Споры папоротника специализированные клетки с помощью которых осуществляется бесполое размножение
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 18.09.2024
Папоротники — наиболее древняя группа высших споровых растений, в который входят как современные папоротники, так и одни из древнейших высших споровых растений, появившихся около 400 млн. лет назад в девонском периоде палеозойской эры. В настоящее время их насчитывается около 300 родов и более 10 000 видов. Встречаются в различных экологических условиях. В умеренных зонах это травянистые растения, многолетние корневищные травы, наиболее распространенные во влажных лесах; некоторые растут на заболоченных местах и в водоемах, их листья отмирают на зиму. Во влажных тропических лесах встречаются древовидные папоротники с колоноподобным стволом высотой до 20 метров. На верхушке ствола находится крона из больших перистых вечнозеленых листьев.
Строение папоротников
Большинство папоротников имеет стебель лежащий, подземный или надземный. Корни и стебель состоят из хорошо дифференцированных тканей. Размеры и форма листьев у разных видов неодинаковы, но у большинства они большие, растут верхушкой, выводковые почки закладываются в мезофилле листа. Листья папоротниковидных — это гомологи стебля (кладодии), их называют вайями. Значительная часть надземных форм папоротников имеет два типа листьев — стерильные и спороносные (диморфизм листьев). В течение сухого сезона развиваются только спороносные листья. Эта форма диморфизма способствует распространению спор: спорангии возвышаются над окружающими листьями и подвергаются действию сухого воздуха и ветра. У древовидных папоротников обычно не бывает подобного диморфизма. Листок у них является одновременно и фотосинтезирующим, и спороносным органом.
Господствующей фазой в жизненном цикле папоротниковидных является спорофит . Почти у всех папоротников спорофит многолетний и лишь у немногих (у видов рода цератоптерис) — однолетний (он ежегодно отмирает, оставляя специальные спорофитные почки, дающие начало новым спорофитам). Спорофит папоротника имеет довольно сложное строение. От корневища вертикально вверх отходят листья, вниз — придаточные корни (первичный корень быстро отмирает). Часто на корнях образуются выводковые почки, обеспечивающие вегетативное размножение растений.
Размножение папоротников
Папоротники чередуют половое и бесполое размножение . Преобладает фаза спорофита.
Спорофит
Спорофит — диплоидная (2n) многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы и производящая споры. На спорофите в специальных органах — спорангиях — в результате мейоза развиваются гаплоидные споры (1n). У цветковых растений, голосеменных и сосудистых споровых (плауны, хвощи и папоротники) спорофит значительно крупнее гаметофита. Собственно, все, что мы обычно называем растением, и есть его спорофит.
Гаметофит
Гаметофит — гаплоидная (n) многоклеточная фаза в жизненном цикле растений, развивающаяся из спор и производящая половые клетки, или гаметы.
Развивается из гаплоидных спор. На гаметофите в специальных органах гаметангиях развиваются половые клетки, или гаметы. Гаметангии, производящие мужские гаметы, называются антеридии, а гаметангии, производящие женские гаметы — архегонии. Из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы развивается диплоидный спорофит, который первое время зависит от гаметофита.
Спорангии находятся на нижней стороне листа, собраны кучками (так называемые сорусы). Сверху сорусы прикрыты покрывальцем. Споры рассеиваются при разрыве стенки спорангия . Число спор на одном растении достигает десятков, сотен миллионов, иногда миллиардов.
Перед вами список вещей из определенных материалов, в состав которых либо входят сами живые организмы и их части, либо продукт приготовлен при помощи живых организмов (обозначены буквами). Во втором столбце даны зашифрованные описания этих живых организмов (обозначены цифрами).
- Описания каких организмов даны цифрами? Как их используют при приготовлении материалов? Одному организму могут соответствовать несколько описаний!
- Установите соответствие между пунктами первого и второго столбца. Обратите внимание на то, что одной вещи может соответствовать несколько организмов и наоборот.
Организмы, которые могут случайно попасть в материал, не указывайте!
При выполнении задания важно сразу соотнести живые объекты, из которых приготовляют определенные вещи и материалы, и их зашифрованные описания.
Венчик - совокупность лепестков цветка, составляющих внутреннюю часть двойного околоцветника.
Цветок - сложный орган семенного размножения цветковых (покрытосеменных) растений.
Цветок - сложный орган семенного размножения цветковых (покрытосеменных) растений.
'>цветок пятичленный. Из всех представленных материалов только льняная олифа приготовляется из семян льна — растения с голубыми цветками. Правильный ответ – Лён. Соответствие: 1 – Ж.
2. Эти вымершие автотрофы были споровыми. Из всех предметов и материалов только мел и графит могут быть продуктом, полученным из вымерших организмов. Из них только графит определённого происхождения является продуктом метаморфизации остатков фотосинтезирующих споровых организмов: папоротников, хвощей и плаунов. Соответствие: 2 – Е.
3. Глаза этих организмов состоят из отдельных фасеток (омматидиев). Этот признак характерен для насекомых. В левом столбце есть два материала, получаемых от насекомых: шёлк и проволис. Таким образом, в описании зашифрованы тутовый шелкопряд и пчела. Соответствие: 3 – А, И.
4. Эти гетеротрофные организмы имеют четырёхкамерный желудок, три из пяти пальцев конечности у них недоразвиты. Строение сердце позволяет сказать, что это – либо птицы, либо млекопитающие. Четырёхкамерный желудок характерен для некоторых представителей Парнокопытных. Он состоит следующих отделов: рубца, сетки, книжки и сычуга. Строение конечностей также соответствует Парнокопытным. Наиболее вероятно, что дано описание коровы. Из соединительных тканей получают желатин, который используется для производства желатиновых фотографических пластинок. Соответствие: 4 – Г.
5. Это тропическое растение содержит во всех своих частях млечный сок. Из млечного сока получают натуральный каучук. Поэтому может быть зашифровано самое распространённое каучуконосное растение – гевея бразильская. Правильным может быть также ответ фикус эластичный [его используют как каучуконос в Индии]. Соответствие: 5 – Б.
6. Это растение имеет
Плод (в ботанике)- конечный этап развития цветка, видоизменённого в процессе двойного оплодотворения; генеративный орган покрытосеменных растений, который служит для формирования, защиты и распространения заключённых в нём семян.
">плод – коробочку с семенами, покрытыми густыми волосками. Таким троением обладает коробочка хлопчатника, а волоски, развивающиеся на семенах, используют для производства хлопачтобумажной ткани. Соответствие: 6 – В.
7. Это автотрофные организмы, в жизненном цикле которых преобладает
Спорофит — диплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из оплодотворённой яйцеклетки или зиготы и производящая споры.
Гаметофит - гаплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле высших растений и водорослей.
'>гаметофит можно разглядеть только под микроскопом. Под это описание подходит довольно большой спектр растений. Это Цветковые (Покрытосеменные) и Голосеменные растения. Перечислим цветковые расетния, участвующие в производстве материалов. Тутовое дерево (шелковица) — пища для тутового шелкопряда. Гевея бразильская –каучуконос. Хлопчатник – источник ваты и хлопчатобумажных тканей. Осина – источник мягкой древесины, удобной для отачивания карандашей. Лён – источник льнаяной олифы и льняных тканей. Тополь, берёза и другие деревья, дающие смолистые выделения – с них пчёлы собирают материал, который перерабатывается в прополис. Из Голосеменных ель используют в производстве бумаги. Соответствие: 7 – А, Б,В, Д, Е, Ж, И.
Организм - живое тело, обладающее совокупностью свойств, отличающих его от неживой материи, в том числе обменом веществ, самоподдерживанием своего строения и организации, способностью воспроизводить их при размножении, сохраняя наследственные признаки.
'>организм в личиночной стадии имеет грызущий ротовой аппарат. Такой ротовой аппарат характерен для гусениц, который у
Имаго - взрослая стадия индивидуального развития насекомых и некоторых других членистоногих животных со сложным жизненным циклом.
Метаморфоз - видоизменение, превращение, переход в другую форму развития с приобретением нового внешнего вида и функций.
'>метаморфоз . У пчёл – грызуще-лижущий аппарат, сохраняющийся во взрослом состоянии. Таким образом, был зашифрован тутовый шелкопряд. Соответствие: 8 – А.
Простейшие (Protozoa) - тип одноклеточных животных.
'>одноклеточные гетеротрофы имеют раковины и ловчую сеть из специализированных ложноножек. Речь идёт о фораминиферах, раковины которых образовали залежи мела. Соответствие: 9 – З.
pазбирался: Надежда | обсудить разбор | оценить
А) преобладание гаметофита в жизненном цикле
Б) развитие протонемы из споры
В) расположение спорангиев на нижней стороне листа
Г) развитие спор в коробочке
Д) наличие заростка в жизненном цикле
Е) отсутствие корней
Корни отсутствуют у мхов.
Заросток - половое поколение, чередующееся с бесполым в жизненном цикле папоротников, хвощей, плаунов. У папоротников заростки имеют сердцевидную форму, у хвощей выглядят как подушечки с растущими вверх подобиями веточек, у плаунов заростки имеют форму дисков, цилиндров, клубеньков.
Споры развиваются в коробочке у мхов, классический пример – коробочки кукушкиного льна.
Спорангии на нижней стороне листа (
Вайя - листоподобный орган папоротников и некоторых примитивных голосеменных.
">вай ) – папоротники. Наверняка многие видели спорангии папоротников. Они выглядят как небольшие коричневые диски внизу листьев.
Протонема - одна из жизненных форм растений отдела моховидных, наряду с гаметофитом и спорофитом.
Преобладание гаметофита – мхи. У папоротников преобладает
Спорофит — диплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из оплодотворённой яйцеклетки или зиготы и производящая споры.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- У покрытосеменных растений появился цветок — специализированный орган , приспособленный к половому размножению.
- Двойное оплодотворение , в результате которого образуется семя .
- Семена находятся в плодах, которые имеют разные приспособления к размножению.
Примечание В пункте 3) вернее указывать в плодах, которые имеют разные приспособления к расселению (распространению). Например, крылатки клена; яркий околоплодник вишни и т.д.
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- наличие в клетках пластид ;
- клеточной стенки из клетчатки;
- вакуолей с клеточным соком;
- автотрофный тип питания ( фотосинтез );
- рост в течение всей жизни;
- прикрепление к субстрату.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- образование зиготы
- прорастание споры, образование заростка
- формирование половых клеток в заростке
- образование корневища из зиготы
- образование спор на листьях
- рост листьев из корневища
 |  |
Теперь можно делать.
Читаем варианты и видим: 4) образование корневища из зиготы
Затем 6) рост листьев из корневища
Осталось три варианта:
2) прорастание споры, образование заростка
3) формирование половых клеток в заростке
5) образование спор на листьях
Очевидно, что вариант 2) идет следом за вариантом 5), только потом образуются половые клетки.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- развитие заростка
- оплодотворение
- развитие спорофита
- образование архегониев и антеридиев
- образование спорангиев
- прорастание споры
Начнем с того, что после оплодотворения образуется зигота, она диплоидна. Из нее должно что-то развиться, тоже диплоидное.
1) развитие заростка
3) развитие спорофита
4) образование архегониев и антеридиев
Диплоидный в перечне только спорофит
На спорофите развиваются спорангии, а из прорастающих спор должно опять же что-то вырасти.
Антеридии и архегонии — взрослые мужские и женские растения, поэтому выбираем заросток, ведь даже взрослым растениям нужно из чего-то вырасти.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- оплодотворение
- развитие половых клеток
- развитие спорангиев на листьях
- развитие корневища
- развитие заростка
- развитие спор в спорангиях
Первое по условию — оплодотворение, на схеме это, соответственно, место, где яйцеклетки и сперматозоиды сливаются друг с другом, образуя зиготу.
Далее следует развитие спорофита из зародыша, развивается
Корневище - видоизменённый побег, обычно подземный, с чешуевидными, недоразвитыми или рано отмирающими листьями, верхушечными или пазушными почками, придаточными корнями.
На вайях (листьях) развиваются спорангии.
В спорангиях развиваются споры.
Заросток - половое поколение, чередующееся с бесполым в жизненном цикле папоротников, хвощей, плаунов. У папоротников заростки имеют сердцевидную форму, у хвощей выглядят как подушечки с растущими вверх подобиями веточек, у плаунов заростки имеют форму дисков, цилиндров, клубеньков.
А из него — половые клетки.
| 1 | 4 | 3 | 6 | 5 | 2 |
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB21617 Известно, что папоротник орляк — это споровое растение, с развитыми проводящими тканями, размножающееся как бесполым, так и половым путём. Выберите из приведённого ниже текста три утверждения, относящиеся к описанию перечисленных выше признаков организма.
(1) Среди папоротникообразных растений в настоящее время встречаются как травянистые, так и деревянистые растения. (2) В цикле развития преобладает спорофит — взрослое, наземное растение. (3) Гаметофит папоротника представлен маленьким заростком, на котором образуются гаметы. (4) В высоту папоротники могут достигать нескольких метров, не испытывая затруднений в поступлении воды к листьям (вайям). (5) Папоротники — наземные растения, широко распространённые в разных ярусах леса. (6) На нижней стороне вайи можно заметить коричневые образования — сорусы, содержащие споры.
Гаметофит папоротника представлен маленьким подземным заростком, на котором образуются гаметы — размножающееся половым путём. В высоту папоротники могут достигать нескольких метров, не испытывая затруднений в поступлении воды к листьям ( вайям ) — с развитыми проводящими тканями. На нижней стороне вайи можно заметить коричневые образования — сорусы, содержащие споры — споровое растение.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- размножении спорами
- дифференциация на органы и ткани
- оплодотворении, которое происходит вне водной среды
- автотрофном способе питания
- перекрёстном опылении насекомыми
- преобладании среди них древесных форм
Общие признаки высших споровых растений.
- Наличие многоклеточных антеридиев (мужских органов полового размножения) и архегониев (женских органов полового размножения) и многоклеточных спорангиев (бесполое размножение).
- Чередование диплоидной (бесполое поколение — спорофит ) и гаплоидной фаз (половое поколение — гаметофит ) в жизненном цикле; у большинства организмов гаметофиты раздельнополые.
- Растения, имеют зародыш (признак, отличающий их от водорослей) и размножаются спорами.
- Дифференцированный спорофит (органы и ткани).
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- оплодотворение происходит в водной среде
- образуется обоеполый заросток
- орган размножения — цветок
- опыляются насекомыми
- не имеют корней
- на нижней стороне листьев образуются споры
Под цифрами 3, 4 — признаки цветковых, 5 — признак мхов.
Заросток обоеполый, служит для полового воспроизведения папоротника. В микроскоп можно увидеть, что верхняя сторона его гладкая, а на нижней имеются тончайшие волоски- ризоиды , служащие для прикрепления его к влажной почве. Между волосками попадаются маленькие полые бугорки (антеридии), содержащие в себе множество мельчайших сперматозоидов.
Ближе к сердцевидной выемке заростка на той же нижней стороне находятся удлиненные вздутия с канальцами, ведущими внутрь. На дне каждого такого бугорка ( архегония ) находится женская половая клетка — яйцеклетка, с которой происходит слияние одного из сперматозоидов.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- спермий
- листья
- спора
- зигота
- заросток
Для выполнения этого задания нужно разобрать жизненный цикл папоротника:
Найдем все, что гаплоидно. Следуя схеме, это спермий , споры и заросток . Значит, листья и зигота — диплодны.
Среди высших споровых растений папоротниковидные появились раньше других. Исчезнувшие древовидные виды вместе с другими споровыми растениями (плауны и хвощи) 250-300 млн лет назад составляли влажные тропические леса.
Известно более 10 тыс. видов папоротниковидных. В тропических лесах растут лианы, использующие в качестве опоры другие растения. Древовидные папоротники и сегодня растут в Австралии и Новой Зеландии. Они достигают высоты 20 м. Имеются также папоротники, растущие в воде. Папоротники, растущие в Казахстане, являются многолетними травами. Древовидные папоротники у нас можно увидеть только в ботанических садах.
Папоротники — тоже споровые растения. Одним из наиболее распространенных их представителей является щитовник. Он растет во влажных тенистых местах, под пологом леса и по сырым оврагам. Щитовник имеет хорошо развитые корневища. Вниз от корневищ отходят придаточные корни, вверх — листья. У травянистых папоротников, растущих в Казахстане, нет надземных стеблей, но хорошо развиты корневища. Листья крупные, перисторассеченные. Их называют вайи. Отрастание листьев начинается весной. Вначале они свернуты и имеют улиткообразную форму, затем распрямляются. Растут они кончиками, достигают очень больших размеров. Листья выполняют 2 функции: 1) в процессе фотосинтеза они образуют органические вещества; 2) образуют споры и участвуют в размножении (рис.1).
Рис.1 Строение папоротника щитовника
Папоротниковидные размножаются вегетативным, бесполым и половым путями. Вегетативное размножение осуществляется корневищем. Некоторым видам свойственно также размножение почками. Такие почки располагаются по длине листа. Из почек появляются маленькие папоротники. Они пускают корни, отрываются от листа, прикрепляются к почве и превращаются в настоящие папоротники.
Бесполое размножение. В летнее время у щитовника на нижней стороне листа образуются сорусы (группы расположенных скученно спор или спорангиев). В спорангиях, как вы знаете, развиваются споры. Спорангии прикрепляются к центральной жилке листа длинными ножками. Сверху сорус покрыт защитным покрывальцем, по форме похожим па почку. При созревании спор происходит разрыв оболочки спорангия, и споры высыпаются наружу.
В благоприятных условиях из споры вырастает заросток. Он представляет собой пластину сердцевидной формы зеленого цвета диаметром до 4 мм. К земле он прикрепляется ризоидами.
Половое размножение. На нижней стороне пластины заростка образуются женские (архегонии) и мужские (антеридии) половые органы. В них образуются гаметы. Они сливаются. Из оплодотворенной яйцеклетки образуется зигота, а из нее — зародыш. В зародыше имеются зачатки органов будущего растения. В первое время он питается за счет заростка. Постепенно из зародыша вырастает молодое растеньице папоротника с мелкими листьями (рис.2).
Рис.2 Размножение папоротника
Значение папоротниковидных в природе и в жизни людей очень велико. Их выращивают в оранжереях в качестве декоративных растений и часто используют для озеленения. Некоторые виды папоротников являются лекарственными растениями. Например, корневища щитовника издавна применяются против болезней, вызываемых кишечными паразитами. Из его листьев получают настойки для лечения ран, простуды и обезболивающие препараты.
Молодые листья некоторых видов и сердцевину древовидных папоротников используют в пищу.
Ископаемые древовидные папоротники вместе с другими споровыми растениями сыграли огромную роль в образовании залежей каменного угля.
300 млн лет назад климат па Земле было влажным и теплым. Леса из папоротниковидных были заболочены или залиты водой. Погибая, высокие деревья (высота до 40 м) падали прямо в воду, покрывались илом и песком. Под давлением воды они уплотнялись. В результате за миллионы лет такое уплотнение(без доступа кислорода) превратило их в каменный уголь.
Каменный уголь — топливо, дающее много тепла. Кроме того, он является сырьем для химической промышленности. Из него вырабатывают пластмассы, асфальт, мыло, смолы и другую необходимую народному хозяйству продукцию.
Жизненный цикл папоротниковидных растений происходит в две стадии. Сначала образуются споры, из которых развиваются заростки. На нижней стороне заростков образуются женские (архегонии) и мужские (антеридии) половые органы, в которых формируются половые клетки — гаметы. После их слияния образуются зиготы, из которых развиваются зародыши. Листья папоротников растут кончиками и достигают очень больших размеров.
Папоротники выращивают в оранжереях в качестве декоративных растений и часто используют для озеленения. Некоторые виды папоротников являются лекарственными растениями. Ископаемые древовидные папоротники сыграли огромную роль в образовании залежей каменного угля.
Одним из наиболее распространенных представителей папоротников является щитовник. Встречаются и исчезающие виды, например щитовник мынжилкенский. Он занесен в Красную книгу Казахстана.
Как происходит половое и бесполое размножение у папоротников?
Решение
Половое и бесполое размножение у папоротников — это чередующиеся процессы.
Бесполое размножение папоротника происходит при помощи спор. Они образуются на нижней стороне листа растения внутри бурых бугорков — спорангиев. Созревшие споры выпадают из спорангиев и ветром разносятся по окружающей территории.
Если спора попадает в благоприятные условия, то начинается следующий этап — половое размножение. Из споры прорастает зелёная пластинка диаметром несколько миллиметров — заросток, который прикрепляется к почве ризоидами. Затем на нижней стороне заростка начинают формироваться мужские и женские половые клетки — сперматозоиды и яйцеклетки. При помощи капелек воды (например, во время дождя или выпадения росы) сперматозоиды подплывают к яйцеклетке и при их соединении образуется зигота. Зигота развивается в зародыш папоротника, а потом из него формируется полноценное растение с корнями, стеблем и листьями.
1 . Взрослое растение
2 . Спорангии со спорами
3 . Созревшие споры
4 . Заросток
5 . Вода
6 . Сперматозоид
7 . Зигота
8 . Яйцеклетка
9 . Развивающийся зародыш
Нашли ошибку?
Если Вы нашли ошибку, неточность или просто не согласны с ответом, пожалуйста сообщите нам об этом
Из данного видеоурока вы познакомитесь с бесполым размножением низших растений. А также узнаете о том, как происходит размножение высших споровых растений. В данном уроке приводятся следующие понятия: спора, зооспора, гамета, зигота, спорангий.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Размножение споровых растений"
Различают бесполое и половое размножение растений.
Бесполое размножение подразделяют на собственно бесполое (или спорообразование) и вегетативное.
Спора — это специализированная клетка. Она имеет оболочку, которая защищает генетический материал клетки от воздействия окружающей среды: холода и засухи.
Спорами размножаются низшие растения (одноклеточные и многоклеточные водоросли), а также высшие споровые (мхи, папоротники, хвощи и плауны).
Спора отделяется от материнского растения и, попав в благоприятные условия, прорастает, образуя новое растение. Поскольку споры очень легки, они свободно переносятся по воздуху ветром и служат для расселения растений.
Рассмотрим размножение водорослей.
Обычно же водоросли размножаются как бесполым, так и половым путём.
При благоприятных условиях одноклеточная водоросль хламидомонада размножается бесполым способом.
Перед делением она перестаёт двигаться и теряет жгутики. В материнской клетке в результате деления образуются 2, 4 или 8 подвижных клеток — зооспор. Их назвали зооспорами (животными спорами), потому что раньше способность к движению считалась характерной только для животных. Зооспоры покидают материнскую клетку и вырастают до размеров взрослой хламидомонады.
Половое размножение у хламидомонады наступает при неблагоприятных условиях (похолодании, пересыхании водоёма). В этом случае внутри хламидомонады возникают половые клетки — гаметы. Гаметы разных хламидомонад выходят в воду и соединяются попарно, образуя зиготу, которая покрывается толстой оболочкой.
С наступлением благоприятных условий зигота делится, образуя четыре клетки — молодые хламидомонады.
Рассмотрим на примере улотрикса размножение многоклеточных водорослей. Как и другие многоклеточные водоросли, улотрикс размножается бесполым и половым путями.
В благоприятное время размножение идёт бесполым путём. При этом каждая клетка, кроме той, с помощью которой нить прикрепляется, может разделиться на 2 или 4 подвижные клетки со жгутиками — зооспоры. Они выходят в воду, плавают, прикрепляются к какому-либо подводному предмету и делятся. Так образуются новые нити водоросли.
При неблагоприятных условиях улотрикс размножается половым путём. В некоторых клетках водоросли появляются многочисленные мелкие подвижные гаметы со жгутиками. В воде они попарно сливаются, образуя зиготу. Обычно сливаются гаметы, возникшие в клетках нитей разных водорослей. Зигота покрывается толстой оболочкой и может долго находиться в состоянии покоя.
При наступлении благоприятных условий зигота делится на 4 клетки — безжгутиковые споры. Каждая из них, опустившись на подводный предмет, может дать начало новой нитчатой водоросли улотриксу.
Также многоклеточные водоросли могут размножаться и вегетативно — кусочками слоевища.
Рассмотрим размножение мхов.
Вспомним, что мхи относятся к высшим споровым растениям.
У мхов также происходит чередование бесполого и полового поколений.
У кукушкина льна есть мужские и женские растения. На женских растениях развиваются коробочки на длинных ножках.
В этих коробочках развиваются споры. Споры высыпаются прорастают. Из проросшей споры образуется тонкая зелёная нить — предросток, или протонема. Нить ветвится, на ней появляются почки, из которых затем вырастают мужские или женские экземпляры мха (это бесполое размножение мхов).
Половое же размножение кукушкина льна происходит так. На верхушке одних растений развиваются мужские гаметы — сперматозоиды, на других женские – яйцеклетки.
При наличии воды мужские половые клетки плывут к женской. Затем они сливаются. Поэтому мхи так сильно зависят от воды.
В результате слияния половых клеток образуется клетка, которая содержит двойной набор хромосом ― зигота, то есть генетическую информацию от отца и матери. Из этой клетки на женском растении развивается коробочка на ножке — бесполое поколение, из которой будут рассеиваться споры и прорастать в предросток.
При вегетативном размножении у мхов формируются подушковидные дернины, которые сплошным ковром покрывают влажную почву.
Рассмотрим размножение папоротников
Папоротники так же, как и мхи, относятся к высшим споровым растениям.
У папоротников отмечают чередование поколений ― полового и бесполого.
У папоротника споры созревают в спорангиях на нижней стороне листа.
На срезе листа при увеличении можно увидеть, что бугорок имеет форму перевёрнутого зонтика, под которым находятся маленькие мешочки ― спорангии. В каждом из них образуются споры. Когда споры созревают, мешочек лопается и споры разбрасываются. Очень мелкие и лёгкие, они разносятся ветром. Если спора попадает на влажную почву, она прорастает. Вырастает маленькая зелёная пластинка — это заросток папоротника.
На нижней стороне заростка развиваются мужские и женские гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки). Под заростком задерживаются капельки росы или дождевой воды, в которых сперматозоиды могут подплыть к яйцеклеткам. Происходит оплодотворение. Из зиготы развивается зародыш. Зародыш сначала получает питательные вещества от зелёного заростка. Он растёт и постепенно развиваются корень и очень короткий стебель с первым листом. Весной из зародыша на заростке развивается новый папоротник.
Папоротник крыловидный, или водяная капуста как её ещё называют, распространён в тропических областях всего земного шара.
На поверхности воды его листья образуют своеобразную, очень красивую розетку, густо-зелёного цвета. Листья достигают 15 см в длину, а в поперечнике ― 10 см, имеют зубчатые края.
Размножается водяная капуста дочерними растениями, которые появляются на любом месте листовой пластины, напоминая бантики. Особенно много их появляется на местах излома.
Перейдём к размножению хвощей.
Для хвощей также характерно размножение спорами.
Споры заключены в колосках на верхушках весенних побегов. Созревая, колосок растягивается, образуются щели, через которые высыпаются созревшие споры.
Споры имеют четыре лентовидных придатка, которые помогают зацепится будущему хвощу за различные неровности земной поверхности. При прорастании споры образуют заросток, похожий на заросток папоротников.
Мужские и женские клетки заростка соединяются, образуя зиготу, а затем зародыш, который первоначально формируется за счёт заростка и остаётся с ним связанным до тех пор, пока не разовьёт побег и корни.
Размножение плаунов
Плаун представляет собой вечнозелёное многолетнее растение, у которого имеется стелющийся по земле длинный стебель. На этом ползучем стебле данного травянистого растения расположены многочисленные мелкие листья. На верхушках ветвей находятся спорангии на маленьких ножках. На внутренней стороне споролистиков располагаются почковидные спорангии. В спорангиях в результате деления образуются мелкие споры. После высыпания из спорангия споры прорастают через 3―8 лет.
Папоротники относятся к наиболее древним споровым растениям. Обитают в самых разнообразных экологических условиях: в заболоченных местах и водоемах, лесах тропического и умеренного климата. Наиболее известные представители - щитовник мужской, орляк, страусник. В жизненном цикле папоротников, хвощей, плаунов доминирует спорофит.
Расцвет папоротников произошел около 358 млн лет назад и длился примерно 65 млн лет, в честь папоротников назван период палеозойской эры - карбон, или каменноугольный период, который длился указанный промежуток времени. Именно папоротникам принадлежит активная роль в углеобразовании: в карбоне леса заселяли древовидные папоротники, достигавшие 40 и более метров в высоту.
Древесные формы папоротников сохранились до наших дней, однако большинство представителей - травянистые растения, у которых отсутствует камбий, а значит, нет и вторичной древесины.
Папоротники относятся к группе сосудистых растений, так как имеют жилки - сосудисто-волокнистые пучки, в отличие от мхов, которые не имеют жилок и не являются сосудистыми растениями. Механическая прочность обеспечивается отложением склеренхимы вокруг проводящих пучков (жилок).
В отличие от мхов, папоротники имеют проводящую ткань в стеблях и корнях, состоящую из ксилемы и флоэмы. Заметьте, я написал "корень" - у мхов не было и корней, вместо них были ризоиды, выполняющие аналогичную корням функцию. Корни папоротников, хвощей и плаунов всегда придаточные и растут от видоизмененного побега - корневища.
Строение
Рассмотрим строение папоротников на примере типичного представителя - щитовника мужского. Это широко распространенный папоротник, типичный для климата умеренных широт. Представляет собой многолетнее травянистое корневищное растение.
Образован пучком сильно расчлененных листьев, отходящих от корневища. Нарастают листья верхушкой, образуя завитки - "улитки".
Отметьте, что лист папоротника называется вайя (от греч. baion - пальмовая ветвь). В отличие от настоящих листьев, вайя имеет недетерминированный верхушечный рост. Листья имеют черешок, прикрепляющийся к стеблю, который может продолжаться в рахис - главную ось сложного листа, соответствующую центральной жилке.
Жизненный цикл папоротниковидных
Листостебельное растение папоротника, изображенное выше - спорофит (2n). Спорофит доминирует в жизненном цикле папоротниковидных, в отличие от цикла мха, где спорофит, по сути, является придатком гаметофита (редуцирован). На нижней стороне вайи располагаются спорангии, собирающиеся в сорусы - группы близкорасположенных спорангиев. На спорофите (2n) в спорангии после мейоза образуются споры (n).
В 2012 году группа ученых под руководством Ксавьера Нобли из Университета Ниццы выяснили, что спорангий имеет специальный механизм "катапульты", споры из него вылетают со скоростью около 10 м/с.
Гаплоидные споры (n) прорастают в заросток (n), небольшую пластинку (несколько мм) сердцевидной формы. Заросток зеленого цвета, способен фотосинтезировать и прикрепляется к почве ризоидами. На нем образуются мужские и женские половые органы - соответственно антеридии и архегонии. Сперматозоид (n), образовавшийся в антеридии, благодаря воде (во время дождя) попадает в архегоний, где сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n).
Из зиготы развивается зародыш, который проникает в ткани архегонии с помощью особого приспособления - гаустории (от лат. haustor - черпающий, пьющий). Гаустория представляет собой ножку, внедряющуюся в ткани заростка и поглощающую из него питательные вещества. Начинается бурный рост зародыша, образуется побег, а затем взрослое растение - спорофит (2n). Цикл замыкается.
Значение папоротников
Папоротники являются главным компонентом многих лесных сообществ, звеном в цепи питания - продуцентами (производителями органических веществ). Человек использует папоротник в декоративных целях. Молодые побеги некоторых папоротников съедобны и употребляются в пищу: побеги орляка, листья страусника обыкновенного.
Щитовник мужской имеет медицинское значение: из его корневищ изготавливают противогельминтный препарат.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Читайте также: