Отделы: хвощевидные и плауновидные. вымершие папоротникообразные – биология

Отдел Плауновидные и Хвощевидные

Отделы Плауновидные и Хвощевидные

Несмотря на некоторое сходство с мхами, плауны являются настоящими сосудистыми растениями. В современной флоре представлены тремя порядками: плауновые, селагинелловые, полушниковые – и почти 1000 видами, распространены по всему земному шару.

Современные плауновидные. Слева направо: плаун булавовидный, плаун-баранец, селагинелла селаговидная, полушник озёрный

Строение плаунов

У современных форм плаунов листья сравнительно небольшие и расположены спиралью вокруг ползучего или приподнимающегося стебля. Вниз от стебля идут похожие на корни ветвящиеся придаточные корни.

Споры (у некоторых форм одинаковые, у других – разных размеров) образуются на верхней стороне спорофиллов, собранных в вертикальные колоски или шишечки.

Как и у папоротников, споры плауна образуют заростки (гаметофитное поколение) с антеридиями и архегониями; после оплодотворения на заростках из зигот прорастают спорофиты, и цикл повторяется вновь.

Жизненный цикл плауна баранца

Спорофит

Спороносный

колосок

Зигота

сперматозоиды

Споры

яйцеклетки

Антеридии

Заросток

(однодомный)

(1-15 лет)

Архегонии

Плауновидные известны с силура. В девоне вымирают древние плауновидные: дрепанофикусы, пролепидодендроны, циклостигмы.

Расцвет плауновидных приходится на карбон, когда сушу покрывали леса древовидных лепидодендронов и сигиллярий высотой до 30 м. Остатки мёртвых растений образовали толщи ископаемого угля.

Начиная с триаса, древние плауновидные начинают постепенно исчезать с лица Земли.

Хвощевидные (Sphenophyta), известные также как клинолистовидные или членистостебельные, – отдел высших растений, близкий к папоротниковидным. К настоящему времени сохранился единственный род этих растений – хвощ, насчитывающий около 30 видов, распространённых по всему земному шару, кроме Австралии и Новой Зеландии.

Слева направо: хвощ полевой, хвощ лесной, хвощ болотный, хвощ гигантский

Строение хвощей

Хвощи растут в основном в болотах и сырых лесах. Их легко распознать по полым в междоузлиях членистым стеблям, вокруг которых расположены сравнительно небольшие листья, почти не содержащие хлорофилла. Поверхность стебля несёт продольные борозды с устьицами, через которые происходит газообмен.

Высота надземных побегов не превышает обычно 1 метра (хвощ гигантский достигает в длину 18 м при диаметре 2,5 см). Стенки клеток пропитаны кремнезёмом, что придаёт стеблям прочность.

Подземные побеги (корневища) растут от основания почки или бокового побега в междоузлии; растение может легко размножаться частями корневища.

Жизненный цикл хвоща

Спорофит

Спороносный

колосок

Зигота

сперматозоиды

Споры

яйцеклетки

Антеридии

Заросток

(одно- или

двудомный)

Архегонии

Современные хвощи – жалкие остатки обширной группы, населявшей Землю в девоне, карбоне и перми. Древние хвощевидные играли значительную роль в растительном покрове нашей планеты; некоторые из них (например, каламиты) достигали в высоту 20 м.

Они во многом напоминали современные хвощи, но отличались присутствием камбия, благодаря которому мог происходить вторичный рост. Известно три класса этого отдела: гиениевидные (Hyeniopsida), клинолистовидные (Sphenopsida), хвощевидные (Equisetopsida).

Остатки древовидных хвощевидных и плауновидных стали основой залежей ископаемого угля.

Источник: https://intolimp.org/publication/otdiel-plaunovidnyie-i-khvoshchievidnyie.html

Систематика растений. Псилофиты. Папоротникообразные

Отдел риниофиты (псилофиты)
Этот отдел включает вымершие формы, которые были первыми наземными высшими растениями. Они обитали по берегам водоемов.

Риниофиты не имели типичных побегов и корней, их тело состояло из дихотомически ветвящихся вертикальных осей, которые с помощью ризоидов прикреплялись к почве. Высота этих растений не превышала 45-50 см.

Снаружи их тела покрывала эпидерма, внутри была хорошо развита проводящая система. Размножение происходило с помощью спор, расположенных в спорангиях на вершине вертикальных осей.

Папоротникообразные 10-11 тысяч видов.

Общие признаки:

1) В цикле развития доминирует спорофит, гаметофит сильно редуцирован. 2) Есть все типы тканей: покровная, механическая, основная, проводящая и образовательная. Проводящая ткань впервые образует транспортную систему, объединяющую все органы. 3) Есть все вегетативные органы: стебель, корень, лист.

4) Для оплодотворения необходима вода.

Отдел Папоротниковидные (Папоротники) Распространены на всех континентах практически во всех природных зонах. Подавляющее большинство обитает во влажных тропических и субтропических лесах. Несколько видов (сальвиния) – водные растения. В основном являются травами, также встречаются древовидные формы.

Характерна макрофилия – наличие относительно крупных листьев (вайи). Листовая пластинка растет верхушкой. На листьях с нижней стороны формируются специальные образования – сорусы, в которых находятся спорангии и созревают споры. Для папоротников характерно корневище, на котором развиваются придаточные корни.

Камбий отсутствует.

Жизненный цикл щитовника мужского. Доминирует спорофит. На нижних сторонах листьев формируются сорусы, содержащие спорангии с созревающими спорами (образуются мейозом). Споры разбрасываются благодаря наличию в спорангии кольца – полоски из толстостенных клеток.

Затем споры прорастают и формируют заростки. Заросток папоротника – это небольшая зеленая многоклеточная пластинка сердцевидной формы, не имеющая корней (у заростка развиваются ризоиды).

На нижней стороне гаметофита формируются антеридии и архегонии; в них митозом образуются гаметы, и с помощью капельной влаги происходит оплодотворение. Далее из зиготы развивается спорофит. Некоторые виды папоротников (сальвиния) характеризуются разноспоровостью, т.е.

у них созревают микроспоры и мегаспоры. Из микроспор развивается мужской заросток, из мегаспор – женский.

Представители: орляк, щитовник мужской, кочедыжник женский, сальвиния.

Отдел Плауновидные Это самые древние из ныне живущих высших растений. Жизненная форма – многолетние травы. Имеют побеги и корни (главного корня нет, развиваются придаточные и боковые). Побеги и корни характеризуются дихотомическим ветвлением.

У плаунов выделяют два типа побегов: стелющиеся горизонтальные и вертикальные, на которых развиваются спороносные колоски. Характерна микрофиллия – листья имеют относительно мелкие размеры. Листья линейно-ланцетной формы имеют цельную листовую пластинку и располагаются спирально.

Существуют равноспоровые и разноспоровые плауны. В спорофитах равноспоровых растений развиваются одинаковые споры. У разноспоровых плауновидных развиваются два типа спор: мегаспоры и микроспоры. Оба типа спор формируются в соответствующих спорангиях, которые расположены на одном спороносном колоске (стробиле).

Внутри микроспоры формируется мужской заросток с антеридием, внутри мегаспоры формируется женский заросток с архегонием.

Жизненный цикл плауна булавовидного. Доминирует спорофит. В спороносных колосках развиваются спорангии, в которых происходит мейоз, и формируются споры. Споры высеваются, прорастают, и из них развивается бесцветный заросток (гаметофит).

Он находится под землей, а его рост и развитие возможно только при условии внедрения в него гиф гриба, за счет которого заросток питается. На одном заростке образуются и антеридии, и архегонии, в которых развиваются гаметы.

С помощью капельной влаги происходит оплодотворение и образуется зигота. В дальнейшем из зиготы развивается спорофит.

Представители: плаун булавовидный, селягинелла.

Отдел Хвощевидные Характерны горизонтальные подземные побеги – сильно ветвящиеся корневища, на которых хорошо развиты придаточные корни. Надземные побеги с полыми междоузлиями. Выделяют два типа надземных побегов: ветвящиеся вегетативные зеленого цвета, с чешуевидными листьями (т.н. летние побеги), и неветвящиеся спороносные, лишенные хлорофилла (т.н.

весенние побеги), на верхушках которых развиваются спороносные колоски. Листорасположение мутовчатое, листья сильно редуцированы до небольших зубчиков, которые срослись вместе и образуют пленчатое кольцо в каждом узле. Фотосинтез чаще всего происходит в стебле.

Эпидерма стебля имеет утолщенные стенки, в которых откладывается кремнезем, увеличивающий прочность побега.

Жизненный цикл хвоща полевого: Доминирует спорофит. Ранней весной появляются спороносные побеги, на которых формируются спорангии со спорами (образуются мейозом). После созревания споры высыпаются и распространяются ветром. Затем споры прорастают, формируя гаметофит (заросток).

Читайте также:  Почва в природе - биология

Заросток сначала имеет форму однослойной пластинки зеленого цвета, а затем становится многослойным. На заростке развиваются половые органы, в которых созревают мужские и женские гаметы. Оплодотворение происходит при наличии капельной влаги. В дальнейшем из зиготы развивается спорофит.

Древние папоротникообразные Расцвет папоротникообразных был 300 млн. лет назад, когда на большей территории Земли господствовал влажный тропический климат. Древние папоротникообразные формировали либо чистые леса из представителей какой-то одной группы, либо смешанные из древних плауновидных, хвощевидных и папоротниковидных.

Древние плауновидные были травянистыми растениями высотой до 50 см или деревьями высотой 30-40 м и диаметром ствола до 2 м(лепидодендроны). Для древних плаунов было характерно наличие стелющихся и вертикальных побегов с дихотомическим ветвлением, корневая система и древесина были слабо развиты.

Большинство древних хвощевидных были деревьями (каламиты) высотой 10-15 м, но встречались травы и лианы. Для каламитов было характерно наличие корневища с придаточными корнями, ветвящихся или неветвящихся побегов с хорошо развитой древесиной; линейные, реже овальные листья располагались мутовчато. Древние папоротниковидные были травами или деревьями высотой до 40 м.

У древесных форм были хорошо развиты древесина и кора; листья были рассеченными или цельными.

Образование каменного угля Каменный уголь образуется из продуктов разложения органических остатков растений в условиях повышенного давления и высокой температуры. Образование каменного угля началось в силуре, но наиболее активно этот процесс происходил в каменноугольный период.

Леса каменноугольного периода были сильно заболочены. Погибая, деревья падали в воду и заносились илом, что исключало доступ кислорода, а, следовательно, и гниение.

В этих условиях, при относительно невысоких температурах и давлении и при отсутствии кислорода, в течение длительного времени образовывался бурый уголь.

В результате длительного воздействия повышенных температур и давления бурый уголь преобразовывался в каменный уголь.

Значение папоротникообразных 1) Сорняки (хвощи), причем довольно трудноискоренимые. 2) Пищевое – в некоторых странах в пищу употребляются молодые листья папоротников и молодые спороносные побеги хвощей. 3) Полировка различных материалов и чистка металлической посуды (стебли хвощей). 4) Присыпка в медицине (споры плаунов).

5) Каменный уголь – важный вид топлива для получения электроэнергии.

Источник: http://solovkov.repetitor.name/?page_id=424

Лекция 7 II ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТДЕЛОВ ПЛАУНОВИДНЫЕ ХВОЩЕВИДНЫЕ ПАПОРОТНИКООБРАЗНЫЕ

Лекция 7 (II) ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТДЕЛОВ ПЛАУНОВИДНЫЕ, ХВОЩЕВИДНЫЕ, ПАПОРОТНИКООБРАЗНЫЕ. 1. 2. 3. 4. Отдел Плауновидные Отдел Хвощевидные Отдел Папоторникообразные Характеристика классов Ужовниковые, Мараттиевые, Полиподиевые 1

n Плауновидные, хвощевидные и папоротникообразные – три самостоятельных линии эволюции, ведущие начало от риниофитов. Характерная черта всех трех групп – преобладание в жизненном цикле бесполого поколения – спорофита со спорами. 2

n Диплоидный спорофит – листостебельное растение. 3

n Гаметофит – крохотная пластинка или шарик, не рассеченный на стебель и листья. Гаметофит растений этих отделов называется заросток. 4

n Преобладание в жизненном цикле поколения спорофита – крупнейший ароморфоз. Это привело: n к увеличению фотосинтезирующей поверхности растения, n к увеличению линейных размеров, что позволило занимать новые экологические микрониши, n к увеличению числа спор. n В современной флоре существует 1000 видов плауновидных, 25 видов хвощевидных и 12000 видов папоротникообразных. 5

1. Характеристика Отдела Плауновидные Lycopodiophyta Lycos – волк, Podos – нога. n Плауновидные – одна из наиболее древних групп высших растений. n Возникли в середине девона от зостерофилловых. 6

n Процветали в палеозое в виде гигантских древовидных форм: имели стволы до 40 м в высоту и более 1 м в диаметре. Стволы были густо покрыты длинными шировидными листьями.

n Вымершие плауновидные вместе с хвощевидными образовывали на Земле основные запасы каменного угля.

n Современные плауновидные – многолетние травянистые формы с простыми листьями и дихотомическим ветвлением стебля и корней. 7

n Стебли хорошо развиты и имеют спиральное, супротивное или мутовчатое листорасположение. n Характерная черта плауновидных – микрофилия: мелкие листья простого строения.

n n Листовая пластинка цельная; Основание листа расширено, иногда имеет вид подушечки.

Иногда формируются аналоги прилистников, называемые лигулами (язычки); Одна жилка, не имеющая ответвлений; Листу в онтогенезе дает начало только одна поверхностная клетка стебля. 8

n Главный корень отсутствует. На подземных корневищах образуются придаточные корни. Они живут до 5 лет. n Корень возникает в процессе деления апекса побега, поэтому заложение новых корней на сформировавшемся побеге невозможно. Поэтому плауны – уязвимые к повреждению корневой системы растения. 9

n На примере плауна булавовидного (Lycopodium clavatum): дихотомически ветвящиеся побеги подразделяются на стелющиеся (до 6 м) и прямостоячие (10 -25 см). 10

n Анатомическое строение стебля: стебель имеет эпидерму с устьицами, под ней находится кора, представленная паренхимой и механической тканью. Осевой цилиндр – плектостела. Происходит увеличение площади соприкосновения ксилемы (представленной трахеидами) и флоэмы (образованной ситовидными клетками). Это обеспечивает улучшение снабжения частей растения водой и растворами веществ. 11

n Вегетативное размножение плаунов происходит при отмирании старых частей и разрастании новых. 12

Спорообразование и половое размножение плауновидных. n. На верхушках прямостоячих побегов образуются спороносные колоски – стробилы. Они состоят из стержня и спорофиллов (тонких листочков). На верхней стороне спорофилла развивается спорангий почковидной формы. В нем созревают гаплоидные споры. n.

Споры мелкие, тетраэдрической формы, морфологически и физиологически одинаковые (явление равноспоровости). n. Через несколько лет спор прорастает: формируется гаплоидный заросток. Это обоеполый гаметофит, лишенный хлорофилла. Его величина – 2 -3 мм.

Заросток вступает в симбиоз с гифами грибов и питается сапротрофно. Растет и развивается около 12 лет. Затем на верхней его стороне формируются антеридии и архегонии, после оплодотворения при участии капельножидкой воды развивается спорофит. n.

На первых стадиях развития спорофит имеет подвесок, вдавливающий зародыш в толщу гаметофита, и гаусторию для поглощения питательных веществ. 13

Среди плауновидных наблюдается также явление разноспоровости – у Селагинеллы. Это двудомное растение. n На мужских растениях (спорофитах) развиваются микроспорангии, в них в процессе мейоза образуются микроспоры, из которых вырастают мужские заростки. На женских спорофитах образуются мегаспорангии, в них формируются мегаспоры, дающие начало женским заросткам. 14

n 1 В Калужской области обитает 5 видов плаунов: 1. Баранец обыкновенный (Huperzia selago) 2. Плаун сплюснутый (Lycopodium complanatum) 3. П. булавовидный (L. clavatum) 4. П. годичный (L. annotium) 5. П. топяной (L. ) 2 4 3 5 15

2. Характеристика Отдела Хвощевидные (Equisetophyta) Equus – лошадь, seta – щетина. n Хвощевидные – в прошлом огромная, но почти полностью вымершая группа растений. Размеры древних каламитов достигали 15 -20 м. n Расцвет хвощевидных пришелся на каменноугольный период (Карбон). 16 n Хвощевидные произошли от риниофитов. n

n n n От всех известных растений отличаются побегами, составленными из отдельных члеников. Характерная черта хвощевидных – наличие спорофиллов особого назначения – спорангиофоров. Хвощевидные – равноспоровые растения. 17

n На примере хвоща полевого (Equisetum arvense) разберем строение и размножение хвощевидных.

n У хвоща полевого наблюдается диморфизм побегов: весной образуются розоватые побеги без хлорофилла, высотой около 20 см. Их функция – спороношение. К лету эти побеги отмирают.

Читайте также:  История земли - биология

Летние побеги – зеленые, образуются на корневище. (У других хвощей вегетативные и спороносные побеги могут не отличаться). 18

n Листья очень мелкие, в виде зубчиков. Влагалища листьев срастаются вместе, образуя общее пленчатое влагалище. Это защита меристематических узлов. n Ассимиляция происходит не в листьях (из-за их сильной редукции), а в побегах. Различают: 1 – главные, 2 – боковые побеги, 3 – корневища. На некоторых корневищах образуются клубеньки 19 с крахмаллом.

Корни хвоща полевого могут располагаться ярусами: поверхностные и глубинные корни. Происхождение корней – как у плаунов, поэтому корни хвощевидных условно называют «придаточными» . 20

n Стебель имеет ребрышки, содержащие механическую ткань, и ложбинки, где сосредоточены устьица. n Эпидерма пропитана кремнеземом. Первичная кора представлена фотосинтезирующей паренхимой. Во внутренней части коры – воздухоносные полости. n Проводящие пучки – закрытые коллатеральные. В узлах проводящие пучки делятся на три ветви: две из них сливаются, одна идет в лист. 21

Бесполое и половое размножение хвощей. n. На концах весенних спороносных побегов формируются спороносные «колоски» , имеющие стержень и мутовки спорангиофоров. n. Спорангиофоры – шастиугольные щитки. Под щитком вокруг ножки находится 6 -10 спорангиев со спорами. n.

Для хвощей характерна равноспоровость. n. Вначале щитки сидят плотно, затем к моменту созревания спор стержень колоска удлиняется, стенки спорангиев вскрываются и споры рассеиваются. n. Каждая спора имеет две элатеры.

Во влажную погоду они прилегают к споре, а в сухую – раскручиваются как пружинки и сцепляются с элатерами соседних спор. В таком виде споры разносятся ветром. n. Во влажной среде спора прорастает в гаметофит. Гаметофит хвощей подушковидный, наземный, ассимилирующий.

На поверхности имеет антеридии и архегонии. В присутствии капельно-жидкой воды происходит оплодотворение и из зиготы формируется спорофит. 22

n В Калужской области обитает 6 видов хвощей: 1. Хвощ зимующий (Equisetum hyemale) 2. Х. полевой (E. arvense) 3. Х. лесной (E. sylvaticum) 4. Х. луговой (E. pratense) 5. Х. речной (E. fluviatile) 6. Х. болотный (E. palustre) 23

Источник: http://present5.com/lekciya-7-ii-xarakteristiki-otdelov-plaunovidnye-xvoshhevidnye-paporotnikoobraznye/

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.

Читайте также:  Прокариоты – доядерные организмы - биология

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.



Источник: https://infopedia.su/12×5058.html

Ссылка на основную публикацию