Care plantă are ovule amplasate deschis? Structura ovulului (ovul). Structura exterioară a unei flori

Acesta este un megasporangium modificat (nucelul), protejat de tegument. În partea centrală a ovulului, una dintre celulele diploide ale nucelului se divide prin meioză, rezultând 4 celule megaspoide haploide. Trei dintre ei mor, iar unul suferă diviziunea de trei ori prin mitoză, formând 8 nuclei haploizi situati într-o celulă mare - acesta este sacul embrionar, care este generația haploidă - gametofitul feminin al plantelor cu flori. Polenul, odată pe stigma pistilului, este reținut pe acesta, deoarece învelișurile sale au nereguli și proeminențe, iar pe suprafața stigmatului se secretă un lichid lipicios. Polenul germinează pe stigma pistilului. Din celula vegetativă se dezvoltă un tub lung de polen, care crește prin țesuturile stilului până la ovar și apoi la ovul. În acest moment, din celula generatoare se formează 2 spermatozoizi, care coboară în tubul polen. Ovulul este acoperit cu un înveliș special, în care există un mic canal - canalul de polen (micropil), în care pătrunde tubul de polen, purtând gameți - spermatozoizi. Cea mai mare celulă haploidă a sacului embrionar, celula ou, este situată vizavi de intrarea polenului. În centrul sacului embrionar se află o altă celulă foarte importantă - cea centrală (diploidă). Tubul polenic intră în sacul embrionar prin canalul polen al ovulului și izbucnește: unul dintre spermatozoizi fuzionează cu ovulul (se formează un zigot diploid), iar celălalt spermatozoid fuzionează cu celula centrală, formând o celulă triploidă. Acest proces se numește dubla fertilizareși a fost deschis în 1898 de către S.G. Navashin. Zigotul diploid se divide în mod repetat prin mitoză și din acesta se formează un embrion multicelular diploid (sporofit). O celulă triploidă se împarte și prin mitoză, formând multe celule în care se acumulează rezerve de nutrienți (endosperma secundară). Astfel, în urma fertilizării, din ovul iese un embrion, un endosperm din celula centrală, o sămânță din ovul și un fruct din pereții ovarului.

Concluzii:

1. După fertilizare, începe formarea semințelor, nutrienții intră intens în ovar, din el se formează un fruct și din ovule se formează o sămânță.
2. Descendența îmbină caracteristicile a 2 părinți, organismele paterne și materne. Aceste trăsături sunt transmise generației următoare prin semințe.
3. Se realizează continuitatea materială între generații, se restabilește diploid și semințele, adaptabilitatea lor la distribuția în natură. După fertilizare, din ovul se dezvoltă o sămânță, iar ovarul florii crește și se transformă într-un fruct. Pereții măriți și modificați ai ovarului se numesc pericarp. Protejează semințele de condiții nefavorabile. La formarea fructului pot lua parte și alte părți ale florii: recipientul, bazele topite ale sepalelor, petalelor și staminelor (tubul floral). În timpul procesului de coacere, pericarpul suferă modificări biochimice semnificative: are loc acumularea de zaharuri, vitamine, grăsimi și diferite substanțe aromatice, care stă la baza utilizării fructelor de către oameni și animale.

După natura formării, fructul se distinge:

a) real (simplu) - format dintr-un singur pistil (cireș, prun);
b) fals, în formarea căruia sunt implicate alte părți ale florii - recipientul, periantul (în măr);
c) prefabricat (complex) - format din mai multe pistiluri ale unei singure flori (zmeura, mure, ranura);
d) infructescența se formează dintr-o inflorescență cu condiția ca în ea să crească împreună flori (ananas, dud, sfeclă roșie, spanac).

În funcție de conținutul de apă din pericarp, fructele sunt împărțite în uscate și suculente, iar în funcție de numărul de semințe pe care le conțin - în cu o singură sămânță și cu mai multe semințe. Fructele coapte și suculente conțin pulpă suculentă în pericarp.

Un lăstar este o tulpină neramificată cu frunze și muguri (lăstarii primordiali).

Un lăstar este un organ vegetativ axial, simetric radial, care formează frunze și are ramificații externe (exogene). Functii: nutriție aeriană (fotosinteză, formare de substanțe organice), înmulțire vegetativă.

Tulpina este partea axială a lăstarului, constând din noduri și internoduri și care îndeplinește funcții conductoare și mecanice. O frunză este un apendice lateral al tulpinii, de obicei cu creștere limitată, care îndeplinește funcțiile de fotosinteză, transpirație și schimb de gaze.

Apexul lăstarilor (con de creștere, apex) este format dintr-un meristem apical. Tuberculii de frunze (primordia) — frunzele viitoare — apar pe ea într-o anumită ordine și cantitate. Locul în care se formează se numește nod, distanța dintre noduri se numește internod, iar unghiul dintre tulpină și frunză se numește axilă. Are loc inițierea primordiilor laterale în apex

secvenţial şi se caracterizează printr-un anumit interval de timp (plastocron) şi ordine (filotaxie). Există trei tipuri de filotaxie ( ramificare):

alternativ sau spiralat (o frunză pe nod).

opus (2 frunze într-un nod).

spiralate (mai mult de 2 frunze per nod).

Activitatea vârfului lăstarilor determină simetria radială a acestuia și modul exogen de ramificare.

Ramificarea este o formă specială de creștere, o modalitate de creștere a dimensiunii corpului, menținând în același timp proporții optime între volum și suprafață. Acest proces duce la formarea unui sistem de axe (lăstarii sau rădăcinile) plantei. Există două tipuri de ramificare: apicală și laterală.

Apical (apical)) apare la vârful lăstarilor, cu formarea a două (dihotomie) sau mai multe ramuri fiice. La rândul lor, ramurile rezultate sunt împărțite în continuare într-un mod similar.

Cu lateralÎn ramificare, formarea ramurilor fiice are loc sub vârful lăstarilor. Rezultatul ramificării laterale poate fi două sisteme de axe:

monopodial și simpodial.

Monopodial constă dintr-o axă principală și axe subordonate ale ordinelor ulterioare. Se formează ca urmare a muncii continue a vârfului axei principale, suprimând activitatea activă a ramurilor fiice.

Simpodial sistemul este format din elemente de ordine diferite. Se formează datorită activității meristemelor apicale ale ramurilor fiice, înlocuindu-se succesiv după principiul „reversării”, adică. când mugurele apical al axului de creştere

moare și stimulează creșterea elementului copil.

Metamorfoze de evadare:

Bulbul este un lăstar peren cu tulpină redusă și frunze de depozitare. Datorită lui, planta se află într-o formă de viață inactivă. Cormi - frunzele nu sunt dezvoltate, au o stare asemănătoare solzilor și acoperă mugurii.

Tubercul este un lăstar multi-sau anual cu tulpini bine dezvoltate și frunzele sunt de obicei absente.

Rizomul este un lăstar peren care crește la un pol (creștere nouă) și moare la celălalt. Există: subteran, suprateran, subacvatic, îngroșat (înmulțire stoc și vegetativă (nufăr, iris), subțire – înmulțire vegetativă (iarbă de grâu)

Un stolon este un lăstar anual, format din 1 internod, în vârful căruia se află un mugur. Căpșunile sunt virici (stoloni de deasupra pământului), stolonii de cartofi sunt sub pământ, tuberculul se formează în vârful stolonului.

Thorn: nu totul este de origine lăstară! (rosaceae: spin, păducel) - aceasta este o tulpină ascuțită care poartă un mugur.

Usik (antenă) - familia de dovleac și struguri. Serviți pentru atașare.

Înainte de a trece la structura ovulului, să luăm în considerare principalele sale tipuri morfologice (Fig. 25), stabilite de botanistul francez C. Mirbel în 1829.

La multe plante cu flori, micropilul ovulului se află pe aceeași axă cu achena (funiculus) și, astfel, ovulul este situat perpendicular pe placentă. Un astfel de ovul simetric radial era numit ortotrop (din grecescul orthos - drept, regulat și tropos - întoarcere, direcție) sau drept. (Fig. 25). Este adesea numit atropic (din grecescul a - particulă de negație). Ovulele ortotrope sunt caracteristice pentru Chloranthaceae, Savuraceae, Pepperaceae, Hornwort, Sycamore, Myricaceae, Walnutaceae, Vallisneria, Eelgrass, Pondweed, Xyrisaceae, Eriocaulaceae, Restiaceae și câteva alte genuri și familii.

,

Mult mai frecvente sunt ovulele care sunt îndoite în jos (spre placentă) cu 180° și, ca urmare, aderă pe partea lor de pedunculul alungit. Prin urmare, micropilul lor este orientat spre placentă și este situat lângă baza ovulului. Astfel de ovule sunt numite anatropice (din grecescul anatrop - inversat, inversat) sau inversat (Fig. 25, 26). Ovulele anatropice sunt caracteristice majorității plantelor cu flori, atât dicotiledonatele, cât și monocotiledonatele. Celebrul botanist ceh F. Netolitsky (1926) a ajuns la concluzia că tipul anatrop este cel original, iar cel ortotrop este cel derivat, ceea ce este destul de în concordanță cu ideile moderne.

Alături de ovule anatropice și ortotrope, există mai multe tipuri „arhitecturale”, care, totuși, sunt mai puțin frecvente, în primul rând, ar trebui să menționăm hemitropice (din greacă hemi - jumătate, sau, mai precis, „jumătate”). sau pe jumătate inversate, ovule, rotite doar cu 90° față de placentă. Acestea sunt caracteristice, de exemplu, pentru casuarina, unele primule, unele borage, Lamiaceae, Solanaceae și Norichaceae, Malpighiaceae, unele crini și o serie de alte plante. Ovulele hemitropice sunt un tip intermediar între anatrope și ortotrope (Fig. 25).

În cazurile în care ovulul, din cauza creșterii mai puternice a unei laturi, devine curbat, se numește campilotrop (din greacă kampylos - curbat) sau semi-îndoit. Spre deosebire de tipurile anatrope și hemitrope, tegumentul și chiar megasporangiul (nucelul) sunt curbate aici. Acest tip de ovul este caracteristic multor reprezentanți ai ordinului Cloveaceae, capere, unele leguminoase, Philesiaceae, unele cereale și o serie de alte grupuri. În cele mai multe cazuri, ovulele campilotrope provin din cele anatrope, dar este posibil ca uneori să apară și din cele ortotrope.

În unele cazuri, ovulul este îndoit în mijloc în așa fel încât într-o secțiune longitudinală megasporangiul său să aibă formă de potcoavă. Acesta este un ovul amfitropic (din grecescul amphi - ambele). Se găsește în Leitneria, Crossosoma, unele acanthaceae și alte câteva plante (Fig. 27).

Între toate aceste tipuri există forme intermediare și, prin urmare, este foarte adesea dificil să se determine ce tip de ovul are o anumită plantă. Cu toate acestea, identificarea acestor tipuri s-a dovedit a fi foarte utilă, deoarece au o anumită semnificație sistematică.

O floare este un sistem complex de organe care asigură reproducerea semințelor la plantele cu flori. Apariția unei flori în procesul de evoluție este o aromorfoză, care a dus la răspândirea pe scară largă a angiospermelor, sau a plantelor cu flori, pe Pământ.

Funcțiile unei flori:

• formarea staminelor cu boabe de polen ale carpelelor (pistililor) cu ovule;
• polenizare;
• procese complexe de fertilizare;
• formarea semințelor și a fructelor.

Floare- acesta este un lăstar scurtat, modificat, cu creștere limitată, care poartă periant, stamine și carpele (pistil). Structura florilor la toate plantele cu flori este similară, iar forma este variată. Aceasta manifestă idioadaptare - adaptare la diverse metode de polenizare.

Structura externă a unei flori

Floarea se termină pe tulpina principală sau pe cele laterale. Se numește partea fără frunze a tulpinii de sub floare peduncul. La florile sesile pedunculul este absent sau foarte scurtat. Pedunculul trece în axa scurtată a florii, partea sa de tulpină - priză. Forma recipientului poate fi alungită, convexă, plată, concavă. Recipientul conține toate părțile florii: sepale și petale, stamine și pistil(e).

Sepalele și petalele alcătuiesc împreună periant. Sepalele protejează de obicei floarea, în special mugurele, de deteriorare, dar pot îndeplini și alte funcții. Fotosinteza are loc în sepale verzi care conțin cloroplaste. La unele plante (lalele, anemone) acestea devin în formă de petală și îndeplinesc funcțiile de petală; poate servi la protejarea fructelor în curs de dezvoltare și la distribuirea lor.

Sepalele provin din frunzele vegetative superioare. Dovadă în acest sens este asemănarea lor morfologică cu frunzele, exprimată clar în unele plante (bujor), și dispunerea lor în spirală. Combinația de sepale formează un caliciu, care poate fi fie dioic, fie cu frunze topite.

Petale servesc funcția de a atrage polenizatori și de a promova polenizarea de succes. Originea petalelor este dublă: la unele plante sunt stamine modificate. Astfel de petale se găsesc la nuferi, precum și la reprezentanții familiilor Ranunculaceae, Carnationaceae, Poppy etc. Un alt grup de plante are petale, ca sepale, de origine frunze (bujor, magnolie).

Se numește colecția de petale ale unei flori Tel. Mărimea, structura și culoarea corolei sunt variate, ceea ce este asociat cu biologia polenizării. La plantele polenizate de vânt, corola este fie subdezvoltată, fie absentă. Petalele pot crește împreună la margini, formând o corolă cu petale rapidă (convolvulus, petunia). În procesul de evoluție, o astfel de corolă a evoluat dintr-una cu petale libere.

Dacă o floare are un caliciu și o corolă, periantul se numește dublu. Dacă nu există petale sau diferența dintre ele nu este clar exprimată, periantul se numește simplu. Un perianth simplu poate fi fie în formă de corolă, cu o culoare strălucitoare - în lalele, crini, crini, fie în formă de cupă, verde - în cânepă, quinoa, urzică. Florile fără perianth sunt numite goale - în rogoz, salcie.

În interiorul periantului sunt situate mai aproape de petale stamine. Numărul lor variază: de la unu la zece sau mai multe. În timpul procesului de evoluție, stamina s-a diferențiat într-un filament și o anteră. Antera este formată din două jumătăți legate printr-o continuare a filamentului. Fiecare jumătate de anteră conține două sporangi, acestea sunt numite cuiburi de antere sau saci de polen.

Cuiburile sunt umplute cu țesut din celule sporogene primare. Ca urmare a unei serii de mitoze succesive, multe celule mamă - microspori - se formează din celule sporogene primare. Celulele mamă se divid apoi meiotic, formând tetrade de microspori haploizi. Fiecare astfel de microspor se transformă într-un grăunte de polen. Pentru a face acest lucru, crește în dimensiune și este acoperit cu o înveliș dublu: exterioară (exină) și interioară (intina). Învelișul exterior, datorită componentei sale principale - sporopolenina - se caracterizează printr-o rezistență ridicată: nu se dizolvă în acizi și alcalii, poate rezista la temperaturi de până la 300°C și se păstrează milioane de ani în depozite geologice.

În interiorul bobului de polen se formează un gametofit masculin: microsporul haploid se împarte mitotic, formând o celulă tubulară mai mare (vegetativă) și în ea o celulă generativă mică. Celula generatoare se împarte din nou mitotic în doi gameți masculini - spermatozoizi.

Partea interioară a florii este ocupată pistilele. Numărul lor variază de la unu la zece sau mai multe. Fiecare pistil este format din unul sau mai multe carpele topite.

În partea de jos a pistilului - ovarul - se află ovulele (ovule). Din partea sa superioară, în procesul de evoluție, se formează o coloană, ridicând stigmatul deasupra pistilului. Dacă nu există stil, stigmatul se numește sesil. Ovarul poate fi superior dacă este situat pe un recipient plat sau convex, iar toate celelalte părți ale florii sunt atașate sub pistil. În florile cu un ovar inferior, recipientul concav este fuzionat cu peretele său, periantul și staminele sunt atașate deasupra pistilului.

La ovarul pistilului există o cavitate - un cuib. Există ovare unice și multiloculare. Un ovar multilocular se formează ca urmare a fuziunii mai multor carpele. Numărul de cuiburi este egal cu numărul de carpele topite. În fiecare cuib, pe pereții ovarului se formează ovule (ovule), fie sesile, fie pe pedunculi. Sunt de la una (prune, cireșe) la câteva mii (mac, orhidee).

Structura ovulului (ovul)

Examenul anatomic al ovulului distinge următoarele componente:

• Buric;
• nucelul;
• huse;
• micropil;
• sac embrionar.

De tulpină de semințe Nutrienții intră în sacul embrionar și ovulul este atașat de ovar. Nucelul ovulele sunt țesut parenchimatos care hrănește și protejează megasporii. Afară, nucelul este îmbrăcat cu unul sau doi acoperă(tegumente). Nu acoperă complet nucelul. De cele mai multe ori, ele nu se conectează deasupra ovulelor și formează o mică gaură numită micropilul, sau trecerea polenului.

Ocupă partea cea mai interioară a ovulului sac embrionar, care la angiosperme este gametofitul feminin.

Ovulul (ovulul) este format dintr-un macrosporangiu și un înveliș înconjurător. În macrosporangium, se formează o celulă mamă, din care se formează o tetradă de macrospori haploizi prin meioză. Trei dintre ele mor și sunt distruse, iar al patrulea (dând naștere gametofitului feminin) macrosporă se alungește mult în lungime, în același timp nucleul său haploid se împarte mitotic. Nucleii fiice diverg către diferiți poli ai celulei alungite.

Mai mult, fiecare dintre nucleele rezultate se divide mitotic de două ori mai mult și formează patru nuclei haploizi la poli diferiți ai celulei. Acesta este deja un sac embrionar cu opt nuclei haploizi. Apoi, din fiecare dintre cei doi nuclei cvadruplu, unul este trimis în centrul sacului embrionar, unde se contopesc pentru a forma un nucleu diploid secundar.

După aceasta, în citoplasma sacului embrionar apar partiții celulare între nuclei și acesta devine șaptecelular.

La unul dintre polii sacului embrionar se află un aparat de ou, format dintr-un ou mai mare și două celule auxiliare. Polul opus are trei celule antipode. Toate cele șase celule sunt haploide. În centru se află o celulă diploidă cu un nucleu secundar.

La majoritatea plantelor, florile au stamine și pistil și sunt numite bisexuale. Florile sunt, de asemenea, unisexuate: staminate (masculin) sau pistilate (female). Florile masculine și feminine pot fi localizate pe un individ; o astfel de plantă este numită monoică (castraveți, porumb, stejar, mesteacăn), iar dacă pe diferiți indivizi - dioice (cânepă, salcie, plop). Florile unisexuate și plantele dioice sunt una dintre adaptările la polenizarea încrucișată.

Diagrame de plante și forumuri

Pentru a descrie pe scurt o floare, folosiți diagrame și formule. O diagramă este o proiecție schematică a elementelor unei flori pe un plan perpendicular pe axa acesteia. Toate părțile florii, bractea și lăstarul mamă sunt desemnate prin anumite simboluri: sepale - cu un bracket, petale - cu un bracket rotund, stamine - cu o secțiune transversală prin anteră și un pistil - cu o secțiune transversală. prin ovar.

La compilarea unei formule de flori, periantul este desemnat cu litera O, sepalele cu H, petalele cu L, staminele cu T, iar pistilul cu P. Numărul de părți de flori este indicat printr-un număr scris la bază. a scrisorii. Dacă există mai mult de 12 stamine și pistiluri, puneți pictograma - ∞. Când părți ale unei flori cresc împreună, numerele corespunzătoare sunt puse între paranteze. Ovarul superior este indicat printr-o linie orizontală sub număr, cel inferior - deasupra numărului de pistiluri.

Ovul sau ovul, o formațiune multicelulară din plantele cu semințe din care se dezvoltă sămânța. Părțile principale ale S. sunt nucelul, tegumentul (sau tegumentele) și achena. Nucelul apare de obicei sub forma unui tubercul din celulele placentare ale megasporofilei (carpelului). Tegumentul se formează sub forma unei creaste inelare la baza nucelului și crește excesiv nucelul în curs de dezvoltare, lăsând deasupra vârfului său un canal îngust - micropilul sau pasajul polenului, sub care la majoritatea gimnospermelor există o cameră polenică. Tulpina semințelor (funiculus) se leagă. cu placenta. partea bazală din care se extinde tulpina semințelor, numită chalaza.

În ovarul pistilului există formațiuni mici - ovule. Numărul lor variază de la unu (grâu, prune) la câteva milioane (în archidae). Funcțiile ovulului sunt megasporogeneza (crearea de megaspori) și megagametogeneza (formarea gametofitului feminin, procesul de fertilizare). Ovulul fertilizat se dezvoltă într-o sămânță. Placenta este locul unde ovulul se atașează de carpel.

Părți ale ovulului:

● nucelul, nucleul ovulului;

● funiculus, pedunculul cu care ovulul este atașat de placentă;

● tegumente, învelișuri ale ovulului, formând un canal la vârful nucelului;

● micropil, pasaj polen;

● chalaza, partea bazală a ovulului, unde nucelul și tegumentele se contopesc;

● hilul - locul unde ovulul se atașează de peduncul.

Orez. Structura ovulului

Tipuri de ovule:

ortotrop - drept, funiculul și micropilul sunt situate la capete opuse ale axei ovulului (hrișcă, nucă);

anatropic (invers) - nucelul este rotit cu 180 de grade față de axa directă a ovulului, drept urmare micropilul și funiculul sunt situate în apropiere (Angiosperme)

hemitropic (semirotat) - ovulul este rotit cu 90, drept urmare micropilul și nucelul sunt situate în raport cu funiculus la un unghi de 90 (primrose, norica).

campilotrop (curbat unilateral) - nucelul este curbat unilateral cu un capăt micropilar, respectiv, micropilul și funiculus sunt situate în apropiere (leguminoase, malvaceae)

amfitropic (curbat bilateral) - nucelul este curbat bilateral sub formă de potcoavă, cu micropilul și funiculus situate în apropiere (dud, cist).

Orez. Principalele tipuri de ovule

Dezvoltarea ovulului

Megasporogeneza are loc în sfera reproductivă feminină - în gineceu. Din punct de vedere morfologic, gineceul este reprezentat de un pistil (sau pistiluri). Compoziția pistilului include: stigma, stilul și ovarul. Ovarul conține ovule (unul sau mai multe). Conținutul intern al ovulului este un nucel. Tegumentul ovulului este format dintr-un tegument dublu sau simplu. Nucelul ovulului conține o celulă arhesporială (2n), capabilă să se divizeze prin meioză (la sălcii și alte plante arhesporium este multicelular). Ca urmare a meiozei, din celula arhesporală (celula mamă a megasporilor) se formează patru megaspori haploizi (n). În curând trei dintre ei mor, iar unul crește în dimensiune și se împarte de trei ori prin mitoză. Ca rezultat, se formează un sac embrionar cu opt nuclee (gametofit feminin). Trei nuclei, împreună cu citoplasma adiacentă, formează celule antipodale, doi nuclei - un nucleu diploid central; doi nuclei - două celule sinergice; un nucleu devine nucleul oului.

Când un tub de polen se apropie de ovul, îl „simte” în avans și se pregătește să-l întâlnească. Celulele însoțitoare încep să secrete substanțe mucoase. Între timp, tubul polenic crește, depășind rezistența celulelor pereților ovarului. În cele din urmă, ajunge la micropil. Are loc un proces „dramatic”: tubul de polen străpunge (și în acest proces ucide) una dintre celulele însoțitoare. Ambii spermatozoizi părăsesc tubul polen. Soarta celulei vegetative a unui bob de polen este de neinvidiat, acesta va muri în curând. Este foarte greu de observat acest proces, dar este și mai greu de înțeles ce se întâmplă în timpul fertilizării.

În august 1898, când fecundarea dublă nu era încă cunoscută, la Kiev a avut loc cel de-al X-lea Congres al Naturaliştilor şi Medicilor Ruşi. Profesorul Serghei Gavrilovici Navashin a făcut un raport important despre acesta: ambii spermatozoizi conținuti în boabele de polen sunt necesari pentru dezvoltarea normală a semințelor a două specii din familia Liliaceae: crin (Lilium martagon) și cocoș de alun (Fritillaria tenella). De ce a ales Navashin aceste plante? Probabil pentru că spermatozoizii și sacul lor embrionar sunt mari, sunt ușor de examinat la microscop. Navashev a fost primul care a afirmat ca procesul de fertilizare presupune fuziunea a doi spermatozoizi cu doua (!) celule ale sacului embrionar. Dar să dăm cuvântul însuși autorului descoperirii.

De fiecare dată când un tub de polen a fost observat în contact cu sacul embrionar, ambii nuclei sexuali masculini au fost observați și în conținutul sacului embrionar. Nucleii masculini se află inițial aproape unul de celălalt.

Nucleii masculini se separă apoi unul de celălalt, iar unul pătrunde în ou, iar celălalt este strâns atașat de unul dintre nucleii polari care încă nu s-a fuzionat în acest moment, și anume nucleul soră al oului.

În timp ce nucleul masculin este din ce în ce mai strâns atașat de nucleul oului, nucleul polar, copulând cu un alt nucleu masculin, se deplasează către un alt nucleu polar, pe care îl întâlnește în mijlocul sacului embrionar.

Abia după profaza de diviziune nucleele fuzionează...”

Pentru a clarifica explicația, Serghei Gavrilovici a realizat desene care le-au plăcut foarte mult botanicilor din capitală. Le-au luat să le arate la o întâlnire a Academiei din Sankt Petersburg.

De ce oamenii de știință au acordat atât de mare importanță acestui discurs? Se credea că fertilizarea la plante are loc în același mod ca și la animale. Un spermatozoid și un ovul ar trebui să producă un zigot din care se dezvoltă o nouă plantă. Nu este că botaniștii nu au văzut doi spermatozoizi mișcându-se într-un tub de polen către sacul embrionar. Se credea că acesta este un fel de anormalitate, o plantă „tipică” ar trebui să aibă nu doi, ci un spermatozoid, iar fertilizarea „tipică” ar trebui să fie aceeași atât la plante, cât și la animale. S-a dovedit că aceste idei erau greșite. Fertilizarea plantelor cu flori este complet diferită de fertilizarea nu numai a animalelor, ci și a altor plante. Procesul de fertilizare folosind doi spermatozoizi se numește fertilizare dublă. Imediat după descoperirea lui Navashin, oamenii de știință s-au grăbit la medicamentele lor. S-a dovedit că mulți au văzut deja fertilizare dublă, dar l-au considerat un proces urât care se presupune că nu a produs semințe normale. Oamenii de știință au început să-i trimită felicitări lui Serghei Gavrilovici. Și un om de știință chiar și-a donat vechile preparate, care au arătat în mod clar o fertilizare dublă.

Deci, S.G. Navashin a descoperit un fenomen uimitor. Era clar de ce are loc fertilizarea oului: pentru a crea un zigot și din acesta o nouă plantă. Dar de ce fertilizam celula centrală a sacului embrionar? S-a dovedit că din această celulă se dezvoltă țesutul nutritiv al seminței, endospermul. Navashin a sugerat că endospermul nu se poate forma fără un nucleu masculin. Cum putem testa această presupunere? La urma urmei, este imposibil să eliminați unul dintre spermatozoizi din tractul polen fără a perturba procesul de fertilizare.

Serghei Gavrilovici a decis să studieze plantele care nu au endosperm. Ce se întâmplă dacă fertilizarea celulei centrale este întreruptă? Astfel de plante au fost găsite în familia Orhideelor ​​(Orchidaceae). Semințele de orhidee sunt foarte mici și nici măcar nu pot germina de la sine (germinează doar cu ajutorul ciupercilor basidiomicete, formând micorize). Navashin a văzut două spermatozoizi în tubul de polen al orhideei. Unul dintre ei a fertilizat ovulul, iar cel de-al doilea „a încercat” să fertilizeze celula centrală cu doi nuclei polari. Dar în celula centrală nucleele nu s-au contopit între ei! Procesul de fertilizare a fost întrerupt și, în mod natural, endospermul nu s-a putut forma. În lucrările ulterioare, omul de știință a reușit să demonstreze că la floarea soarelui (Helianthus annuus) și în alte plante, fertilizarea este dublă. După ce Navashin a descoperit fertilizarea dublă într-o varietate de plante, a ajuns la concluzia că fertilizarea dublă este caracteristică tuturor plantelor cu flori.

Să aruncăm o privire asupra structurii ovulului după fertilizare dublă. Celulele ambelor tegumente aveau ambele două seturi de cromozomi și le rețineau. Ambele seturi din aceste celule aparțin plantei mamă. Nucellus poartă, de asemenea, două seturi materne de cromozomi. În sacul embrionar, sinergidele au murit, iar antipozii aveau fiecare câte un set de cromozomi. Aceste seturi sunt și materne. Zigotul, format prin fuziunea unui ovul și a unui spermatozoid, poartă două seturi de cromozomi: unul din planta paternă și celălalt din planta maternă. Cel mai interesant lucru este că celula centrală are trei seturi de cromozomi: unul de la planta tată și două de la planta mamă.

După dubla fertilizare, încep mai multe procese: nucleul primar al endospermului se divide pentru a forma endospermul, zigotul se dezvoltă în embrion, tegumentele se dezvoltă în învelișul semințelor, iar peretele ovarului și structurile asociate formează fructul. În stadiile incipiente ale dezvoltării, secvența diviziunilor celulare la embrionii dicotiledonați și monocotiledonați este similară; în ambele cazuri se formează corpuri sferice. Mai târziu, apare o diferență: embrionul de dicotiledonate are două cotiledoane, în timp ce cel de monocotiledonate are doar unul. În semințele unor grupuri de angiosperme, nucelul se dezvoltă în țesut de depozitare numit peristerm. Unele semințe conțin atât endosperm, cât și peristerm, ca la sfecla (Belta). Cu toate acestea, în multe dicotiledonate și unele monocotiledonate, întregul sau cea mai mare parte a țesutului de rezervă este absorbit de embrionul în curs de dezvoltare chiar înainte ca sămânța să intre într-o stare de repaus (la mazăre, fasole etc.). Embrionii din astfel de semințe dezvoltă de obicei cotiledoane cărnoase umplute cu substanțe nutritive. Principalii nutrienți stocați în semințe sunt carbohidrații, proteinele și lipidele. Semințele de gimnosperme și angiosperme diferă prin originea acestor substanțe. La prima, sunt produse de gametofitul feminin, la ultima de endospermul, care nu este nici țesut gametofitic, nici sporofit.

Dezvoltarea ovulului într-o sămânță este însoțită de transformarea ovarului (și uneori a altor părți ale plantei) într-un fruct. În timpul acestui proces, peretele ovarului (pericarp sau pericarp) se îngroașă adesea și se diferențiază în straturi separate - exocarpul exterior (extracarp), mezocarpul mijlociu (intercarp) și endocarpul interior (intracarp) - de obicei mai vizibile la carnoase decât în fructele uscate.

Așa se dezvoltă gametofitul, fertilizarea și formarea semințelor au loc într-o plantă cu flori „tipică”, dar lumea plantelor este foarte diversă și în multe angiosperme dezvoltarea se desfășoară diferit, dar nu mai puțin interesant și surprinzător. Toate aceste metode de dezvoltare ajută fiecare plantă să-și mențină strategia în lupta pentru existență; Avantajul fertilizării duble nu se limitează la faptul că plantele formează rezerve nutriționale în ovul doar în condițiile fertilizării (fără a „risipi” energie la formarea rezervelor nutriționale în ovul, care nu vor fi niciodată fertilizate, așa cum se întâmplă adesea. la gimnosperme), aceste diferențe de dezvoltare, care sunt o consecință a adaptării plantelor la condițiile înconjurătoare și creează acea varietate uimitoare de forme de structură morfologică și fiziologică pe care o observăm la plantele cu flori.