Цикл развития разноспорового растения

Цикл развития разноспоровых папоротников

Представителем разноспоровых папоротников может служить водный папоротник сальвиния. Сальвиния относится к порядку Salvitiiales. Род Salvinia содержит 8 видов, распространенных главным обра­зом в тропических и субтропических областях. В Южной половине Евро­пейской части России встречается сальвиния плавающая (Salvinia natans). Тонкий стебелек Salvinia natans несет в узлах листья, сидящие мутовкой по 3. Два листа — овально-ланцетные, зеленые, плавающие, третий лист — подводный, сильно рассеченный, заменяющий растению корни. Настоящих корней у Salvinia нет (рис. 144).

В анатомическом строении стебля и листьев резко выражены черты приспособления к водной жизни: много крупных воздушных полостей, нич­тожно развиты механические элементы, сильно редуцирована проводящая ткань.

У основания подводного листа, на коротких боковых разветвлениях образуются шарообразные сорусы, называемые здесь спорокарпи­ями. Они все одинакового размера и формы, но содержат внутри разные спо­рангии. В одних спорокарпиях образуется большое число мелких шаровид­ных спорангиев (микроспорангиев), в других — небольшое число более крупных яйцевидноовальных спорангиев (мегаспорангиев).

Рис. 144. Строение и размножение разноспорового папорот­ника Salvinia natans: 1. Общий вид Salvinia. 2. Часть растения: а — надводные листья; б — подводные листья; в — спорокарпии; 3. Поперечный разрез спорокар­пиев: г — микроспорокарпий с микроспорангиями; д — мегаспорокар­пий с мегаспорангиями. 4. Микроспорангий Salvinia, из которого выс­тавляются мужские заростки (микроспоры проросли внутри микроспо­рангия е): ж — первые деления прорастающей микроспоры; з — и — мужские заростки с антеридиями (з — сбоку, и — спереди); к — сперматозоид. 5. Мегаспорангий Salvinia. Женские заростки выстав­ляются из мегаспоры, заключенной в мегаспорангии; л — архегонии. 6. Зародыш, связанный еще с заростком (л): н — зародышевый листок (семядоля); о, п, р — следующие за ним листья

Снаружи спорокарпии одеты двойной оболочкой — индузием. В микроспорангиях развиваются 64 мелкие микроспоры. В зрелых мега­спорангиях находится одна крупная мегаспора.

На этой странице материал по темам:

Источник

Разноспоровые полиподиевые папоротники: конвергентность разноспоровости.

Голосеменные: общая характеристика и эволюция жизненного цикла.

Отдел голосеменных (или) в настоящее время насчитывает около 800 видов древесных и кустарниковых растений. Травянистые формы известны среди ископаемых голосеменных. Эти растения играют важнейшую роль в формировании лесных ландшафтов и накоплении биомассы и углерода, особенно в северных регионах земного шара. Эволюция: Голосеменные появились более 300 млн лет назад, почти на 100 млн. лет раньше первых покрытосеменных. Расцвет их приходится на значительный период, длившийся около 100–150 млн лет. Учитывая палеонтологические данные, в истории этих растений можно выделить 3 периода: 1) карбон – пермь: широко и повсеместно распространились семенные папоротники, на огромных территориях произрастали кордаитантовые растения, появились хвойные; 2) триас– юра: в этот период появились и исчезли кейтониевые и ряд ископаемых форм хвойных, широко были представлены беннетиттовые, гинкговые, цикадовые и чекановские; 3) меловой и третичный периоды: угасание гинкговых, цикадовых и чекановских, господство многих видов хвойных, особенно в Северном полушарии; к концу этого периода сложился близкий современному состав голосеменных. Предками голосеменных, вероятно, являлись древнейшие разноспоровые папоротники, которые уже в девонский период дали начало примитивным семенным папоротникам, полностью вымершим в начале мелового периода. Основные признаки и характеристика:

• Имеются незащищенные семяпочки (мегаспорангие), расположенне на мегаспорофиллах, в случае редукции мегаспорофиллов семяпочки кажутся расположенными на верхушке побега.
• Разноспоровые растения
• В цикле развития, как и у папоротникообразных преобладает спорофит (само растение)
• Исключительно древесные растения (деревья, кустарники, лианы)
• Промежуточная ступень между папоротниками и покрытосеменными
• Завязь имеет вид простой чешуи, на которой сидит одна или несколько семяпочек, иногда чешуя не развивается

В процессе развития зародыша семязачаток превращается в семя — основную единицу расселения семенных растений. У подавляющего большинства семенных растений это превращение семязачатка происходит на самом материнском растении. Но у саговниковых и у рода гинко семязачатки могут опадать еще до образования зародыша и даже до оплодотворения, и тогда оплодотворение и развитие зародыша часто происходит на земле. В еще большей степени это относится к таким вымершим группам голосеменных, как семенные папоротники и кордатовые. Совершенно очевидно, что семена гинко и саговниковых, а тем более семенных папоротников и некоторых других вымерших групп, представляют собой более раннюю стадию эволюции семени. Но тем не менее, будь то на материнском растении или на земле, зародыш рано или поздно формируется, и в обоих случаях семязачаток превращается в семя. Для примитивных семян, в том числе для семян саговниковых и гинкго, характерно также отсутствие периода покоя. Для большинства же семенных растений характерен более или менее длительный период покоя. Период покоя имеет большое биологическое значение, так как он дает возможность пережить неблагоприятное время года, а также способствует более далекому расселению. В семени уже содержится, причем в очень хорошей, надежной упаковке, зародыш — крошечный спорофит с корешком, почечкой и зародышевыми листьями (семядолями). Мужской гаметофит также претерпевает редукцию вплоть до полной потери вегетативных (проталлиальных) клеток у наиболее высокоорганизованных представителей. В пределах отдела хорошо прослеживается появление и совершенствование пыльцевой трубки, наиболее развитой у представителей порядка хвойных.

Источник

76 Отдел плауновидные. Морфологическая и биологическая характеристика, понятие о разноспоровых и равноспоровых плаунах, особенности их цикла развития.

В жизненном цикле спорофит (взрослое растение) преобладает над гаметофитом. Спорангии у плауновидных формируются на специализированных спороносных побегах — стробилах в виде колосков. Гаметофит небольших размеров, называется заростком, который отмирает сразу же, как только из него образуется новый спорофит (рис. 175). Для оплодотворения яйцеклетки необходима водная среда.

Чередование поколений в жизненном цикле плаунов (Lycopodium clavatum) (a — гаметофит; б — спорофит)

У плауновых обоеполые подземные или полуподземные заростки (гаметофиты) созревают в течение 1 — 15 лет. У растений отсутствует камбий.

Споры плауна используют в медицине для обсыпки пилюль и в качестве детской присыпки. В большом количестве они представляют собой светло-желтый порошок, бархатистый, жирный на ощупь. Этот порошок предотвращает склеивание пилюль. Таким порошком раньше в металлургической промышленности обсыпали формы при выплавке чугуна.

Цикл развития плауна булавовидного: А — спорофит; Б — гаметофит; 1 — ползучий побег с придаточными корнями; 2 — восходящие побеги; 3 — ножка спороносных колосков; 4 — листочки: восходящего побега (а) и ножки спороносныхколосков (б); 5 — спороносные колоски; 6 — споролистики: вид с брюшной (в) и спинной (г) сторон; 7 — спорангии; 8 — споры; 9 — прорастающая спора; 10 — архегоний; 11 — антеридий; 12 — оплодотворение; 13 — оплодотворенная яйцеклетка;14 — развитие нового спорофита на гаметофите

Цикл развития разноспоровых плаунов на примере селагинеллы плауновидной: А — спорофит; Б — мужской заросток — микрогаметофит; В — женский заросток — мегагаметофит; 1 — стробил; 2 — микроспорофилл с микроспорангием; 3 — мегаспо-рофилл с мегаспорангием; 4 — микроспора; 5 — мегаспора; 6 — архегоний; 7 — спермий; 8 — оплодотворение; 9 — зигота; 10 — развитие нового спорофита

77 Отдел хвощевидные. Морфологическая и биологическая характеристика. Цикл развития хвоща полевого.

В жизненном цикле спорофит преобладает над гаметофитом. Хвощи — сильно разветвленные корневищные растения, в узлах которых иногда развиваются богатые крахмалом клубеньки. От узлов корневища отходят многочисленные придаточные корни

Чередование поколений в жизненном цикле хвощей (Equisetum arvense): а – гаметофит (заросток); б – спорофит; в – спорангофор; г – спорангии; д – щиток спорангиофора; е – элатеры; ж – клубеньки

78 Отдел папоротниковидные, деление на классы, морфологическая и биологическая характеристика. Цикл развития щитовника мужского

Папоротникообразные в отличие от хвощевидных имеют крупные листья — вайи

В жизненном цикле преобладает спорофит, представляющий собой взрослое многолетнее растение папоротникообразных.

Для классификации папоротников имеет значение строение волосков или чешуи, которые покрывают стебель и молодые (реже взрослые) листья. Проводящая система стебля представляет собой различные формы сифоностелы. При одном типе сифоностелы флоэма окружает ксилему только снаружи, при другом — с обеих сторон. У некоторой части папоротников сифоностела представляет собой сплошной цилиндр

проводящей ткани, но чаще проводящая система образована центроксилемными проводящими пучками.

79 Отдел сосновые (голосеменные). Биология размножения на примере сосны обыкновенной. Семейство сосновые и его характеристика.

В семейство сосновых входят четыре наиболее крупных рода — пихта, сосна, ель, лиственница, насчитывающие по нескольку десятков, а то и сотню (сосна) видов.

Сосновые — вечнозеленые или реже листопадные растения, иногда стелющиеся кустарники.

80 Общая характеристика отдела сосновые, деление на классы. Важнейшие представители отдельных классов, их морфологические особенности, представители.

Строение. Спорофиты — преимущественно деревья, реже одревесневающие лианы или кустарники. Травянистых форм нет. Ветвление боковое, нарастание побегов моноподиальиое. Стебель имеет вторичное утолщение. Сосудов у большинства видов нет, древесина состоит из трахеид. Листья у одних видов крупные, рассеченные, похожие на листья папоротниковидных; у других — мелкие, цельные, чешуевидные или игольчатые (хвоя). Голосеменные, за небольшим исключением, — вечнозеленые растения. Корни — главный и боковые — с микоризой. Один из наиболее важных признаков — наличие семязачатков (семяпочек). Семязачаток представляет собой мегаспорангии, окруженный особым защитным покровом — интегументом. Семязачатки расположены открыто на мегаспорофиллах или аналогичных структурах, из них после оплодотворения образуются семена. Образование семени определило громадные преимущества голосеменных перед споровыми и позволило им занять господствующее положение на суше. Спорообразование начинается примерно на 30 — 40-м году жизни. На одном и том же растении образуются шишки двух видов, резко различающиеся между собой: мужские, расположенные группами, и женские — одиночные. Классификация. Чаще всего голосеменные подразделяют на три класса: Саговниковые, Хвойные и Гнетовые.

Источник