Цикл розвитку голонасінних рослин на прикладі сосни звичайної
У життєвому циклі сосни звичайної домінуєспорофіт– доросле дерево, що включає:корінь,ствол,гілки(подовжені пагони),укорочені пагони,листя, чоловічі та жіночішишки.
Стрижнева коренева система сосни досягає в глибину 20-30 м і може вступати в симбіоз з міцелієм (тілом) грибів, наприклад, маслюків, створюючимікоризу(грибокорінь). Гіфи (вирости міцелію) обплітають коріння сосни від кінчиків до зони всмоктування і проникають усередину, підключаючись до провідних пучок. Поглинаючи органічні речовини з рослини, гриб постачає у рослину воду з мінеральними речовинами.
Стовбур - вертикальне стебло, що здерев'яне, досягає у висоту 30-40 м. Гілки (подовжені пагони) на стовбурі розташовуються мутовками, вкриті сидячими, спірально розташованими бурими лускоподібними листочками і закінчуються яйцеподібними, конусоподібними, коричневими нирками. У пазухах лускоподібних листочків розвиваються укорочені пагони, з яких росте по два листки – хвоїнки. Пара листя сосни звичайної, довжиною 3-8 см, товщиною 1,5-2 мм, при підставі покритих піхвою, функціонує (живе) 3-5 років і опадає разом з укороченою втечею.
Чоловічі шишки - спороносні колоски (стробіли), утворюються навесні біля основи молодих подовжених пагонів. Вони зібрані на загальній осі. Кожна окрема шишка довжиною 8-12 мм, жовтого або рожевого кольору, складається з короткого стрижня (осі), на якому спірально розташоване редуковане спороносне листя -мікроспорофіли. З нижнього боку мікроспорофілів розташовані по два мікроспорангії. У мікроспорангіях - пилкових камерах, в результаті розподілу мейозом диплоїдних клітин спорогенной тканини утворюються гаплоїдні мікроспори. У свою чергу мікроспориділяться мітозом і утворюють чотириклітиннийчоловічий гаметофіт–пилок. Пилкове зерно включаєвегетативну,генеративну(антиридіальну) і двіпроталіальніклітини. Проталіальні клітини є резервними, тому, відстаючи через деякий час у зростанні, віддають свій ресурс на розвиток генеративної та вегетативної клітин, швидко дегенерують та зникають. Клітини пилку оточені двома оболонками - зовнішньою, товстою -екзиноюі внутрішньою, тонкою -інтиною.У двох місцях екзину не зростається з інтиною, утворюючи здуття -повітряні мішки.
Жіночі конусоподібнішишки, довжиною 3-7 см, з'являються на верхівках подовжених пагонів поодиноко або групою по 2-3 шт. Складаються зосі, на якій спірально розташованіпокривніінасіннілуски –мегаспорофіли(жіноче спороносне листя). З верхнього боку насіннєвих лусок, біля їх основи, знаходяться по два насінні зачатки, прикриті покривними лусками. Насіннєвий зачаток є мегаспорогенною тканиною –нуцеллус, оточений покривною тканиною –інтегументом. На верхівці насіннєвого зачатку, зверненого до осі шишки, в інтегументі залишається отвір – пилковхід (мікропілі).
Навесні (у травні) після дозрівання пилку мікроспорангії чоловічих шишок розкриваються, і пилок розноситься вітром.Запилення– це процес попадання пилку на мікропилку насіннєвих зачатків. Під час запилення луски жіночих шишок широко розкрито. Пилок заноситься повітряними потоками (вітром) між лусками, прилипає до клейкої рідини, що виділяється з мікропилки. Внаслідок підсихання клейкої рідини пилок затягується через пилок на нуцеллус. Після запилення мікропиле заростає, луски жіночої шишки стуляються, і вся шишка зовні герметизується (заливається)смолою. Після попадання на нуцеллусвегетативна клітинапилки проростає в ньогопилковою трубкою.Генеративнаклітина заходить усередину вегетативної клітини і рухається в її апікальній частині. Наступні 13 місяців пилкова трубка повільно вростає в нуцеллус у напрямку майбутнього жіночого гаметофіту.
Мал. 40. Схема життєвого циклу сосни звичайної
Мал. 41. Життєвий цикл сосни звичайної
Через місяць після запилення одна клітина нуцеллусу -археспоріальнаклітина ділитьсямейозом, утворюючи чотири гаплоїднімегаспори. Три з них відмирають, а найвіддаленіша від мікропилки четверта мегаспора починає рости. Її розвиток вмегагаметофіт(жіночий гаметофіт) починається через шість місяців після запилення і вимагає для завершення свого формування ще півроку. Протягом цього часу клітина мегаспори мітотичним розподілом збільшує кількість своїх ядер приблизно до 2000 прим. На 13 місяць після запилення в мегаспорі відбувається цитокінез - поділ багатоядерної клітини клітинними стінками, які локалізують ядра в окремих клітинах. Утворена гаплоїдна тканина називається ендоспермом. На 13–15 місяць після запилення ближче до мікропилки з клітин ендосперму формуються два-три редукованихархегоніязяйцеклітинамив середині. Ендосперм з двома архегоніями являє собою жіночий гаметофіт (заросток).
У період формування жіночого гаметофітупилкова трубка(вегетативна клітина) проростає через нуцеллус та ендосперм, заходить до одного з архегоніїв. До цього моментугенеративнаклітина пилку всередині вегетативної клітини (пилкової трубки) ділиться на дві дочірні клітини -стерильну(клітину-ніжку) ісперматогенну(клітину тіла). Після чогосперматогенна клітина ділиться на дваспермія. Пилкова трубка з двома сперміями в середині є повністю розвинений чоловічий гаметофіт. Проникнувши в архегоній і досягнувши яйцеклітини, апікальна частина клітинної стінки пилкової трубки руйнується, в порожнину архегонія вливається цитоплазма, і один із сперміїв з'єднується з яйцеклітиною, формуючизиготу, інший спермій гине. Процес запліднення відбувається приблизно 13-15 місяць після запилення. Зазвичай запліднюються і починають розвиватися в зародки запліднені яйцеклітини (зиготи) всіх архегоніїв (поліембріологія), однак, як правило, лише один зародок формується повністю.
ПокритонасінніабоЦвіткові рослини -відділ вищих насіннєвих рослин, особливістю яких є наявністьквітки- органа статевого розмноження, в якому плодові листочки (песка), містять у собі насіннєві зачатки. Іншою особливістю покритонасінних є утворення в насіннєвому зачатку семиклітинного жіночого гаметофіту -зародкового мішкаі запліднення в ньому двох клітин (яйцеклітини та центральної диплоїдної клітини) -подвійне запліднення. Відділ покритонасінних налічує понад 250 тис. видів рослин.