками, из которых появляются новые побеги.
2. Луковица лука — орган растения, из которого развивается новый побег.
3. Усы земляники — побеги, на которых формируются укореняющиеся молодые растения.

Во всех трёх случаях новое растение возникает из части материнского растения, а не из семени. Ответ: картофель клубнями, лук луковицами и земляника усами размножаются вегетативно.

Задача 2. Объясните последовательность появления нового растения из семени цветкового растения. Чтобы не перепутать этапы, начните с цветка и проследите, что происходит после оплодотворения. Затем назовите условие, необходимое для прорастания. Ответ должен показывать связь семени с будущим растением.

1. После опыления в цветке происходит оплодотворение — слияние половых клеток.
2. Из оплодотворённой яйцеклетки развивается зародыш, а семязачаток превращается в семя; у многих растений образуется и плод.
3. Попав в подходящие условия, семя прорастает: зародыш растёт и формирует новое растение.

Ответ: цветение и оплодотворение приводят к образованию семени с зародышем, а при достатке подходящих условий семя прорастает. Для прорастания обычно необходимы вода, воздух и подходящая температура. Так семенное размножение связывает цветок с появлением нового растения.

Задача 3. Распределите папоротник, горох, картофель, мох и землянику по способам размножения и обоснуйте выбор. Сначала вспомните, какое растение образует семена, а какое — споры. Затем для вегетативных примеров найдите часть, из которой появляется молодое растение. Такая проверка не даёт принять клубень или ус за семя.

1. Горох образует семена после цветения и оплодотворения, поэтому это семенное размножение.
2. Картофель даёт новые растения из клубней, а земляника — из усов; оба примера относятся к вегетативному размножению.
3. Папоротник и мох размножаются спорами, поэтому их относят к спорообразованию.

Ответ: горох — семенами; картофель — клубнями; земляника — усами; папоротник и мох — спорами. В условии важно различать сам способ и орган размножения: клубень и ус помогают растению размножаться, но семенами не являются. В жизни один вид может использовать больше одного способа размножения.

Типичные ошибки

Ошибка — считать клубень, луковицу или ус семенем. Их так называют из-за того, что из них вырастает новое растение, но это части материнского растения, а не семена с зародышем. Проверьте себя: если новое растение появляется из клубня, луковицы или уса, речь идёт о вегетативном размножении.

Ошибка — путать спору с семенем. Спора обычно одноклеточна и образуется без оплодотворения, тогда как семя возникает после оплодотворения и содержит зародыш. Чтобы проверить ответ, спросите себя, есть ли у структуры зародыш и как она образовалась.

Ошибка — утверждать, что каждый вид растений размножается только одним способом. У некоторых видов возможно сочетание способов: например, растение может образовывать семена и одновременно распространяться частями. Не делайте вывод о единственном способе по одному примеру; уточняйте, о каком именно процессе говорится.

Ошибка — считать, что потомство при любом размножении полностью отличается от материнского растения. При семенном размножении потомки могут различаться, а при вегетативном признаки обычно сохраняются, потому что новое растение развивается из частей одного родителя. Проверьте себя, определив, возникло ли потомство из семени или из части растения.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в размножении, нужно знать строение цветкового растения и различать его вегетативные органы. Также полезно понимать разницу между семенем и плодом: семя содержит зародыш, а плод у многих растений защищает семена и помогает им распространяться. Эти знания помогают проследить, откуда возникает новое растение.

Тема связана с изучением жизненных циклов растений, цветения, опыления и образования плодов. Знание этих процессов позволяет объяснить, как цветок участвует в появлении семени и почему после цветения могут образоваться плоды. Позже те же понятия помогут сравнивать этапы жизни разных растений.

На практике человек выбирает способ выращивания с учётом растения и цели. Культуры можно получать из семян, а некоторые виды — из черенков, клубней, луковиц или усов. Например, картофель обычно сажают клубнями, а землянику размножают усами.

Что запомнить

• Размножение обеспечивает появление новых растений и сохранение вида.
• Основные способы размножения растений — семенное и вегетативное; также существует размножение спорами.
• При семенном размножении новое растение развивается из семени.
• При вегетативном размножении новое растение возникает из части материнского растения.
• Папоротники и мхи размножаются спорами.
• Вегетативное потомство обычно сохраняет признаки материнского растения.
• Человек использует разные способы размножения для выращивания растений.