1.20. Cykl życiowy rośliny nasiennej Opracowała Bożena Smolik Konsultant Arleta Poręba-Konopczyńska

Fenologia Jeden rok kalendarzowy obejmuje swoim zasięgiem cztery pory roku. Wraz z porą roku zmieniają się warunki życia wszystkich organizmów, w tym roślin nasiennych. To warunki klimatyczne wyznaczają jakość i intensywność procesów życiowych. Wiosną przyroda budzi się do życia, rośliny rozpoczynają swój cykl wegetacyjny- kiełkują, rosną, rozwijają swoje łodygi i liście, Latem kwitną i owocują. Jesienią rozsiewają owoce i gubią liście. Zimą zamierają lub przechodzą w stan spoczynku. Fenologia zajmuje się badaniem tych cyklicznych zmian, będących reakcją roślin na zmiany pór roku. Zapoznaj się z fenologicznymi porami roku – polecam stronę : http://www.atlas-roslin.pl/fenologia.htm

Kiełkowanie nasion Do kiełkowania potrzebna jest woda , odpowiednia temperatura oraz tlen. Niektóre nasiona kiełkują tylko w obecności światła (sałata, szczaw), niektóre tylko w ciemności, a dla wielu obecność światła nie ma znaczenia. W pierwszym etapie kiełkowania nasienie chłonie wodę i pęcznieje. W nasionach zachodzi intensywnie proces oddychania. Roślina zużywa dużo tlenu i uwalnia dużo energii. Dzięki energii uwolnionej w procesie oddychania powstają substancje chemiczne potrzebne do wzrostu komórek. W obecności wody w liścieniach zaczynają działać enzymy. Przekształcają one związki organiczne, wypełniające liście zarodkowe w glukozę, która jest surowcem oddychania. Łupina nasienna staje się miękka i zostaje rozerwana przez powiększający się zarodek. Najpierw rośnie korzeń, który przytrzymuje roślinę w ziemi oraz pobiera wodę. Następnie rozwija się pęd z liścieniami. U fasoli liścienie wyrastają nad powierzchnię gleby, u grochu pozostają w glebie. Na łodydze wyrastają liście, które przejmują funkcję odżywiania całej rośliny. Liścienie kurczą się i odpadają. Młoda roślina nosi nazwę siewki.

Wzrost organów wegetacyjnych Dzięki aktywności tkanek twórczych siewka rośnie i przekształca się w dojrzałą roślinę.

Budowa kwiatu rośliny okrytonasiennej Kwitnienie Po osiągnięciu dojrzałości roślina zakwita. Kwiat to organ służący do rozmnażania płciowego. Budowa kwiatu rośliny okrytonasiennej

Zapylenie Zapylenie jest to proces przeniesienia ziarna pyłku na znamię słupka. Pyłek może być przeniesiony przez wiatr, wówczas mówimy, że roślina jest wiatropylna. Rośliny owadopylne poznamy przede wszystkim po barwnych płatkach korony i zapachu.

Zapłodnienie Kiełkujące ziarno pyłku wytwarza łagiewkę pyłkową . Łagiewka pyłkowa doprowadza komórkę plemnikową do znajdującej się w zalążku komórki jajowej. W wyniku zapłodnienia powstaje zygota, a z niej zarodek, czyli zaczątek nowej rośliny. Schemat zapłodnienia i powstania nasion i owoców u roślin okrytonasiennych zapłodnienie zalążek  nasienie Komórka + komórka -------------------- zygota  zarodek  OWOC jajowa plemnikowa ściana zalążni  owocnia

Powstawanie nasion Aby powstały nasiona, potrzebne są kwiaty. W kwiatach, w zalążni, znajdują się zalążki. W zalążku dojrzewa komórka jajowa. W wyniku jej zapłodnienia z zygoty rozwija się zarodek. Zarodek chroniony jest przez przekształcone osłonki zalążka, tworzące łupinę nasienną – w ten sposób powstaje nasienie. Nasiona znajdują się wewnątrz owocu, który powstaje ze ścian zalążni, które tworzą owocnię. W zależności od gatunku rośliny i różnorodnych przystosowań do warunków życia mamy ogromną różnorodność kwiatów i owoców.

Owoce W owocach znajdują się nasiona, które rozsiewane są na różne sposoby. Za pośrednictwem: powietrza wody zwierząt

Nasiona pełnią bardzo ważne funkcje. Po wykiełkowaniu dają początek nowej roślinie. Chronią zawarty w nich zarodek przed uszkodzeniem, wyschnięciem, niekorzystną temperaturą. Dostarczają zarodkowi energię i substancje niezbędne podczas kiełkowania. Są organem przetrwalnikowym rośliny – potrafią przetrwać wiele lat, zachowując zarodek w dobrym stanie.

Budowa nasion Młode nasienie przeważnie nie jest zdolne do kiełkowania. Składa się z drobnego zarodka, łupiny nasiennej i tkanki odżywczej – bielma. Zarodek przez pewien czas rośnie wewnątrz nasiona, zużywając tkankę odżywczą. W niektórych nasionach przetworzony pokarm gromadzi w liściach zarodkowych, zwanych liścieniami. Zarodek może zużyć cały zapas pokarmu i wtedy łupinę nasienną wypełnia w całości swoimi dużymi liścieniami. Takie nasiona nazywamy bezbielmowymi (fasola, bób)

Nasiona bielmowe roślin jedno- i dwuliściennych Budowa nasienia rośliny jednoliściennej i dwuliściennej (bielmowe) A, a) łupina nasienna, B, b) bielmo, C, c) liścienie, D, d) zarodek

Rośliny jednoroczne Nasiona na wiosnę kiełkują. Następnie rośliny rosną, wytwarzają łodygi, liście i kwiaty. Po zapyleniu, jesienią, pojawiają się owoce i nasiona. Po wydaniu nasion roślina obumiera. Jest to tzw. cykl wegetacyjny, który u roślin jednorocznych trwa jeden sezon (od wiosny do zimy). Rośliny jednoroczne to np. zboża, rzepak, słonecznik.

Rośliny dwuletnie Rośliny dwuletnie to rośliny zielne, żyjące przez dwa sezony wegetacyjne. W pierwszym roku nasiona kiełkują i wyrastają ulistnione pędy. Roślina wytwarza substancje zapasowe i gromadzi je w spichrzowych organach podziemnych lub nadziemnych. Przed zimą traci liście. Na wiosnę następnego roku wytwarza ponownie pęd dzięki zgromadzonym zapasom. W drugim roku życia roślina zakwita i wytwarza nasiona, po czym zamiera. Do roślin dwuletnich należą między innymi: kapusta, burak, cebula, marchew.

Rośliny wieloletnie Byliny to rośliny zielne, które na zimę tracą części nadziemne, zimują w postaci cebul, kłączy, bulw (tulipan, krokus). Okres niesprzyjający spędzają pod ziemią. Ich procesy życiowe ulegają silnemu spowolnieniu. Drzewa i krzewy mają zdrewniałe łodygi, są roślinami długowiecznymi. Po kilku latach życia zaczynają kwitnąć i owocować.

Nasiona są rozsiewane przez wiatr, albo roznoszone przez różne zwierzęta lub wodę. Nasiona są w stanie przetrwać surową zimę i inne niekorzystne warunki środowiska. Wiosną nasiona kiełkują i cykl życiowy rośliny zaczyna się od początku.

Zadania Wymień podstawowe fenologiczne pory roku w naszej strefie klimatycznej. Wymień w odpowiedniej kolejności etapy cyklu rozwojowego rośliny okrytonasiennej. Wyjaśnij co to jest siewka. Wyjaśnij, dlaczego marchew nazywamy rośliną dwuletnią. Został przygotowany zestaw doświadczalny. Do dwóch termosów włożono po 20 nasion fasoli. W pierwszym nasiona były suche, do drugiego wlano wodę. Termosy zamknięto korkami zaopatrzonymi w termometry. Postaw hipotezę do tego doświadczenia.

Źródła J. Loritz-Dobrowolska i wsp.,Biologia 1, Operon,2009r. E. Kłos i wsp., Ciekawa biologia1,WSiP, 2002r. B.Klimuszko, Żak, 2009r. M.Jefimow ,M.Sęktas, Puls życia, Nowa Era,2009r. H.Lach,J.Ślósarczyk, Nowa Era, 1994r. Z.Sendecka i wsp., Vademecum, Operon, 2008r.