Страницы

Размножение спор в растениях и других организмах

Размножение спор

Споры
Споры — репродуктивные клетки растений, водорослей, грибов и других простейших. Обычно они одноклеточные и способны развиваться в новый организм. В отличие от гамет, при половом размножении спорам не нужно сливаться, чтобы произошло размножение. Организмы используют споры как средство бесполого размножения. Споры также образуются у бактерий, однако бактериальные споры обычно не участвуют в размножении. Эти споры находятся в состоянии покоя и выполняют защитную роль, защищая бактерии от экстремальных условий окружающей среды.

🔷 Бактериальные споры

Это цветная сканирующая электронная микрофотография (СЭМ) цепочек спор почвенных бактерий Streptomyces.

Это цветная сканирующая электронная микрофотография (СЭМ) цепочек спор почвенных бактерий Streptomyces. Бактерии обычно растут в почве в виде разветвленных сетей нитей и цепочек спор (как показано здесь). Предоставлено: MICROFIELD SCIENTIFIC LTD/Science Photo Library/Getty Images


Некоторые бактерии образуют споры, называемые эндоспорами , как средство борьбы с экстремальными условиями окружающей среды, которые угрожают их выживанию. Эти условия включают высокие температуры, сухость, присутствие токсичных ферментов или химических веществ и отсутствие пищи. Спорообразующие бактерии имеют толстую клеточную стенку , которая является водонепроницаемой и защищает бактериальную ДНК от высыхания и повреждения. Эндоспоры могут сохраняться в течение длительного периода времени, пока условия не изменятся и не станут подходящими для прорастания. Примеры бактерий, способных образовывать эндоспоры, включают Clostridium и Bacillus.

🔷 Споры водорослей

Chlamydomanas reinhardtii — вид зеленых водорослей, которые размножаются бесполым путем

Chlamydomanas reinhardtii — вид зеленых водорослей, которые размножаются бесполым путем, образуя зооспоры и апланоспоры. Эти водоросли также способны к половому размножению. Дартмутский электронный микроскоп, Дартмутский колледж (изображение, являющееся общественным достоянием)


Водоросли производят споры как средство бесполого размножения. Эти споры могут быть неподвижными (апланоспоры) или подвижными (зооспоры) и перемещаться с одного места на другое с помощью жгутиков . Некоторые водоросли могут размножаться как бесполым, так и половым путем. Когда условия благоприятны, зрелые водоросли делятся и производят споры, которые развиваются в новые особи. Споры гаплоидны и образуются путем митоза. Во времена, когда условия неблагоприятны для развития, водоросли подвергаются половому размножению с образованием гамет. Эти половые клетки сливаются, образуя диплоидную зигоспору. Зигоспора будет оставаться в состоянии покоя, пока условия снова не станут благоприятными. В это время зигоспора подвергнется мейозу с образованием гаплоидных спор.

У некоторых водорослей жизненный цикл чередуется между отдельными периодами бесполого и полового размножения. Этот тип жизненного цикла называется чередованием поколений и состоит из гаплоидной и диплоидной фаз. В гаплоидной фазе структура, называемая гаметофитом, производит мужские и женские гаметы. Слияние этих гамет образует зиготу. В диплоидной фазе зигота превращается в диплоидную структуру, называемую спорофитом . Спорофит производит гаплоидные споры посредством мейоза.

🔷 Грибковые споры

Это цветная сканирующая электронная микрофотография (СЭМ) спор гриба дождевика.

Это цветная сканирующая электронная микрофотография (СЭМ) спор гриба дождевика. Это репродуктивные клетки гриба. Предоставлено: Стив Гшмайсснер/Science Photo Library/Getty Images


Большинство спор, образуемых грибами, служат двум основным целям: размножению путем распространения и выживанию в состоянии покоя. Споры грибов могут быть одноклеточными или многоклеточными. Они бывают разных цветов, форм и размеров в зависимости от вида. Споры грибов могут быть бесполыми или половыми. Бесполые споры, такие как спорангиоспоры, производятся и удерживаются внутри структур, называемых спорангиями. Другие бесполые споры, такие как конидии, образуются на нитевидных структурах, называемых гифами. Половые споры включают аскоспоры, базидиоспоры и зигоспоры.

Большинство грибов полагаются на ветер, чтобы рассеять споры в местах, где они могут успешно прорасти. Споры могут активно выбрасываться из репродуктивных структур (баллистоспоры) или могут высвобождаться без активного выброса (статизмоспоры). Попав в воздух, споры переносятся ветром в другие места. Чередование поколений характерно для грибов. Иногда условия окружающей среды таковы, что необходимо, чтобы грибковые споры находились в состоянии покоя. Прорастание после периодов покоя у некоторых грибов может быть вызвано такими факторами, как температура, уровень влажности и количество других спор в определенной области. Покой позволяет грибам выживать в стрессовых условиях.

🔷 Споры растений

Лист этого папоротника имеет сорусы или точки на плодах, которые содержат скопления спорангиев. Спорангии образуют споры растений.

Лист этого папоротника имеет сорусы или точки на плодах, которые содержат скопления спорангиев. Спорангии образуют споры растений. Предоставлено: Мэтт Медоуз/Photolibrary/Getty Images


Подобно водорослям и грибам, в растениях также наблюдается чередование поколений. Растения без семян, такие как папоротники и мхи, развиваются из спор. Споры образуются в спорангиях и попадают в окружающую среду. Первичной фазой жизненного цикла несосудистых растений , таких как мхи, является образование гаметофита (половая фаза). Фаза гаметофитов состоит из зеленой моховой растительности, а фаза спорофтов (неполовая фаза) состоит из удлиненных стеблей со спорами, заключенными в спорангии, расположенные на кончиках стеблей.

У сосудистых растений, не образующих семян, таких как папоротники , поколения спорофтов и гаметофитов независимы. Лист или вайя папоротника представляет собой зрелый диплоидный спорофит, в то время как спорангии на нижней стороне листьев производят споры, которые развиваются в гаплоидный гаметофит.

У цветковых растений (покрытосеменных) и нецветущих семенных растений выживание поколения гаметофитов полностью зависит от доминирующего поколения спорофтов. У покрытосеменных цветок производит как мужские микроспоры, так и женские мегаспоры. Мужские микроспоры содержатся в пыльце , а женские мегаспоры образуются в завязи цветка. При опылении микроспоры и мегаспоры объединяются, образуя семена, а завязь превращается в плод.

🔷 Слизевики и споровики

На этом изображении показаны плодовые тела слизевиков с круглыми спорами, покоящимися на головках стеблей.

На этом изображении показаны плодовые тела слизевиков с круглыми спорами, покоящимися на головках стеблей. Эд Решке/Фотобиблиотека/Getty Images>


Слизевики - это протисты, похожие как на простейших, так и на грибы. Они обитают во влажных почвах среди гниющих листьев, питаясь почвенными микробами. Как плазмодиальные слизевики, так и клеточные слизевики производят споры, которые сидят на репродуктивных стеблях или плодовых телах (спорангиях). Споры могут переноситься в окружающей среде ветром или прикрепляться к животным. Попав в подходящую среду, споры прорастают, образуя новые слизевики.

Споровики — простейшие паразиты, не имеющие локомотивных структур (жгутиков, ресничек, псевдоподий и т. д.), как у других простейших. Споровики — патогены , поражающие животных и способные образовывать споры. Многие споровики могут чередовать половое и бесполое размножение в своем жизненном цикле.




(Copyrighted © Перевод с англ. Louiza Smith)



Источник:

By Regina Bailey,
«Spores - Reproductive Cells»