Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

W cyklu rozwojowym sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) występuje przemiana pokoleń, która przypomina przemianę pokoleń paprotników różnozarodnikowych. Pokoleniem wyraźnie dominującym jest sporofitsporofitsporofit. Jest on okazałym drzewem dorastającym do wysokości ok. 40 m, przy obwodzie pnia ok. 1,5 m, i dożywającym ok. 300 lat. GametofitgametofitGametofit jest silnie zredukowanym tworem o mikroskopijnej wielkości. Ma postać wielokomórkowego przedrośla żeńskiego i kilkukomórkowego przedrośla męskiego.

bg‑lime

Budowa kwiatów męskich

RV1haQn0O71ue1
Kłosokształtne kwiatostany męskie sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris). Kwiaty męskie wyrastają grupami z krótko- lub długopędów.
Źródło: Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Kwiaty męskie sosny zebrane są w kłosokształtne kwiatostany. Pojedynczy kwiat męski składa się z osi, wokół której spiralnie ułożone są pręciki (mikrosporofilemikrosporofilmikrosporofile). Pręcik ma postać łuski z charakterystycznie zagiętym ku górze końcem. Na jego dolnej powierzchni (odosiowej) znajdują się dwa woreczki pyłkowe (mikrosporangiamikrosporangiummikrosporangia). W ich wnętrzu powstają haploidalne ziarna pyłku – mikrosporymikrosporamikrospory, w wyniku mejozymejozamejozy ich diploidalnychdiploidalnośćdiploidalnych komórek macierzystych (mikrosporocytów).

R1Uj2NWqGaXv51
Ilustracja przedstawia schemat budowy męskich narządów rozrodczych sosny zwyczajnej. Na rysunku widoczny jest kwiatostan męski, żółta szyszka. Ma ona wrzecionowaty kształt i pokryta jest licznymi łuskami. Szyszka składa się z pręcików (mikrosporofili). Każdy z pręcików ma dwa pylniki i wyrostek łącznikowy. W przekroju poprzecznym widoczne są liczne pierwotne ziarna pyłku (mikrospory). Mikrospora wygląda tak, jakby do okrągłej formy przyczepiono uszy.
Schemat budowy męskich narządów rozrodczych sosny zwyczajnej.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑lime

Rozwój i budowa gametofitu męskiego

Gametofit męski (przedrośle męskie) rozwija się w obrębie ziarna pyłku (mikrospory). Pierwotne ziarno pyłku jest zbudowane z jednej haploidalnejhaploidalnośćhaploidalnej komórki (1n), która dzieli się mitotycznie. Na drodze podziałów komórkowych powstaje dojrzałe ziarno pyłku, które zawiera gametofit męski (przedrośle męskie). Gametofit męski składa się z czterech haploidalnych komórek: dwóch niewielkich komórek przedroślowych, jednej komórki generatywnej i jednej dużej komórki wegetatywnej. Całość opatrzona jest dwoma workami powietrznymi, które zmniejszają ciężar właściwy dojrzałego ziarna pyłku i ułatwiają jego roznoszenie przez wiatr. W czasie rozmnażania dojrzałe ziarno pyłku kiełkuje, tworząc nitkowaty wyrostek zwany łagiewką pyłkowąłagiewka pyłkowałagiewką pyłkową, wewnątrz której obecne są dwie nieruchome komórki plemnikowe. Łagiewka pyłkowa wyrasta z komórki wegetatywnej, a komórki plemnikowe powstają z komórki generatywnej dojrzałego ziarna pyłku.

RWpUBaBfuVB0d1
Ilustracja przedstawia schemat rozwoju i budowy gametofitu męskiego. Ma on okrągły kształt z dwoma uszami. Te uszy to dwa worki powietrzne. Na szczycie gametofity znajdują się dwie komórki przedroślowe (1n), dalej wewnątrz komórka generatywna (1n). Okrągła forma opisana została jako komórka wegetatywna (1n). Obok znajduje się łagiewka pyłkowa. Łagiewka pyłkowa to wydłużona część komórki wegetatywnej ziarna pyłku. Przypomina słupek, który w dolnej części zawiera dwie nieruchome komórki plemnikowe (1n) powstające z komórki generatywnej. W górnej części znajdują się dwa wypustki po obu stronach słupka.
Schemat rozwoju i budowy gametofitu męskiego.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑lime

Budowa kwiatów żeńskich

Rps8XhgHIXs8m1
Szyszkowaty kwiatostan żeński sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris). Kwiat żeński składa się z bladoróżowej łuski wspierającej i spoczywającej na niej czerwonawej łuski nasiennej.
Źródło: Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Kwiaty żeńskie sosny zebrane są w szyszkowaty kwiatostan. Szyszka żeńska składa się z osi i skrętolegle ułożonych wokół niej łuskowatych kwiatów. Pojedynczy kwiat żeński ma postać łuski wspierającej, w kącie której znajduje się łuska nasienna, zwana także owocolistkiem (makrosporofilmakrosporofilmakrosporofil). W nasadzie łuski nasiennej, na jej górnej powierzchni (doosiowej), znajdują się dwa nagie zalążki. Zalążek składa się pojedynczej osłonki otaczającej wielokomórkowy twór zwany ośrodkiem (makrosporangiummakrosporangiummakrosporangium). Na szczycie zalążka osłonka nie zrasta się i powstaje niewielki otwór zwany okienkiem.

R169wxF6K5wjH1
Ilustracja przedstawia schemat budowy żeńskich narządów rozrodczych sosny zwyczajnej. 1. Kwiatostan żeński, to szyszka o kolorze brązowym, pokryta łuskami przylegającymi do powierzchni szyszki. 2. Kwiat żeński (makrosporofil) z widocznymi u podstawy dwoma zalążkami.
Schemat budowy żeńskich narządów rozrodczych sosny zwyczajnej.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑lime

Rozwój i budowa gametofitu żeńskiego

Gametofit żeński (przedrośle żeńskie) rozwija się w obrębie ośrodka zalążka. W ośrodku (makrosporangium) wyodrębnia się jedna duża komórka diploidalna (2n), zwana komórką macierzystą makrospor. Komórka ta przechodzi mejozę, w wyniku której powstają cztery haploidalne komórki (1n) zwane makrosporamimakrosporamakrosporami. Trzy makrospory ulegają degeneracji, a pozostała przechodzi liczne podziały mitotyczne, w wyniku których powstaje wielokomórkowy twór zwany gametofitem żeńskim (przedroślem żeńskim). Gametofit żeński na biegunie zwróconym w stronę okienka zalążka wykształca dwie rodnie, z których każda zawiera jedną haploidalną komórkę jajową (1n). Komórki miękiszowe gametofitu gromadzą substancje odżywcze, pełniąc tym samym funkcję zapasową. Dlatego też gametofit żeński zwany jest również bielmem pierwotnym.

RtAUEi2bUcaEF1
Ilustracja przedstawia rozwój i budowę gametofitu żeńskiego sosny zwyczajnej. Ma on owalny kształt i jest otoczony osłonką. Na pierwszym rysunku widoczny jest owalny gametofit, otoczony osłonka zalążka (2n). Na szczycie, gdzie ramiona osłonki stykają się znajduje się okienko. Wewnątrz osłonki znajduje się ośrodek (makrosporangium, 2n), w którym umiejscowiona jest komórka macierzysta makrospor (2n). Następuję mejoza. Na drugim rysunku widoczny jest owalny gametofit. W jego ośrodku powstają cztery makrospory (1n). Następuje degeneracja trzech makrospor. Na trzecim rysunku widoczny jest owalny gametofit. W jego ośrodku dochodzi do rozwoju jednej makrospory (1n). W ośrodku pozostają trzy zdegenerowane makrospory (1n). Następują liczne mitozy. Na czwartym rysunku widoczny jest owalny gametofit. W jego ośrodku powstaje owalna forma, to wielokomórkowy gametofit żeński (1n). Następuje wytworzenie zalążka z dojrzałym gametofitem żeńskim. Wewnątrz gametofitu widoczne są pozostałości ośrodka (makrosporangium, 2n). W centralnej części gametofitu natomiast powstał wielokomórkowy gametofit żeński, z komórkami zawierającymi materiały zapasowe (bielmo pierwotne, (1n). W szczytowej części wielokomórkowego gametofitu widoczne są dwie rodnie zawierające po jednej komórce jajowej (1n).
Rozwój i budowa gametofitu żeńskiego sosny zwyczajnej.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑lime

Cykl rozwojowy sosny zwyczajnej

RuqpJxtm4BUnv1
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
Źródło: Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Przebieg procesu rozmnażania u nagonasiennych (nagozalążkowych), w tym u sosny, ukazuje szereg przystosowań, dzięki którym rośliny te osiągnęły sukces ewolucyjny. Są to:

  • wyraźna dominacja wieloletniego i samożywnego sporofitu, tworzącego wyspecjalizowane tkanki i narządy, nad mikroskopijnej wielkości kilkukomórkowym gametofitem, który jest odżywiany przez sporofit i żyje tak długo, jak długo trwa cykl rozrodczy;

  • uniezależnienie procesu zapłodnienia od obecności wody dzięki wytworzeniu łagiewki pyłkowej transportującej komórki plemnikowe w pobliże komórki jajowej;

  • wytwarzanie nasion jako tworów przetrwalnych służących do rozprzestrzeniania się roślin, co ułatwia im zasiedlanie nowych terenów.

Słownik

anemochoria (wiatrosiewność)
anemochoria (wiatrosiewność)

(gr. anemos – wiatr, chorein – poruszać się) rozprzestrzenianie się owoców i nasion polegające na ich przenoszeniu przez wiatr; przystosowaniami do tego sposobu rozsiewania są m.in. niewielkie rozmiary, mały ciężar właściwy i obecność aparatów lotnych

diploidalność
diploidalność

obecność w jądrze komórkowym dwóch zestawów chromosomów

gametofit
gametofit

pokolenie haploidalne rozmnażające się płciowo przez haploidalne gamety wytwarzane na drodze mitozy; u nagonasiennych jest to wielokomórkowy gametofit żeński znajdujący się w zalążku oraz kilkukomórkowy gametofit męski obecny w dojrzałym ziarnie pyłku

haploidalność
haploidalność

obecność w jądrze komórkowym jednego zestawu chromosomów

łagiewka pyłkowa
łagiewka pyłkowa

długa, nitkowata struktura wyrastająca z komórki wegetatywnej ziarna pyłku, przenosząca komórki plemnikowe w pobliże komórki jajowej

makrospora
makrospora

typ zarodnika, z którego powstaje gametofit żeński (przedrośle żeńskie)

makrosporangium
makrosporangium

rodzaj zarodni wytwarzającej makrospory; u nagozalążkowych jest to ośrodek zalążka

makrosporofil
makrosporofil

liść zarodnionośny zawierający makrosporangia; u nagonasiennych jest to łuska nasienna

mejoza
mejoza

(gr. meíōsis – zmniejszenie) podział jądra komórkowego; w wyniku tego procesu następuje redukcja liczby chromosomów o połowę

mikrospora
mikrospora

rodzaj zarodnika, z którego powstaje gametofit męski (przedrośle męskie); u nagonasiennych jest to ziarno pyłku

mikrosporangium
mikrosporangium

rodzaj zarodni, w której powstają mikrospory; u nagonasiennych jest to woreczek pyłkowy

mikrosporofil
mikrosporofil

liść zarodnionośny mający na swojej powierzchni mikrosporangium; u nagonasiennych jest to pręcik

sporofit
sporofit

pokolenie diploidalne rozmnażające się bezpłciowo przez haploidalne zarodniki wytwarzane na drodze mejozy; u nagonasiennych jest to forma drzewiasta (np. u sosny zwyczajnej – Pinus sylvestris) lub krzewiasta (np. u jałowca pospolitego – Juniperus communis)

zapłodnienie
zapłodnienie

proces połączenia się męskiej i żeńskiej komórki rozrodczej, prowadzący do powstania zygoty; u nagonasiennych proces połączenia się komórki plemnikowej z komórką jajową wewnątrz rodni gametofitu żeńskiego

zapylenie
zapylenie

przeniesienie ziarna pyłku na okienko zalążka