Эмбриология растений

Эмбриология растений, или фитоэмбриология[1], — один из важнейших разделов ботаники, частная дисциплина в рамках морфологии растений[1], наука о путях зарождения и формировании растительного организма, а также о возникновении и дифференциации зародышевых структур растения[2]. Эмбриология растений изучает собственно зародышевое развитие и период формирования генеративной сферы, образование в ней половых клеток и оплодотворение[3].

Некоторые представители эмбриологии растений ограничивают эмбриологию растений задачами изучения развития зародыша. Другие ботаники включают в эмбриологию растений изучение всех эмбриональных структур: заложение побегов, листьев и другое[2].

В эмбриологии растений выделяются[3]:

  • общая эмбриология растений, выявляющая основные закономерности возникновения и развития генеративных и эмбриональных структур (спорогенез, гаметогенез, зиготогенез, эндоспермогенез, эмбриогенез, апомиксис);
  • сравнительная эмбриология растений, изучающая эмбриологические процессы у различных видов растений в целях получения данных для решения проблем систематики и филогении;
  • частная эмбриология растений, посвящённая изучению этих процессов у растений отдельных систематических групп;
  • экспериментальная эмбриология растений, воссоздающая в условиях эксперимента ход развития растительных организмов для выяснения функциональной, биохимической и генетической природы эмбриональных процессов.

ИсторияПравить

С древнейших времён было известно наличие пола у растений, однако античные теории зарождения растительных организмов были далеки от истинного понимания эмбриональных процессов. Только во второй половине XVII века в связи с изобретением микроскопа впервые удалось рассмотреть яйцеклетку и зародыш в семяпочке цветковых растений[3].

Первое микроскопическое описание яйцеклетки и зародышевого мешка у цветковых растений было предпринято М. Мальпиги (1675), а открытие эндосперма в семени принадлежит Н. Грю (1672)[1].

Большое значение для становления эмбриологии растений имели работы И. Кёльрёйтера по биологии цветения, оплодотворения и гибридизации растений, проводившиеся в Петербургской АН в 17561761 годах, а также исследования Каспара Фридриха Вольфа («Теория зарождения», 1759 и 1764 год)[3].

Как самостоятельная наука эмбриология растений сформировалась в XIX веке, когда значительно возрос интерес к естествознанию в связи с созданием клеточной теории и эволюционного учения Чарльза Дарвина[3].

Развитию эмбриологии растений способствовало совершенствование оптики и техники изготовления микроскопических препаратов. Исследование полового размножения у высших растений, особенно у цветковых, привело к более углублённому изучению мужских и женских половых элементов. В первой половине XIX века было открыто прорастание пыльцы и образование пыльцевой трубки на рыльце пестика (Дж. Амичи (1823), А. Броньяр (1827) и Ф. Мейн (1841). Однако неверно полагали, что зародыш развивается из кончика пыльцевой трубки, когда она проникает в зародышевый мешок. Данной точки зрения придерживался один из авторов клеточной теории — немецкий ботаник М. Шлейден, который позднее (1856) признал ошибочность своих взглядов, однако считал, что пыльца является женским органом, а зародышевый мешок — мужским[3].

Русский ботаник Н. И. Железнов пришёл к правильному выводу о принадлежности пыльцы мужскому организму. В середине XIX века появились фундаментальные исследования немецкого ботаника В. Гофмейстера, в которых были приведены обширные данные по онтогенезу цветковых и споровых растений. В науке было утверждено представление о чередовании полового и бесполого поколений[3].

Современные проблемы эмбриологии растенийПравить

Характерной чертой современной эмбриологии растений является тесная связь теории и практики. Усилия эмбриологов направлены на поиски закономерностей, которые лежат в основе таких сложных явлений, как микрогаметогенез и макрогаметогенез, процесс двойного оплодотворения, эмбриогенез и эндосперматогенез, полиэмбриония и апомиксис. Изучение этих процессов имеет важное значение для разработки проблемы эволюции и филогении, формообразования и видообразования.

Решение многих задач, которые стоят перед генетиками и селекционерами, тоже базируется на исследованиях эмбриологии растений (отдалённая гибридизация, стерильность, апомиксис)[3].

ПримечанияПравить

  1. 1 2 3 Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Баев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — М. : Сов. энциклопедия, 1986. — С. 734. — 831 с. — 100 000 экз.
  2. 1 2 Словарь ботанических терминов. — Киев: Наукова Думка. Под общей редакцией д.б.н. И.А. Дудки. 1984.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 Большая советская энциклопедия: В 30 т. — М.: «Советская энциклопедия», 1969—1978.

ЛитератураПравить

  • Большая советская энциклопедия: В 30 т. — М.: «Советская энциклопедия» , 19691978.
  • Модилевский Я. С. Эмбриология покрытосеменных растений, К., 1953.
  • Модилевский Я. С. История отечественной эмбриологии высших растений, М., 1956.
  • Магешвари П. Эмбриология покрытосеменных, пер. с англ., М., 1954.
  • Баранов П. А. История эмбриологии растений..., М. — Л., 1955.
  • Поддубная-Арнольди В. А. Цитоэмбриология покрытосеменных растений, М., 1976.
  • Словарь ботанических терминов. — Киев: Наукова Думка. Под общей редакцией д.б.н. И.А. Дудки. 1984.
  • Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Баев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — М. : Сов. энциклопедия, 1986. — С. 831. — 831 с. — 100 000 экз.
  • Суриков И.М. Несовместимость и эмбриональная стерильность растений. М.: Агропромиздат, 1991. — 221 с.