Цикл развития плауновидных растений

52. Отдел плауновидные. Общая характеристика, цикл развития, значение. Классификация, общая характеристика, цикл развития.

самая древняя группа из ныне живущих высших растений, сохранившая комплекс примитивных признаков и насчитывающая около 1200 видов. Современные плауновидные представлены исключительно травянистыми жизненными формами. Объединяет два класса – равноспоровые плауновые(баранец и плаун) и разноспоровые полушниковые(селагинелла обыкновенная; полушник морской, озерный, азиатский) Плауновидные. Это сосудистые растения с прямостоячими (у большинства видов) или стелящимися стеблями, покрытыми мелкими листочками. Многие виды образуют споры в шишковидных структурах — стробилах. Плауны обычны в северных лесах, но широко представлены и в тропиках. У полушника, или шильника (род Isoetes) длинные узкие листья отходят от укорененного в иле укороченного стебля. Все растение часто полностью погружено в мелкую воду. Споры у него образуются в полостях у основания листьев. Плауновидные сходны с папоротниками по жизненному циклу, но отличаются от них, во-первых, мелкими размерами листьев, в которых, впрочем, содержатся проводящие ткани (жилка), а во-вторых, присутствием у мужской гаметы (сперматозоида) всего двух жгутиков (у папоротниковидных их много). Последний признак сближает их с мхами. У многих видов спороносные листья формируются только на концах специализированных побегов, отличаются от вегетативных листьев и собраны в длинные узкие стробилы. Из спор развиваются образующие гаметы растения — заростки, обычно представляющие собой компактные подземные структуры. У рода Selaginella, распространенного главным образом в тропиках, споры различаются по размеру и дают заростки двух типов — мужские и женские. Обнаружено много близких к плауновидным ископаемых форм. Некоторые из них были крупными деревьями с дихотомически разветвленными стволами, покрытыми чешуевидными листочками; несколько таких видов размножались настоящими семенами.

53. Отдел хвощевидные. Общая характеристика, цикл развития, значениеКлассификация, значение в природе и жизни человека, особенности размножения.++

Единственный род Хвощ (Equisetum), включающим около 25 видов. Как и у всех высших споровых растений, у хвощей в жизненном цикле преобладает спорофит. Все современные хвощи – многолетние корневищные травы. Стебель часто ребристый членистый, легко разламывающийся в узлах. Междоузлия полые. Клетки эпидермиса стебля пропитаны кремнеземом, который играет не только механическую, но и защитную роль: благодаря этому хвощи практически не поедаются животными. Основную роль в фотосинтезе у хвощей играют стебли, а листья почти утратили эту способность. Листья у них мелкие, с одним простым коллатеральным пучком. Они срастаются основаниями, образуя зубчатое влагалище. Форма влагалища, цвет, форма и время жизни зубцов различны у разных видов, и эти признаки используются при определении хвощей. жизненный цикл и чередование поколений. Споры образуются на верхушке стебля в компактных стробилах; у некоторых видов для этого развивается особый спороносный стебель, лишенный хлорофилла. Споры прорастают в половые заростки. Хвощевидные — самостоятельная, хотя и близкая к папоротникам, линия эволюции.

Источник

Цикл развития плауновидных растений на примере плауна булавовидного

Спорофитплауна булавовидного – многолетнее вечнозеленое растение, преобладает в цикле развития. В своем составе имеетстелющийся дихотомически разветвленный стебель, покрытый спирально расположенными маленькими ланцетно-линейными листочками (микрофиллами) и закрепленный в почве дихотомически разветвленнымикорнями. Стеблевые побеги заканчиваются верхушечнымипочкамиили спороносными колосками (стробилами). Спороносные колоски на длинных ножках состоят изоси, на которой спирально расположены спороносные листья (спорофиллы) со спорангиями с верхней (дорсальной) стороны. После редукционного (мейотического) деления материнских диплоидных клеток образуются гаплоидныеспоры. Споры покрыты двойной оболочкой (эндо- и экзоспорием) и содержат до 50% масла. После созревания споры рассеиваются и в благоприятных условиях прорастают. Развитие гаметофита (заростка) из спор происходит медленно в течение 12-20 лет. Он образуетризоиды, которыми закрепляется в почве и поглощает воду, а также вступает всимбиозс мицелием гриба, который размещается в его коровой части. Заросток развивается в почве без доступа света, поэтому не имеет хлоропластов, однако если он выходит на поверхность, они образуются.Гаметофитдвуполый и напоминает луковицу, позже разрастается до 2-3 см в диаметре, и имеет блюдцеобразную форму.Антеридиииархегонииразмещены рядом на верхней стороне и погружены в паренхимную ткань. Антеридии овальной формы, архегонии – колбообразные. В брюшной части архегониев содержитсяяйцеклеткаи брюшная канальцевая клетка, в шейке – шейные канальцевые клетки. Для перемещениясперматозоидовс антеридиев к яйцеклеткам архегониев необходима вода. Заплывая в шейку архегония, сперматозоид движется в брюшко архегония, где сливается с яйцеклеткой, образуязиготу– первую диплоидную клетку спорофита.Зародыш– молодой спорофит, медленно развивается на гаметофите, получая из него необходимые питательные вещества. Когда корни зародыша прорастают в почву, он отсоединяется от гаметофита и разрастается во взрослое растение. При постепенном созревании архегониев на гаметофите в них могут образовываться и развиваться несколько разновозрастных спорофитов одновременно.

Рис. 36. Схема жизненного цикла плауна булавовидного

Рис. 37. Жизненный цикл плауна булавовидного

Папоротникообразные– отдел высших споровых растений, объединяющий около 11 000 видов. Папоротникообразные растения характеризуются корнепобеговым строением тела спорофитов и талломным строением тела гаметофитов. Размножаются бесполым путём – спорами и вегетативно – побегами (корневищами).

Цикл развития папоротникообразных растений на примере папоротника щитника мужского

В цикле развития папоротника преобладает спорофит. Взрослый многолетний спорофит (растение с диплоидным набором хромосом) представляет собойкорневище, закрепленное в почвепридаточными корнями. Из почек корневища весной на поверхность почвы выходят спороносные листья –вайи, с нижней стороны которых располагаютсяспорангии, собранные группами всорусы, закрытые специальным защитным покрывальцем –индузием. В спорангиях происходит формирование спор из клетокспорогенной тканив результате редукционного делениямейозом. Спорангии в своем строении имеютножки, в оболочке каждого из них находится ряд специализированных клеток с неравномерно утолщенными стенками –механический поясок(анулюс). При созревании спор клетки механического пояска обезвоживаются первыми, что приводит к их деформации и резкому выворачиванию (раскрытию) спорангия наизнанку с катапультированием спор. Споры, попадая на почву, при благоприятных условиях прорастают впротонему, которая позже разрастается до плоского сердцевидного фотосинтезирующегозаростка– двуполого гаметофита. С нижней стороны гаметофита находятся ризоиды, которыми он крепится к грунту,антеридиииархегонии. Антеридии возникают раньше, ближе к острому краю сердцевидного заростка, а архегонии позже ближе к выемке заростковой пластинки. Разница во времени формирования двух типов гаметангиев способствует перекрестному оплодотворению папоротников. Для перемещения многожгутиковыхсперматозоидовиз антеридиев к яйцеклеткам в архегониях необходима вода, которая скапливается с нижней стороны таллома заростка после дождя или росы. Послеполового процесса(слияния сперматозоида и яйцеклетки) из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) развиваетсязародыш– маленький спорофит, который на первых этапах развития питается за счет гаметофита, а после укоренения переходит на автотрофное питание, становясь независимым организмом. К этому времени гаметофит отмирает.

Рис. 38. Схема жизненного цикла папоротника щитника мужского

Рис. 39. Жизненный цикл папоротника щитника мужского

Голосеменные растения – группа семенных растений, особенностью которых является наличиесеменных зачатков, расположенных открыто на семенных листках (чешуях). Голосеменные размножаютсясеменамии насчитывают около 1000 видов растений.

Источник

12.Отдел плауновидные. Анатомо-морфологическая характеристика

Плауновидные — одна из наиболее древних групп растений. Все современные плауновидные — многолетние травянистые, обычно вечнозеленые растения. Некоторые из них по внешнему виду напоминают зеленые мхи. Продолжительность жизни отдельных растений (точнее вегетативных клонов) может достигать 200-300 лет.

Для плауновидных характерно дихотомическое (вильчатое) ветвление. Верхушечная меристема со временем теряет свою активность, поэтому плауновидные ограничены в росте. Корни только придаточные, отходят от стебля и корневища. Листья плауновидных сравнительно мелкие, расположены спирально, супротивно или мутовчато. Спорофиллы (листочки, несущие спорангии) могут быть похожи на обычные зелёные листья (род Баранец – Huperzia) или отличаться от них и быть собранными в спороносные колоски (род Плаун – Lycopodium).

13.Отдел плауновидные. Жизненный цикл

Плауновидные — высшие споровые растения. Спорофит преобладает над гаметофитом.

Общая характеристика: похожи на мхи, имеют ползучие или приподнимающиеся стебли и спирально расположенные листочки. Имеют сосудистую ткань, настоящие корни. Многолетни травянистые растения, чаще всего вечнозеленые.Споры образуются на верхней стороне специальных листочков (спорофиллах). Обычно такие листочки собраны в подобие колосков (стробилы) на концах вертикальных побегов.

Строение спорофита: спорофит (бесполое поколение) многолетнее вечно-зеленое растение. Побеги стелющиеся или приподнимающиеся. Имеются придаточные корни. Листья мелкие, спирально расположенные. Листья развиваются из одной поверхностной клетки, поэтому это не совсем листья, а листоподобные органы (филлоиды).

Строение гаметофита (заростка): гаметофит (половое поколение) развивается или в почве (12-20 лет) или на поверхности почвы (в этом случае в клетках появляются хлоропласты). Гаметофит обоеполый (имеет антеридии и архегонии). В антеридиях образуются сперматозоиды, в архегониях находится яйцеклетка. Форма гаметофита сначала луковичная, потом становится более блюдцеобразной. После оплодотворения на заростках из зигот прорастают спорофиты.

Существуюь два типа плауновидных: равноспоровые и разноспоровые. У разноспоровых в пазухе листа есть вырост (лигула).Гаметофиты разноспоровых мельче, чем у равноспоровых. Разноспоровые дают микроспоры (мужские) и мегаспоры (женские), которые потом вырастают или в мужские или в женские гаметофиты.

Равноспоровые образуют только один тип спор, которые дают начало обоеполому гаметофиту. Споры одинакового размера.

Жизненный цикл: Спорофит — спорангий — споры — заросток — антеридии или архегонии — сперматозоиды или яйцеклетки — зигота — спорофит.

14.Отдел хвощевидные. Анатомо-морфологическая характеристика

Хвощевидные – это многолетнее травянистые споровые растения с ползучим, глубоко погруженным, буровато-черным корневищем, нередко несущим шаровидные клубни. Для них характерно наличие побегов, состоящих из четко выраженных члеников (междоузлий) и узлов с мутовчаторасположенными листьями. Этим ныне живущие хвощи и их ископаемые родичи резко отличаются от всех остальных споровых растений.

К Хвощевидным принадлежат как травянистые растения, так и древовидные вымершие, высотой ствола до 15 м и диаметром более 0,5 м.

Проводящая система стебля хвощевидных представлена актиностелой или артростелой, то есть членистой стелой, состоящей из чередующихся между собой на протяжении стебля участков различного строения. Проводящие элементы ксилемы представлены трахеидами разного типа, а у хвощей также и сосудами; флоэма состоит из ситовидных элементов и паренхимных клеток. Характерной чертой хвощевидных является наличие у них своеобразных несущих спорангии структур – спорангиофоров, отличных по строению от спорофиллов других растений. Мутовки спорангиофоров или образуют на стебле спороносные зоны, чередующиеся с обычными вегетативными листьями, или сидят на концах осей, образуя чистые (только из спорангиофоров) или смешанные (со стерильными листьями) стробилы.

Подавляющее большинство Хвощевидных – равноспоровые растения, лишь некоторые ископаемые были разноспоровыми. Половое поколение – гаметофит, или заросток, у ныне живущих хвощей представлено одно- или обоеполыми недолговечными, очень маленькими (до 1 мм) зелеными растениями. На гаметофитах образуются половые органы – архегонии и антеридии. Оплодотворение возможно при наличии капельно-жидкой воды, из зиготы без периода покоя вырастает новое поколение – спорофит. Отдел Хвощевидные объединяет 2 класса, эволюция которых шла параллельными путями.

Класс Клинолистовые, или Сфенофиллопсиды (Bowmanitopsida, или Sphenophyllopsida), представлен целиком вымершими растениями, время жизни – поздний девон-пермь (около 380-240 млн лет назад).

Класс Хвощевидные (Equisetopsida), объединяющий 2 порядка, – вымершие Каламитовые и ныне живущие Хвощевидные.

Источник