Вопрос №99. Жизненный цикл голосеменных на примере Сосны обыкновенной.
отдел: Хвойные - Pinophyta
класс: Хвойные - Pinopsida
порядок: Сосновые - Pinales
семейство: Сосновые - Pinaceae
род: Сосна – Pinus
вид: сосна обыкновенная - Pinussylvestris
Растение является однодомным.
Мужская шишка имеет ось, на которой снизу доверху по окружности сидят микроспорофиллы. На нижней стороне каждый имеет 2 микроспорангия, в которых развиваются микроспоры.
Микроспора прорастает еще в микроспорангии. При делении ее ядра образуется одна антеридиальная клетка и одна вегетативная:
вегетативная клетка отмирает;
антеридиальная образует базальную и сперматогенную (генеративную) клетку, дающую два спермия.
После образования этих двух клеток микроспорангий вскрывается, и пыльца разносится ветром.
Женские шишки возникают на верхушках молодых побегов. На оси шишки расположены два рода чешуй:
наружные бесплодные, (кроющими чешуями)
внутренние семенные, (на верхней стороне которых в основании расположены две семяпочки (мегаспорангии)).
Кроющая чешуя есть стерилизованный мегаспорофилл.
Семяпочка состоит из нуцеллуса и покровов (интегументов). На верхушке семяпочки находится пыльцевход.
Обычно одна из клеток нуцеллуса становится материнской клеткой мегаспор. Она делится с редукцией хромосом на 4 мегаспоры, 3 верхние дегенерируют, одна сохраняется.
Прорастая, мегаспора дает женский многоклеточный заросток - эндосперм.
На стороне заростка, обращенной к пыльцеходу, образуются два архегония, в каждом поляризуется одна крупная яйцеклетка и 2-4 маленькие шейковые клетки.
Попав через пыльцевход на нуцеллус семяпочки, пыльца долгое время (год) остается в состоянии покоя, прилипая к нему. Через год прорастает.
Базальная клетка образует пыльцевую трубку, которая внедряется в нуцеллус и растет в его ткани.
Антеридиальная делится на 2:
генеративную
базальную.
Базальная попадает в трубку и предоставляет среду для продвижения генеративной, которая дает два спермия (не сперматозоида).
Пыльцевая трубка доносит их до архегониев, лопается и один спермий проникает к яйцеклетке и оплодотворяет ее.
Зигота делится, образуя зародыш, который развивается за счет первичного эндосперма (материнского происхождения).
Созревание семян происходит в конце 2 года. Женская шишка разрастается, из красной становится зеленой, чешуи во время оплодотворения и развития семени плотно примыкают друг к другу.
Зрелая шишка становится бурой, чешуи раскрываются и семена высыпаются.
Семенное размножение сосны лесной:
А - ветка сосны с мужскими (1) и женскими (2, 3) шишками: 2 - 1-го года жизни; 3 - 2-го года жизни после опыления; 4 - зрелая шишка с высыпавшимися семенами;
Б - мужская шишка;
В - микроспорофилл (5) с 2 пыльцевыми мешками (6);
Г - пыльца: 7 - антеридиальная клетка; 8 - вегетативная клетка; 9 - воздушные мешки; 10 - экзина; 11 - интина;
Д - прорастание пыльцы: 12 - клетка-ножка; 13 - спермагенная клетка; 14 - пыльцевая трубка;
Е - женская шишка: 15 - семенная чешуя с 2 семязачатками;
Ж - семязачаток с мегаспорами: 16 - интегумент; 17 - микропиле; 18 - нуцеллус; 19 - мегаспоры;
З - семязачаток после развития женского гаметофита: 20 - эндосперм; 21 - архегоний;
И - семя: 22 - семенная кожура деревянистая (бывший интегумент); 23 - семенная кожура пленчатая (бывший нуцеллус); 24 - зародыш; 25 - эндосперм;
К - семенная чешуя с семенами