Siklus hidup tumbuhan terdiri dari tiga tahap yang berurutan:
- lahir;
- pengembangan;
- reproduksi.
Ini bisa sederhana atau kompleks. Contoh siklus sederhana adalah chlorella, yang berkembang biak dengan spora. Berkembang, alga hijau ini menjadi wadah untuk 4-8 autospora, yang tumbuh di dalam organisme ibu dan ditutupi dengan membrannya sendiri. Namun di antara tumbuhan, siklus perkembangan yang kompleks lebih umum, yang terdiri dari 2-3 siklus sederhana.
Fitur siklus hidup tumbuhan
Sifat penting semua makhluk hidup adalah kemampuan untuk bereproduksi. Metode reproduksi terjadi:
- seksual (gamet);
- aseksual (spora);
- vegetatif (bagian tubuh).
Dalam siklus kompleks selama reproduksi seksual selalu ada beberapa fase terpisah dari gamet dan zigot. Gamet adalah sel kelamin dewasa dengan set kromosom haploid (biasa). Zigot dengan set diploid (ganda) terbentuk sebagai hasil dari penyatuan dua gamet. Zigot berkembang menjadi sporofit yangmenghasilkan spora haploid. Dari spora - gametofit, yaitu jantan dan betina.
Misalnya, kita dapat mengambil pakis isosporus, yang memiliki dua bentuk individu - pakis itu sendiri (sporofit) dan pertumbuhannya (gametofit). Tunas adalah keturunan dari pakis dewasa. Itu ada untuk waktu yang sangat singkat, tetapi berhasil melahirkan satu individu berdaun besar. Siklus hidup tanaman karena fitur reproduksi ini terdiri dari pergantian generasi: dari pakis dewasa ke pertumbuhan dan lagi ke pakis dewasa.
Metode reproduksi
Kebanyakan tumbuhan bereproduksi secara seksual. Dalam hal ini, organisme baru terbentuk dari zigot setelah pembuahan dan penyatuan gamet (syngamy). Partenogenesis - reproduksi tanpa pembuahan - juga mengacu pada metode seksual: organisme anak terbentuk dari isogamet, yang membuat isogamet dan spora terkait. Reproduksi seksual hampir selalu dikombinasikan dengan metode lain - vegetatif atau aseksual, karena itu sendiri ditandai dengan produktivitas yang rendah.
Pada saat yang sama, metode dan reproduksi aseksual ini ditemukan pada pakis, dan dalam hubungannya dengan varian vegetatif - di beberapa ganggang. Pada tumbuhan berbiji, pembentukan sel germinal terjadi dari satu zigot anak, sehingga proses ini lebih mirip reproduksi daripada reproduksi.
Dengan reproduksi aseksual, zoospora terbentuk - sel tanpa dinding sel, yang pada tumbuhan multiseluler berada dalam sporangia khusus, dansel tidak bergerak - aplanospora. Secara independen, metode reproduksi ini sangat langka di alam. Biasanya dikombinasikan dengan seksual atau vegetatif.
Ada 2 jenis spora: mitospora, yang terjadi selama reproduksi aseksual, dan meiospora, yang muncul selama reproduksi seksual. Mitospora muncul dengan mitosis, menghasilkan individu yang mirip dengan ibu. Meiospora dibentuk oleh meiosis selama perkecambahan zigot atau dalam sporangia. Sebagian besar tanaman dicirikan oleh kedua metode reproduksi, yang menghasilkan dua bentuk individu yang berbeda.
Cara Perbanyakan Vegetatif
Dengan varian reproduksi vegetatif, ada pembelahan menjadi akinet - sel berdinding tebal. Ini terdiri dari memisahkan beberapa bagian dari cairan induk - kuncup atau tubuh induk. Beberapa tumbuhan tingkat rendah berkembang biak dengan cara ini, termasuk sargasso, ganggang coklat dan merah. Bahkan tanaman berbunga, seperti duckweed, berkembang biak secara vegetatif. Beberapa dari mereka membentuk kuncup induk yang jatuh ke tanah dan berakar di sana. Juga, tunas dapat bercabang dan terpisah dari tanaman induk. Pada tanaman kelompok angiospermae, perkembangan tunas di bawah tanah dari rimpang sangat umum.
Perbanyakan tanaman
Salah satu tahap akhir reproduksi adalah perbanyakan tanaman. Di alam, ada 3 opsi untuk pengendapan: embrio, spora, dan biji. Dalam kasus yang sangat jarang, penyebaran dapat terjadi dengan bantuan zigot. Lebih KLinnaeus menghubungkan benih dan distribusi spora dengan tanaman miogami dan phanerogami. Tipe kedua termasuk kelompok gymnospermae dan angiospermae, dan tipe pertama mencakup semua kelompok lainnya, termasuk alga, lumut, dan paku-pakuan.
Metode perkembangbiakan tumbuhan telah melalui jalur evolusi yang panjang dari vegetatif ke aseksual dan seksual. Sekarang pembagian tanaman menjadi spora dan tanaman berbiji tidak dikaitkan dengan distribusi, tetapi dengan reproduksi. Metode benih menonjol dalam kelompok yang terpisah, karena dianggap sebagai kombinasi reproduksi oleh spora dan gamet. Perbanyakan benih meliputi beberapa tahap: pembentukan zigot, gamet, spora, embrio dan biji, serta penyebaran tanaman.
Pergantian generasi
Kehidupan tumbuhan dalam bentuk dua generasi yang berbeda dapat memiliki nama yang berbeda: perubahan bentuk perkembangan, pergantian generasi, dll. Perubahan paku besar dan kecambah pada pakis isosporus adalah contoh pergantian generasi, ditandai dengan fase-fase keadaan dewasa dari bentuk-bentuk individu. Kedua bentuk ini sangat berbeda dalam penampilan sehingga sulit untuk mengenali tanaman yang sama di dalamnya. Pertumbuhan pakis sangat sulit dilihat dengan mata telanjang. Pada angiospermae, analog dari pertumbuhannya adalah kantung embrio, yang sangat kecil dan tersembunyi di kedalaman bunga. Di antara beberapa kelompok alga, bentuk-bentuk individu ini serupa dalam penampilan, tetapi sangat berbeda dalam karakteristik biologis. Pergantian generasi terjadi di hampir semua tumbuhan tingkat tinggi dan alga yang berkembang secara evolusioner.
Siklus hidup tumbuhan tingkat tinggi
Siklus hidup tumbuhan tingkat tinggi, kecuali lumut, dicirikan oleh fakta bahwa gametofit kurang berkembang, dan sporofit menempati sebagian besar siklus hidup. Tumbuhan lumut dibedakan oleh fakta bahwa sporofit berkembang di dalam organ genital wanita dan berhubungan terus menerus dengan gametofit. Dalam kasus lumut daun, tampak seperti kotak spora yang tumbuh dari atas gametofit.
Tanaman tingkat tinggi lainnya memiliki sporofit, yang merupakan organisme multiseluler besar dan kompleks dengan organ seperti daun, batang, dan sistem akar. Sebagian besar tumbuhan yang dipikirkan seseorang ketika berbicara tentang ekor kuda, pakis atau kelompok lain adalah sporofit.
Siklus hidup tumbuhan berbunga
Yang paling progresif dalam hal evolusi adalah tanaman berbunga. Siklus hidup tanaman berbunga dicirikan oleh fakta bahwa seringkali embrio dapat berkembang dari telur yang tidak dibuahi (apomixis). Bentuk tanaman berbunga yang dominan adalah sporofit heterospora, yang merupakan tanaman dengan daun dan batang. Gametofit jantan diwakili oleh butiran serbuk sari, dan gametofit betina oleh kantung embrio (berkembang lebih cepat daripada di gymnospermae). Organ reproduksi seksual dan aseksual adalah tunas yang dimodifikasi - bunga. Dasar-dasar benih dilindungi oleh dinding ovarium. Siklus hidup perkembangan tumbuhan dari kelompok ini berakhir setelah pembuahan dan pembentukan biji, embrio yang memiliki persediaan nutrisi dan tidak bergantung padafaktor eksternal.
Siklus hidup gymnospermae dan angiospermae
Grup gymnospermae mencakup perwakilan dari pohon jenis konifera dan semak belukar. Kebanyakan dari mereka telah memodifikasi daun seperti jarum. Siklus hidup gymnospermae berbeda karena mikrospora (serbuk sari) terbentuk di kerucut jantan kecil (kepala sari), dan megaspora - pada betina (ovula). Gametofit jantan terbentuk dari mikrospora, dan gametofit betina terbentuk dari megaspora. Siklus hidup tanaman dari kelompok ini berbeda karena pembuahan terjadi dengan bantuan angin, yang mengantarkan serbuk sari ke bakal biji. Setelah itu, embrio mulai berkembang di dalam bakal biji, dan benih terbentuk darinya. Itu terletak di sisik biji dan tidak tertutup oleh apa pun. Benih menghasilkan sporofit baru, dari mana tanaman baru tumbuh.
Siklus hidup angiospermae berbeda karena kelompok ini memiliki bunga di mana spora terbentuk dan pembuahan gametofit dan perkembangan biji terjadi. Keunikan kelompok ini adalah dalam perlindungan benih, yang tersembunyi di dalam buah dan terlindung dari pengaruh lingkungan luar.
Siklus hidup tumbuhan berspora
Tanaman berspora tidak berbunga, oleh karena itu disebut juga tidak berbunga. Mereka datang dalam dua kategori:
- lebih tinggi (pakis, ekor kuda, lumut, lumut klub);
- bawah (ganggang, lumut kerak).
Siklus hidup tumbuhan berspora, tergantung pada spesiesnya, dapat berlangsung secara seksual atau aseksual. Mereka tidakmampu bereproduksi secara seksual tanpa partisipasi lingkungan akuatik. Gametofit digunakan untuk reproduksi seksual, dan sporofit digunakan untuk reproduksi aseksual. Ada dua subkelompok tanaman spora: haploid dan diploid. Subkelompok haploid meliputi lumut, ekor kuda dan pakis, di mana gametofit lebih berkembang, dan sporofit terbentuk dalam bentuk pertumbuhan. Subkelompok haploid berbeda karena sporofit memiliki status bawahan di dalamnya.
Siklus hidup tanaman: skema
Lumut adalah perwakilan dari spesies primitif tumbuhan tingkat tinggi. Mereka memiliki pembagian tubuh yang sangat kondisional menjadi batang dan daun, bukan akar - rizoid berserabut. Mereka tumbuh di rawa, tempat lembab dan menguapkan kelembaban dengan sangat kuat. Mereka bereproduksi secara seksual, sporofit bergantung pada gametofit, spora terbentuk dalam kotak khusus yang terletak di atas gametofit dan berasosiasi dengannya.
Perwakilan tumbuhan paku memiliki daun menyirip besar (sporangia terletak di bagian bawah). Tanaman ini memiliki sistem akar yang jelas, dan daun sebenarnya adalah sistem cabang yang disebut pelepah atau pratunas. Siklus hidup tumbuhan paku-pakuan terdiri dari dua fase: seksual dan aseksual.
Fase seksual terjadi dengan partisipasi gamet, dan aseksual - spora. Generasi aseksual dimulai dengan zigot diploid, dan generasi seksual dimulai dengan spora haploid. Perubahan fase-fase ini adalah bagian utamalingkaran.
