Образование 22 января 2016

Споры живых организмов — удивительные клетки. На Земле они могут находиться в условиях очень низких или высоких температур, повышенного давления и радиоактивного излучения. Доказано, что споры находятся даже в космическом пространстве, путешествуя по необъятной Вселенной. Что такое спора в биологии? В чем секрет этих клеток?

Спора: определение в биологии

В переводе с греческого языка это слово обозначает «посев». Но наличие этих клеток характерно не только для растений. Что такое спора? В биологии существует четкое понятие: это клетки бесполого размножения. С их помощью процесс воспроизводства себе подобных осуществляют бактерии — одноклеточные организмы, не имеющие ядра.

Грибы также способны к спорообразованию. Все видели, как хлеб, который долгое время находится в полиэтиленовом пакете, начинает покрываться белым налетом — на нем начинают развиваться плесневые грибы. С течением времени налет начинает приобретать серый или зеленый цвет. Это означает, что гриб уже образовал споры и начинает размножаться. А вот еще один пример. В сыром помещении плесневые грибы часто поселяются на стенах, которые начинают «цвести». Избавиться от плесени достаточно сложно, потому что гриб способен распространять споры на расстояние в несколько метров.


что такое спора в биологии

Строение

Вот мы и разобрались, что такое спора. В биологии все живые объекты рассматриваются с точки зрения взаимосвязи строения и выполняемых функций. Клетки бесполого размножения бывают разной формы: эллиптической, овальной, округлой. Поскольку они обладают устойчивостью к действию различных биологических факторов, поверхностный аппарат их устроен по-особенному. Он состоит из двух оболочек, пространство между которыми заполнено сложными соединениями белков с углеводами. Для усиления защиты от механических воздействий некоторые споры на своей поверхности имеют особые образования, которые называются «ребра жесткости».

спора определение в биологии

Внутреннее содержимое клеток бесполого размножения представлено цитоплазмой — внутренней полужидкой средой. В ней расположены хромосомы и аппараты синтеза белка.

Споры растений


При помощи таких клеток способны размножаться многие растительные организмы.

Спора растения — это приспособление для размножения самых первых и примитивных растений. Это прежде всего водоросли. Например, одноклеточная хламидомонада образует зооспоры — подвижные клетки. В результате из одной особи образуется сразу несколько идентичных организмов.

Первые выходцы на сушу, высшие споровые растения, также способны к спорообразованию. Мхи, плауны, хвощи и папоротники образуют специальные органы бесполого размножения — спорангии. В них и содержатся клетки бесполого размножения. Растения, у которых есть такие органы, называются спорофиты. У моховидных спорангия представлена ножкой с коробочкой. При созревании коробочка раскрывается, клетки попадают в землю. При наличии воды они прорастают в половое поколение — гаметофит, которое у мхов представлено зеленым листостебельным «ковром». Совсем по-другому дело обстоит у остальных представителей споровых растений, которые все привыкли видеть в качестве гаметофита — зеленого растения. У этих растений происходит процесс чередования полового и бесполого поколений.

спора растения это

Споры в том или ином виде образуют все растения. Процесс их образования называется спорогенезом, а клетка или орган, в котором они формируются, носит название спорангия. При этом особь поколения, образующего споры, называют спорофитом . Как правило, спорофит имеет диплоидное число хромосом и только у водорослей и некоторых грибов споры могут образовываться и гаплоидными особями.


Споры — одноклеточные образования, из которых без слияния их друг с другом могут развиваться самостоятельные организмы. Очень часто споры окружены специальной оболочкой и способны длительно переносить неблагоприятные условия, например зиму или период засухи. Поскольку споры очень легки, они свободно переносятся по воздуху ветром или другими агентами и служат для расселения растений. Споры водных растений обычно имеют ундулиподии и способны активно перемещаться.

Споры могут образовываться без редукционного деления на спорофите , реже на гаметофите и тогда имеют то же число хромосом, что и материнское растение. Либо, претерпевая спорическую редукцию, споры образуются путем мейоза . В этом случае на диплоидном спорофите образуются гаплоидные споры.
Образование спор без редукционного деления на спорофите или гаметофите встречается у примитивных организмов довольно часто. Для целого ряда грибов характерно бесполое размножение спорами, образующимися на гаплоидном мицелии. Такие споры развиваются либо в спорангиях ( спорангиоспоры ), либо, называясь конидиями , отпочковываются верхушкой приподнимающейся специализированной гифы, так называемым конидиеносцем.


редко гаметофиты бурых, а иногда и других водорослей образуют гаплоидные зооспоры , развивающиеся в аналогичные гаметофиты. Гаметофиты , образующие споры, в таких случаях называют гаметоспорофитами . Их спорангии представляют обычно одну клетку, в которой развивается один зооспорангий . В определенных условиях зооспоры , образованные гаметоспорофитами , могут попарно сливаться и образовывать зиготу, представляя изогамный половой процесс.

Развиваются диплоидные споры у низших растений либо в клетках, не отличающихся по форме от других клеток организма, либо в спорангиях, которые более или менее сильно отличаются от вегетативных клеток по форме и размеру. Спорангии обычно развиваются из одной клетки, однако у бурых водорослей они изредка образуются и несколькими клетками. Это так называемые многогнездные спорангии. Все их клетки при созревании превращаются в споры.
У большинства водорослей при образовании спор на диплоидном слоевище происходит редукция числа хромосом вследствие мейоза. Такие гаплоидные споры дают начало гаметофиту , на котором образуются половые органы. Очень редко, например у некоторых бурых водорослей , гаплоидные споры, образуемые спорофитом , функционируют как гаметы. Гаплоидные, как и диплоидные, споры образуются в одноклеточных спорангиях и обычно снабжены ундулиподиями . Как и подвижные жгутиковые диплоидные споры, они называются зооспорами .

Гаплоидные споры, образовавшиеся на спорофите и дающие начало гаметофиту , могут быть одинаковыми, или диморфными.


метофиты равноспоровых организмов обычно развивают и мужские и женские половые органы на одном растении. Гаметофиты разноспоровых организмов, развиваемые микроспорами, образуют, как правило, только мужские гаметы, а гаметофит, развивающийся из мегаспоры, образует женские половые клетки — яйцеклетки.
У низших растений спорофит и гаметофит в жизненном цикле сосуществуют в разной степени доминирования, а у высших растений , за исключением мхов , гаметофит все более и более редуцируется.

споры

Споры. Фото: Kristine Paulus

Совокупность оболочек споры, спородерма, имеет сложное строение, дифференцируясь на наружный толстый слой, экзину, и внутренний — интину. Экзина состоит из спорополленина, одного из самых стойких органических веществ, способного выдерживать длительные температурные и химические воздействия. Благодаря стойкости экзины, споры обычно длительное время сохраняют способность к прорастанию и могут сохраняться в отложениях на протяжении геологических эпох. Спородерма часто имеет скульптурированные оболочки, покрытые гребешками, бугорками, шипами и т. д.

К споровым относятся растения, размножение и распространение которых осуществляется посредством спор, причем споры образуются двумя путями – бесполым и половым.


оровыми растениями являются водоросли, грибы, лишайники и высшие споровые растения (папоротники, плауны, хвощи, мхи, некоторые ископаемые растения).
В процессе эволюции около 400 млн. лет назад от многоклеточных зеленых водорослей возникли риниофиты – первые высшие растения, размножающиеся спорами, которые дали начало всем современным высшим споровым и семенным растениям. Это вымершая группа растений.
В жизненном цикле высших споровых растений, как и у некоторых водорослей, чередуются особи бесполового и полового поколений, которые размножаются, соответственно, бесполым и половым путем. В полном жизненном цикле, который обеспечивает непрерывность жизни организмов, происходит чередование гаметофита (полового) и спорофита (бесполого поколения). На спорофите образуются органы бесполого размножения, на гаметофите – полового.

Высшие споровые растения после выхода на сушу в ходе эволюции претерпевали метаморфозы в двух направлениях. Так сформировались две крупные эволюционные группы – гаплоидная и диплоидная. К первой ветви относятся мхи, у которых лучше развит гаметофит, а спорофит занимает подчиненное положение. К диплоидной ветви принадлежат папоротники, хвощи и плауны. У них гаметофит редуцирован, и выглядит как заросток.
Из спор, которые формируют особи бесполого поколения, вырастают особи полового поколения. Они имеют специальные мужские и женские половые органы, в которых развиваются мужские и женские половые клетки (гаметы) – подвижные сперматозоиды и неподвижные яйцеклетки. Для оплодотворения сперматозоид должен попасть во внешнюю среду и оплодотворить яйцеклетку, которая находится внутри женского полового органа. Для перемещения сперматозоида необходима вода. Из оплодотворенной яйцеклетки образуется зародыш. Он прорастает и превращается в особь бесполого поколения, которая размножается спорами.


Грибы, лишайники и водоросли размножаются подвижными зооспорами, спорангиеспорами, неподвижными апланоспорами. Для этих растений характерно половое размножение ооспорами, зигоспорами, вегетативное размножение также посредством спор. Из спор появляется такое же растение, как материнское. Тогда как у высших споровых растений такое растение, как то, что сформировало споры, появляется после сложного процесса оплодотворения.
Споры у определенного вида растений могут быть одинаковыми по размерам или разными. Микроспоры – мелкие, макроспоры – крупные. Микроспоры обычно дают начало мужским заросткам, а макроспоры – женским.

Высшие споровые растения распространены в разных климатических условиях, но большинство из них обитает на влажных участках суши, так как для полового размножения им нужна вода. Однако некоторые виды этих растений встречаются и в пустынях.

Сотрудники университета Ноттингема установили, что споры древних растений содержат в себе информацию об «озоновых дырах».


r /> Дело в том, что растения крайне чувствительны к ультрафиолету, поэтому по ним можно буквально изучать изменения состояния озонового слоя Земли.
Судить о силе поступающего на землю ультрафиолетового излучения учёные смогли благодаря наблюдениям за толщиной образуемого на стенках спор растений в различные периоды защитных веществ. А, как известно, количество поступающего на нашу планету ультрафиолета напрямую связано с состоянием озонового слоя.
Исследователи утверждают, что теперь стало возможным получить обширные сведения о защитном слое Земли за период равный миллионам лет. Кроме того, специалисты рассчитывают определить, насколько изменения в озоновом слое соответствуют естественным историческим колебаниям.
Споры растений, как, оказалось, могут оказать людям непосильную помощь при сборе нефти из поверхности воды.
По убеждению ученых, если модифицировать микрокапсулы спор растения, то они могут абсорбировать количество разлившейся нефти, которое превышает собственный вес спор более чем в три раза.

Команда ученых из Университета Хала во главе с Грэхэмом Маккензи смогли экстрагировать внешний слой спор плауна и модифицировать его до состояния пустых модифицированных микрокапсул растения. Данные микрокапсулы ученые поместили в воду с нефтью, после этого емкость встряхивали в течение пятнадцати минут, после микрокапсулы были отфильтрованы. Как результат, после фильтрации вода была абсолютно чистой, и не содержала нефтепродуктов.
Как говорят исследователи, микрокапсулы могут быть использованы несколько раз подряд без утраты эффективности их нефтеочистительных свойств. Кроме этого, возможен и обратный процесс — нефть может быть выпущена из микрокапсул. Из этого следует, что микрокапсулы, могут пригодится в косметической и фармацевтической отрасли.




Что такое споры в бесполом размножении организмов

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector