Размножение у растений. Как и у животных, у растений имеются обе формы размножения: бесполое и половое. Несмотря на многообразие способов бесполого размножения, среди них можно выделить вегетативное и собственно бесполое.

Вегетативное размножение растений непосредственно связано со способностью их к регенерации. Вегетативно размножаются одноклеточные и многоклеточные, как гаплоидные, так и диплоидные растения. Многие одноклеточные водоросли вегетативно размножаются митотическим делением клетки на две. У одноклеточных водорослей с плотными клеточными оболочками (например, хламидомонад) новые особи образуются внутри делящейся клетки и выходят наружу после разрушения ее оболочки. Подобным образом внутри клеток нитчатых зеленых водорослей (например, улотрикса) формируются и выходят в воду специальные клетки, предназначенные для вегетативного размножения. По происхождению это митоспоры. Они прикрепляются к подводному субстрату, теряют жгутики и прорастают в новые нити водоросли. Другие нитчатые водоросли (например, свободно плавающая в толще воды спирогира) спор не образуют, а размножаются вегетативно при разрыве нитей на части, способные делиться и расти.

Многие многоклеточные низшие растения и талломные (слоевищные) высшие (некоторые печеночные мхи) размножаются вегетативно - делением таллома на участки. Есть у них и иные способы вегетативного размножения (например, выводковыми тельцами).

Многие папоротникообразные и покрытосеменные растения размножаются корневищами, старые участки которых отмирают, а молодые ответвления обособляются. У некоторых высших растений могут опадать с материнской особи и самостоятельно укореняться пазушные или придаточные (развивающиеся на листьях) почки. Есть покрытосеменные растения, которые размножаются луковицами (например, многие лилейные).

На способности растений к регенерации основано искусственное вегетативное их размножение делением корневищ, луковицами, отводками, черенками, используемое в садоводстве. При вегетативном размножении развивающиеся самостоятельно (или привитые) отделившиеся или отделенные части растений сохраняют признаки материнской особи. Поэтому вегетативное размножение многих возделываемых растений имеет большое народнохозяйственное значение.

Собственно бесполое (мейоспорами) и половое размножение растений следует рассматривать вместе. При половом размножении теоретически возможное максимальное число потомков может быть равным лишь числу зигот, т. е. половине числа гамет (у изогамных гомоталличных организмов), или числу тех гамет, которых меньше (у изогамных гетероталличных, а также гетеро- и оогамных организмов; в двух последних случаях это женские гаметы). А максимальное число потомков при бесполом размножении определяется общим числом жизнеспособных мейоспор.

Водоросли (например, диатомовые, некоторые бурые), в циклах развития которых гаплоидны лишь гаметы, размножаются только половым путем. Водоросли, у которых диплоидны лишь зиготы (например, улотрикс), размножаются как половым, так и бесполым путем. У немногих водорослей спорофит и гаметофит (бесполое и половое поколения, сменяющие друг друга) представлены одинаково; здесь последовательно чередуются оба способа размножения - бесполое и половое.

У большинства растений, в циклах развития которых выражено чередование поколений, обычно одно из них преобладает над другим. Например, у мхов преобладает гаметофит, а спорофит (спорогоний) развивается из зиготы на спорофите. Но главную роль в размножении играют мейоспоры, которых в коробочке спорогония образуется гораздо больше, чем яйцеклеток в женских гаметангиях одной особи.

У папоротников спорофит преобладает над гаметофитом (заростком). На обоеполом заростке равноспорового папоротника образуется несколько женских гаметангиев с одной яйцеклеткой в каждом. Поскольку заросток - очень маленькое растение (2-3 мм в поперечнике), на нем обычно развивается лишь один спорофит, т. е. полового размножения практически не бывает. Среди разноспоровых папоротников есть такие, у которых на женском заростке развивается лишь один гаметангий с единственной яйцеклеткой. Здесь полового размножения быть не может, так как на одном гаметофите развивается тоже лишь один спорофит. Оплодотворение, которое происходит на заростке и не приводит к увеличению числа особей, называется в ботанике половым воспроизведение. Таким образом, для папоротников характерно бесполое размножение.

Отсутствие полового размножения (при сохранении полового воспроизведения) еще более четко выражено у семенных растений, гаметофиты которых развиваются на спорофитах. Это привело к возникновению самого совершенного у растений способа размножения - семенами. При семенном размножении максимальное число потомков определяется числом жизнеспособных мегаспор, а в конечном итоге - числом семязачатков, так как нуцеллус в семязачатке один, а в нем одна мегаспора.

Смена ядерных фаз в циклах развития организмов имеет огромное биологическое значение, поскольку и при мейозе, и при оплодотворении происходит перекомбинация аллелей. Для обеспечения оплодотворения гетеро- и оогамные организмы в общем всегда образуют значительно больше мужских гамет, чем женских. У разноспоровых растений (особенно у семенных) каждый из сильно редуцированных мужских заростков образует ограниченное число мужских гамет. Но общее число этих гамет огромно, поскольку каждый из спорофитов, развивающий микроспорангии, образует множество микроспор, дающих начало мужским заросткам.

Однако у некоторых растений обнаруживается так называемый апомиксис - нарушение чередования ядерных фаз, проявляющееся в выпадении из циклов развития либо оплодотворения и мейоза, либо только оплодотворения.

У бактерий также может происходить процесс, напоминающий половое размножение. При этом две разные клетки обмениваются генетическим материалом.

Источник: Энциклопедический словарь юного биолога. Составитель Аспиз М. Е. Издательство "Педагогика", Москва, 1985