Строение Плауновидных Спорофит: горизонтальные и вертикальные побеги с филлоидами, придаточные корни, спороносные колоски со спорангиями. Гаметофит однодомный: мясистая пластинка (2 -20 мм), без хлорофилла, развивается в почве от 1 до 15 лет.
Описание плауна Вечнозелёные многолетние травы, большей частью с дихотомическим ветвлением. n Побеги ползучие с приподнимающимися ветвями. n Листья (филлоиды) очерёдные или в мутовках, от линейных до ланцетовидных. n Спорофиллы в плотных стробилах. Споры прорастают через 3— 8 лет после высыпания. n Гаметофит сапрофитный, с микоризой, развивается от 2 до 16 лет. n
– 2 n Жизненный цикл плауна – 1 n Спорофит Спороносный колосок Зигота сперматозоиды яйцеклетки Споры Антеридии Архегонии Заросток (однодомный) (1 -15 лет)
Жизненный цикл плаунов
Плауны n n n Плаун-баранец — вечнозеленое многолетнее споровое растение. Стебли его восходящие, высотой 5 — 25 см, вильчатые, густо покрытые линейно-ланцетными листочками. Органы размножения — спорангии, расположены в пазухах листочков посередине или наверху стебля. Спороношение в июле. Растение редкое и подлежит охране.
Использование плаунов n n n n n Виды плаунов используют как лекарственные, красильные, косметические и декоративные растения. В научной медицине применяют споры (обычно плауна булавовидного) для приготовления детских присыпок, пересыпания пилюль.
Споры плаунов применяют как заживляющее средство для засыпки ран, ожогов, обморожений, при экземах, фурункулах, лишаях, рожистых воспалениях. Побеги плауна-баранца применяются как рвотное, слабительное средство, для лечения хронического алкоголизма и табакокурения.
Всё растение плауна-баранца содержит ядовитый алкалоид селягин, поэтому лечение должно проводиться под наблюдением врача. Плауны являются характерными накопителями алюминия. В косметологии плауны применяют при фурункулёзе и против облысения.
Споры также применяют в металлургии для обсыпания форм при фасонном литье — при сгорании их образуется слой газов, препятствующих прилипанию изделия и придающих металлу гладкую поверхность. В пиротехнике споры иногда добавляют в составы бенгальских огней.
Отдел Хвощевидные n n n Многолетние травянистые растения, (среди ископаемых форм были деревянистые формы) Хвощи невысокие жесткие травы, с мутовчатым расположением мелких, чешуевидных листьев. Стебли пропитаны кремнеземом, их используют для шлифовки металлических и деревянных изделий.
Характеристика Хвощевидных n Более 30 видов, в Украине 9 видов n От 10 см – до 4 -5 м, ископаемые формы – до 30 м. n Распространены в увлажненных местах суши на всех континентах кроме Австралии.
Имеют прямостоячий надземный стебель, развитую сеть подземных корневищ. n Стебли и корневища расчленены на узлы и междоузлия n
Строение Хвощевидных n Спорофит – взрослое растение. Характерны наличие узлов и междоузлиев с мутовчатым листорасположением. n 2 типа побегов: n n Весенние: бесхлорофильные, имеют спороносные колоски со спорангиями. Летние: подземное корневище с вертикальными побегами, придаточные корни. Стебель с хлорофиллом, фотосинтезирует.
Строение хвощей Весенний побег Летний побег
Размножение хвощей n Чередование поколений: спорофита (преобладает), и гаметофита. n Спорофит: корневище и побеги (весенние и летние). n Гаметофит одно- или двуполый: зеленый пластинчатый заросток (1 -30 мм) n Органы полового размножения многоклеточные: мужские – антеридии, женские – архегонии.
– 2 n Життєвий цикл хвоща – 1 n Спорофіт Спороносний колосок Зигота сперматозоїди яйцеклітини Спори Антеридії Архегонії Заросток (одно- або двудомний)
Жизненный цикл хвощей
Представители n Хвощ лесной Хвощ полевой – лекарственное растение, а на полях – злостный корневищный сорняк, показатель кислой почвы.
Применение хвощей n n n Питаются хвощами дикие животные — олени и кабаны. В то же время для лошадей хвощи являются ядовитыми растениями. На хвощёвой подкормке коровы и козы дают больше молока.
В медицине используются препараты хвоща полевого, которые обладают мочегонным, противовоспалительным, кровоостанавливающим, ранозаживляющим средством. Помогают они при сердечной недостаточности, улучшают водно-солевой обмен.
В составе различных сборов хвощ применяют для лечения гипертонической болезни, подагры и заживления ран.
Спасибо за внимание!
Плауны. Хвощи
Плауновидные и хвощевидные — наиболее древние из высших растений, встречающихся в наши дни. Они одними из первых вышли на сушу, их внешний вид дает представление о том, как выглядели предки всех других сосудистых растений.
Современные представители плауновидных невелики по размеру, довольно редки в природе и не играют заметной роли в растительных сообществах.
Хвощевидные сейчас представляет лишь одно семейство, в которое входит один род, включающий около 30 видов.
Хвощи образуют целые заросли в сырых лесах, на низинных болотах, по берегам рек
Жизненный цикл
В жизненном цикле плауновидных и хвощевидных, как и у мхов, существует смена двух поколений.
Но их «главным» растением становится спорофит, побеги которого возносят над землей похожие на шишечки спорангии, обеспечивая лучшее распространение спор. Это бесполый способ размножения.
Из спор прорастает крошечная зеленая пластинка гаметофита, на нижней стороне которого образуются женские и мужские половые органы. Затем в них путем деления появляются яйцеклетки и подвижные сперматозоиды.
Гаметофит, обеспечивающий половое размножение, льнет к влажной земле, ведь оплодотворение у этих растений происходит только при наличии воды. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается основное растение, которое сначала живет за счет гаметофита, а затем формирует собственные стебель и корни.
Плауновидные
Отдел плауновидных включает всего два класса ныне живущих растений — плауновые и полушниковые. Это многолетние травы, чаще вечнозеленые. Среди них есть растения, живущие в условиях умеренной зоны, в тундре, представители тропиков и субтропиков.
Стебли плауновидных стелющиеся, ползучие, густо покрыты спирально расположенными мелкими листочками. Некоторые виды плаунов ядовиты, поэтому травоядные животные не поедают их.
Споры плаунов содержат масла, раньше из них делали детскую присыпку, а также использовали для обсыпки форм при литье металлов.
Стебли плауна похожи на веревки и могут достигать нескольких метров в длину
К классу полушниковых относятся селагинелловые и полушниковые. Селагинеллы представлены в основном влаголюбивыми растениями тропических лесов. В умеренной зоне встречается один вид селагинелл — плаунок плауновидный.
Полушниковые — водные растения с коротким утолщенным стеблем и направленными вверх узкими листьями. Они обитают в озерах с чистой и прозрачной водой почти во всех районах планеты.
Полушниковые разводят в оранжереях и аквариумах.
Хвощевидные
Из хвощевидных до наших дней сохранилось лишь одно семейство хвощевых. Это многолетние травы характерного облика.
У хвоща полые стебли, состоящие из члеников, на вершинах которых по кругу сидят треугольные листочки.
От сочленений отходят зеленые веточки, делающие растение похожим на лошадиный хвост, что отражено в его латинском названии — еквизетум (от слов «еквус» — «лошадь» и «сета» — «хвост», или «щетина»).
Полушник азиатский обитает в Приморском крае, на Камчатке и Курильских островах
Дополнительную жесткость стеблям придают содержащиеся в них кремнезем и целлюлоза. Так хвощи защищаются от растительноядных животных.
За счет хорошо развитых корней, масса которых превышает массу наземной части в несколько раз, хвощи захватывают территорию обитания у других растений, подавляя их корневую систему.
Хвощ считается лекарственным растением, используется в народной и официальной медицине.
Расцвет плауновидных и хвощевидных пришелся на каменноугольный период. Теплый и влажный климат благоприятствовал их развитию, многочисленные и разнообразные представители этих растений образовывали целые леса.
Среди плауновидных выделялись лепидодендроны, достигавшие 30 м в высоту. Среди хвощевидных встречались травы, кустарники, лианы и даже деревья, достигавшие высоты 10—20 м.
Остатки этих древних растений сформировали современные залежи каменного угля.
Поделиться ссылкой
Где обитают, растут хвощи и плауны? Как выглядят данные растения?
Ответ по теме «Где обитают хвощи и плауны» представляет большой интерес. Хвощи и плауны — это одни из самых древних групп споровых растений. Древовидные виды были широко распространены на Земле в конце палеозойской эры. Дошли до нашего времени немногочисленные виды, которые предпочитают места с наличием капельно-жидкой воды.
Где растут плауны и хвощи на Земле
В современной флоре Земли насчитывается небольшое количество видов хвощевидных и плауновидных. Некогда они были представлены деревьями и травами, процветали во влажном климате каменноугольного периода (карбона).
Плауны
Древовидные плауны появились в каменноугольном периоде и вымерли. Современные Плауновидные — отдел высших споровых растений, насчитывающий 1300 видов. Это многолетние вечнозелёные растения, распространённые от тундры до тропиков. В жарком и влажном климате плауны достигают больших размеров.
Травянистые представители рода Плаун, например, булавовидный, сплюснутый, образуют заросли в хвойных лесах Евразии. Они выглядят как многочисленные распластанные или восходящие стебли, густо покрытые небольшими листьями — выростами наружных слоёв стебля. На верхушках стеблей образуется подобие шишки, содержащей спорангии и споры.
Плаун булавовидный — космополитичное растение, которое встречается в лесотундре, в лесах на равнинах и в горах. Произрастает преимущественно в хвойных лесах (сосняках), реже — в смешанных и лиственных.
Хвощи
Хвощевидные в древности имели три семейства, из которых сохранилось только одно — Хвощовые, один род Хвощ, насчитывающий от 15 до 32 видов. Хвощовые относятся к одноимённому классу отдела Папоротниковидные или выделяют в отдельный отдел Хвощевидные. Своё необычное название эти растения получили за сходство с хвостами лошадей.
Хвощи — споровые травянистые растения, распространённые от арктического побережья до Южной Африки, от Южной Америки до Камчатки включительно. Наибольшее количество видов характерно для умеренных широт Евразии и Северной Америки.
Хвощи встречаются в хвойных и смешанных лесах, растут в полях на влажных, кислых почвах. Высота хвощей в Южной Америке может достигать 3–5 м. Побеги почти древовидные, у некоторых видов цепляющиеся.
Жёсткость стеблям придает наличие включений, содержащих кремнезем (SiO2).
Жизненный цикл на примере хвоща полевого:
- Весной из земли появляются короткие буроватые спороносные побеги, которые несут колоски.
- Созревшие споры высыпаются из спорангиев, разносятся ветром, прорастают во влажных местах.
- Вырастают два типа заростков — мужские и женские гаметофиты, в которых формируются половые клетки.
- В мужском заростке развиваются антеридии, содержащие многожгутиковые сперматозоиды, в женском — архегонии.
- Оплодотворение происходит после дождя.
- Зародыш даёт начало многолетнему зелёному растению — спорофиту.
- Зелёные стебли хвоща с мутовками ветвей — «бесплодные» растения.
Хвощ полевой широко распространён в Евразии и Северной Америке, от субарктических до тропических регионов. В России встречается повсеместно, кроме районов Крайнего Севера, южных пустынь и полупустынь. Растёт в лесах, по берегам рек, на пойменных лугах, окраинах болот, полях. Хвощ полевой считается трудноискоренимым сорняком с живучим корневищем.
Смотри также: Многообразие растений
Занятие 12. Папоротники. Хвощи. Плауны
- Отдел плауновидные
- — очень древняя группа растений, произошедших от риниофитов в середине девонского периода палеозойской эры и достигшая расцвета в каменноугольном периоде; высшие споровые.
- Древние древовидные плауны вымерли в палеозое, дав залежи каменного угля.
Это травянистые многолетние вечнозеленые растения, живущие на земле или стволах деревьев. Живут до ста лет.
Плауны имеют прямостоячие, ползучие, полегающие, свисающие или стелющиеся побеги.
Жизненный цикл.
На прямостоячих стеблях образуются спороносные колоски со спорангиями из спорогенной ткани (2n) – путем мейоза – гаплоидные споры, которые высыпаются в почву и через 12 – 15 лет из них развивается гаплоидный заросток с архегониями и антеридиями (обоеполый гаметофит), питающийся гетеротрофно за счет симбиоза с грибами. После опдодотворения в архегонии образуется зигота, из которой вырастает новый плаун (диплоидный спорофит).
В цикле преобладает спорофит.
Плаунам свойственно также вегетативное размножение — почками, побегами.
Некоторые плауны ядовиты. Споры плаунов используют в медицине в качестве детской присыпки (натуральный тальк), ветеринарии, а также в промышленности для получения желтой и зеленой красок.
Отдел хвощевидные
произошли от риниофитов (псилофитов). Ископаемые древовидные формы вместе с папоротниками и плаунами формировали леса каменноугольного периода около 300 млн лет назад. В настоящее время сохранилось всего около 30 видов, распространенных преимущественно во влажных местах.
Современные хвощи — многолетние травянистые растения с жестким стеблем (зелеными и бурыми побегами) и хорошо развитыми корневищами (горизонтальными и вертикальными), от которых отходят придаточные корни и образуются клубеньки (с запасенным крахмалом).
В отличие от остальных споровых растений хвощевидные характеризуются:
членистостью (метамерностью) побегов, т. е. их стебли расчленены на узлы и междоузлия. На стебле в узлах расположены мутовки мелких чешуевидных листьев
накоплением кремнезема в стенках клеток всего растения, играющего механическую и защитную роль.
Хвощи довольно широко распространены в основном в северном полушарии. Они поселяются в местах с достаточным увлажнением.
Жизненный цикл.
Весной на корневищах вырастают бурые побеги , которые заканчиваются спороносными колосками , в которых – спорангии , в них путем мейоза формируются гаплоидные споры .
Из спор развиваются гаметофиты (заростки) – раздельнополые или обоеполые – с антеридиями и архегониями. Оплодотворение у хвощей осуществляется в присутствии капельно-жидкой влаги.
Зигота прорастает в спорофит .
После созревания и осыпания спор весенние спороносные побеги хвоща отмирают, а вместо них образуются летом из этого же корневища другие светло-зеленые побеги спорофита, называемые вегетативными.
По своему строению вегетативные побеги резко отличаются от спороносных. Они сильно ветвятся, ветви расположены на стебле мутовчато и покрыты редуцированными чешуйчатыми листьями.
На вегетативных побегах споры не образуются, их функция иная: они осуществляют процесс фотосинтеза.
Большого практического значения хвощи не имеют, хотя некоторые виды (хвощ пестрый) являются кормовыми растениями для северных оленей. В агрономической практике хвощи рассматриваются как злостные сорняки, а иногда как вредные и ядовитые для животных растения лугов и пастбищ.
Отдел папоротниковидные
– произошли от риниофитов в девоне и достигли расцвета в каменноугольном периоде палеозойской эры, когда занимали на суше огромные территории.
В настоящее время папоротниковидные сохранились в виде травянистых растений в лесах умеренной зоны и в виде древовидных форм и лиан в тропиках. Это многолетние растения, возраст отдельных особей составляет 300 лет и более.
Тело: стебли (у трав – корневища), придаточные корни, листовидные органы – вайи, на которых расположены спорангии , где путем мейоза образуются гаплоидные споры .
Из спор на почве развиваются заростки (обоеполые гаплоидные гаметофиты) в виде зеленой пластинки с ризоидами. На них формируются гаметангии – антеридии и архегонии. С водой сперматозоиды из антеридиев переносятся в архегонии, оплодотворяют яйцеклетку.
В результате образуется зигота , из которой вырастает новый папоротник – диплоидный спорофит .
В цикле развития папоротников преобладает бесполое поколение — спорофит (растение с крупными листьями, на котором образуются спорангии со спорами), гаметофит сильно редуцирован.
Семенные папоротники в настоящее время вымерли, они являются родоначальниками более высоко организованных растений — голосеменных. Наиболее широко распространенный в настоящее время вид папоротников — щитовник мужской.
Задания:
- 1.
Растения отдела Папоротниковидные характеризуются следующими признаками:
- 1) оплодотворение происходит в водной среде
- 2) образуется обоеполый заросток
- 3) орган размножения — цветок
- 4) опыляются насекомыми
- 5) не имеют корней
- 6) на нижней стороне листьев образуются споры.
2. Какие приспособления имеют растения к жизни в засушливых условиях?
3. Назовите отличия семенных растений от мохообразных.
Ответы на задания будут 01.02. в 21.00 по Москве, при наличии минимум 3 комментарий.
- С условиями участия в марафоне можно ознакомиться здесь .
- А также, первые две части марафона:
- 1) Переходные формы растений.
- 2) Переходные формы животных, часть 1.
- 3) Переходные формы животных, часть 2.
4) Ботаника. Ткани растений.
5) Ботаника. Вегетативные органы растений. Корень.
6) Ботаника. Вегетативные органы растений. Лист.
7) Ботаника. Вегетативные органы. Побег.
8) Ботаника. Генеративные органы растений. Цветок.
9) Ботаника. Генеративные органы. Семя и плод.
Замечательные растения
Из споры мха развивается зеленая нить (предросток, протонема), напоминающая зеленую водоросль. Из почек на предростке вырастает гаметофит – растение со стеблем и листьями. На верхушке гаметофита образуются гаметы, оплодотворение происходит в водной среде. Из зиготы вырастает спорофит (коробочка на ножке), он получает питание от гаметофита. В спорофите образуются споры.
Представители мхов: кукушкин лён, сфагнум.
Сфагнум (белый, торфяной мох). Ризоидов нет, вода впитывается мертвыми водозапасающими клетками белого цвета. Эффективно накапливает воду, вызывает заболачивание леса. Содержит антисептик (карболовую кислоту), поэтому не гниет, превращается в торф
Папоротники
Спорофит папоротников состоит из стебля, листьев и корней. Стебель обычно представляет собой короткое корневище, от которого отходят придаточные корни.
Листья папоротников (вайи) произошли путем уплощения ветвей, растут верхушкой, совмещают функции фотосинтеза и спороношения.
На нижней их стороне образуются скопления спорангиев (сорусы); внутри каждого спорангия происходит мейоз и образуются гаплоидные споры.
Во влажных условиях споры прорастают в заросток (гаплоидный гаметофит). Это зеленая пластинка, способная к фотосинтезу, прикрепленная к почве одноклеточными ризоидами.
Она не имеет кутикулы, поэтому может жить только во влажной среде. На нижней стороне заростка образуются сперматозоиды и яйцеклетки.
Из зиготы вырастает спорофит, который сначала развивается за счет заростка, но вскоре переходит на самостоятельное питание, а заросток отмирает.
Папоротниковидные известны с карбона, но, в отличие от появившихся примерно тогда же хвощей и плаунов, папоротники и в настоящее время насчитывают 12 тысяч видов, широко распространены и представлены многими жизненными формами:
- по всему миру растут многолетние травянистые папоротники (щитовник, кочедыжник, орляк)
- в тропиках встречаются плавающие формы, лианы, эпифиты и древовидные папоротники, достигающие до 25 м в высоту.
Хвощи, плауны
Гигантские древовидные хвощи и плауны образовали каменноугольные леса. Современные хвощи и плауны – многолетние травянистые растения с хорошо развитым корневищем.
Органом спороношения хвощей и плаунов является спороносный колосок, в котором путем мейоза образуются гаплоидные споры.
Спора прорастает в заросток – гаметофит, не нем образуются гаметы, при их слиянии образуется зигота, из которой вырастает спорофит.
Хвощ полевой имеет мощное корневище и членистый стебель. Фотосинтез осуществляется главным и боковыми побегами, листья маленькие, буроватые, не фотосинтезируют. У хвоща полевого образуются надземные побеги двух видов: весенние – бурые, спороносные, отмирают после спороношения, и летние – зеленые, вегетативные, отмирают к осени. Заросток хвощей – зеленая многократно ветвящаяся пластинка.
Плаун булавовидный растет в хвойных лесах. Стебель дихотомически ветвится, от него в почву отходят придаточные корни, а наверх – ветви. Стебель и ветви покрыты мелкими чешуевидными зелеными листьями. Заростки плаунов созревают за 10-15 лет, питаются гетеротрофно – либо за счет питательных веществ, запасенных в споре, либо за счет сожительства с почвенными грибами.
Отдел Папоротниковидные. Отдел Плауновидные. Отдел Хвощевидные
Папоротниковидные — древние растения. Значительная часть их к настоящему времени вымерла. В наши дни папоротниковидные намного превосходят по числу видов все другие группы современных споровых сосудистых растений; их известно более 12 тысяч видов. В нашей флоре насчитывается около 100 видов из этой группы.
Представители этого отдела очень разнообразны по внешнему виду, жизненным формам, условиям обитания. Среди них много травянистых многолетних растений, есть и деревья. Тропические древовидные папоротники бывают до 25 м высотой, а диаметр ствола достигает 50 см. Среди травянистых видов есть очень мелкие растения размером в несколько миллиметров.
В отличие от плауновидных и хвощевидных, для папоротниковидных характерна «крупнолистность». «Листья» папоротников имеют стеблевое происхождение и носят название «вайи». Их происхождение подтверждается верхушечным ростом.
Размеры вай папоротников колеблются от нескольких миллиметров до 30 см. Разнообразны их форма и строение. Вайи многих папоротников совмещают функции фотосинтеза и спороношения. У некоторых видов (например, страусника) бывает два типа вай — фотосинтезирующие и спороносные. Пластинки вай довольно часто перистые, нередко многократно рассечённые.
Большинство лесных папоротников умеренных областей имеют мясистые корневища, образующие каждый год новые розетки вай, которые обычно у папоротников по массе и размерам преобладают над стеблем.
Почти все папоротники, за исключением водных,— растения равноспоровые. Спорангии их часто располагаются на нижней поверхности вай и собраны в группы — сорусы. Споры папоротников дают начало свободноживущим обоеполым заросткам (гаметофитам), несущим антеридии и архегонии. Для оплодотворения необходимо наличие капельножидкой воды, в которой могут передвигаться многожгутиковые сперматозоиды.
Из оплодотворенной яйцеклетки развивается спорофит. По мере роста спорофит становится независимым, а гаметофит отмирает.
Отдел Папоротниковидные разделяют на 7 классов. Из них 4 класса представлены исключительно ископаемыми формами, которые по своему облику отличались от типичных папоротников.
Подробнее рассмотрим папоротник щитовник мужской (Dryopteris filix-mas), который по общему плану строения и циклу развития типичен для папоротников.
Он образует толстое ползучее корневище, на конце которого ежегодно появляется розетка крупных, дваждыперисторассечённых «листьев».
Молодые листья на конце улиткообразно свернуты, они растут верхушкой (как стебель). От корневищ отходят придаточные корни.
На нижней поверхности вай летом образуются округлые сорусы. Внутри спорангия образуются одинаковые споры. Щитовник мужской — типично равноспоровый папоротник. Попав на землю, спора прорастает, и образуется заросток.
Он представляет собой сердцевидную зеленую пластинку размером около 1 см. На нижней поверхности заростка образуются архегонии и антеридии. В антеридиях развиваются спирально закрученные многожгутиковые сперматозоиды. Оплодотворение происходит при наличии воды.
Из оплодотворенной яйцеклетки постепенно вырастает многолетний крупный спорофит.
Водные папоротники — разноспоровые растения. Это немногочисленная группа. Примером может служить сальвиния плавающая (Salvinia natans), относящаяся к порядку сальвиниевых (Salviniales). Это маленькое плавающее на воде растение.
Мужские и женские гаметофиты развиваются из микро- и мегаспор, которые образуются в микро- и мегаспорангиях. Мужской гаметофит, развивающийся из микроспоры, сильно редуцирован.
Женский гаметофит развивается внутри мегаспоры, он многоклеточный. После оплодотворения развивается многолетний спорофит. Процесс прорастания спор, оплодотворение и развитие спорофита происходят в воде.
Практическое значение папоротников невелико. Молодые листья некоторых травянистых, а также сердцевину древовидных папоротников употребляют в пищу. Некоторые папоротники являются лекарственными растениями.
У папоротниковидных, хвощей и плаунов половое размножение может осуществляться лишь при наличии воды в момент оплодотворения.
Дальнейшая эволюция высших растений пошла по пути обеспечения независимости полового размножения от наличия воды.
Эта возможность реализовалась у семенных растений. Здесь продолжается общее направление эволюционного развития спорофитной линии — прогрессивное развитие спорофита и дальнейшая редукция гаметофита. Наиболее сложного строения спорофит достигает у покрытосеменных растений.
Среди высших растений только два отдела характеризуются наличием семени: голосеменные и покрытосеменные. Семя определило господство семенных растений в современном растительном покрове, поскольку внутри него уже находится зародыш спорофита и оно содержит значительный запас питательных веществ.
Семенные растения являются разноспоровыми. У них образуются микроспоры, дающие начало мужскому гаметофиту, и мегаспоры, дающие начало женскому гаметофиту.
Мегаспоры семенных растений развиваются в особых образованиях — семязачатках (семяпочках), которые представляют собой видоизмененные мегаспорангии. Мегаспора остается постоянно заключенной в мегаспорангии. В мегаспорангии происходят развитие женского гаметофита, процесс оплодотворения и развития зародыша. Все это обеспечивает независимость оплодотворения от капельножидкой воды.
В процессе развития семязачаток превращается в семя. В семени содержится зародыш — молодой, зачаточный, очень маленький спорофит. У него есть корешок, почечка и зародышевые листья (семядоли). Достаточный запас питательных веществ в семе-пи обеспечивает первые стадии развития зародыша. Таким образом, семена обеспечивают более надежное расселение растений, чем споры.
Отдел Плауновидные (Lycopodiophyta)
Плауновидные — одна из наиболее древних групп растений. Первые плауновидные были травянистыми растениями. В каменноугольном периоде появились древовидные виды, но они вымирали, и остатки их образовали залежи каменного угля. Большинство плауновидных к настоящему времени вымерли. Сохранились лишь некоторые виды плаунов и селагинелл.
Все современные представители плауновидных — многолетние травянистые, обычно вечнозеленые растения. Некоторые из них по внешнему виду напоминают зеленые мхи.
Листья плауновидных сравнительно мелкие, это типично для данной группы растений. Для плауновидных характерно также дихотомическое (вильчатое) ветвление.
На верхушке стеблей многих плауновидных образуются колоски (стробилы), в которых созревают споры.
Среди плауновидных встречаются равноспоровые и разноспоровые растения.
У равноспоровых споры морфологически не различаются; при их прорастании образуются обоеполые гаметофиты; у разноспоровых мелкие споры дают начало мужским гаметофитам, несущим антеридии, а крупные — женским, несущим архегонии.
В антеридиях образуются дву- или многожгутиковые сперматозоиды, в архегониях — яйцеклетки. После оплодотворения из образовавшейся зиготы вырастает новое поколение — спорофит.
Отдел Плауновидные включает два класса: Плауновые и Полушниковые. Из класса Плауновых рассмотрим порядок Плауновых и из класса Полушниковых — порядок Селагинелловые, представители которых живут в настоящее время.
Порядок Плауновые (Lycopodiales) характеризуется равноспоровостью. Он представлен одним семейством — Плауновые (Lycopodiaceae). В это семейство входит род Плаун (Lycopodium), насчитывающий около 400 видов. В нашей стране встречается 14 видов плаунов.
Многие плауны — небольшие травянистые растения. Листья их сравнительно мелкие. Вдоль листа проходит срединная жилка, состоящая из трахеид и паренхимных клеток.
Рассмотрим один из видов плауна — плаун булавовидный (Lycopodium clavatum). Этот вид имеет широкое распространение, встречается в хвойных (чаще сосновых) лесах на бедных почвах. Плаун — вечнозеленое многолетнее травянистое растение со стелющимся стеблем длиной до 1-3 м.
На этом стебле образуются приподнимающиеся надземные побеги высотой до 20 см, заканчивающиеся спороносными колосками. Все побеги густо покрыты маленькими шиловидными листьями.
В колосках находятся почковидной формы спорангии, в которых образуется большое количество одинаковых мелких спор желтого цвета.
Споры после созревания опадают на почву. При их прорастании образуется заросток (гаметофит). Заросток плауна многолетний, имеет вид маленького клубенька (2-5 мм в поперечнике) с ризоидами. Он бесцветный, лишен хлорофилла и самостоятельно питаться не может. Его развитие начинается только после проникновения в тело гиф гриба (эндотрофная микориза).
На верхней поверхности заростка, в глубине его ткани образуются антеридии и архегонии. Оплодотворение происходит при наличии воды. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш, вырастающий в многолетнее вечнозеленое растение — спорофит.
У плауновых наблюдается ясно выраженная смена поколений. В цикле развития преобладает спорофит. Редукционное деление происходит в спорангии при образовании спор.
Стебли и листья плаунов содержат алкалоиды, которые применяются в медицине. Споры используют в качестве порошка для присыпок, а также для обсыпки пилюль. Для охраны запасов плаунов необходимо при заготовках спор аккуратно отрезать лишь спороносные колоски.
Порядок Селагинелловые (Selaginellales), относящийся к классу Полушниковые, характеризуется разноспоровостью. Он представлен одним семейством Селагинелловые (Selaginellaceae).
В роде селагинела (Selaginella) насчитывается почти 700 видов, в основном произрастающих в тропических и субтропических областях. В нашей стране встречается 8 видов этого рода. Селагинеллы очень разнообразны по внешнему виду. Большинство их — небольшие, обычно ползучие травянистые растения.
Листья простые, цельные, мелкие, длиной до 5 мм. Бесполое размножение с помощью спор является основным способом размножения селагинелл.
Рассмотрим подробнее Селагинеллу селаговидную (Selaginella selaginoides). Это растение имеет короткие ползучие стебли, покрытые удлиненно-яйцевидными листьями. На верхушке побега образуются спороносные колоски.
Основное отличие селагинеллы от плаунов то, что в одном и том же колоске имеются спорангии двух типов. Одни из них более крупные (мегаспорангии) и содержат 4 крупные споры (мегаспоры).
Другие спорангии мельче (микроспорангии), в них содержатся многочисленные микроспоры.
Микроспора при прорастании образует сильно редуцированный мужской заросток, на котором развивается один антеридий. Из мегаспоры вырастает женский заросток, на котором развиваются немногочисленные архегонии. Передвижение сперматозоидов происходит в воде после дождя или росы. Из оплодотворенной яйцеклетки со временем вырастает взрослое растение.
Таким образом, у селагинеллы образуются споры двух видов — микроспоры и мегаспоры — и развиваются однополые заростки. Заростки, особенно мужские, сильно редуцированы, что является основным направлением эволюции высших растений. Это хорошо прослеживается в других отделах высших растений. Селагинеллы мало используются человеком.
Отдел Хвощевидные (Equisetophyta)
Для хвощевидных характерно расчленение на четко выраженные междоузлия и узлы с мутовчато расположенными листьями.
В настоящее время хвощевидные представлены на Земле одним классом Хвощёвые (Equisetopsida), включающим один порядок Хвощёвые (Equisetales) и одно семейство Хвощёвые (Equisetales). В этом семействе только один род — Хвощ (Equisetum), включающий около 30 видов, из них 17 встречаются в нашей флоре (на болотах, в лесах, на лугах, на пашнях и др.).
Хвощевидные достигли наибольшего развития в каменноугольном периоде. Тогда многие из них были представлены крупными деревьями. Позже древовидные формы вымерли. Отмершие остатки их дали начало залежам каменного угля. Вымерли также и многие травянистые формы.
Современные хвощи — многолетние корневищные травы, имеющие стебель высотой до нескольких десятков сантиметров. В узлах стебля имеются мутовки ветвей. Мелкие чешуевидные листья срастаются влагалищами в трубку, функцию фотосинтеза выполняют зеленые побеги. Некоторые побеги заканчиваются спороносным колоском (стробилом), состоящим из спорангиев. Современные хвощи — растения равноспоровые.
Половое поколение (гаметофит) у современных хвощей представлено одно- или обоеполыми недолговечными, очень маленькими, зелеными заростками величиной в несколько миллиметров.
На них образуются антеридии и архегонии. В антеридиях развиваются многожгутиковые сперматозоиды, а в архегониях — яйцеклетки.
Оплодотворение происходит при наличии капельножидкой воды, из зиготы вырастает новое бесполое поколение — спорофит.
Строение хвощей и их жизненный цикл можно рассмотреть на примере хвоща полевого (Equisetum arvense). Это многолетнее корневищное растение, произрастающее на полях, лугах, залежах.
От корневища ранней весной появляются розовато-бурые, короткие, прямые побеги, на верхушке которых образуется спороносный колосок. На оси колоска расположены спорофиллы, имеющие вид шестигранных щитков.
На спорофиллах располагаются спорангии, внутри которых находятся споры.
Внешне все споры одинаковы. Каждая имеет два придатка в виде узких лент, носящих название элатер. Морфологически споры одинаковы, но отличаются физиологически. Одни из них, прорастая, дают мужские заростки, другие — женские.
Мужской заросток представляет собой маленькую зеленую пластинку, расчлененную на лопасти и прикрепленную ризоидами к почве. На концах лопастей развиваются антеридии, содержащие многожгугиковые сперматозоиды.
Женский заросток крупнее, он несет архегонии. Оплодотворение происходит при наличии влаги. Из зиготы развивается многолетний спорофит.
Псиной от корневищ хвоща полевого развиваются зеленые вегетативные побеги, лишенные колосков.
Другие виды хвоща имеют только один тип побега. Он одновременно и спороносный, и ассимилирующий. Практическое значение хвощей невелико.
Хвощи и плауны – общая характеристика, особенности строения, примеры растений – Помощник для школьников Спринт-Олимпик.ру
Древние и самостоятельные растения хвощи и плауны внешне очень схожи, в этом можно убедиться, взглянув на изображение в энциклопедии, на фото или рисунок в учебнике по ботанике. Но схожесть этих двух растений на самом деле обманчива. В чем же их отличия? В этом стоит разобраться!
Отдел хвощевидных и его представители
Хвощевидные относятся к отделу папоротниковидных высших споровых растений, одних из первых, некогда обитавших на Земле.
Из хвощевидных самым распространенным сейчас остается класс хвощовых, представителем которого является хвощ.
Представители высших споровых хвощевидных растений – папоротники, мох и плауны, занесены в Красную книгу РСФСР, как редкий вид живых ископаемых.
Заболоченная или кислая почва, леса с густой кроной — это основные места для произрастания хвощовых, представляющих собой большую часть травостоя, нежели другая растительность.
Строение хвощевидных растений
В научной среде это растение с латыни «equisetum» переводится как «лошадиная грива». В русском же названии «хвощ» так же отслеживается образное сравнение с частью животного, а именно с хвостом. Если внимательно присмотреться к хвощовым, то по форме обнаружится это внешнее сходство.
По своему строению, тело хвоща имеет стебель с ярко выраженным его разделением, то есть четким чередованием междоузлий и узлов. Из осевого органа стебля в его узлах образуются чешуйчатые листья и ветви.
Благодаря пропитанной кремнеземом кожице стенок стебля, увеличивается его ребристость и жесткость. Фотосинтез, преобразуя энергию света в химическую связь всех необходимых веществ в стеблях и ветвях хвоща, делает растение более плотным.
Корневая система с клубнями или с придаточными корнями очень развита, что затрудняет борьбу с данным растением, но позволяет ему переносить лесные пожары.
Размножение и развитие хвощей
У растения существует два способа размножения:
Вегетативный, где органом служат корни и клубни.
Спороносный, где органами размножения выступают спороносные колоски.
Как представитель высших споровых, хвощ обладает сложным жизненным циклом. Растению свойственны непрерывность жизни, как у вегетативного побега, и чередование поколений (бесполого и полового).
Летом преобладает вегетативное размножение, когда побеги растут над земной верхушкой. Летний побег — ассимилирующий, ветвистый, состоит из члеников и узлов, из которых ответвляясь растут такие же расчлененные ветви, размножается под землей. Его корни врастают вглубь земли на расстояние до 1 метра.
Весенний побег — спороносный, не ассимилирующий и не ветвистый, размножается за счет верхушек спороносных колосков. В этих колосках проходит процесс, называемый спорофитом, при котором происходит оплодотворение клетки, и появляется спора.
Спороносный колосок хвоща
Зеленая шаровидная по форме спора, с четырьмя усиками, прорастает в женские или мужские проростки, из которых появляется взрослый вид хвоща. Ветер – хороший помощник для размножения спороносных побегов.
Примеры хвощевидных растений
Данный род вмещает в себя около 32-х видов, известных в Южной Африке, Северной и Южной Америке, Евразии и Арктике: болотный, приречный, древовидный, лесной, камышовый, луговой, большой, пестрый, многощетинковый, ветвистый, зимующий, гигантский, тростниковый, раскидистый, боготский, Мура.
Хвощ Плантариум
Хвощ может достигать невероятных размеров — от нескольких сантиметров до 12 метров в высоту.
Так, самым высоким из ныне существующих растений является гигантский хвощ, достигающий 12 метров. Растут такие представители в самых благоприятных для себя влажных тропических и субтропических регионах.
Общая характеристика плауновидных
Растения из отдела плауновидных — вечнозеленые и многолетние. Более всего плаун был распространен в конце каменноугольного и девонского периодов, и представлял собой высокое древовидное растение.
Плаун Альпийский
На данный период количество видов этого растения снизилось до 400 экземпляров, и вырастают они в высоту не более чем на 30 сантиметров.
Строение плауна
Плауны представляют собой ползучие и ветвящиеся стебли, на которых по спирали вырастают листья разнообразной формы (ланцетовидные, линейные, очередные).
Корневая система состоит из дополнительных корней, произрастающих от стеблей. Верхушки побегов обрамлены чешуйками, видоизмененными листьями (спорангиями), которые являются органами бесполого размножения.
Как размножаются плауны
- Развитие плауна напрямую зависит от попадания в него грибного гифа, который обеспечивает ему питание органическими веществами.
- Размножаются плауны:
- спорами;
- вегетативно (укоренение ветвей);
- клубеньками;
- выводковыми почками.
Произрастание спор плаунов происходит около 8 лет после попадания в почву. Но в основном плауны размножаются побегами.
Представители плаунов
Среди ползучего растения большое разнообразие видов, но особо распространенными считаются: плауны – годичный, булавовидный, темный, сплюснутый, баранец и колючий плаун.
Плаун булавовидный
Где обитают хвощи и плауны
Хвощи и плауны растут только там, где достаточно влаги, так как она необходима для размножения. Поэтому встретить эти растения можно в глухих и влажных частях леса, в болотистой местности, на заливных лугах или лугах, чья почва имеет повышенную кислотность, так же в тропиках и субтропиках.
Плаун годичный
Плауны на территории России встречаются в хвойных и влажных лесах, реже на заливных лугах. Основная область их обитания – тропики.
Как человек использует плауны и хвощи
Вымерший древовидный хвощ через века преобразовался в каменный уголь. Залежи этого угля в жизни человека служат не только как топливо, но и как ценное химическое сырье.
- Некоторые современные медицинские препараты, способствующие водно-солевому обмену, помогающие при сердечной недостаточности, кровоостанавливающие, ранозаживляющие, мочегонные, в своём составе содержат полевой хвощ.
- Живописцы и столяры нередко используют стебли высушенного хвоща для шлифования поверхности, так как он содержит кремний.
В отличие от хвоща, плаун намного популярнее, он чаще используется в научной и народной медицине, в ветеринарии, в косметологии и пиротехнике. Также он обладает красильным веществом, из его стеблей добывают синюю краску, используемую в текстиле.
ПредыдущаяСледующая
Загрузка...
