Семенные сосудистые растения

Бессемянные сосудистые растения были первыми высокорослыми растениями на Земле

Сегодня бессемянные сосудистые растения представлены монилофитами и ликофитами. Папоротники – самые распространенные бессемянные сосудистые растения – монилофиты. Венчиковые папоротники (и их родственники) и хвощи также являются монилофитами. К ликофитам относятся клубовые мхи, колючие мхи и полыни – ни один из них не является настоящим мхом.

В отличие от несосудистых растений, сосудистые растения – включая бессемянные сосудистые растения – имеют разветвленную сеть сосудистой ткани, состоящую из ксилемы и флоэмы. У большинства бессемянных сосудистых растений также есть настоящие корни и листья. Кроме того, в жизненном цикле бессемянных сосудистых растений преобладают диплоидные спорофиты, а не гаметофиты.

Однако, как и несосудистые растения, бессемянные сосудистые растения размножаются спорами, а не семенами. Бессемянные сосудистые растения также обычно более успешны в воспроизводстве во влажной среде, поскольку их сперматозоидам требуется пленка воды, чтобы достичь яиц.

Жизненный цикл бессемянных сосудистых растений

Подобно животным, бессемянные сосудистые растения (и другие растения) во время размножения чередуют мейоз и оплодотворение. Мейоз – это процесс деления клеток, в результате которого образуются гаплоидные клетки, которые содержат один полный набор хромосом, из диплоидной клетки, которая содержит два полных набора хромосом. При оплодотворении, напротив, образуется диплоидная клетка, называемая зиготой, путем слияния гаплоидных клеток, называемых гаметами, – сперма и яйца.

У большинства животных только диплоидная стадия является многоклеточной, и гаметы являются единственными гаплоидными клетками. Растения, однако, чередуются между гаплоидной и диплоидной стадиями, которые обе являются многоклеточными; это называется чередованием поколений. Смена поколений характерна для всех растений, размножающихся половым путем, но относительный размер и выраженность гаплоидной и диплоидной стадий у разных растений различаются.

У бессемянных сосудистых растений (а также семенных растений) диплоидная стадия жизненного цикла – спорофит – является доминирующим. Например, то, что большинство людей называют папоротником, является большим независимым спорофитом папоротника. Спорофиты производят гаплоидные клетки, называемые спорами, посредством мейоза.

Спора может прорасти и превратиться в гаметофит – на гаплоидной стадии жизненного цикла – через митоз. Гаметофиты производят яйцеклетки и сперматозоиды посредством митоза (в отличие от животных, которые производят гаметы посредством мейоза). Большинство бессемянных сосудистых растений продуцируют один тип спор, который дает начало двуполому гаметофиту. Гаметофиты меньше по размеру и имеют менее сложную структуру, чем спорофиты, но они могут фотосинтезировать и не зависят от спорофитов в плане питания или защиты.

Яйцеклетки и сперматозоиды сливаются в процессе оплодотворения, образуя диплоидную зиготу. Зигота делится во время митоза, образуя знакомый, листовой спорофит папоротника – продолжающий цикл.