Плауны, хвощи и папоротники

Плауны, хвощи и папоротники растут преимуще­ственно во влажных тенистых местах. Это многолетние, чаще всего травянистые растения. В тропических широтах обычны древовидные папоротники.

Плауны, хвощи и папоротники

Все они имеют корни, стебель и листья. У этих растений хорошо разви­ты проводящие и механические ткани, что позволяет им достигать больших размеров.

Современные плауны, хвощи и папоротники — это потомки очень крупных древовидных растений, жив­ших около 300 млн лет назад в каменноугольном пери­оде палеозойской эры. Отмирая, они образовали залежи каменного угля.

Плауны растут преимущественно в сосновых лесах. У этих растений длинный ползучий стебель с множе­ством веток, покрытых мелкими листьями. Летом у плаунов на прямостоячих побегах развиваются споро­носные колоски со спорами.

Плауны, хвощи и папоротники

Стелящиеся ветвистые побеги плауна очень декора­тивны. Из них делают венки, гирлянды для украшения зданий. В настоящее время во многих районах плаун стал ред­ким, нуждающимся в охране растением.

Хвощи — многолетние травянистые растения с длинными ветвящимися корне­вищами, зимующими в поч­ве. Стебли хвощей имеют членистое строение. Боковые ветви, если они есть, отходят от узлов мутовками. Листья превратились в плёнчатые образования и также располагаются мутовками. Листья потеряли способность к фотосинтезу, поэтому эту функцию выполняет стебель.

Плауны, хвощи и папоротники

Весной появляются бу­рые побеги, на верхушках которых расположены споро­носные колоски. В них созре­вают споры. Зелёные летние побеги            

со­держат хлорофилл.

Плауны, хвощи и папоротники

Хвощи растут на полях, в лесах или около водоёмов, обычно на участках с влаж­ной кислой почвой. Если на поле много хвощей, значит, почва нуждается в известко­вании.

Практическое значение плаунов и хвощей невелико. Некоторые виды плаунов и хвощей являются лекарственными растениями.

Папоротники широко распространены по всему зем­ному шару. Папоротников насчитывается более 10 тыс. видов. В основном это травянистые растения, но в тропических областях имеются и древовидные формы. Они растут как на суше, так и в воде.

Размеры папоротников разнообразны: от нескольких миллиметров до 20 м высотой.

В умеренной климатической зоне наиболее часто встречаются щитовник мужской, орляк и страусник.

Плауны, хвощи и папоротники

Тело папоротника представлено корнем, стеблем и листьями. Стебель укороченный и слабо развит. Листья крупные и рассечённые. Сильно рассечённые листья папоротников называются вайями.

Они выполняют функцию фотосинтеза. На нижней стороне листьев в спорангиях образуются и созревают споры. Папоротник имеет хорошо развитое корневище, которое растет под землёй параллельно поверхности почвы.

Прямо от корневищ растут вайи.

Плауны, хвощи и папоротники

Крупные папоротники могут достигать 25 м высоты и диаметра ствола до 50 см. Самые мелкие папоротники имеют размеры лишь несколько миллиметров. Очень интересны папоротники-эпифиты.

Они поселяются на стволах и ветвях других растений, но при этом не паразитируют. Эпифиты самостоятельно добывают воду и необходимые им питательные вещества. Примером эпифитного папоротника может служить платицериум.

 Крупные платицериумы могут достигать 1,8 м в поперечнике и массы более 100 кг.

Довольно широко представлены в тропических лесах и папоротники-лианы. Они имеют длинные тонкие стебли. Обвивая деревья или цепляясь за них, лианы могут подниматься на большую высоту. Так они выносят свои листья ближе к свету.

Плауны, хвощи и папоротники

Есть среди папоротников и водные папоротники, например сальвиния плавающая. Это небольшое, плавающее на поверхности воды, однолетнее растение.

Плауны, хвощи и папоротники

Практическое значение плаунов, хвощей  и папоротников невелико. Из древ­них древовидных форм этих растений миллионы лет назад образовались залежи каменного угля, который слу­жит не только топливом, но и ценным химическим сырь­ем. Из него получают смазочные масла, смолы, кокс, пластмассы, парфюмерные изделия и многие другие продукты.

Споры плауна раньше широко использовали в аптеч­ном деле при изготовлении детской присыпки. В метал­лургии формы для литья обсыпают порошком из спор, и металлические детали легко отстают от стенок.

Хвощ полевой является трудно истребимым сорняком полей с повышенной кислотностью почв. Побеги хвоща жёсткие, они содержат много кремне­зёма и раньше использовались при полировке металли­ческих изделий.

Некоторые виды плаунов и хвощей являются лекарственными растениями.

Молодые вайи некоторых папоротников (например, орляка обыкновенного) съедобны. Съедобна и сердцевина стеблей ряда древовидных папоротников. Некоторые папоротники используются человеком как лекарственные растения. Многие папоротники выращиваются как декоративные растения в комнатах и в открытом грунте.

Папоротники

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.

Плауны, хвощи и папоротники

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).

Плауны, хвощи и папоротники

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.

Плауны, хвощи и папоротники

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”.

Плауны, хвощи и папоротники

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.

Плауны, хвощи и папоротники

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).

Плауны, хвощи и папоротники

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.

Читайте также:  Сон и бодрствование

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.

Плауны, хвощи и папоротники

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.

Папоротники, хвощи, плауны. Общая характеристика, размножение и значение для человека

Папоротники распространены фактически по всему земному шару, начиная с пустынь и кончая болотами, рисовыми полями и солоноватыми водоемами. Наиболее разнообразны — в тропических влажных лесах.

Там они представлены как древовидными формами (до 25м в высоту), так и травянистыми и эпифитами (произрастающими на стволах и ветвях деревьев).

Встречаются виды папоротников длиной всего лишь в несколько миллиметров.

Строение папоротников

Обычное растение папоротника, которое мы видим, — это бесполое поколение, или спорофит. Почти у всех папоротников он многолетний, хотя есть немногие виды, имеющие однолетний спорофит. Папоротники имеют придаточные корни (лишь у некоторых видов они редуцированы).

Плауны, хвощи и папоротники Папоротники — фото

Листва, как правило, по массе и размерам преобладает над стеблем. Стебли бывают прямостоячие (стволы), ползучие или вьющиеся (корневища); нередко ветвятся. Наши лесные папоротники (страусник, орляк, щитовник мужской) имеют хорошо развитое корневище с отходящими от него многочисленными придаточными корнями. Над землей располагаются только крупные перисторассеченные листья — вайи.

Молодой лист улиткообразно свернут, по мере роста он распрямляется. У некоторых видов развитие листа происходит в течение трех лет. Листья папоротников растут своей верхушкой, как стебли, что указывает на их происхождение от стебля. У других групп растений листья нарастают от основания.

По своим размерам они могут быть от нескольких миллиметров, до трех и более метров в длину и у большинства видов выполняют две функции — фотосинтезирующую и спорообразовательную.

Размножение папоротников

На нижней стороне листа обычно находятся коричневые бугорки — сорусы с расположенными в них спорангиями, прикрытые сверху тонкой пленкой. В спорангиях в результате мейоза образуются гаплоидные споры, при помощи которых и происходит размножение папоротника.

Из споры лесного папоротника, попавшей в благоприятные условия, развивается гаплоидный заросток, гаметофит, маленькая зеленая пластинка сердцевидной формы, до 1см в диаметре. Заросток растет в затененных, влажных местах и прикрепляется к почве при помощи ризоидов. На нижней стороне гаметофита развиваются антеридии и архегонии.

Плауны, хвощи и папоротникиПроцесс размножения папоротников

Оплодотворение происходит только при наличии достаточного количества влаги. По водяной пленке сперматозооны двигаются к архегонию, выделяющему определенные химические стимуляторы типа яблочной кислоты.

Из возникшей диплоидной зиготы развивается диплоидный спорофит. Первоначально он растет как паразит на гаметофите, но вскоре у него формируются собственные корни, стебель и листья — он становится самостоятельным растением.

На этом завершается цикл развития папоротника.

«Завоевание» папоротниками суши оказалось неполным, так как поколение гаметофита может существовать только при обилии влаги и тени, а для слияния гамет необходима водная среда.

Хвощи — строение

Плауны, хвощи и папоротникиХвощ полевой — фото

Хвощи представлены преимущественно ископаемыми формами. Они возникли в течение девона и переживали расцвет в каменноугольном периоде, достигнув большого разнообразия форм — вплоть до гигантов высотой в 13м.

Современные хвощи насчитывают около 32 видов и представлены мелкими формами — не более 40см высоты. Они встречаются от тропиков до полярных областей, за исключением Австралии, и могут жить как в болотистых, так и сухих местностях. Некоторые виды имеют в эпидермисе отложения кремния, что придает им шероховатость.

Размножение и развитие хвощей

Спорофит у хвощей состоит из горизонтально разветвленного подземного стебля — корневища, от которого отходят тонкие, ветвящиеся корни и членистые надземные стебли. Некоторые боковые ветви корневища способны образовывать небольшие клубни с запасом питательных веществ.

Плауны, хвощи и папоротникиРазмножение хвощей

Стебель содержит многочисленные сосудистые пучки, расположенные кольцом вокруг центральной полости. На стеблях, как и на корневище, ясно выражены узлы, придающие им членистое строение.

От каждого узла отходит мутовка вторичных веточек. Листья мелкие, клиновидные, расположены тоже мутовками, охватывают стебель в виде трубочки. Фотосинтез происходит в стебле.

Кроме ассимилирующих стеблей у хвоща полевого есть еще неветвистые спороносные побеги бурого цвета, на концах которых развиваются спорангии, собранные в колоски. В них образуются споры. После высыпания спор побеги отмирают, а им на смену вырастают зеленые ветвистые (вегетативные, летние) побеги.

Плауны — строение

Плауны были широко распространены в конце девонского и в каменноугольном периодах. Многие из них были высокими древовидными растениями.

В настоящее время сохранилось незначительное, по сравнению с прошлым, число видов (около 400) — все это небольшие растения — до 30см в высоту.

В наших широтах они встречаются в хвойных лесах, реже — на заболоченных лугах. Основная же масса плаунов — жители тропиков.

Обычным у нас видом является плаун булавовидный. Он имеет стелющийся по земле стебель, от которого вертикально вверх отходят игольчато-ветвящиеся боковые побеги. Листья у него — тонкие, плоские, располагаются по спирали, густо покрывая стебель и боковые веточки. Рост плаунов происходит только в точке роста, так как камбий в стебле отсутствует.

Плауны, хвощи и папоротникиПлаун годичный — фото

Размножение плаунов

На верхушке стебля находятся особые листья — спорофиллы, собранные в стробил. Внешне он напоминает сосновую шишку.

Прорастающая спора дает заросток (гаметофит), который живет и развивается в земле в течение 12-20 лет. Он не имеет хлорофилла и питается с помощью грибов (микориза). Смена полового и бесполового поколений у хвощей и плаунов происходит точно так же, как и у папоротников.

Ископаемые папоротникообразные образовали мощные пласты каменного угля. Каменный уголь используется в качестве топлива и сырья в различных областях промышленности. Из него получают бензин, керосин, горючий газ, различные красители, лаки, пластмассы, ароматические, лекарственные вещества и т.п.

Значение папоротников, хвощей и плаунов

Современные папоротникообразные играют заметную роль в образовании растительных ландшафтов на Земле. Кроме того, человек использует хвощи как мочегонное средство, как индикатор кислотности почв. Благодаря жесткости стеблей, связанной с отложениями кремния в стенках клеток, хвощи употребляли для полировки мебели, чистки посуды.

Читайте также:  Вирусы – неклеточная форма жизни, биология

Споры плаунов используются в медицине в качестве присыпки, щитовник мужской — как глистогонное. Их употребляют для лечения табачной зависимости, алкоголизма и глазных болезней. Некоторые виды папоротникообразных разводятся как декоративные (адиантум, асплениум, нефролепис).

Так как гаметофит плаунов развивается очень медленно (12-20 лет), эти растения следует охранять.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (35

Урок Бесплатно Плауны. Хвощи. Папоротники

Папоротникообразные – отдел растений, насчитывающий около 10 тысяч различных видов.

Это преимущественно травянистые и кустистые растения. Однако, встречаются также древовидные папоротники, по своему внешнему виду напоминающие аккуратные пальмы.

Плауны, хвощи и папоротники

Рассмотрим цикл размножения папоротника

Летом на нижней стороне вайи папоротника образуются мешочки со спорами. После созревания в жаркую и ветряную погоду эти мешочки растрескиваются и споры распространяются на дальние расстояния.

  • Попав во влажную почву, споры прорастают, постепенно образуя зеленую сердцевидную пластинку – заросток.
  • Заросток называют гаметофитом, потому что на нем формируются половые клетки (гаметы), женские и мужские.
  • Гаметофит – это половое поколение растений, которое образует гаметы.
  • Женские гаметы (яйцеклетки) образуются в архегониях – женских половые органы размножения 
  • Мужские гаметы(сперматозоиды) образуются в антеридиях – мужских половые органы размножения.
  • Сперматозоиды во влажную погоду проникают в архегоний и сливаются с яйцеклеткой, в результате чего образуется зигота
  • Зигота делится и образуется зародыш, который начинает прорастать на самом заростке.
  • Зародыш, питаясь за счет заростка (гаметофита), вырастает в молодое, а в последующем и во взрослое растение папоротника, на котором созревают споры.
  • Таким образом, папоротник, образующий споры, – это спорофит.
  • Спорофит – это бесполое поколение растений.
  • Вывод: в цикле развития папоротника преобладает спорофит, гаметофит у папоротника образуется лишь на краткий период образования гамет.
  1. Папоротники – древнейшие растения, появившиеся около 400 млн лет назад.
  2. Их основное отличие от более развитых растений – отсутствие семян и споровое размножение, так что плодов и цветков у них никогда не бывает.
  3. Однако именно от папоротников, по мнению ученых, произошли голосеменные, а затем и покрытосеменные растения, являющиеся сегодня наиболее распространенными представителями флоры нашей планеты.

Плауны, хвощи и папоротники

Папоротники легко узнать среди других растений по строению их листьев.

Кстати, то,что мы считаем листом папоротника, это листоподобный побег, который называют вайя, что в переводе с греческого означает “пальмовая ветвь”.

Плауны, хвощи и папоротники

Их высокие декоративные качества позволяют использовать кустарник в качестве домашнего украшения интерьера и элементов ландшафтного дизайна.

Размножаются папоротники при помощи разносимых ветром спор или вегетативным способом (корневищем, почками, листьям и т.д).

  • Папоротникообразные распространены практически повсеместно.
  • Это неприхотливые растения, однако многие из них предпочитают обитать в местах с повышенной влажностью.
  • Именно по этой причине больше всего различных папоротников можно встретить в тропических лесах, где условия для их роста и размножения идеальны.
  • К наиболее распространенным видам папоротников следует отнести:
  • Орляк обыкновенный (растет в сухих сосновых лесах, на вырубках, у дорог)
  • Растение имеет широкое практическое применение и используется для приготовления водонерастворимого клея, в народной медицине, в пивоварении и приготовлении различных блюд.

– Страусник обыкновенный. Благодаря привлекательному внешнему виду активно используется в качестве декоративного растения.

– Щитовник мужской – растение, используемое в народной медицине.

С его употреблением необходимо быть осторожным, так как щитовник ядовит.

Костенец – влаголюбивое вечнозеленое растение. Встречается редко и потому относится к охраняемым.

  1. – Сальвиния плавающая – однолетнее растение необычной формы.
  2. Свое название оно получило за умение плавать на поверхности водоемов.
  3. Сальвиния не имеет корней, а необходимую для жизни воду впитывает при помощи погруженных листьев.

Папоротники, хвощи и плауны как одни из первых наземных растений #10

П Папоротники, хвощи и плауны — это первые наземные сосудистые растения, высшие споровые, возраст которых около 400 млн лет. Расцвет их относится к девонскому и каменноугольному периодам. Для них характерно чередование бесполого (спорофита)  и полового (гаметофита) поколений с преобладанием спорофита.

Количество видов папоротников около 10-15 тыс.

Среда обитания: сырые и влажные места, темные леса, болота, овраги, солоноватые озера; встречаются в горных лесах. Различны их жизненные формы: травянистые, древовидные (высотой до 20 м), лианоподобные, плавающие. Представители: орляк, щитовник, страусник, адиантум, сальвиния и др.

Тело папоротника представлено корнем, укороченным стеблем и крупными (до 1 м высотой), рассеченными листьями, которые называются вайп (рис. 13).

Плауны, хвощи и папоротникиСхема строения высших растений: А — папоротник; Б — хвощ; В — плаун; 1 — лист; 2 — сорусы; 3 — корневище; 4 — заросток; 5 — ризоиды; 6 — антеридии и архегонии; 7 — вегетативный побег; 8 — спороносный побег; 9 — спороносный колосок; 10 — придаточные корни; 11 — основной стебель; 12 — вертикальные побеги; 13 — спорангий; 14 — спора.

Они выпшшяют функции фотосинтеза и спороношения. Папоротник имеет хорошо развитое корневище с придаточными корнями. Корневище покрыто эпидермисом, имеет механическую ткань и сосудистые пучки. Из точки роста на верхней части корневища весной выходят молодые листья. Листья покрыты эпидермисом, имеют устьица, пронизаны жилками и содержат хлоропласты.

Хвощи, их строение и среда обитания

Хвощи — многолетние травянистые растения. Описано около 50 видов хвощей. Среда обитания: широколиственные леса, влажные луга, болота преимущественно Северного полушария. Представители : хвощ полевой, хвощ лесной, хвощ зимующий, хвощ болотный и др. Высота растений: от 0,5-1 м у хвоща полевого до 12 м у южно-американского.

Стебель у хвоща неветвящийся, членистый, состоит из узлов и междоузлий. В узлах располагаются мутовки чешуевидных листьев и тонких членистых ветвей. Кора стебля имеет ассимиляционную паренхиму. Проводящая система трахеиды и ситовидные элементы. Нижняя часть растения — корневище и тонкие придаточные корни.

Стенки клеток всего растения пропитаны кремнеземом, который выполняет механическую и защитную функции.

Хвощ имеет две разновидности побегов. Весенние побеги неветвящиеся, не содержащие в клетках хлорофилла, являются спороносными в их спорангиях созревают споры. После отмирания весенних побегов летом от корневища отрастают ветвящиеся зеленые побеги (рис. 13). Они являются фотосинтезирующими. Органические вещества накапливаются в корневище хвоща.

Плауны, их строение и среда обитания

Плауны — многолетние, травянистые, вечнозеленые растения. Описано около 1000 видов плаунов. Среда обитания: хвойные и смешанные леса (почва, стволы и ветви деревьев). Представители: плаун булавовидный, плаун баранец, плаун сплюснутый и др.

Стебли у плаунов прямостоячие (до 1,5 м), свисающие или стелющиеся (10 м длиной). Корни боковые и придаточные. И стебли, и корни ветвятся. Высота побегов 20-30 см. Стебель и боковые ветви покрыты мелкими зелеными чешуйками листьями (рис. 13).

Читайте также:  Создание высокопродуктивным пород животных

Снаружи стебель покрыт эпидермисом.

Папоротники, хвощи, плауны и их размножение

Папоротник Хвощ Плаун
Спорофит Листостебельне растения
Спорангии (место образования спор) Нижняя сторона листа (сорусы) Спороносный колосок на конце весеннего побега 2 спороносных колоска на боковых побегов
Прорастание споры Образование заростка (гаметофита) с ризоидами
Образование половых органов (архегонии и антеридии) и гамет Заросток двуполый (на одном заростке мужские и женские особи) Заросток однополый(заросток мужской и заросток женский) Заросток двуполый (на одном заростке мужские и женские органы)
Условия для оплодотворения Наличие влаги (дождь, роса)
Прорастание зиготы Формирование спорофита
Чередование поколений Спорофит (бесполое) -> Гаметофит (половое)
Бесполое размножение Споры. Части корневища. Выводковые почки на корнях Споры. Части корневища Споры. Части побегов
Схема жизненного цикла  
Плауны, хвощи и папоротники

Значение в жизни

Папоротники

Хвощи

Плауны

Компоненты растительных сообществ. Использование в качестве декоративных растений. Молодые побеги некоторых видов человек использует в пищу. Отвары корневищ и настойки некоторых видов — глистоногие, болеутоляющие, противовоспалительные, средства для лечения легочных заболеваний и желудочных расстройств. В каменноугольный период — образование каменного угля.
Благодаря содержанию кремнезема используются в качестве наждачной бумаги, для чистки металлической посуды. Побеги некоторых видов оказывают мочегонное и вяжущее действие.
Споры плаунов (ликоподий) используются в качестве детской присыпки, в металлургической промышленности — для обсыпания форм при выплавлении чугуна.

Современные хвощи и плауны не имеют существенного значения для формирования растительных сообществ. Все их виды подлежат охране.

1. Биология для абитуриентов. Авторы: Давыдов В.В. , Бутвиловский В.Э. , Рачковская И. В. , Заяц Р.Г.

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. 1.

    Растения от­де­ла Папоротниковидные ха­рак­те­ри­зу­ют­ся следующими признаками:

  2. 1) опло­до­тво­ре­ние происходит в вод­ной среде
  3. 2) об­ра­зу­ет­ся обоеполый заросток
  4. 3) орган раз­мно­же­ния — цве­ток
  5. 4) опы­ля­ют­ся насекомыми
  6. 5) не имеют корней
  7. 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.

Ссылка на основную публикацию