Высшие растения. Высшие споровые растения. Общая характеристика.

Содержание
  1. Высшие растения
  2. Общая характеристика высших споровых растений
  3. Отдел риниофиты или риниеобразные
  4. Отдел псилофиты или псилотообразные
  5. Отдел мохообразные или бриофиты
  6. Общая характеристика мохообразных
  7. Многообразие мохообразных
  8. Маршанция многообразная (Marchantia polymorpha)
  9. Кукушкин лен или рунянка, или политрих обыкновенный (Polytrichum commune)
  10. Сфагнум бурый (Sphagnum fuscum)
  11. Значение мохообразных
  12. Отдел плаунообразные или ликоподиофиты
  13. Общая характеристика плаунообразных
  14. Разнообразие плаунообразных
  15. Значение плаунообразных
  16. Отдел хвощеобразные или эквизетофиты
  17. Общая характеристика хвощеобразных
  18. Многообразие хвощей
  19. Хвощ полевой (Equisetum arvense)
  20. Значение хвощей
  21. Отдел папоротникообразные или полиподиофиты
  22. Общая характеристика папоротникообразных
  23. Разнообразие папоротникообразных
  24. Равноспоровые папоротники
  25. Щитник мужской (Dryopteris filix-max)
  26. Разноспоровые папоротники
  27. Сальвиния плавающая (Salvinia natans)
  28. Марсилия четырехлистная (Marsilea quadrifolia)
  29. Значение папоротников

Высшие растения

Высшие растения (Emryobionta) – это высшие споровые и семенные растения. Известно более 300 тысяч видов. Эти растения вышли на берег и приспособились к новой среде обитания. Появляются вегетативные органы (корень и побег). Все высшие растения имеют одинаковые фотосинтетические пигменты (хлорофилл a и b, каротиноиды). Большинство высших растений имеют сложную систему транспорта веществ, могут регулировать испарение воды через листья. Клетки высших растений образуют ткани. В жизненном цикле доминирует спорофит (за исключением мхов). Гаметофит постепенно редуцируется до нескольких клеток. Органы полового и бесполого размножения являются многоклеточными. Оплодотворение больше не зависит от воды. Из зиготы формируется многоклеточный эмбрион. Наземные растения составляют большую часть биомассы на Земле (около 90%).

Высшие растения. Высшие споровые растения. Общая характеристика.

Общая характеристика высших споровых растений

Филогенетическое дерево растительного царства

Ботаники объединяют высшие растения, размножающиеся спорами, под общим названием: высшие споровые растения. Это относится как к современным, так и к вымершим видам. Наука, которая занимается изучением вымерших видов, называется палеоботаника.

Высшие споровые растения ведут наземный образ жизни. Их тело разделено на надземную и подземную части и имеет развитые вегетативные органы (корень и побег).

Жизненный цикл состоит из чередующихся поколений: спорофита и гаметофита. Спорофит хорошо развит и живет долгое время (за исключением мхов, где преобладает гаметофит, спорофит развивается на гаметофите и живет за его счет). Он развивает многоклеточные спорангии, в которых после мейоза образуются неподвижные гаплоидные споры. Они одноклеточные и небольшого размера. Они разносятся в основном ветром. Споры прорастают в гаметофит. Споры могут быть одинакового или разного размера. Растения, производящие одинаковые споры, называются равнолистными, а растения, производящие разные споры, называются пестролистными. Мелкие споры называются микроспорами (от греч. micros – маленький), а крупные споры – мегаспорами (от греч. megas – большой). Из микроспоры развивается мужской гаметофит, а из мегаспоры – женский гаметофит.

Высшие растения. Высшие споровые растения. Общая характеристика.
SONY DSC

Гаметофит менее развит, чем спорофит, меньше по размеру и имеет более короткий срок жизни. У него развиваются многоклеточные половые органы: мужские антеридии (от греч. anteros – цветущий) и женские архегонии (от греч. arche – начало, gon – рождающий). Антеридии представляют собой небольшие сферические или овальные тела с одним или несколькими слоями бесполых клеток на внешней стенке. В период полового созревания антеридии разрываются, и из них выходят сперматозоиды. Архегониды – это небольшие сферические тела, имеющие расширенную нижнюю часть и коническую верхнюю часть. Они также покрыты снаружи бесполыми клетками. В брюшной части находится яичник. Ооциты неподвижны и остаются в архегонии. Во время созревания трубчатые клетки суженной части архегония оссифицируются. Архегоний на вершине открыт. Сперматозоид проходит через слизь в яйцеклетку. Половой процесс – это оогамия. Оплодотворение происходит только в присутствии воды, которая позволяет сперматозоиду добраться до яйцеклетки. В зависимости от расположения половых органов различают двуполые растения (мужские и женские особи на одном растении) и однополые (на разных растениях).

Высшие растения. Высшие споровые растения. Общая характеристика.

Считается, что семенные растения произошли от высших споровых растений.

Отдел риниофиты или риниеобразные

Rhyniophyta относятся исключительно к ископаемым растениям. Они жили около 450 миллионов лет назад. Они встречаются по берегам водоемов и на мелководье. Их строение было примитивным, с телом, разветвленным дихотомически (на две части). Не было ни настоящих листьев, ни корней. У них были ризоиды. Внутренняя структура была более сложной, чем у водорослей: стоматы и проводящие специализированные ткани. Небольшого размера (не выше 50 см). В нем не было механических тканей. Гаметофиты не были обнаружены.

Представители: Cuxonia (высота 7 см), Rinia (50 см). Считается, что все отделы современных растений произошли от риниофитов.

Отдел псилофиты или псилотообразные

До нашего времени дожили представители отдела Psilophyta (около 20 видов), произрастающие в тропическом и субтропическом климате. Как и риниофиты, они ветвятся дихотомически. Они имеют внутреннюю структуру, похожую на структуру ринофитов. Они без листьев. Они не очень крупные, размером до 1 м. Гаметофит нитевидный, маленький (2 см), дихотомически ветвящийся, развивается в почве или на коре деревьев.

Отдел мохообразные или бриофиты

Общая характеристика мохообразных

Отдел мхов или Bryophyta состоит из вечнозеленых, преимущественно многолетних растений. Они появились около 400 миллионов лет назад. Насчитывается около 23-27 000 видов. Встречается на всех континентах, от пустынь до болот, особенно в северном полушарии. Они предпочитают водно-болотные угодья. Они селятся на коре деревьев, крышах и т.д. Есть виды, которые живут в воде. В высушенном состоянии они могут сохраняться годами. После дождя они восстанавливают свою жизнеспособность. Способность поглощать влагу из воздуха. Их размер варьируется от 1 мм до нескольких десятков сантиметров. Мхи изучает наука бриология (от греческого bryon – мох и logos – учение).

В жизненном цикле происходит чередование поколений: спорофит и гаметофит. Характерной особенностью мхов является преобладание гаметофита, тогда как у всех других высших растений преобладает спорофит. Поэтому эти растения считаются отдельной, боковой (слепой) ветвью эволюции. Спорофит (спорогон) развивается на теле гаметофита и существует за его счет. Он состоит из капсулы с ножкой. Он прикрепляется к гаметофиту с помощью бесцветной клетки, погруженной в его ткань, называемой ножкой или гаусторией (от латинского gaus – пить). Мейоз происходит до образования спор. Из споры развивается зеленая нить или ламель, которая дихотомически ветвится – протонема (начальная спора).

Они размножаются как половым, так и бесполым путем. Они размножаются вегетативно с помощью частей тела или путем образования специальных органов (цветочные корзинки, бутоны).

По строению тела мхи (гаметофиты) делятся на листостебельные и лиственные. Листопадные имеют вид листовой пластинки, состоящей из нескольких слоев клеток. Листопадные делятся на стебель и листья (филлодии), расположенные на нем по спирали. Истинные корни отсутствуют. У большинства мхов есть ризоиды. У них нет настоящих сосудов. Механическая ткань развита слабо.

Многообразие мохообразных

К слоевищным мхам относятся, например, Marchantia, к листообразующим или настоящим мхам – кукушкин лен, сфагнум.

Маршанция многообразная (Marchantia polymorpha)

Растение небольшого размера. Имеет кожуру, которая дихотомически ветвится, плотно прилегая к почве. Встречается на заболоченных, чрезмерно увлажненных участках. Прикрепляется с помощью ризоидов.

Размножается бесполым и половым путем. Размножается вегетативно, используя части шелухи, или на поверхности растения могут образовываться корзинки с красноцветковыми бутонами, или на краю шелухи могут образовываться красноцветковые бутоны. Маршанция – двудольное растение. Половое размножение происходит с помощью сперматофоров, которые образуются в антеридиях на дисковидных стеблях, а завязи – в архегониях на звездообразных стеблях. Оплодотворение происходит с помощью воды. Спорофит, или спорогон, развивается из зиготы. Он состоит из короткого стебля и капсулы. Когда споры созревают, капсула открывается. Для рассеивания спор он имеет специальные эластичные нити, элатеры (от греч. elater, маршал, плеть).

Кукушкин лен или рунянка, или политрих обыкновенный (Polytrichum commune)

Кукушкин лен или Polytrichum commune.

Относится к зеленым мхам. Произрастает на болотах, в сырых местах и т.д. Образует плотную дернину. Вырастает до 30 см в высоту. У него прямой, неразветвленный стебель, покрытый бесстебельными, удлиненными, ланцетовидными листьями. Верхняя поверхность листьев имеет специальные пластинчатые фотосинтетические выросты, между которыми удерживается вода. Листья состоят из нескольких слоев клеток. В середине стебля находятся вытянутые клетки, выполняющие проводящую функцию. Он прикрепляется к почве с помощью многоклеточных ризоидов.

Кукушкин лен является двудольным: архегонии развиваются на верхушках одних растений, а антеридии – на верхушках других. Антеридии напоминают мешочки на коротких ножках, в которых возникают сперматеки с двумя флажками. Антеридии сгруппированы, клубневидной формы, с уплощенным брюшком и удлиненной шейкой. Листья, окружающие пыльники, крупные, красноватые или желтоватые. Листья, окружающие архегонии, не отличаются от листьев стебля. Оплодотворение происходит с помощью воды. Женские половые органы выделяют специальные вещества, которые растворяются в воде и “показывают” путь сперматозоидам. Из зиготы прорастает спорофит – спорогон, состоящий из ножки, стебля и капсулы. Капсула покрыта колпачком с тонкими, направленными вниз волосками, под которым находится крышечка с углублениями по краям. Эти углубления способствуют распространению спор и называются перистомами. Снаружи шапочка напоминает кукушку, от которой мох и получил свое название. Перед созреванием спор происходит мейоз, и споры становятся гаплоидными. После созревания в сухую погоду зубчики отгибаются наружу, и споры высыпаются наружу. В сырую погоду зубчики загибаются внутрь и препятствуют проникновению влаги и ее вытеканию наружу.

На споре развивается нитевидная протонема (переднее крыло). Он несет почки, из которых возникают гаметофиты.

Сфагнум бурый (Sphagnum fuscum)

Коричневый сфагнум (Sphagnum fuscum).

Он относится к группе белых мхов. Включает род, состоящий из более чем 300 видов. Широко распространен на болотах (доминирует среди других растений) и в очень влажных районах от тропиков до субарктики. Стебель гаметофита сфагнума достигает 50 см в высоту, очень разветвленный на вершине. Корневища отсутствуют. Листья не имеют жилок и состоят из одного слоя клеток. Они имеют два типа клеток: мертвые клетки и живые клетки. Особые мертвые клетки – бесцветные – водоносные клетки – широкие, ромбовидные, способные накапливать большое количество воды или воздуха, так как имеют специальные поры, через которые поглощают воду (в 20-30 раз больше веса мха). Эти клетки определяют цвет растения. Когда сфагнум отмирает, водоносные клетки заполняются воздухом (в сухом состоянии мох имеет беловатый цвет). Живые клетки маленькие, узкие, содержат хлорофилл и поэтому имеют зеленый цвет. Сфагнум растет в верхней части, очень медленно (до 3 см в год), а нижняя часть постепенно отмирает.

Сфагнум размножается как половым, так и бесполым путем. Вегетативное размножение осуществляется спорангиями. Споры развиваются на спорофите (спорогоне), который развивается на гаметофите и состоит из нитей, ножки и капсулы. Когда споры созревают, крышка капсулы резко откидывается. Споры разлетаются на расстояние до 10 см.

Спора прорастает в пластинчатую протонему с ризоидами, на которой развивается гаметофит. Позднее ризоиды исчезают. Гаметофит – монокотиледон (некоторые виды двудольные). На концах побегов в пазухах листьев имеются архегонии, а на боковых ветвях в пазухах листьев – пыльники. Оплодотворение происходит с помощью воды.

Значение мохообразных

Мхи играют важную роль в регулировании водного баланса территории и в процессе образования торфа. Их способность накапливать воду приводит к образованию застойных водоемов, которые могут распространяться на большие территории. Основным компонентом торфа являются торфяные мхи (Sphagnum). Отмершие части сфагновых мхов погружаются в воду и оседают на дне болота на долгие годы. Недостаток кислорода и способность мхов выделять кислоты и убивать микроорганизмы делают невозможным разложение мертвых частей. Так образуется торф. Скорость отложения незначительна, около 1 см за 10 лет.

Торф – это ценное вещество, которое широко используется в сельском хозяйстве. Используется в качестве топлива, удобрения, строительного материала, в химической промышленности (пластмасса, древесный спирт, парафин, нафталин, карболовая кислота и т.д.) В медицине применяется как бактерицидное вещество (сфагнол), против кариеса.

Мхи почти не поедаются животными. Они действуют как растения-пионеры, поскольку селятся на песке, камнях и т.д.

Отдел плаунообразные или ликоподиофиты

Общий вид плауна и селагинеллы, похожих на булавы

Общая характеристика плаунообразных

Lycopodiophyta – это травянистые, преимущественно многолетние, вечнозеленые растения (до 30 см высотой), которые по внешнему виду напоминают мхи. Насчитывается около 1300 видов. Широко распространен во влажных наземных районах. Встречается в основном в тропиках. Древнейшее из современных высших споровых растений с жизненным циклом, в котором преобладают спорофиты. Мертвые растения были деревьями и кустарниками и участвовали в образовании угля. Они появились в середине девона палеозойской эры. Своего расцвета она достигла в каменноугольном периоде. Происходит от Rhyniocephytes. Растет в полупогруженном состоянии в заболоченной почве.

В жизненном цикле чередуются спорофит и гаметофит. Преобладает спорофит. Имеет ползучие побеги (подземные или надземные) и прямостоячие. Подземные части побегов имеют форму типичных корневищ. Стебель ветвится спонтанно (дихотомически). Листья маленькие, выступающие из стебля. Они имеют одну жилку и стоматы. Снаружи стебель покрыт одним эпидермисом со стоматом. Под ним находится кора. В центральной части стебля находится проводящая ткань. Рост происходит в точке роста. Камбий в стебле отсутствует. Корень имеет аналогичную внутреннюю структуру. Плауниформы характеризуются наличием дополнительных корней. Спорофиллы (от греч. spory и phylon – лист) развивают спорангии со спорами на определенных листьях (на верхней стороне или оси). Спорофиллы в основном находятся на кончиках побегов. Они либо внешне неотличимы от нормальных листьев, либо отделяются от вегетативной части стебля и образуют конусовидную по строению зону (имеющую ось со спирально расположенными спорофиллами), называемую стробилой (от греч. strobilos – конус). Plaunaceae могут быть как равномерновозрастными, так и разновозрастными.

Плаун косолапый. 1 – общий вид растения с колосками; 2 – споролист со спорангием; 3 – спора; 4 – почка с молодым побегом.

Гаметофит маленький, изменчивый по форме и называется ростком.

Они размножаются половым и бесполым путем. Преобладает вегетативное размножение (побеги, цветочные почки, узлы). В спорангиях происходит мейоз и образуются гаплоидные споры. Из споры развивается гаметофит. Половые органы представлены архегониями и антеридиями. Бифлагеллятные или многофлагеллятные сперматозоиды развиваются в антеридиях. Оплодотворение происходит в присутствии воды. Из зиготы вырастает спорофит.

Разнообразие плаунообразных

Представители Plaunorhoea equisporea: Polygonum clavatum, Polygon rampion.

Представители Plaunaceae: Selaginella et al.

Споры равноспорового плауна одинаковы, они не отличаются друг от друга. Гаметофит (побег) Equisporium маленький (2-20 мм), мясистый, клубневидный. В процессе развития они приобретают форму блюдца. Это подземные или полуподземные двудольные растения, сапрофиты или полусапрофиты (полуавтотрофы), т.е. надземная часть имеет хлоропласты. Он может жить в симбиозе с грибами (микориза). Он созревает в возрасте от 12 до 20 лет. Равнины требуют защиты.

Варикоспоры различаются: мелкие споры (микроспоры) дают начало мужским гаметофитам, а более крупные споры (мегаспоры) – женским гаметофитам. Гаметофит вариегатных спор не зеленый, однополый. Мужской гаметофит особенно редуцирован. Они созревают в течение нескольких недель благодаря питательным веществам, содержащимся в спорах. В процессе созревания они не выходят за пределы оболочки споры.

Значение плаунообразных

Плауны не поедаются животными. Некоторые из них содержат яд, схожий по действию с кураре. Споры богаты невысыхающим маслом (до 50%) и используются как разливы для литья, при изготовлении фейерверочных ракет (при кипении масла раздается громкий треск лопающихся чешуек). Растения используются как декоративные, лекарственные растения. В фармацевтической промышленности его раньше использовали для посыпания таблеток и в качестве детской присыпки. Некоторые из плаунов были включены в Красную книгу (рамекин обыкновенный).

Отдел хвощеобразные или эквизетофиты

Общая характеристика хвощеобразных

Раздел Equisetophyta включает как современные, так и вымершие растения. Современные виды – травянистые, в основном многолетние растения. Среди вымерших растений преобладали деревья.

Наибольшего развития они достигли в каменноугольном периоде. Представлен только одним родом Хвощ, который включает более 30 видов. Спорофиты сильно различаются по размеру (от 5 см до нескольких метров). Самые высокие растения встречаются в тропических лесах. Он может жить как во влажных, так и в сухих местах. Широко распространен в различных климатических зонах, везде, кроме Австралии и Новой Зеландии.

Жизненный цикл растения состоит из чередования половых и бесполых поколений. Спорофит является доминантным. Они размножаются бесполым и половым путем. Они размножаются вегетативно с помощью корневищ.

Особенностью спорофита является то, что его тело разделено на узлы и междоузлия. У него хорошо развитое подземное корневище (также разделенное) с дополнительными корнями и надземными побегами. Корневище накапливает питательные вещества и образует крахмальные клубни на узлах. На узлах имеются боковые ветви, расположенные кольцами (витками). Корневище дает вертикальные надземные побеги. Листья лишены хлорофилла и видоизменены в зубчатые нити, которые соединяются у основания и образуют оболочку, покрывающую узел (защищая формирующую ткань). Фотосинтез осуществляется стеблем. Стержень пропитан кремнеземом (диоксидом кремния), ребристый и имеет полость, заполненную воздухом или водой. Хвощ растет за счет межкорневой и верхушечной учебной ткани (меристемы). Спорангии возникают на прививках (осевых отростках) стробилов, на верхушках вегетативных побегов или на специализированных спороносных побегах на нижней стороне спорофита. После образования спор спороносные побеги отмирают. Они имеют вид неразветвленных стеблей.

Хвощи в основном равноствольные. Однополые гаметофиты преимущественно развиваются из одинаковых спор. Споры имеют особые приспособления – гигроскопические выросты – элатеры (от греч. elater – плеть). С помощью элатера они связываются друг с другом и распространяются группами. Это повышает вероятность оплодотворения. Споры распространяются ветром.

Гаметофит представляет собой однополый или реже двуполый, нитевидный или зеленый расчлененный лист (1-30 мм длиной), сохраняющийся лишь короткое время. На нем развиваются половые органы: архегонии и антеридии. Сперматеки в основном многоядерные. Оплодотворение происходит с помощью воды. Из зиготы формируется эмбрион. Они питаются гаметофитом до тех пор, пока не разовьется корень и надземные побеги.

Многообразие хвощей

В нашей стране встречается хвощ луговой, хвощ лесной, хвощ болотный. Наиболее распространенным является хвощ полевой. Одним из самых крупных представителей хвощей является хвощ обыкновенный (высотой до 1 м). Он включен в Красную книгу.

Хвощ полевой (Equisetum arvense)

Многолетнее растение. Растет во влажных условиях на полах, лугах и т.д. Имеет два типа побегов: вегетативные и спороносные. Вегетативные побеги развиваются весной. Они прямые, неразветвленные (но расщепленные), незеленые (розовато-коричневые), высотой до 20 см. На верхушках образуются споровые колоски (стробилы): ось покрыта спорофиллами, которые имеют форму шестигранных дисков. Спорофиллы содержат от 6 до 10 спорангиев. После созревания побеги отмирают.

Вегетативные побеги появляются весной, не отмирают летом и отмирают зимой. Они хорошо разветвленные, зеленые, без стеблей, с хорошо развитыми междоузлиями. Листья имеют чешуйчатый вид и небольшие. Они соединяются вместе, образуя влагалище, которое покрывает нижнюю часть междоузлий. Эпидермальные клетки пропитаны кремнеземом. Проводящая ткань представлена ситовидными элементами, трахеидами различных видов, иногда сосудами.

Споры зеленоватые, шаровидной формы, снабжены четырьмя элатерами. Микроорганизмы в основном однополые. Мужские почки – это маленькие, зеленые, расщепленные пластинки, которые прикреплены к субстрату корневищем. На концах ламелей развиваются пыльники с многофлагеллярными сперматофорами. Женский зародыш имеет крупные размеры. Из зиготы переднее крыло развивается во взрослое растение.

Хвощ полевой – вредный сорняк, встречающийся на лугах и полях.

Значение хвощей

Практическое значение хвощей невелико. Молодые спороносные побеги и клубни хвоща полевого когда-то использовались в пищу. Животные едят их мало из-за кремнезема, содержащегося в их стеблях. Некоторые виды ядовиты для домашнего скота. Хвощ подрода Hypoheta может поедаться оленями, кабанами, коровами и лошадьми.

Стержни используются для шлифовки металла, дерева и очистки инструментов. Он может быть вредным сорняком. Хвощ является индикатором кислых почв (необходимо известкование). В медицине используется (вегетативные побеги) как противовоспалительное и мочегонное средство. Вымершие хвощи участвовали в образовании угля.

Отдел папоротникообразные или полиподиофиты

Строение и цикл развития папоротников

Общая характеристика папоротникообразных

Первые представители отдела папоротникообразных (Polypodiaphyta) появились около 400 миллионов лет назад. Папоротники – древние растения, многие из которых в настоящее время вымерли. Сейчас они значительно превосходят по численности другие высшие споровые растения. Известно более 12 000 видов. Современные папоротники – в основном травянистые растения, но в тропиках встречаются и древесные формы. Именно в тропических лесах папоротники достигают наибольшего видового разнообразия и изобилия. Во влажных лесах некоторые травянистые растения живут на деревьях (эпифиты). Лианы также можно встретить среди папоротникообразных растений. Папоротники могут образовывать обширные заросли. Их размер варьируется от нескольких миллиметров до нескольких метров. Они растут во влажных местах или в воде.

В жизненном цикле папоротников чередуются бесполое и половое поколения. Преобладает спорофит. Спорофит имеет корневище и хорошо развитые листья. Корневище дает придаточные корни. Она имеет эпидермис, механические и проводящие ткани (сосудистые пучки). Гаметофит очень чувствителен к недостатку влаги.

Размножение бывает половым и бесполым. Вегетативное размножение – корневищами, цветочными почками. Различают папоротники равнокрылые и однокрылые. Почти все папоротники, за исключением водных папоротников, являются экваториальными растениями.

Разнообразие папоротникообразных

Равноспоровые папоротники

В основном это многолетние растения. Спорофит имеет подземное или надземное, хорошо развитое корневище с придаточными корнями. Надземная часть представляет собой стеблевой лист с полной или разделенной листовой пластинкой (перистой или многолопастной). Их называют вайи (от греческого байон, пальмовая ветвь). В молодом возрасте листья папоротника закручены в форме улитки и растут как побег на вершине. Листья развиваются медленно. Спорангии находятся на листьях. Некоторые виды имеют два типа вай – фотосинтезирующие (вегетативные) и спороносные (спорофиллы). Спорангии находятся на нижней поверхности лозы и собраны в сорусы (от греч. sorus – гроздь). Споры покрыты вуалью или индусом (от латинского indusium, древнеримская одежда, верхняя туника). Мейоз происходит до созревания спор. Споры дают начало биполярному гаметофиту – почке.

Гаметофит маленький, зеленый, разной формы у разных видов и в основном самоплодный. У него развиваются половые органы: архегонии и антеридии. Яйцеклетки и сперматозоиды одной и той же почки созревают в разное время (для предотвращения самооплодотворения). Сперматозоиды в основном полигинные. Оплодотворение возможно в присутствии воды. Зигота образует переднее крыло (спорофит), которое имеет гаусторию (стебель, погруженный в ткань гаметофита), первичный корень, стебель и листья. Он питается гаметофитом в течение первых нескольких дней, пока тот не начнет синтез самостоятельно. Эмбриональный корень впоследствии редуцируется – заменяется придаточными корнями. Гаметофит погибает.

Жизненный цикл папоротников

К экваториальным папоротникам относятся, например, иволга, щитовник мужской, щитовник женский и др.

Щитник мужской (Dryopteris filix-max)

Типичный представитель экваториальных папоротников. Его спорофит образует толстое, подземное, ползучее корневище. Каждый год на нем вырастает розетка листьев. Листья крупные, простые, двухцветные. На нижней стороне вики развиваются округлые сорусы. Когда споры затвердевают, капилляр становится красноватого цвета, его концы загибаются, и споры высыпаются наружу. Из споры прорастает гаметофит.

Гаметофит имеет форму маленькой (0,5-0,9 см в диаметре) сердцевидной зеленой лопасти, которая прикрепляется к почве с помощью корневища. Архегоний и антеридии образуются на нижней стороне бутона. Сперматеки спирально закрученные, многочленные. Из зиготы развивается спорофит.

Разноспоровые папоротники

Это водные растения. Мужской и женский гаметофит развивается из микро- и мегаспор, которые развиваются в микро- и мегаспорангиях. Мужской гаметофит очень редуцирован. Женский гаметофит многоклеточный и развивается в центре мегаспор. Половой орган женского гаметофита покрыт слизью, в которой есть вещества, привлекающие сперматозоиды. После оплодотворения развивается многолетний спорофит. Прорастание спор, оплодотворение и развитие спорофита происходит в воде.

Представители пестрых спор: Сальвиния плавающая, марсилиевая тетрафия и др.

Сальвиния плавающая (Salvinia natans)

Встречается в стоячих или свободно текущих водоемах у поверхности. Сохранившийся как вид с древних времен – это реликтовое растение (от лат. relictum – остаток). Корневище без корней. Он развивает несколько витков из 3 листьев, два из которых находятся на поверхности воды, а третий, разделенный на множество тонких прикорневых частей, покрытых волосками, погружен в воду. На этих частях со временем развиваются микро- и мегазории. Плавающая сальвиния является редким видом и нуждается в защите.

Марсилия четырехлистная (Marsilea quadrifolia)

Встречается в реках Днестр и Карпаты. Растет по берегам водоемов и на мелководье. У него ползучее корневище с прямостоячими листьями с длинным стеблем и 4 листовыми пластинками. Споры развиваются в сорусах, которые заключены в розетки, открывающиеся при увлажнении. Редкое растение, требующее охраны.

Значение папоротников

Участвует в процессе образования углерода. Мертвые папоротники (в основном деревья) вместе с другими случайными растениями (хвощи, глинистые растения и т.д.) были занесены глиной, песком и т.д. и почти не разлагаются при недостатке кислорода. Отсутствие воздуха и высокое давление в земных слоях превратили растительные остатки в каменный уголь. Каменный уголь – это источник энергии. Он используется в промышленности и сельском хозяйстве.

Папоротники образуют группы растений. В пищу употребляются молодые листья некоторых травянистых папоротников и древесина древесных папоротников. Папоротники используются как декоративные растения (Adiantum, Nephrolepis).

В медицине папоротник используется как антгельминтик, для обработки открытых ран, лечения заболеваний горла и кашля.

Некоторые папоротники занесены в Красную книгу: Vudsia alpina, Adiantum venereum hair, Salvinia floating, Marsilie tetraphy и другие.

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: