ВЫСШИЕ СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ. Высшие споровые растения это
Высшие споровые растения
Высшие споровые растения
На суше высшие споровые растения появились еще под конец силурийского периода, более четырехсот миллионов лет назад. Первые представители высших споровых растений имели простое строение и небольшие размеры. В процессе того, как они развивались, из них начали формироваться разные формы высших растений.
В современном мире существует две главных версии, которые повествуют о том, что высшие растения происходят от водорослей. Согласно первой теории, скорее всего, от зеленых водорослей произошли проптеридофиты, из которых в свою очередь началась эволюция до остальных высших споровых растений. Вторая версия говорит о том, что моховидные и проптеридофиты сформировались из водорослей, но независимо.
Простейшие органы начали появляться у первых элементарных высших растений. Их тело представляло собой вильчато (дихотомически) ветвящиеся оси, в нижних концах которого появились корневище подобные ризоиды, от них потом отходили волосковидные ризоиды. Ризоид являлся прототипом корня, а ризоиды – корневых волосков. Позднее, по двум разным путям, начали формироваться специальные фотосинтезирующие органы (листья). У плауновидных формирование листьев закончилось выростами на осевых органах. Эта линия эволюции была названа микрофильной. Настоящие листья у остальных высших растений образовались из-за бокового срастрания и уплощения разветвленных осей, на которых находились спорангии. Таким образом, эти элементы (листья) начали выполнять функции бесполого размножения и фотосинтеза. Затем функции начали разделяться, начали формироваться трофофиллы – питающие зеленые листья и спороносные листья со спорангиями – спорофиллы. Эта линия эволиции была названа макрофильной.
Происходило усовершенствование органов, и соответственно усложнялась внутренняя морфология и онтогенез. Жизненный цикл имел чередования бесполого и полового способов размножения, из-за этого у растений происходило чередование поколений. Половое поколение представлено гаплоидным гаметофитом, а бесполое диплоидным спорофитом.
Если Вам понравилась наша энциклопедия или пригодилась информация на этой странице поделитесь ею с друзьями и знакомыми - нажмите одну из кнопок соц сетей внизу страницы или вверху, ведь среди кучи ненужного мусора интернете достаточно сложно найти действительно интересные материалы.
planete-zemlya.ru
Высшие споровые растения | Учеба-Легко.РФ
Высшие споровые растения, в отличие от низших имеют тело, расчлененной на органы, и тканевую строение. Органы размножения у них многоклеточные.
Считают, что жизнь явилась в воде, а первые растения - водоросли. Они развивались, разнообразились. В прибрежных илистых частях водоемов, часто пересыхали, сложились условия для выхода растений на сушу. Первые растения суши относятся к отделу риниофиты. Это вымершие растения, о них известно очень мало. Их тело состояло из подземной (ризоиды) и надземной частей. Размножились они спорами. Возникли от зеленых водорослей 400 млн лет назад.
Особенности размножения и распространения высших споровых растений
Высшие споровые растения (отделы Мохообразные, плауновидные, Хвощевидные, Папоротникообразные) имеют чередование поколений. Это означает, что в жизненном цикле чередуются особи неполового (спорофит) и полового (гаметофит) поколений. Половые органы развиваются на половом поколении. Мужские половые органы - антеридии - образование овальной формы, внутри которых развиваются подвижные сперматозоиды (жгутиковые мужские половые клетки) женские половые органы - архегонии, колбоподибнои формы, у них развивается неподвижная женская половая клетка - яйцеклетка. Для оплодотворения сперматозоид должен попасть во внешнюю среду и оплодотворить яйцеклетку, что находится внутри архегонии.
Для перемещения сперматозоида необходима вода. С оплодотворенной яйце-клетки образуется зародыш. Он прорастает и превращается во взрослую особь неполового поколения (спорофит), которая размножается спорами, которые образуются на ней в спорангиях. Особи полового и неполового поколения очень отличаются между собой по строению.
Расселяются мхи, плауны, хвощи и папоротники с помощью спор. Распространены они в разных климатических зонах. Однако большинство живет на влажных участках суши, потому что для полового размножения им необходима вода. Однако некоторые виды этих растений встречаются и в сухих борах, и даже в пустынях.
uclg.ru
ВЫСШИЕ СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ - путеводитель
ВЫСШИЕ СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ
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 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 спермии. В архегониях созревают женские гаметы — яйцеклетки.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.
Рекомендуем ознакомится: http://sinref.ru
worldunique.ru
Высшие споровые растения - ВЫСШИЕ СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ - РАЗНООБРАЗИЕ РАСТЕНИЙ - Биология 7 класс
Раздел 2. РАЗНООБРАЗИЕ РАСТЕНИЙ
Тема 4. ВЫСШИЕ СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ
33. Высшие споровые растения
«Выход» на сушу стал причиной развития высших растений.
Д. Зеров
Замечали ли вы, спускаясь в большой лесной овраг, наполненный сыростью, своеобразный растительный мир? Почти на каждом шагу здесь встречаются узорчатые листья папоротников, которые подобны огромных зеленых перьев. В овраге, возле самой воды, можно увидеть хвощи, имеющие вид маленьких сосенок. А на поверхности влажного грунта или на камнях — нежные зеленые ковры мхов. Среди травы можно найти растения с ползучими побегами и поднятыми желтоватыми «колосками» — это плауны (ил. 33.1). Все эти растения никогда не цветут и не образуют семян и плодов. А как же они размножаются?
Ил. 33.1. Высшие споровые растения
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ
Высшие споровые растения — это группа наземных растений, которые размножаются и распространяются с помощью спор. В высших споровых растений относятся Мохообразные, Плауновидные, Хвощеподібні, Папоротникообразные. Высшие споровые растения распространены в различных климатических условиях, однако большинство из них живет на влажных участках суши, так как для полового размножения им необходима влага.
У всех наземных растений есть два поколения — половое и неполовое, которые чередуются. На половом поколении есть половые органы, в которых образуются мужские и женские гаметы, обеспечивая половое размножение. На нестатевому поколении есть нестатеві органы, в которых образуются споры, служащие для нестатевого размножения. У высших споровых растений неполовое размножение с участием спор чередуется с половым размножением с участием гамет. Изменение одного типа размножения другим называют чередованием поколений. Совокупность полового и нестатевого поколений составляет цикл воспроизведения. Он обеспечивает непрерывность жизни определенного вида организмов. В цикле воспроизводства особи нестатевого поколения, на котором есть органы спороношения и споры, называют спорофітом, а полового, на котором есть половые органы и гаметы, — гаметофітом. Эти поколения размножаются соответствии нестатевим и половым способами.
Углубление темы
Чем объяснить, что в одних высших споровых растений преобладает гаметофіт, а в других — спорофит?
Высшие споровые растения с «выходом на сушу развивались в двух направлениях. У мохообразных половое поколение (гаметофіт) подвергается прогрессивному развитию, а неполовое поколение (спорофит) приспособлено только к образованию спор (ил. 33.2). Всю жизнь мохообразных проходит на стадии нестатевого поколения, через что они в основном привязаны к сырых, затененных мест и имеют небольшие размеры. Ткани у них развиты слабо или вообще отсутствуют.
Ил. 33.2. Цикл воспроизведения мохообразных
Ил. 33.3. Древние плауновидные каменноугольного периода:
1 — сигілярія: 2 — лепідодендрон
Для другой группы, куда входят плауновидные, хвощеподібні и папоротникообразные, характерно преобладание и совершенствование спорофита при одновременном уменьшении размеров гаметофіта. В этих высших споровых растений появляются ткани, которые выполняют важные функции. Они активно фотосинтезують, образуют транспортную систему, обеспечивают внутреннюю опору, надежную защиту и связь с внешней средой. Все это дает возможность этой группе высших споровых растений лучше приспосабливаться к условиям окружающей среды (ил. 33.3). Следовательно, тканевая строение тела является, очевидно, основной причиной того, какое из поколений преобладает в цикле воспроизводства этих растений.
Как происходит размножение у высших споровых растений?
Еще одной проблемой, которую нужно было преодолеть наземным растениям, было половое размножение. У водорослей половое размножение осуществлялось при участии воды, обычно, перед наступлением неблагоприятных условий. Сперматозоиды переплывали к яйцеклеткам и происходило оплодотворение. Но на суше в воздушной среде, которое является достаточно сухим и способствует испарению воды, половой процесс у наземных растений значительно усложняется. Именно на этом этапе вода для них является решающим фактором существования, ибо именно она обеспечивает «встречу» сперматозоидов с яйцеклетками и, соответственно, половое размножение. После слияния гамет образуется зигота, которая дает начало нестатевому поколению, на котором образуются споры. Итак, размножение у высших споровых растений происходит с чередованием двух поколений — нестатевого (на нем образуются споры) и полового (на нем образуются гаметы). После слияния гамет образуется зигота, из которой развивается спорофит. Из спор, которые развиваются на спорофіті, образуются гаметофіти.
Чем характеризуется цикл воспроизведения высших споровых растений?
Цикл воспроизведения высших споровых растений характеризуется чередованием нестатевого и полового поколений — спорофита и гаметофіта. На спорофіті этих растений образуются органы нестатевого размножения спорангии, которые всегда многоклеточные. В спорангіях образуются споры с одинарным набором хромосом для нестатевого размножения (ил. 33.4). Из спор вырастают особи полового поколения, которые имеют органы полового размножения. У них развиваются мужские гаметы — сперматозоиды и женские — яйцеклетки. Для оплодотворения сперматозоид должен попасть во внешнюю среду га оплодотворить яйцеклетку, которая находится внутри женского полового органа.
Ил. 33.4. Хвощ полевой (неполовое поколение):
1 — корневище; 2 — спороносный побег; споры; 4 - вегетативный побег
Общая схема цикла воспроизведения высших споровых растений
Зигота (для оплодотворения нужна вода) | - | СПОРОФИТ | - | Спорангии (органы нестатевого размножения) |
♦ | У всех высших споровых | 1 | ||
Гаметы (подвижные сперматозоиды и неподвижные яйцеклетки) | растений, кроме мохообразных, неполовое и половое поколения | Споры | ||
1 |
| являются независимыми |
| 1 |
Архегонії и антеридії (органы полового размножения) | - | ГАМЕТОФІТ | - | Прорастание спор |
Итак, высшие споровые растения размножаются с помощью спор, а для оплодотворения им необходима вода (ил. 33.5).
schooled.ru
