Наука репродуктивная биология изучает у растений различные виды размножения. Имеет особое значение половое размножение растений которое присутствует практически у всех высших растений.
Почему в природе кроме вегетативного (из части родительской особи), вполне удовлетворяющего потребность в размножении, имеется еще и другой тип размножения — половое размножение растений.
Половое размножение возникло в растительном мире в процессе эволюции и его значение важно для организма тем, что благодаря слиянию отцовской и материнской клеток создается новый многоклеточный более приспособленный живой организм. Так последствия изменения климата могут изменить условия существования того или иного растения.
Деление клетки растения
Клетка может делиться или прямым делением — амитотическим, или делением непрямым, которое называют митозом, или кариокинезом.
Как можно демонстрировать прямое деление? Возьмите кожицу какого-нибудь растения, имеющую крупные клеточные ядра, например, кожицу листа гиацинта. Живую кожицу поместите над отверстием банки с хлороформом или с серным эфиром, подержите над банкой минуту — две, анестезируйте кожицу, затем поместите ее в воду, посмотрите в микроскоп и вы увидите, как ядра делятся перетяжкой на две или на три части.
Прямое деление ядра очень легко вызвать. Но что дальше? Прямое деление ядра не приводит к образованию нового клеточного организма, прямое деление ядра есть его разрушение.
Ядро состоит из кариоплазмы — ядерного вещества, хорошо окрашивающегося основными красками (кармин, гематоксилин) и называемого поэтому хроматином (хрома — краска).
Ядро располагается в цитоплазме — неокрашивающейся или слабо красящейся плазме клетки и содержит одно или несколько ядрышек.
Цитоплазма и кариоплазма не смешиваются, являясь как бы различными коллоидными фазами. Иногда наблюдается особая оболочка ядра.
В процессе эволюции, когда появились первые живые организмы в виде простых белковых комочков, они не имели разделения на цитоплазму и кариоплазму. Последняя обособилась лишь со временем, в процессе длительной эволюции.
В состав кариоплазмы, ядерного вещества входят белки, протеиноподобные вещества — протамины, гистоны и тимонуклеиновая кислота — белковое вещество, богатое соединениями фосфора. Эти вещества, вступая в тесные взаимосвязи, образуют соединения типа нуклеопротеидов (nucleus — ядро). Между кариоплазмой и цитоплазмой происходит непрерывный и интенсивный обмен веществ и через цитоплазму, таким образом, ядерное вещество находится в постоянном обмене с окружающей средой.
Если взять делящуюся ткань растения, например, кончик стебля молодого растения или кончик корня, где идет энергичный рост, обусловленный делением клеток, можно увидеть на одном и том же препарате целый ряд моментов деления ядра, благодаря чему можно проследить все стадии этого процесса. Здесь мы замечаем образование множества новых клеток из сравнительно малого их числа.
Если мы будем рассматривать покоящееся ядро, то не заметим в нем никакой структуры. Масса ядерного вещества здесь однородна, оно гомогенно, но со временем образуются определенные структуры в ядре.
Возникновение хромосом
Известно, что хромосомы растений связаны с передачей наследственных признаков. В ядре наблюдается образование мельчайших зернышек, едва заметных в наиболее сильный микроскоп. Появляется зернистая структура в виде рибонуклеиновой кислоты переходящей нацело в состав хромосом. Оставшаяся неокрашивающаяся плазма ядра (ее можно называть ядерным соком) сливается с цитоплазмой. Хромосомы затем начинают расщепляться вдоль. Такие пары подобных хромосом остаются пока расположенными рядом. Ядерная оболочка и ядрышко исчезают. В это время мы не имеем ядра как такового, оно закончило цикл своего развития исчезновением, породив новые структуры — хромосомы. Хромосомы здесь становятся особенно хорошо заметными, их легко сосчитать (число их благодаря расщеплению стало вдвое большим).
С установлением факта возникновения хромосом заново при каждом делении отпадают и утверждения о непрерывности хромосом и мифического наследственного вещества. Число и форма хромосом являются видовыми признаками, так же как и многие другие. Ведь у животных, рыб, птиц и всех млекопитающих различия между хромосомами мужских и женских особей связаны не с количеством хромосом, а с их качественным составом.
Хромосомы имеют различную длину и вид крючков, палочек, шпилек и т. д.
При половом размножении по сравнению с вегетативным получается новый материал для дальнейшего естественного отбора который уже будет приспосабливаться под сложившиеся для него погодные явления.
Значение полового размножения в полном обновлении, жизнь начинается через хромосомы сначала. При половом размножении происходит соединение различных отцовских и материнских наследственных признаков и потомство получается с новыми комбинациями свойств или совсем новыми признаками. Такое генетически более разнородное потомство имеет лучшую приспособляемость к внешним условиям роста. Поэтому значение полового размножения растений оказалось наиболее эффективным в жизненной борьбе.
