JAK SE ROSTLINY ROZMNOŽUJÍ? ASEXUÁLNÍ A SEXUÁLNÍ REPRODUKCE - BIOLOGIE - 2025

K rozmnožování rostlin může dojít sexuálně nebo asexuálně v závislosti na skupině rostlin nebo druhu. Reprodukce v rostlinných organismech je nanejvýš důležitá nejen pro jejich množení (nárůst počtu jedinců), ale také pro jejich rozptýlení, protože je třeba mít na paměti, že se jedná o obecně imobilní nebo přisedlé bytosti usazené na substrátu, který podporuje nutričně a strukturálně.

Rostliny lze rozdělit do dvou velkých divizí nebo fyla známých jako Bryophyta a Tracheophyta. Mechy, hornwormy a játrovky patří do divize Bryophyta, zatímco všechny vaskulární rostliny se semeny a bez semen patří do divize Tracheophyta.

Obrázek DarkWorkX na www.pixabay.com

Rostliny, které se rozmnožují bez semen, patří do skupin Psilopsida, Lycopsida, Sphenopsida a Pteropsida (což zahrnuje kapradiny), zatímco rostliny se semeny jsou Angiosperms a Gymnosperms (kvetoucí rostliny a rostliny bez květů as holými semeny, resp.).

Až na několik výjimek, bez ohledu na dotčenou skupinu rostlin, může mnoho rostlin představovat sexuální i asexuální reprodukci v určitém okamžiku svého životního cyklu, což závisí na různých endogenních a exogenních faktorech.

Asexuální reprodukce v rostlinách

Asexuální reprodukce u všech živých bytostí spočívá v tvorbě nových organismů bez účasti dvou geneticky odlišných jedinců nebo bez produkce specializovaných buněk s poloviční genetickou zátěží. K tomuto druhu reprodukce dochází hlavně mitózou.

Říká se, že se jedná o „konzervativní“ typ reprodukce, protože nepodporuje genové variace, protože v každém reprodukčním cyklu jsou klonální (geneticky identické) jedinci tvořeni z „mateřského“ jedince. Je to jeden z nejvíce „předních“ typů reprodukce a je rostlinami vysoce využíván.

Mnoho autorů se domnívá, že různé mechanismy asexuální reprodukce jsou dokonale vhodné pro stabilní nebo konstantní prostředí, protože usilují o zajištění kontinuity života jednotlivce, pokud jsou podmínky příznivé nebo výhodné.

V rostlinách existují různé formy asexuální reprodukce, které lze diferencovat podle struktur používaných k tomuto účelu.

- Nepohlavní reprodukce fragmentací

Většina rostlinných buněk je schopna "rozlišit" nebo ztratit svou identitu a vytvořit nového jednotlivce, pokud jsou izolovány od rostliny, která jim dala vznik. Tato vlastnost jim umožňuje reprodukovat asexuálně prostřednictvím fragmentů jejich vlastních těl nebo dokonce z jednotlivých buněk.

Fotografie listu Kalanchoe, rostliny, která se reprodukuje fragmentací (Zdroj: Obrázky z archivu internetu přes Wikimedia Commons)

Asexuální reprodukce fragmentací tedy spočívá jednoduše v oddělení orgánů nebo „fragmentů“ od těla rostliny, což později vede ke vzniku nové rostliny, geneticky identické s rodičem.

- Nepohlavní reprodukce pomocí specializovaných struktur

Některé rostliny, které se pohlavně rozmnožují, to také provádějí prostřednictvím asexuální dráhy podobné fragmentaci, ale obvykle se vyskytují prostřednictvím specializovaných struktur, jako jsou stolony, oddenky, hlízy, hlízy, cibule a další.

Některé rostliny používají své vlastní listy jako struktury pro asexuální rozmnožování a reprodukci, zejména sukulenty s masitými listy, v jejichž okrajích (u některých druhů) se tvoří „primordie“ nových rostlin nebo listů, které lze od nich oddělit a přesadit vhodný substrát pro jeho růst.

Tyto asexuální způsoby reprodukce jsou široce využívány v zahradnictví a krajinářství, protože zajišťují „regeneraci“ nebo vytvoření velkého počtu stejných rostlin ve výrazně krátké době.

Jahodová rostlina, která produkuje asexuální stolony (Zdroj: Sajith Erattupetta přes Wikimedia Commons)

Některé rostliny, které nekvete, včetně mechů, jater, antokyanů a kapradin, produkují spory jako prostředek asexuální reprodukce.

Ačkoli tyto struktury jsou produktem meiotických divizí, spory jsou v těchto organismech uznávány jako specializované „asexuální“ struktury, protože při klíčení mohou přímo produkovat nové jedince, aniž by splynuly mezi několika z nich.

V této skupině rostlin jsou také „modifikované orgány“ pro asexuální reprodukci, jako jsou specializované pupeny, gemmuly atd.

Sexuální reprodukce v rostlinách

Sexuální reprodukce v rostlinách, stejně jako v jiných živých bytostech, zahrnuje fúzi dvou buněk známých jako „sexuální buňky“ nebo „gamety“ (s polovinou chromozomální zátěže jedince, který jim dal vznik), vznik zygoty, následný vývoj embrya a konečně vývoj nové rostliny s genetickými vlastnostmi odlišnými od vlastností jejích rodičů.

Gamety jsou obecně různé buňky (heterogamie). Ženská gameta je obvykle největší, je imobilní a je známá jako „ovocell“ nebo „vaječná buňka“; zatímco mužská gameta je značně menší, mobilní a je známá jako „spermie“.

Podle morfologie gamet se však rozlišují tři typy sexuální reprodukce: isogamin, anisogamy a oogamy.

Isogamy a anisogamy jsou typické pro jednobuněčné organismy složené z rostlinných buněk, zatímco oogamy (forma heterogamy) je typická pro rostliny se sexuální reprodukcí a je charakterizována přítomností imobilní nebo fixované ženské gamety a samčí gamety malý a mobilní.

Reprodukční struktury

Gamety se vyrábějí ve velmi konkrétních strukturách známých jako gametofyty, které pro ně zase fungují jako dočasné „kontejnery“.

V některých rostlinách se samice gametofytů nazývají archegonie a samčí anteridie. Rostlina může mít samice i samce, ale rostliny mohou být také bisexuální, pokud obsahují oba typy gametofytů na stejné noze.

Životní cyklus většiny vaskulárních rostlin, které známe, začíná fúzí pohlavních buněk a vývojem embrya zygoty. Z tohoto embrya se vytvoří diploidní struktura (s polovinou chromozomální zátěže jednoho z rodičů a polovinou druhé), která je známá jako sporofyt.

Životní cyklus Angiospermu (Zdroj: LadyofHats přes Wikimedia Commons)

Sporofyt je často dominantní formou v životním cyklu a je z něhož se rostlina může rozmnožovat asexuálně nebo sexuálně. K sexuální reprodukci ze sporofytů dochází díky tvorbě gametofytů, které způsobí vznik pohlavních buněk.

Velikost a závislost gametofytů vzhledem ke sporofytům závisí na skupině nebo druzích rostlin, přičemž kvetoucími rostlinami jsou rostliny, u nichž je gametofyt více redukován a je zcela závislý na sporofytech.

Podle typu reprodukce byly rostliny rozděleny na semenové a bezsemenné rostliny. Rostliny se semeny se rozlišují na Angiospermy nebo kvetoucí rostliny a Gymnospermy nebo rostliny bez květů a s holými semeny.

Semena Annona glabra (Zdroj: Filo gèn 'přes Wikimedia Commons)

V těchto rostlinách je sexuální reprodukce zaměřena na produkci propagačních struktur známých jako semena, v nichž leží embryo, které je výsledkem gametické fúze.

Reference

1. Fryxell, PA (1957). Způsob reprodukce vyšších rostlin. The Botanical Review, 23 (3), 135-233.
2. Lambers, H. (2019). Encyklopedie Britannica. Získáno 28. prosince 2019, z www.britannica.com/science/plant-reproductive-system
3. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Klasifikace, struktura a reprodukce botaniky.
4. Nabors, MW (2004). Úvod do botaniky (č. 580 N117i). Pearson.
5. Raven, PH, Evert, RF a Eichhorn, SE (2005). Biologie rostlin. Macmillan.