تولیدمثل جنسى گیاهان دانه‌دار
گامتوفیت گیاهان دانه‌دار بسیار کوچک‌تر از اسپوروفیت است: تولیدمثل گیاهان دانه‌دار (بازدانگان و نهان‌دانگان) با تولیدمثل گیاهان بدون دانه تفاوت هایى اساسى دارد. گامتوفیت این گیاهان بسیار کوچک است، به طورى که براى دیدن آن باید از میکروسکوپ استفاده کرد. هاگ‌هاى این گیاهان در بافت‌هاى اسپوروفیت باقى مى‌مانند و گامتوفیت‌هاى نر و ماده را، درون آن‌ها، به وجود مى‌آورند. گامتوفیت گیاهان دانه‌دار داراى تعداد کمى سلول است. گامتوفیت نر گیاهان دانه‌دار به دانه‌ی گرده تمایز یافته است. گامتوفیت ماده نیز در تخمک که بخشى از اسپوروفیت است، تمایز مى‌یابد. بعد از لقاح، تخمک و محتویات آن به دانه تبدیل مى‌شود. باد یا جانوران دانه‌هاى گرده را به بخش‌هاى حاوى تخمک مى‌برند. انتقال دانه‌هاى گرده از بخش‌هاى نر یک گیاه به بخش هاى ماده گرده افشانى نام دارد. این گیاهان براى لقاح به آب سطحى نیاز ندارند. هنگامى که دانه‌ی گرده به بخش تولیدمثلى ماده‌ی سازگار یا مناسب می‌رسد، لوله‌اى از آن خارج مى‌شود. این لوله که لوله‌ی رده نام دارد، از دانه‌ی گرده به سمت تخمک رشد مى‌کند و گامت‌هاى نر را که درون لوله‌ی گرده تولید شده‌اند، به سمت تخمک مى‌برد.
بخش‌هاى تولیدمثلى بازدانگان در مخروط‌ها ایجاد مى‌شود: گیاهان دانه‌دار موفق‌ترین گیاهان براى زندگى در خشکى هستند. سهمى از این موفقیت مربوط به بخش‌هاى تخصص یافته‌اى است که به منظور نمو دانه در این گیاهان به وجود مى‌آید. این بخش‌ها در بازدانگان مخروط نام دارند. مخروط‌ها اجتماعى از برگ‌هاى تغییر شکل یافته‌اى هستند که پولک نامیده مى‌شوند. در بازدانگان دو نوع مخروط ایجاد مى‌شود: مخروط‌هاى نر و مخروط‌هاى ماده. در سطح زیرین پولک‌هاى مخروط‌هاى نر، کیسه‌هاى گرده تشکیل مى‌شوند. دانه‌هاى گرده در کیسه‌هاى گرده به وجود مى‌آیند. تخمک‌ها در سطح بالایى پولک‌هاى مخروط‌هاى ماده ظاهر مى‌شوند. در بسیارى از بازدانگان مخروط‌هاى نر و ماده روى یک گیاه ساخته مى‌شوند (شکل ۱). در بازدانگان، گامت نر در دانه‌ی گرده و تخم‌زا در تخمک تشکیل مى‌شود: همان طور که گفته شد، کیسه‌هاى گرده در سطح زیرین پولک‌هاى مخروط‌هاى نر قراردارند. درون کیسه‌هاى گرده سلول‌هایى وجود دارد که با تقسیم میوز خود دانه‌هاى گرده‌ی سلول‌هایى وجود دارد که با تقسیم میوز خود دانه‌هاى گرده دانه‌ی گرده‌ی نارس به طور پى‌درپى دو بارتقسیم میتوز انجام مى‌دهد و چهار سلول ایجاد مى‌کند که بعداً اطراف آن‌ها را پوسته‌هاى سختى فرا‌مى‌گیرد. دانه‌ی گرده در این حالت رسیده است.
شکل ۱- مخروط‌هاى نر (سمت چپ) و مخروط ماده (سمت راست)
دانه‌ی گرده‌ی رسیده دارای دو بال است که از فاصله گرفتن پوسته‌هاى خارجى و داخلى دانه‌ی گرده ایجاد مى‌شوند. یکى از چهار سلول دانه‌ی گرده سلول رویشى نام دارد. از رشد این سلول لوله‌ی رده تشکیل می‌شود. سلول دیگر دانه‌ی گرده سلول زایشى نام دارد. اسن سلول در لوله‌ی گرده تقسیم مى‌شود و دو گامت نر به وجود مى‌آورد. یکی از گامت‌هاى نر با سلول تخم‌زا لقاح انجام مى‌دهد. دو سلول دیگر دانه‌ی گرده را سلول‌های پروتالی می‌نامند که در لقاح نقشی ندارند. پس از گرده افشانی، دانه‌های گرده بیش از یک سال در محلی از تخمک به نام اتاق دانه‌ی گرده، باقی می‌مانند؛ زیرا تخمک در سال اولِ تشکیل نارس است و امکان لقاح ندارد. هر تخمک نارس شامل پارانشیم خورش، یک پوسته و منفذى به نام سُفت است. در دومین سال تشکیل تخمک‌ها، یکی از سلول‌هاى پارانشیم خورش با تقسیم میوز چهار سلول به وجود مى‌آورد که یکى از آن‌ها باقى مى‌ماند و با تقسیم‌هاى متوالى میتوزى، بافتى به نام آندوسپرم را تشکیل مى‌دهد. تعدادی آرکگن درون این بافت تشکیل مى‌شود. در هر آرکگن یک سلول تخم‌زا به وجود مى‌آید. هنگام لقاح، یکی از گامت‌های نر با سلول تخم‌زا ترکیب و تخم ۲n کروموزومى تشکیل مى‌شود. گامت نر دیگر از بین می‌رود. از رشد و نمو تخم، رویان تشکیل مى‌شود که تا مدتى غیرفعال، یا به اصطلاح در خواب است. رویان و بافت‌هاى اطراف آن به همراه پوسته، دانه را تشکیل مى‌دهند. به مخروط‌هاى ماده بعد از لقاح و تشکیل دانه، مخروط‌هاى دانه گفته مى‌شود. این مخروط‌ها بعد از رسیدن دانه‌ها باز ودانه‌ها به اطراف پراکنده مى‌شوند. دانه‌ی کاج بالى دارد که مانند تیغه‌هاى هلیکوپتر در هنگام افتادن دانه مى‌چرخد. این وضع موجب مى‌شود که دانه‌هاى کاج اغلب مسافتى را از درخت والد خود دور شوند. در شرایط مناسب دانه رشد مى‌کند و اسپوروفیت جدیدى به وجود مى‌آورد.
شکل ۲ــ چرخه‌ی زندگى مخروط‌داران. در مخروط‌داران، اسپوروفیت بسیار بزرگ است و مخروط‌ها را به وجود مى‌آورد.
۱. دانه از نمو تخمک و تخم درون آن ایجاد مى‌شود. از رشد دانه اسپوروفیت جدید تشکیل مى‌شود.
۲. مخروط‌هاى نر و ماده روى درخت کاج تشکیل مى‌شوند.
۳. هاگ‌هاى نر در سطح زیرین پولک‌های مخروط نر و هاگ‌های ماده در سطح بالایی پولک‌های مخروط ماده تشکیل مى‌شوند.
۴. از رشد هاگ‌ها گامتوفیت‌هاى نر و ماده به وجود مى‌آیند.
۵. بعد از گرده افشانى، آنتروزوئید از طریق لوله‌ی گرده وارد تخمک مى‌شود و با سلول تخم‌زا لقاح مى‌یابد.
بخش‌هاى تولیدمثلى نهان‌دانگان درون گل‌ها ایجاد مى‌شود.
گامتوفیت‌هاى نهان‌دانگان در گل‌ها تمایز مى‌یابند. ساختار گل را در شکل ۳ مى‌بینید. بخش‌هاى مختلف گل روى چهار حلقه‌ی هم مرکز قرار دارند. در خارجى‌ترین حلقه‌ی گل یک یا چند گل یک یا چند کاسبرگ قرار دارد. کاسبرگ‌ها وظیفه‌ی حفاظت از غنچه‌هاى گل را برعهده دارند. دومین حلقه‌ی گل شامل گلبرگ‌هاست. نقش گلبرگ‌ها، خصوصاً گلبرگ‌هاى رنگین جلب جانوران گرده افشان است. سومین حلقه‌ی گل حاوى پرچم هاست که دانه‌هاى گرده را به وجود مى‌آورند. هر پرچم معمولاً از یک میله‌ی رشته مانند و بساک تشکیل شده است. بساک در بالاى میله‌ی پرچم قراردارد و درآن کیسه‌هاى گرده ایجاد مى‌شوند. در چهارمین حلقه که داخلى‌ترین حلقه‌ی گل است، مادگى قرار دارد. مادگى از یک یا چند برچه ساخته شده است. هر برچه شامل کلاله، خامه و تخمدان است، تخمدان بخش متورم انتهایى برچه است. معمولاً انتهایى برچه است. معمولاً متورم و چسبناک است و کُلاله نام دارد.
شکل ۳ـ ساختار کلى یک گل
گلى که هر چهار حلقه را دارد گل کامل و گلى که فاقد یک یا چند تا از این حلقه‌هاست، گل ناکامل نامیده مى‌شود. گلى که حلقه‌هاى پرچم و مادگى را دارد گل دو جنسى و گلى که فقط یکى از این حلقه‌ها را دارد، گل یک جنسى نامیده مى‌شود.
گل‌ها و گرده‌افشان‌ها: بسیارى از گل‌ها، گلبرگ هایى با رنگ‌هاى درخشان، شهد، بوهاى قوى و شکل‌هایى جذاب براى جانوران گرده افشان، نظیر حشره‌ها، پرندگان و خفاش‌ها دارند و آن‌ها را به سمت خود مى‌کشند.
گل‌ها منبع غذایى جانوران گرده افشان هستند؛ مثلاً زنبورها شیره‌ی گل را مى‌خورند و از گرده‌ها برای تغذیه نوزادان خود استفاده مى‌کنند (دانه‌هاى گرده منبع غنى پروتئین براى زنبورها هستند). زنبورها با این عمل دانه‌هاى گرده را از یک گل به گل دیگر منتقل مى‌کنند. زنبورها ابتدا گل‌ها را با استفاده از بوى آن‌ها و سپس از طریق رنگ و شکل شناسایى مى‌کنند. زنبورها معمولاً گرده افشانى گل‌هاى آبى، یا زرد را انجام مى‌دهند.
حشره‌هایى که در شب تغذیه مى‌کنند به سمت گل‌هاى سفید رنگ و داراى رایحه‌ی قوی می‌‌‌روند. رنگ سفید این گل‌ها یافتن آن‌ها را در نور بسیار کم شب آسان مى‌کند. انواع مگس‌ها گرده‌هاى گل‌هایى را که بویى شبیه بوى گوشت گندیده دارند، مى‌افشانند. پرندگان نیز به گرده افشانى کمک مى‌کنند. مرغ شهدخوار نمونه‌اى از این پرندگان است. خفاش گل‌هاى سفیدى را که در شب باز مى‌شوند گرده افشانى مى‌کند.گرده افشانى بسیارى از گل‌ها، مانند انواع چمن و بلوط را باد انجام مى‌دهد. گل‌هایى که گرده افشانى آن‌ها را باد انجام مى‌دهد، معمولاً کوچک و فاقد رنگ‌هاى درخشان، بوهاى قوى و شیره هستند (شکل ۴)
شکل ۴ـ گرده افشانى با کمک جانوران (الف) و باد (ب)
تفکر نقادانه
۱- فرض کنید یکى از دوستان شما گیاهى را به کلاس آورده است که گل‌هاى آن گلبرگ ندارند، اما پرچم‌هاى فراوانى دارند او به شما مى‌گوید گرده افشانى این گیاه با کمک باد انجام مى‌گیرد و از شما دلیل مى‌خواهد به نظر شما چه دلیل‌هایى براى این نتیجه‌گیرى وجود دارد؟
۲- به تصویر زیر نگاه کنید به نظر شما این گل به چه روشى گرده افشانى مى‌کند؟ پاسخ خود را با دلیل بیان کنید. 
فعالیت
ترتیب قرار گرفتن بخش‌هاى مختلف گل چگونه است؟
۱- تعدادى گل از گیاهان مختلف تک لپه و دولپه تهیه کنید.
۲- به موقعیت و شکل هر یک از بخش‌هاى گل (کاسبرگ‌ها، گلبرگ‌ها، پرچم‌ها و برچه‌ها) در گل‌هایى که در اختیار دارید، توجه کنید.
۳- گل‌هایى را که در اختیاردارید، از نظر تعداد حلقه‌هاى گل، تعداد هر یک از بخش‌هاى هر حلقه و شکل هر یک از اجزاى گل با هم مقایسه کنید.
۴- اجزاى هر گل را جدا کنید و روى یک قطعه مقوا یا کاغذ بچسبانید نام و تعداد هر بخش را زیر آن بنویسید (این کار را جداگانه براى هر گل انجام دهید)
۵- با توجه به شکل گلبرگ‌ها در این گل‌ها، براى آن‌ها وظیفه‌اى پیشنهاد کنید.
۶- ظاهر کاسبرگ‌ها و گلبرگ‌هاى هر گل را با هم مقایسه کنید.
۷- با توجه به گل‌هاى مختلفى (تک لپه‌اى و دو لپه‌اى) که دیدید، آیا مى‌توانید راهى براى تشخیص تک لپه‌اى یا دو لپه‌اى بودن گیاه، با استفاده از گل، ارائه دهید؟
در نهان‌دانگان نیز همانند بازدانگان، گامت نر در دانه‌ی گرده و تخم‌زا در تخمک تشکیل مى‌شود: تشکیل سلول‌هاى گامت نر و تخم‌زا در نهان‌دانگان اندکى با بازدانگان تفاوت دارد. در نهان دانگان سلول‌هاى گرده در کیسه‌هاى گرده‌ی بساک‌ها تشکیل مى‌شوند. از تقسیم میوز هر یک از سلول‌هایى ک هدر کیسه‌ی گرده قرار دارد، چهار سلول هاپلوئید یا چهار هاگ (گرده‌ی نارس) تشکیل می‌شود که ابتدا به‌هم چسبیده‌اند (شکل ۵). از رشد و تقسیم هر هاگ، دانه‌ی گرده‌ی رسیده به وجود می‌آید.
دانه‌ی گرده رسیده یک دیوارهی خارجی و یک دیوارهی داخلی دارد. دیوارهی خارجی در دانه‌های گرده‌ی گیاهان مختلف، تزیین‌هاى متفاوتى دارد (شکل ۶). در دانه‌ی گرده‌ی رسیده دو سلول دیده می‌شود، یک سلول رویشى و یک سلول زایشى لوله‌ی گرده حاصل رویش سلول رویشى است. از تقسیم سلول زایشى دو گامت نر ایجاد مى‌شود.
شکل ۵ـ برش عرضى بساک به همراه چهار کیسه‌ی گرده
شکل ۶ـ انواعى از تزیین‌هاى دانه‌هاى گرده
تخمک‌هاى نهان‌دانگان در تخمدان تشکیل مى‌شوند. تخمک شامل پارانشیم خورش، منفذ سُفت و دو پوسته است. یکى از سلول‌هاى پارانشیم خورش رشد مى‌کند و با تقسیم میوز، چهار سلول هاپلوئید ایجاد مى‌کند. یک سلول از این چهار سلول که دور از سُفت است، باقى مى‌ماند و با تقسیم ست، باقى مى‌ماند و با تقسیم کیسه‌ی رویانى به وجود مى‌آورد. در وسط کیسه‌ی رویانی یک سلول درشت با دو هسته‌‌ی هاپلوئیدى به نام سلول دو هسته‌اى قراردارد. سلول تخم‌زا یکى د‌گر از سلول‌هاى کیسه‌ی رویانی است که در قطبی از کیسه‌ی رویانی، مجاور سُفت قرار دارد (شکل ۷).
بعد از گرده افشانى، دانه‌ی گرده‌ی روی کلاله‌ی مادگیى قرار مى‌گیرد و از آن لوله‌ی گرده به سمت کیسه‌ی رویانى، رویش مى‌یابد. سرانجام یکى از گامت‌هاى نر با سلول تخم‌زا لقاح مى‌یابد و سلول تخم را که دىپلوئید است، به وجود مى‌آورد. گـامت نـر دیـگر نیز بـا سلول دو هسته‌اى لقاح مى‌یابـد و سلول تریپلوئید (۳n) را به وجود مى‌آورد. از تقسیم و رشد این سلول، بافت آلبومن تشکیل مى‌شود.
شکل ۷ـ تشکیل دانه‌ی گرده، کیسه‌ی رویانى و تخم دیپلوئید و تریپلوئید در نهان دانگان
آلبومن سرشار از مواد غذایى است که رویان از آن تغذیه مى‌کند. تشکیل رویان با تقسیم نامساوى سلول تخم آغاز مى‌شود. حاصل این تقسیم نامساوى دو سلول است. ازتقسیم متوالى سلول بزرگ‌تر بخشى به وجود می‌آیدکه موجب اتصال رویان به گیاه مادر مى‌شود. سلول کوچک‌تر نیز به طور متوالى تقسیم مى‌شود و توده‌ی سلولى کروى شکلى را ایجاد مى‌کند که با تمایز آن رویان به وجود مى‌آید.
شکل ۸ــ رشد و نمو رویان یک گیاه دو لپه
همان طورکه دیدید، در نهان دانگان دو گامت نر با دو سلول ازگامتوفیت ماده ترکیب مى‌شوند؛ به همین دلیل به این نوع لقاح، لقاح دو تایى یا لقاح مضاعف گفته مى‌شود. بعد از لقاح، دانه از رشد و نمو تخم و بافت‌هاى تخمک، تشکیل مى‌شود. میوه از رشد و نمو تخمدان یا بخش‌های دیگر گل ایجاد می‌شود.
خودآزمایى
۱- تفاوت‌هاى دانه‌ی گرده را با تخمک بنویسید.
۲- نقش هر ک از بخش‌هاى دانه را توضیح دهید.
۳- چرخه‌ی زندگى یک گیاه بازدانه را به طور خلاصه بنویسید.
۴- زندگى ىک گىاه بازدانه را به طور خالصه بنوىسىد
۵- وقایع اصلى چرخه‌ی زندگى نهان دانگان کدام‌اند؟
رویان‌هاى گیاهى درون دانه‌ها قرار دارند: رویان (جنین) گیاه، در واقع اسپوروفى تجدید است. بعد از لقاح سلول تخم زا، و به موازات رسیدن دانه، لایه هاى سلولى که پوشش خارجى تخمک را تشکیل مى دهند، سخت مى‌شوند و پوسته‌ی دانه را به وجود مى‌آورند. پوسته‌ی دانه را به وجود مى‌آورند. دانه را به وجود مى‌آورند. را از صدمات مکانیکى و عوامل نامساعد محیطى حفظ مى‌کند. این پوسته مانع از رویش سریع رویان دانه، درون گیاه مى‌شود؛ زیرا از رسیدن آب و اکسیژن به آن جلوگیرى مى‌کند. محرومیت از آب و اکسیژن از جمله‌ی عواملى است که رشد رویان را متوقف مى‌کند.
دانه‌ها علاوه بر اینکه وسیله‌ی حفظ رویان گیاهان هستند، مواد غذایى را نیز براى رویان گیاه فراهم مى‌کنند. در بازدانگان بافت حاوى مواد غذایى، بخشى از گامتوفیت ماده است. در نهان دانگان بافت غذایى به نام آلبومن است که پس از لقاح تشکیل مى‌شود. آلبومن بعضى از نهان دانگان، مانند ذرت و گندم در دانه‌هاى بالغ هم وجود دارد؛ اما در بعضى دیگر از نهان دانگان، مانند حبوبات (لوبیا، نخود و…) موادغذایى آلبومن به طور کامل به لپه رویان دانه منتقل مى‌شود و در نتیجه، دانه‌ی بالغ، فاقد آلبومن است.
لپه‌ها برگ‌هاى تغییر شکل یافته‌اى هستند که بخشى از رویان گیاه را تشکیل مى‌دهند. کار لپه‌ها ذخیره یا انتقال مواد غذایى به رویان است. تعداد لپه‌هاى رویان بازدانگان دو، یا بیشتر است. مثلاً رویان کاج هشت لپه دارد. رویان بعضى از نهان دانگان یک لپه دارد. به این گیاهان تک لپه‌اى مثال گفته مى‌شود. در گروه دیگرى از نهان دانگان رویان دو لپه دارد. به ا‌ن گیاهان دو لپه‌اى گفته مى‌شود. ساختار هر سه نوع دانه را در شکل ۹ مى‌بینید.
شکل ۹ـ بخش‌هاى مختلف دانه
فعالیت
بعد از مطالعه‌ی این بخش تصویرهاى شکل ۹ را روى کاغذ رسم کنید؛ اسامى مربوط به هر یک از بخش‌هاى دانه را روى کاغذهاى کوچک مجزایى بنویسید این کار را براى هر سه نوع دانه انجام دهید سپس بدون مراجعه به کتاب، هر یک از بخش‌هاى دانه را با استفاده از نام‌هایى که دارید، نام‌گذارى کنید.
خودآزمایى
۱- چرا خزه‌ها در محیط مرطوب رشد مى‌کنند؟
۲- بخشى از خزه‌ها و سرخس‌ها که سلول‌هاى تخم‌زا را تولید مى‌کند، چه نام دارد؟
۳- گامت نر گیاهان دانه‌دار چگونه به سلول تخم‌زا مى‌رسد؟
۴- هاگ‌ها و گامتوفیت‌هاى مخروط‌داران در چه بخشى ازگیاه اسپوروفیت تشکیل مى‌شوند؟
۵- کدام بخش گل، سلول تخم‌زا را تولید مى‌کند؟
۶- تخم تریپلوئید (۳n) در نهان‌دانگان چگونه ایجاد مى‌شود؟
۷- دانه‌ها چه نقشى دارند؟
