Цикл розвитку папороті щитника чоловічого

У циклі розвитку папороті переважає спорофіт. Дорослий багаторічний спорофит (рослина з диплоїдним набором хромосом) являє собою кореневище, закріплене в грунті додатковим корінням. З бруньок кореневища навесні на поверхню грунту виходять спороносні листя - вайи. З нижнього боку, яких розташовуються спорангії, зібрані групами всоруси. закриті спеціальним захисним покривальцем -індузіем. У спорангіях відбувається формування суперечка з клітин спорогенной тканини, в результаті редукційного поділу мейозом. Спорангии в своїй будові мають ніжки, і в оболонці кожного з них знаходиться ряд спеціалізованих клітин з нерівномірно потовщеними стінками-механічний поясок (анулюс). При дозріванні спор клітини механічного паска обезвоживаются першими, що призводить до їх деформації і різкого вивертання (розкриття) спорангия навиворіт з катапультуванням суперечка. Спори в сприятливих умовах проростають в протонему, яка пізніше розростається до плоского серцеподібного фотосинтезуючого заростка - двостатевого гаметофіту. З нижнього боку гаметофіту знаходяться Ризоїди, якими він кріпиться до грунту, антеридии і архегонії. Антеридії виникають раніше, ближче до гострого краю серцеподібного заростка, а архегонии пізніше ближче до виїмки заростковой пластинки. Різниця в часі формування двох типів гаметангиев сприяє перехресному заплідненню папоротей. Для переміщення многожгутікових сперматозоїдів з антеридиев до яйцеклітин в архегониях необхідна вода, яка накопичується з нижньої сторони таллома заростка після дощу або роси. Після статевого процесу з заплідненої яйцеклітини розвивається зародок - маленький спорофит, який на перших етапах розвитку харчується за рахунок гаметофіту, а після вкорінення переходить на автотрофне харчування стаючи незалежним організмом. До цього часу гаметофит відмирає.

Цикл розвитку голонасінних рослин на прикладі сосни звичайної

В життєвому циклі сосни звичайної та всіх голонасінних дорослі рослі рослини представлені спорофітом - диплоїдним (2n) поколінням. Сосна звичайна відноситься до деревної життєвої формі рослин, яка розвивається з насінного зародка і складається з кореня - кореневої системи і втечі - надземної системи вегетативних пагонів: стовбура, гілок, листя і генеративних пагонів чоловічих і жіночих шишок.

Коренева система сосни звичайної стрижнева, довжиною до 20-30 м, утворена головним коренем розгалуженим в бічні. Коріння сосни можуть вступати в симбіоз (взаємовигідне співіснування) з міцелієм (тілом) грибів, наприклад маслюків, створюючи мікоризу (грібокорень). Гіфи (вирости міцелію) обплітають коріння сосни від кінчиків до зони всмоктування і проникають всередину, підключаючись до провідних пучків. Поглинаючи органічні речовини з рослини, гриб поставляє в рослину воду з мінеральними речовинами.

Одеревів вертикальний стебло сосни - стовбур, досягає у висоту до 30-40 м, має розвинену у верхній частині Мутовчатое систему бічних гілок - подовжених пагонів. Подовжені пагони покриті сидячими, спірально розташованими бурими лускоподібними листочками. Закінчуються подовжені пагони яйцевидним, конусоподібними, коричневими нирками, покриті смолою. У пазухах лускоподібний листочків розвиваються укорочені пагони, з яких росте по два листки - хвоинки. Пара листя сосни звичайної, довжиною - 3-8 см, товщиною - 1,5-2 мм, при підставі покриті піхвою, функціонує (живе) 3-5 років і обпадає разом з укороченим пагоном.

Чоловічі шишки - спороносні колоски (стробіли), утворюються навесні біля основи молодих видовжених пагонів. Вони зібрані на загальній осі. Кожна окрема шишка довжиною - 8-12 мм, жовтого або рожевого кольору, складається з короткого стрижня (осі), на якому спірально розташовані скорочені спороносні листя - мікроспорофілли. З нижнього боку мікроспорофіллов розташовані по два мікроспорангія. У мікроспорангіях - пилкових камерах, в результаті мейозу (редукційного поділу) з диплоїдних клітин спорогенной тканини утворюються гаплоїдні мікроспори. Клітка мікроспори має подвійну оболонку: зовнішню, товсту -екзіну і внутрішню, тонку -інтіну. У двох місцях Екзіна зростається з інтіна, утворюючи здуття - повітряні мішки. Клітка мікроспори через деякий час після формування двічі ділиться митозом, утворюючи чотири гаплоїдні клітини: вегетативну, генеративную (антірідіальную) і дві проталіальние клітини. Проталіальние клітини є резервними, тому відстаючи через деякий час в зростанні, віддають свій ресурс на розвиток генеративної і вегетативної клітин, швидко дегенерують і зникають. Таким чином утворюється четирехклеточний чоловічий гаметофіт оточений подвійною оболонкою мікроспори - пилок.

Жіночі шишки з'являються на верхівках видовжених пагонів поодиноко або групою по 2-3 шт. Довжиною - 3-7 см, конусоподібні, симетричні. Складаються з стрижня (осі), на якому спірально розташовані мегаспорофілли - жіночі спороносні листя. Кожен мегаспорофілли включає в себе розташовану зверху маленьку покривну луску і велику насіннєву луску під нею. З верхнього боку насіннєвої луски, у її підстави, знаходяться два насіннєвих зачатків, прикриті покровной лускою. Насіннєвий зачаток є магаспорогенную тканину - нуцелуса, покритий покривною тканиною - інтігументом. На верхівці насінного зачатка зверненого до осі шишки в інтігументе залишається отвір - пилковхід (микропиле).

До моменту завершення формування жіночого гаметофіта і проникнення в нього пилкової трубки, генеративних клітина, в середині вегетативної клітини (пилкової трубки), ділиться на дві дочірні - стерильну клітку (клітку-ніжку) ісперматогенную клітку (клітину тіла). Після чого сперматогенний клітина ділиться на дваспермія. Вегетативна клітина з двома спермиями в середині є повністю розвинений чоловічий гаметофіт. Перейнявшись в архегоний і досягнувши яйцеклітини, вегетативна клітина (пилкова трубка) лопається, і один з сперміїв зливається з яйцеклітиною, формуючи зиготу, інший спермий гине (дегенерує). Процес запліднення відбувається приблизно на 13-15 місяць після запилення. Зазвичай запліднюються і починають розвиватися в зародки запліднені яйцеклітини (зиготи) всіх архегониев (поліембріологія), однак, як правило тільки один зародок формується повністю. На ранній стадії ембріогенезу з зиготи шляхом ділення клітин, утворюється предзародок, який формує в базальної частини архегония чотири чотириярусні колони клітин. Всі чотири апікальні (верхівкові) клітини колон (тобто найбільш віддаленого від мікропілярного кінця семязачатка) починають розвиватися в зародки. Одночасно чотири клітини наступного ряду - клітини суспензорій (під-вагомі) сильно витягуються і проштовхують чотири несформованих зародка в глиб жіночого гаметофіту. Але тільки один із зародків розвивається повністю.