Как происходит половое размножение у цветковых растений?

Коротко: у цветковых (покрытосеменных) половое размножение идёт через цветок и включает образование мужских и женских гаметофитов, опыление, прорастание пыльцевой трубки и характерную для них двойную фертилизацию, после чего формируются семена и плод. Ниже — по шагам.

1. Строение цветка и «кто за что отвечает»
   • Тычинка (пыльник на тычиночной нити) — здесь образуется пыльца, то есть микроспоры, из которых формируется мужской гаметофит.
   • Пестик (рыльце, столбик, завязь) — внутри завязи находятся семязачатки с мегаспорангием; здесь развивается женский гаметофит (зародышевый мешок).
   • Околоцветник и нектарники привлекают опылителей, либо растение использует ветер/воду.

2. Образование мужского и женского гаметофитов
   • Микроспорогенез (в пыльнике): диплоидные микроспороциты (2n) проходят мейоз → тетрада микроспор (n). Каждая микроспора митотически делится → пыльцевое зерно с двумя клетками: вегетативной (образует пыльцевую трубку) и генеративной (даёт два спермия). У части видов генеративная клетка делится уже в пыльнике, чаще — в трубке.
   • Мегаспорогенез (в семязачатке): мегаспороцит (2n) проходит мейоз → обычно выживает одна мегаспора (n). Серия митозов без цитокинеза → классический 8-ядерный 7-клеточный зародышевый мешок: яйцеклетка + 2 синергиды у микропиле, 3 антиподы у противоположного полюса, и центральная клетка с двумя полярными ядрами.

3. Опыление (перенос пыльцы на рыльце)
   • Биотическое: насекомые, птицы, летучие мыши и др.
   • Аббиотическое: ветер, реже вода.
   • Может быть перекрёстным (обычно выгоднее генетически) или самоопылением (страховка при дефиците партнёров). У многих действует самонесовместимость: «своя» пыльца блокируется молекулярными механизмами.

4. Прорастание пыльцы и рост пыльцевой трубки
   • На совместимом рыльце пыльцевое зерно набухает, формирует пыльцевую трубку и растёт через столбик к семязачатку, ориентируясь на химические сигналы синергид.
   • Генеративная клетка делится на два неподвижных спермия, которые по трубке доставляются в зародышевый мешок.

5. Двойная фертилизация — «фирменный знак» покрытосеменных
   • Один спермий сливается с яйцеклеткой → зигота (2n) → из неё развивается эмбрион растения.
   • Второй спермий сливается с центральной клеткой (обычно с двумя полярными ядрами) → первичное ядро эндосперма (чаще 3n) → развивается питательная ткань эндосперм, запас для зародыша.
   Это двойное оплодотворение отличает цветковые от голосеменных.

6. Развитие семени и плода
   • Зигота проходит серию делений и морфогенез → зародыш (зародышевый корешок, стебелёк–гипокотиль, почечка, семядоли — одна у однодольных, две у двудольных).
   • Эндосперм накапливает запас (у злаков сохраняется в зрелом семени; у многих двудольных частично «передаёт» запас семядолям). Типы развития эндосперма: ядерный, клеточный, гелобиальный.
   • Интегументы семязачатка формируют семенную кожуру.
   • Стенка завязи превращается в плод (сочные или сухие, раскрывающиеся и нерскрывающиеся — это важно для распространения семян).

7. Распространение и прорастание
   • Семена распространяются животными, ветром, водой, «самострелом» и т. п.
   • После покоя и при подходящих условиях (влага, температура, свет/темновой режим, кислород) семя прорастает: появляется корешок, затем побег — начинается новая спорофитная фаза.

Почему это считается половым размножением
• Ключ — мейоз (уменьшение набора хромосом до n), образование гамет и их слияние с восстановлением диплоидности и рекомбинацией генетического материала. Это повышает разнообразие потомства.

Итоговая схема в одну строку
Спорофит (взрослое растение, 2n) → мейоз в пыльниках и семязачатках (n микроспоры и мегаспора) → мужской и женский гаметофиты (пыльца и зародышевый мешок) → опыление → рост пыльцевой трубки → двойная фертилизация (зигота 2n + эндосперм обычно 3n) → семя и плод → прорастание → новый спорофит.