ЗАЧЕМ РАСТЕНИЯМ ПОЛОВОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ?

Наиболее часто встречающийся и знакомый всем половой способ размножения сельскохозяйственных растений связан с циклическим чередованием спорофитной и гаметофитной фаз. Спорофит - обычная, наблюдаемая нами форма растений, несущая двойной набор хромосом. Гаметофитная фаза у цветковых растений весьма коротка и характеризуется одинарным (гаплоидным) набором хромосом. Напомним, что хромосомы - это структурные элементы ядер клеток, в которых содержится ДНК, несущая практически всю генетическую информацию. Каждый вид растений имеет строго определенное число и характерную форму хромосом. В световой микроскоп хромосомы можно увидеть только тогда, когда клетка начинает готовиться к делению и ДНК конденсируется с помощью белков.

Специальные клетки в органах размножения, имеющие двойной набор хромосом, проходят клеточное деление особого типа - мейоз. Образуются микроспоры (мужские клетки) и мегаспоры (женские клетки), которые несут одинарный хромосомный набор. Эти клетки снова делятся, но уже по механизму митоза, при котором число хромосом в дочерних клетках не изменяется. Из микроспоры формируется трехъядерная пыльца, а из мегаспоры - восьмиядерный зародышевый мешок, заключенный в материнскую семяпочку. После оплодотворения образуются диплоидный зародыш и триплоидный эндосперм.

Замечательное следствие этих событий в том, что набор хромосом во вновь образованных спорофитах снова диплоидный, но генотип каждого потомка (совокупность генов) качественно отличается от родительских и между собой, то есть каждый потомок уникален и непохож на родителей.

Зачем нужны такие довольно длинные пути создания и объединения половых продуктов? Казалось бы, проще размножаться почкованием, чем тратить энергию и строительные материалы на формирование органов полового размножения, тем более, что всегда есть риск, что растение окажется неопыленным, то есть не оставит потомства и выбудет из борьбы за существование. Однако смысл в том, что живым организмам необходимо постоянно адаптироваться к изменяющимся условиям среды, то есть иметь запас вариабельности, что и достигается через комбинативную изменчивость, сопровождающую половое размножение.

Так, например, у ячменя имеется 7 пар хромосом, поэтому при формировании гаплоидных половых клеток возможны 128 (2⁷) вариантов их комбинаций. В свою очередь при оплодотворении возможное число вариантов потомков будет равно числу сочетаний из 128 по 2, что обеспечивает огромный резерв изменчивости.

Кроме того, размножение через семенную фазу в отличие от вегетативного служит мощным барьером против клеточных инфекций. Вспомните, сколько проблем доставляет картофель, который поражают более 500 видов внутриклеточных паразитов.

Поиск по сайту: