ВЫСШИЕ СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ. Каков способ питания высших споровых растений
ВЫСШИЕ СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ
Цель занятия:дать представление о высших споровых растениях: мхах, хвощах, плаунах и папоротниках.
Оборудование: рабочая тетрадь, гербарий: «Мхи», «Папоротникообразные», таблицы: «Мох сфагнум», «Цикл развития мха кукушкин лен», «Хвощи и плауны», «Цикл развития папоротника щитовника мужского».
План:
1. Общая характеристика высших растений.
2. Систематика высших растений.
3. Отличительные признаки и экология отдела мохообразные.
4. Класс печёночники.
5. Класс листостебельные мхи. Подкласс сфагновые мхи.
6. Подкласс бриевые мхи.
7. Характеристика высших сосудистых растений.
8. Отдел плауновые.
9. Отдел хвощовые.
10. Отдел папоротникообразные.
11. Направленность процесса эволюции высших сосудистых растений.
Вопросы для обсуждения:
1. Каковы основные отличительные особенности высших растений?
2. Каково систематическое деление высших растений?
3. По каким признакам отдел мохообразные отличается от сосудистых растений?
4. Каково распространение мохообразных по Земному шару?
5. Дайте характеристику класса печёночники на примере маршанции обыкновенной.
6. Каков цикл развития политрихума обыкновенного (кукушкина льна)?
7. Дайте характеристику подкласса сфагновые мхи.
8. Какими признаками обладают высшие сосудистые растения?
9. Какими отличительными особенностями характеризуется отдел плауновые?
10. Какими отличительными особенностями характеризуется отдел хвощовые?
11. Опишите цикл развития папоротников на примере щитовника мужского.
12. Каковы основные направления процесса эволюции высших сосудистых растений?
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Тестовые задания
Найдите и подчеркните правильные ответы на следующие вопросы:
а) одноклеточное; б) слоевище; в) колониальное; г) листостебельное?
2. Чем отличается листостебельное тело от слоевища:
а) наличие тканей; б) отсутствие тканей; в) наличие органов; г) отсутствие органов?
3. Каков способ питания высших споровых растений:
а) фототрофный; б) хемотрофный; в) сапротрофный; г) паразитический?
4. Какие органеллы характерны для клеток высших растений:
а) ядро; б) цитоплазма; в) хроматофор, г) хроматопласты, д) митохондрии?
5. Что развивается из спор у высших споровых растений:
а) гаметофит, б) спорофит?
6. Что развивается из зиготы у высших споровых растений:
а) половое поколение с гаметангиями; б) бесполое поколение со спорангиями?
7. Где находится половое и бесполое поколение у мхов:
а) на одном растении; б) на разных растениях?
8. Из чего вырастает растение мха:
а) из споры; б) из зиготы?
9. Из чего вырастает коробочка у мха:
а) из споры; б) из зиготы?
10. Почему процесс образования торфа связан со сфагновым мхом:
а) мох поселяется на болоте; б) задерживает влагу; в) не гниет в толще отложений?
11. Где расположены спорангии: у папоротника:
а) на листе; б) на колоске;
у хвоща:
а) на листе; б) на колоске;
у плауна:
а) на листе; б) на колоске?
12.Что служит ограничивающим фактором в цикле развития споровых растений:
а) воздух; б) вода; в) температура?
2. Споры какого из названных растений применяют в металлургии, пиротехнике, медицине:
а) папоротника; б) мха; в) плауна; г) хвоща?
mykonspekts.ru
Мхи и папоротникообразные - Высшие споровые растения (архегониальные) - СИСТЕМАТИКА ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ - НАД ЦАРСТВО ЯДЕРНЫЕ ОРГАНИЗМЫ - РАЗНООБРАЗИЕ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ - БИОЛОГИЯ СПРАВОЧНИК - для старшеклассников и поступающих в вузы
Часть вторая. РАЗНООБРАЗИЕ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ
Раздел IV. НАД ЦАРСТВО ЯДЕРНЫЕ ОРГАНИЗМЫ
СИСТЕМАТИКА ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ
I. Высшие споровые растения (архегониальные)
ТЕМА. Мхи и папоротникообразные
Зеленые мхи. Строение и размножение кукушкина льна. Мох сфагнум, особенности его строения. Образование торфа, его значение. Папоротник. Строение и размножение. Хвощ. Плаун.
Общие указания. Тело высших растений дифференцировано на ткани и органы, которые появились у них как одно из приспособлений к жизни на суше. Спорангии и гаметангии у них многоклеточные. Систематическое положение всех отделов высших растений отражает последовательность их появления на Земле и усложнение строения тела, связанное с изменениями условий жизни в процессе исторического развития органического мира (см. рис. 15, 16).
Рис. 16. Редукция гаметофита и преобладание спорофита в цикле развития растений в процессе эволюции:
А — зеленые водоросли, Б — мхи, В — папоротники, Г — голосеменные, Д — покрытосеменные
Важный момент в изучении высших растений — понимание цикла развития, который заключается в прохождении каждой особью в ее онтогенезе половой и бесполой фаз (поколений). Половое поколение — заросток, или гаметофит, — образуется из спор, имеет гаплоидный набор хромосом. Оно выполняет функцию образования гамет в специальных органах полового размножения — архегониях и антеридиях. Яйцеклетки развиваются в архегониях, сперматозоиды — в антеридиях. Следовательно, само название поколения «гаметофит» и обозначает растение, образующее гаметы. Бесполое поколение — спорофит формируется из зиготы, несет диплоидный набор хромосом. Оно выполняет функцию образования спор в специальных органах — спорангиях. Ткань спорангиев также имеет диплоидный набор хромосом.
Она делится путем мейоза (как и в животном организме при образовании половых клеток в зоне созревания), в результате чего развиваются гаплоидные клетки — споры. Здесь название поколения «спорофит» и означает растение, образующее споры. У мхов преобладает гаметофит (половое поколение), у папоротников, хвощей, плаунов — спорофит (бесполое поколение).
Задание 19
• Повторить учебный материал.
• Ответить на вопросы для самоконтроля.
• Выполнить контрольную работу № 27.
• Проанализировать таблицы 63, 64.
• Проанализировать схему 36, рисунок 17.
Рис. 17. Цикл развития папоротника:
1 — заросток (гаметофит), 2 — архегоний, 3 — антеридий, 4 — зигота (образуется внутри архегония), 5 — развивающийся на заростке молодой спорофит,
6 — спорофит, 7 — сорусы на обратной стороне листа (вайи), 8 — спорангий, 9 — споры, 10 — прорастание споры
Вопросы для самоконтроля
• Какие признаки характерны для высших растений?
• Какие отделы растений относят к высшим растениям?
• Чем отличается цикл развития растения от цикла развития животного?
• Какое поколение называют бесполым и почему?
• Какое поколение называют половым и почему?
• Из чего развивается спорофит и какой он имеет набор хромосом?
• Что развивается из спор?
• Какую функцию выполняет заросток?
• Какой из факторов окружающей среды является главным для размножения мхов?
• Чем представлен у мхов гаметофит и чем — спорофит?
• В чем отличие цикла развития мхов от цикла развития других высших растений?
• В чем преимущество диплоидного растения по сравнению с гаплоидным?
• Почему мхи представляют собой тупиковую ветвь эволюции?
• Чем отличается сфагновый мох от кукушкина льна?
• Какие растения можно считать более достоверными предками папоротникообразных?
• В какой геологической эре и в каких периодах появились и господствовали папоротникообразные?
• При каких условиях древние папоротникообразные могли законсервироваться в виде каменного угля?
• Где развиваются споры у папоротника, хвоща, плауна?
• Что развивается из спор у папоротника, хвоща, плауна?
• Какова функция заростков у высших споровых растений?
• Что является заростком у мха, папоротника, хвоща, плауна?
• Чем различаются заросток и предросток?
• Какова роль различных представителей высших растений в природе и хозяйстве?
Контрольная работа № 27
1. Каково строение тела высших растений (одноклеточное, слоевище, колониальное, листостебельное)?
2. Чем отличается листостебельное тело от слоевища (наличие тканей, отсутствие тканей, наличие органов, отсутствие органов)?
3. Каков способ питания высших споровых растений (фототрофный, хемотрофный, сапротрофный, паразитический)?
4. Какие органеллы характерны для клеток высших растений (ядро, цитоплазма, хроматофор, хлоропласты, митохондрии)?
5. Что развивается из спор у высших споровых растений (гаметофит, спорофит)?
6. Что развивается из зиготы у высших споровых растений (половое поколение с гаметангиями, бесполое поколение со спорангиями)?
7. Где находятся половое и бесполое поколение у мхов (на одном растении, на разных растениях)?
8. Из чего вырастает растение мха (из споры, из зиго
compendium.su
Голосеменные - Семенные растения - СИСТЕМАТИКА ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ - НАД ЦАРСТВО ЯДЕРНЫЕ ОРГАНИЗМЫ - РАЗНООБРАЗИЕ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ - БИОЛОГИЯ СПРАВОЧНИК - для старшеклассников и поступающих в вузы
Часть вторая. РАЗНООБРАЗИЕ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ
Раздел IV. НАД ЦАРСТВО ЯДЕРНЫЕ ОРГАНИЗМЫ
СИСТЕМАТИКА ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ
II. Семенные растения
Строение и размножение голосеменных (на примере сосны и ели). Распространение хвойных, их значение в природе и народном хозяйстве.
Общие указания. Голосеменные относятся к особой группе высших растений — семенным растениям. Их появление на Земле связано с поднятием суши, начавшимися колебаниями температуры и влажности. Наибольшего расцвета голосеменные достигли в мезозойскую эру, придя на смену вымирающим древовидным папоротникообразным и семенным папоротникам. Победить в борьбе за существование им помогло семя. У высших споровых растений споры образуются в спорангиях и после этого обязательно высыпаются на землю, прорастая в заростки — гаметофиты. Мужские гаметы — сперматозоиды — в воде при помощи жгутиков движутся к архегониям, после чего оплодотворяют яйцеклетку. Из зиготы образуется зародыш, который развивается в спорофит — само растение. На диплоидном спорофите в спорангиях путем мейоза вновь образуются гаплоидные споры, и цикл повторяется. Какое же поколение в цикле их развития оказалось в неблагоприятных условиях в мезозое? Неравномерное увлажнение и колеблющаяся температура были неблагоприятны как для заростков, так и для процесса оплодотворения, что привело к очень малой вероятности появления зародыша и его дальнейшего развития, зависящего в большой мере от заростка. Таким образом, цикл развития прерывался на половом поколении — гаметофите.
Благодаря индивидуальной изменчивости появились особи, у которых споры не выпадали из спорангиев, а прорастали в заростки внутри них на спорофите. Споры у этих растений разные — крупные и мелкие. Мелкие споры (микроспоры) дают начало мужскому заростку (гаметофиту), состоящему из трех клеток — вегетативной, генеративной и базальной, а антеридии у него отсутствуют. Гаметы — два спермия — образуются при делении генеративной клетки. Мужской заросток с двумя спермиями называется пыльцевым зерном (пыльцой). Пыльца формируется в пыльцевых мешках мужских шишек.
Крупные споры (мегаспоры) образуются внутри семязачатка (семяпочки) — он выполняет функцию спорангия. Споры из спорангия не выпадают наружу, а прорастают внутри него. Обычно из четырех спор прорастает одна, остальные разрушаются. Из споры образуется женский заросток с двумя архегоними. В каждом архегонии по одной яйцеклетке. Семязачатки с женскими заростками находятся на чешуях женских шишек. Опыление (перенос пыльцы) осуществляется при помощи ветра. Попав на семязачаток, пыльцевое зерно прорастает, т. е. внутрь через пыльцевход прорастает пыльцевая трубка, по которой к архегониям проникают два спермия. В оплодотворении принимают участие один спермий и одна яйцеклетка — остальные разрушаются. Из зиготы образуется зародыш семени, а из всего семязачатка в целом — семя.
Первыми семенными растениями были ныне вымершие семенные папоротники, они дали начало голосеменным растениям. Голосеменные — это древние семенные растения, находящиеся на пути биологического прогресса. Свое название они получили потому, что их семена лежат открыто на поверхности чешуи шишек, например сосны или ели.
Задание 20
• Повторить весь имеющийся в распоряжении учебный материал, проанализировать схему 37.
• Ответить на вопросы для самоконтроля.
• Ответить на вопросы контрольной работы № 28.
• Проанализировать таблицу 65 и рисунки 18, 19, 20.
• Проанализировать сводную таблицу 66.
• По словарю проверить свои знания.
Вопросы для самоконтроля
• Чем отличаются голосеменные от других высших растений?
• Какие вегетативные органы имеются у хвойных деревьев?
• Сколько лет живет хвоя у ели, сосны, лиственницы?
• В каких природных зонах распространены хвойные?
• В каких экологических условиях обитает ель, в каких — сосна?
• Каковы взаимоотношения хвойных растений в биоценозе?
• Когда и почему голосеменные растения победили в борьбе за существование?
• Где развиваются и когда высыпаются пыльцевые зерна у голосеменных умеренной зоны?
• Как распространяется пыльца сосны?
• Где и через какой период времени прорастает пыльца сосны?
• Гомологична ли шишка сосны спороносному колоску плауна или хвоща?
• Где располагаются семязачатки (семяпочки) на шишке хвойного растения и почему эти растения называют голосеменными?
• Что развивается внутри семязачатка у сосны?
• Выпадают ли споры сосны из спорангия?
• Что развивается из спор в семязачатке у хвойных?
• Как происходит оплодотворение у сосны?
• В чем отличие спермиев от сперматозоидов?
• Что развивается из семязачатка после оплодотворения у ели, сосны?
• Сколько времени развивается семя у сосны, у ели?
• Какую роль играет женский гаметофит (первичный эндосперм) в развитии нового спорофита?
• Каково хозяйственное значение различных видов хвойных?
Рис. 18. Мегаспорогенез и мегагаметогенез у голосеменных и покрытосеменных растений
Контрольная работа № 28
1. Из чего в процессе эволюции образовался семязачаток (зигота, гамета, гаметангий, спорангий)?
2. Где лежат семязачатки у сосны (хвоинки, чешуи, шишки, стебли)?
3. Что образуется внутри семязачатка (споры, заросток с архегониями, пыльца)?
4. Что образуется в мужских шишках (пыльца, зиготы, архегонии, антеридии)?
5. Как переносится пыльца на семязачатки (насекомые, вода
compendium.su
ВЫСШИЕ СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ. Ботаника для учителя. В 2 частях. Часть 2
Высшие споровые растения заселили сушу в конце силурийского периода, около 415-430 млн. лет назад. Как и сейчас, много лет назад наземные условия существования резко отличались от условий жизни в воде. На суше растение живет одновременно в двух существенно разных средах: воздушной и почвенной. Воздушная среда характеризуется гораздо большим содержанием кислорода, чем водная, а почвенная - иными условиями минерального питания и особенно водоснабжения. Поэтому переход предков высших растений в совершенно новые для них условия обитания мог произойти лишь по мере появления у них специальных приспособлений для водоснабжения и транспорта питательных веществ, для защиты от высыхания и для обеспечения полового процесса (это возрастающие различия спорофита и гаметофита, появление многоклеточных половых органов, защищенных слоем стерильных клеток, развитие у спорофита тканей и органов).
Переходу растений из воды на сушу, возможно, способствовал их симбиоз с грибами. Присутствие гриба в тканях подземных органов древнейших растений, вероятно, способствовало более интенсивному использованию минеральных веществ. Первые растения суши были невелики по размерам и скорее всего внешне напоминали современные мхи. С того времени эволюция прошла гигантское расстояние и дала поразительное разнообразие самых различных форм высших споровых растений.
Существуют две основные версии происхождения высших споровых растений от водорослеподобного предка. Согласно одной из них непосредственно от водорослей (скорее всего, зеленых) произошли риниофиты, которые дали начало всем прочим наземным растениям. Другая версия предполагает независимое происхождение от водорослей риниофитов и моховидных.
Уже первые примитивные высшие растения были дифференцированы на элементарные органы. Они представляли собой вильчато (дихотомически) разветвленную ось, конечные веточки
68
которой называют теломами, а участки, расположенные между точками ветвления, - мезомами. Расчленение спорофита происходило одновременно у обоих полюсов растений. На нижнем полюсе возникли корневищеподобные веточки - ризомоиды и волосковидные ризоиды. Ризомоид представлял собой первичный элементарный орган и был прототипом корня, а ризоиды - прототипом корневых волосков.
В результате дальнейшего морфологического расчленения спорофита появились специальные органы фотосинтеза - листья, которые у высших растений произошли двумя путями. Так, у плауновидных они образовались как выросты (энации) на осевых органах. Это энационные листья. По происхождению они резко отличаются от настоящих листьев других высших растений, возникших в результате уплощения боковых веточек или целых систем ветвления риниофитовых предков и представляющих собой системы теломов. Это теломные листья.
Теломные листья, по-видимому, с самого начала были спороносными. Первоначально они не только выполняли функцию фотосинтеза, но и несли на себе спорангии. В процессе дальнейшей эволюции постепенно произошло пространственное разделение этих функций. В одних случаях, как у некоторых папоротников, например осмунды, это разделение функций наблюдается в пределах одного и того же листа. В других же случаях, например у папоротника страусника (страусопера), функции разделяются между разными листьями: верхние превращаются в спорофиллы, или спороносные листья, нижние - в трофофиллы, или питающие листья. Предполагают, что из побега со спорофиллами в процессе дальнейшей эволюции высших растений образовались стробил (шишка) голосеменных и цветок покрытосеменных.
Споры у споровых растений образуются в специальных образованиях - многоклеточных спорангиях, возникающих на диплоидном спорофите. Споры лишены ундулиподиев и неподвижны. Они в разной степени кутинизированы и приспособлены к пассивному распространению (преимущественно ветром).
В спорангиях части равноспоровых высших растений все споры одинаковые. У эволюционно более продвинутых таксонов образуются споры разной величины: мелкие - микроспоры и крупные - мегаспоры. Споры любого типа при прорастании образуют гаплоидный гаметофит, часто называемый заростком. На сформировавшихся гаметофитах развиваются половые органы: антеридии и архегонии. У равноспоровых растений гаметофит обоеполый, т. е. несет и антеридии, и архегонии. Микроспоры при прорастании образуют мужской гаметофит, несущий только мужские половые органы - антеридии. Из мегаспор образуется женский гаметофит с архегониями. В антеридиях развиваются подвижные, снабженные ундулиподиями мужские гаметы - сперматозоиды или неподвижные спермин. В архегониях созревают женские гаметы - яйцеклетки.
69
Процесс оплодотворения у высших споровых, так же как у низших, осуществляется только в присутствии капельно-жидкой воды. В результате слияния мужской гаметы с женской образуется зигота. У высших споровых растений в отличие от низших зигота дает начало многоклеточному зародышу, из которого благодаря росту и дифференциации развивается новый спорофит. У высших растений спорофит всегда представлен диплоидной фазой. Редукция числа хромосом происходит при образовании спор, благодаря чему гаметофиты всегда гаплоидны. Диплоидность восстанавливается лишь после слияния гамет.
Таким образом, полный жизненный цикл высшего растения состоит из двух фаз - гаметофита и спорофита. У большинства высших споровых растений, исключая моховидные, эти фазы представлены отдельными самостоятельными особями. Необходимость капельно-жидкой водной среды для процесса оплодотворения в условиях наземного существования, по-видимому, основная причина прогрессирующей редукции гаметофита у большинства высших споровых растений. Напротив, спорофит, не нуждающийся для образования и распространения спор в капельножидкой водной среде, претерпел прогрессирующее развитие, и морфологическая эволюция высших растений шла в основном по пути его совершенствования.
70
jakovlev-2.odn.org.ua
споровые растения - полезные статьи по естествознанию - Каталог статей
Споровые растенияеще называют архегониальными. Тело высших растений дифференцировано на ткани и органы, которые появились у них как одно из приспособлений к жизни на суше. Наиболее важные органы — корень и побег, расчлененный на стебель и листья. Кроме того, у наземных растений формируются специальные ткани: покровная, проводящая и основная.
Покровная ткань выполняет защитную функцию, защищая растения от неблагоприятных условий. Через проводящую ткань проходит обмен веществ между подземными и надземными частями растения. Основная ткань выполняет различные функции: фотосинтезирующую, опорную, запасающую и т. д.
У всех споровых растений в их жизненном цикле развития четко выражено чередование поколений: полового н бесполою.
Половое поколение — заросток, или гаметофит — образуется из спор, имеет гаплоидный набор хромосом. Оно выполняет функцию образования гамет (половых клеток) в специальных органах полового размножения; архегониях (от греч. «архе» — начало и «гоне» — рождение) — женских половых органах и антеридиях(от греч. «антерос» — цветущий) — мужских половых органах.
В архегониях развиваются яйцеклетки, в антеридиях — сперматозоиды. Следовательно, само название поколения «гаметофит» обозначает растение, образующее гаметы. Бесполое поколение — спорофит формируется из зиготы и несет диплоидный набор хромосом. Оно выполняет функцию образования спор, которое происходит в специальных органах — спорангиях.
Ткань спорангиев также имеет двойной набор хромосом, она делится путем мейоза (способ деления), в результате чего развиваются споры — гаплоидные клетки с одинарным набором хромосом. Название поколения «спорофит» означает растение, образующее споры.
У мхов преобладает гаметофит (половое поколение) у хвощей, плаунов, папоротников — спорофит (бесполое поколение).
Отдел мохообразные представляет собой своеобразную группу растений, занимающи промежуточное положение между водорослями и собственно наземными растениями. Название «мох» ошибочно применяют к ряду растений, не относящихся к мохообразным: мох. растущий на коре деревьев с северной стороны, — это в действительности водоросль, «олений мох» — лишайник, а «испанский мох», свисающий с деревьев на юге США, — семенное растение, близкое к ананасу.
Мохообразные, или бриофиты — очень древние наземные растения. Они появились почти одновременно с риниофитами, но дожили до наших дней. Это наиболее примитивные современные высшие споровые растения. Все представители мохообразных — многолетние, достаточно мелкие растения, высота которых обычно составляет 10—20 см. Тело мхов — в виде слоевища либо расчлененное на стебли и листья. Настоящих типичных корней мхи не имеют: роль корней у них выполняют тонкие волоски, называемые ризоидами.
Мхи имеют хлорофилл, фотосинтезируют, живут на суше, в сырых местах, реже — в воде. Тело мхов состоит из тканей, но настоящих сосудов не имеет.
Размножение у мхов происходит тремя способами: бесполым (спорами), половым и вегетативным. Бесполый и половой способы развития чередуются.
Обычное небольшое зеленое облиственное растеньице, называемое мхом, — это гаметофитное (половое) поколение. Гаметофит состоит из единственного центрального стебля, окруженного листьями и удерживаемого в почве ризоидами, поглощающими из почвы йод и соли. Клетки листа синтезируют все остальные, необходимые для жизни растения соединения; следовательно, каждый гаметофит представляет собой независимый организм.
Бесполое поколение (спорофит) вырастает на гаметофите (растении полового поколения) и питается за его счет. Оно не имеет самостоятельности, развито слабо и представлено безлистным бурым стебельком, на конце которого имеется коробочка со спорами, например, как у кукушкина льна. Когда коробочка созревает, из нее высыпаются споры. Попав в благоприятные условия, из спор вырастает многоклеточная нить, из которой путем почкования развиваются несколько гаметофитов.
Когда рост гаметофита заканчивается и он оказывается подготовленным к размножению, на верхушке стебля — в середине розетки листьев — развиваются половые органы: антеридии (от греч. «антерос» — цветущий) — мужские половые органы, в которых развиваются подвижные гаметы — сперматозоиды и архегонии (от греч. «архе» — начало и «гоне» — рождение) — женские половые органы, в которых образуется неподвижная женская гамета — яйцеклетка.
В период половодья или обильных дождей мужские клетки — сперматозоиды подплывают к яйцеклетке, где и происходит их слияние. После оплодотворения образуется зигота (от греч. «зиготос» — соединенный вместе) начальная стадия развития зародыша. Из оплодотворенной зиготы на следующий год развивается коробочка на длинной безлистной ножке — спорогон. Он покрыт колпачком, в котором образуются споры.
Когда колпачок спадает, из созревшей коробочки выпадают споры и, попав в благоприятные условия, прорастают в зеленую разветвленную нить — предросток. На нем образуются почки, а из них вырастают мужские и женские экземпляры кукушкина льна. Таким образом, в жизненном цикле развития мхов происходит чередование полового и бесполого поколений.
Отдел мохообразных объединяет около 35 000 видов на всем земном шаре. У нас встречается более 500 видов мхов. Наиболее распространенный из них маршанция. Ее можно встретить на болотах и заболоченных местах, на берегах рек. Это слоевищное растение. К листостебельным мхам относятся кукушкин лен и мох сфагнум. У кукушкина льна есть стебель, листья и ризоиды. У сфагнума ризоидов нет. Кукушкин лен — раздельнополое (двудомное) растение. Чередование поколений в его жизненном цикле рассмотрено выше. У сфагнума также происходит чередование поколений, но это однодомное растение, на котором между листьями на боковых веточках развиваются антеридии, а на верхушках — архегонии. После оплодотворения их зиготы образуется почти шарообразная коробочка, где развиваются споры.
Сфагнум поглощает волу специальными водоносными клетками, которые способны накапливать в 20-30 раз больше массы самого мха.
Водоносные клетки называют мертвыми. От них зависит цвет сфагнума, поэтому его часто называют белым мхом. Кроме мертвых клеток, в теле сфагнума есть и живые клетки с хлоропластами, они мелкие, зеленые, узенькие. Их можно увидеть только с помощью микроскопа. Сфагнум растет очень медленно, до 3 см за год.
Мохообразные играют важную роль в природе. Поселяясь на камнях, песке и т. п., они выступают в роли растений-пионеров, подготавливая почву для других растений. Мхи имеют важное значение в экосистемах, выполняя роль регуляторов водного режима. Большое значение мохообразных в образовании торфа. Особую роль в этом играет мох сфагнум. Дерновинки сфагнума впитывают большое количество воды, поэтому поверхность почвы, зарастая этим мхом, переувлажняется и заболачивается. Нижние участки дернинок темнеют и уплотняются, превращаясь в торф — полезное ископаемое, образованное скоплением остатков растений, подвергшихся неполному разложению при переувлажнении. Торф используют как топливо и удобрение. Сфагновые мхи выделяют вещества, губительно действующие на бактерии, и поэтому задерживают процессы гниения всех отмерших остатков. Высушенные сфагновые мхи во время Первой и Второй мировой войн использовали как перевязочный материал вместо ваты, так как они обладают антибактериальными свойствами и очень гидроскопичны (способны поглощать влагу).
Типичным представителем отдела плаунообразные, или ликоподиофиты является плаун булавовидный, или ликоподиум. Это многолетнее травянистое вечнозеленое растение, имеющее ползучий стебель, который иногда достигает 3 м длины. Стебель покрыт массой мелких чешуйчатых листьев. Ветвится дихотомически. Многие разветвления поднимаются над землей на 10 — 20 см и заканчиваются спороносными колосками. От стебля отходят немногочисленные придаточные корни.
Размножается плаун вегетативно, бесполым и половым способом. Вегетативное размножение осуществляется частями ползучего стебля. Бесполое размножение происходит посредством спор, образующихся в спорангиях на спороносных колосках. Попав в почву, споры долго не прорастают. Только через несколько лет из спор вырастает заросток. Развивается он медленно и только на 2 — 15-м году своего развития образует антеридии и архегонии. Сперматозоиды двухжгутиковые. Оплодотворение совершается при помощи воды. Зигота дает начало новому растению. Спорофитом у плауна является многолетнее вечнозеленое растение, гаметофитом — заросток.
Роль современных плаунообразных в природе незначительна. Животные их не едят. Споры плауна используют в пиротехнике и фасонном литье для обсыпания стенок моделей, в фармакологии — для обсыпания таблеток и как детскую присыпку.
Вымершие древовидные плаунообразные были деревьями гигантских размеров, встречались кустарники и травы. Они сыграли значительную роль в образовании каменного угля, имеющего большое народнохозяйственное значение.
Отдел хвощеобразные, или эквизетофиты. В современном растительном мире насчитывается чуть больше 30 видов хвощей. Все они — многолетние споровые травянистые растения, имеющие тонкое корневище с клубеньками, в которых откладываются питательные вещества.
Характерной особенностью хвощей является расчленение тела на узлы и междоузлия. Листья у хвощей отсутствуют, они имеют вид зубчиков, которые, срастаясь у основания, образуют влагалище, прикрывающее узел.
Фотосинтез у хвощей осуществляется в стебле. Стебель ребристый и пропитан кремнеземом. В стебле много полостей, одни из них заполнены воздухом, другие — водой. Такое строение обусловлено местами обитания хвощей: луга, болота, берега водоемов.
На верхушках побегов у хвощей развиваются спорангии, в которых образуются споры. Размножается хвощ вегетативно (при помощи корневища и клубеньков), бесполым и половым способами, с чередованием бесполого (спорофита) и полового (гаметофита) поколений. В жизненном цикле развития преобладает спорофит. Хвощи — равноспоровые растения, но гаметофиты у них раздельнополые, то есть из одних внешне одинаковых спор образуются мужские заростки с антеридиями, а из других — женские заростки, несущие на себе архегонии. Сперматозоиды многожгутиковые. Оплодотворение происходит в воде. Наиболее распространены полевой, луговой, лесной и болотный хвощи.
Как в природе, так и в практической деятельности человека роль хвощей незначительна. Вымершие хвощи древовидных форм сыграли немаловажную роль в образовании каменного угля во всем мире и. в частности, в Донецком угольном бассейне.
Считают, что хвощеобразные произошли от риниофитов. Их развитие шло в направлении уменьшения размеров. Все хвощеобразные, кроме хвощей, вымерли. Они не дали начала другим группам растений и представляют слепую ветвь развития.
Известно около 10 000 видов современных, а также ископаемых травянистых и деревянистых растений отдела папоротникообразные, или полиподиофиты. Они широко распространены. В умеренной полосе папоротники предпочитают холодные, влажные, заболоченные места обитания. Особенно много папоротников в тропических лесах; некоторые из них достигают огромных размеров и внешне напоминают пальмы своим вертикальным одревесневшим неразветвленным стеблем, несущим на верхушке пучок сложных листьев, получивших название вайи.
Некоторые тропические древовидные папоротники достигают в высоту 16 м и имеют листья длиной до 4 м. Корни папоротников придаточные. Это значит, что первичный корень не получает дальнейшего развития и вместоо него развиваются корни из стебля, а иногда — из оснований листьев. Часто на корнях образуются выводковые почки, при помощи которых происходит вегетативное размножение растений.
Стебли папоротника разнообразны как по внешнему, так и по внутреннему строению. Ползучие или вьющиеся стебли называют корневищем. Оно может быть длинным (у вьющихся форм) и коротким или клубневидным. От корневища вертикально вверх отходят листья, для которых характерно также большое разнообразие. У большинства видов они растут верхушкой. Листья папоротника совмещают две функции: фотосинтеза и спороношения. Размножаются папоротники спорами. Имеют правильное чередование поколений — бесполого и полового.
Бесполое (споровое) поколение представляет собой листостебельноен растение, образующее споры в специальных органах — спорангиях. Спорангии расположены у папоротника на нижней стороне листа и собраны в сорусы (от греч. «сорус» кучка).
Споры, попав в благоприятные условия, прорастают, образуя маленькое растеньице — заросток. Заросток это половое поколение в жизненном цикле папоротника — гаметофит. На заростке образуются мужские и женские половые органы — антеридии и архегонии , в которых развиваются сперматозоиды и яйцеклетки. После их слияния происходит оплодотворение, образуется зигота. Из образовавшейся зиготы развивается зародыш нового растения.
Несмотря на то, что одно растение папоротника может образовывать от нескольких десятков миллионов до миллиардов спор, не все они прорастают. Им необходимы благоприятные условия: наличие водной среды, затененность.
Наши предки не знали, что папоротники размножаются спорами и никогда не цветут, потому верили, что цветок у папоротника должен быть. Поскольку цветка папоротника никто никогда не видел, то и возникла легенда о таинственном цветении папоротника. Существует поверье, что папоротник цветет очень короткое время, только один миг в ночь на Ивана Купала (с 6 на 7 июля). Цветение папоротника охраняется от людей нечистыми силами, а потому увидеть или добыть цветок очень трудно. Но тот, кто его отыщет, сможет понять язык любого создания, сможет видеть, где спрятаны в земле сокровища, и находить их.
Наиболее распространенные в нашей стране папоротники — щитовник мужской, кочедыжник женский, орляк обыкновенный, адиантум, пузырник и другие. Все это наземные, многолетние, травянистые растения, растущие во влажных тенистых лесах, на лесных опушках, на болотистых лугах, в трещинах скал и других местах, где есть необходимые условия для их жизни.
Современные папоротники — это остатки широко распространенной группы в каменноугольный период палеозойской эры (около 300 млн. лет назад). Ископаемые папоротники — очень большие древовидные растения, которые под наслоением горных пород дали запасы каменного угля.
Каменный уголь имеет очень важное значение в практической деятельности человека. Он является важным источником энергии, используемой человеком для получения электричества, тепла, без которых человек не может существовать. Современные папоротники человек использует чаще всего как лекарственные или декоративные растения.
http://shkolo.ru/sporovyie-rasteniya/petkun.ucoz.ru
