Место образования спор у плауна

Место образования спор у мхов,папоротников,покрытосеменных растений

Экономь время и не смотри рекламу со Знаниями Плюс

Экономь время и не смотри рекламу со Знаниями Плюс

Подключи Знания Плюс для доступа ко всем ответам. Быстро, без рекламы и перерывов!

Не упусти важного — подключи Знания Плюс, чтобы увидеть ответ прямо сейчас

Посмотри видео для доступа к ответу

О нет!
Просмотры ответов закончились

Подключи Знания Плюс для доступа ко всем ответам. Быстро, без рекламы и перерывов!

Не упусти важного — подключи Знания Плюс, чтобы увидеть ответ прямо сейчас

Конспект урока биологии в 5 классе «Плауны, хвощи и папоротники»

Автор: Москвитина Марина Анатольевна, у читель биологии и химии МБОУ СОШ № 3 г. Братска Иркутской области

Конспект урока биологии в 5 классе «Плауны, хвощи и папоротники»

  1. Образовательные: познакомить учащихся с представителями споровых растений.
  2. Воспитательные: способствовать формированию научного мировоззрения, умения работать в парах, культуры учебного труда.
  3. Развивающие:

способствовать развитию общеучебных умений:

  • учебно-интеллектуальных (анализировать факты, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы)
  • учебно-информационных (умение работать с текстом или другими источниками информации),
  • учебно-организационных (умение выбирать способы действий, осуществлять самоконтроль и самооценку),
  • учебно-коммуникативных (умение отвечать на вопросы, рассуждать, слушать и слышать, уважать мнение собеседника)

Тип урока: усвоения новых знаний.

Методы обучения: практические, репродуктивные, словесные, наглядные.

Приемы деятельности учителя: организация поисковой деятельности в парах, представление презентации.

Деятельность учащихся: выполняют исследовательскую работу, демонстрируют знания, производят обсуждения, работают с различной информацией.

Оборудование: презентация «Споровые растения», тексты для работы в парах, инструктивные карты для выполнения лабораторных работ, компьютер, мультимедийный проектор, лупы, тексты о плауновидных и хвощевидных, учебник, тетрадь.

Ход урока

  1. Орг. момент. Здравствуйте. Мы начинаем наш очередной урок биологии, очередное путешествие в мир растений.

Введение темы урока.

Лесная трава — резная листва,

Не хвалится ветками,

Но гордится предками

С кронами дремучими (папоротник)

На маленькую ёлочку

Он так друзья похож

Хрупкий и колючий,

Что это за растения? Вы их где-нибудь встречали? (беседа)

Попробуйте сформулировать тему урока. (Папоротники, хвощи и плауны)

  • Вы что-то знаете об этих растениях?
  • Вы их встречали в природе?
  • Что еще не знаете? (строение, размножение, разновидности, использование человеком).

Рассказ учителя; «С древних времен наш народ хранит память о древнем языческом празднике славян – Дне Ивана Купалы. В этот день принято водить хороводы, прыгать через костер и искать волшебный цветок папоротника. По поверью в темную ночь, в канун праздника, цветет папоротник. Расцветает он будто бы ровно в полночь. Тому, кому посчастливится увидеть и завладеть цветком папоротника откроются любые клады, где бы они не были спрятаны. Волшебный папоротника цветок. Из года в год славяне отыскать хотели. В ночь на Иванов день он по приданию цветет, но до сих пор никому не удалось его найти.»

Беседа. О каком растении идет речь? (папоротник)

В сказке, говорят ложь, да в ней намек, добру молодцу урок. Где же здесь истина? Давайте запишем тему урока в тетрадь.

-Что мы с вами должны сделать, что бы распознать правду в сказке и найти ложь? (слушать учителя, выполнять задания, читать учебник…)

-Какую цель вы поставите перед собой на этот урок? Это будет наша гипотеза, как при любом исследовании. (Изучить строение папоротников, хвощей и плаунов, что бы выяснить истину)?

-Как вы думаете, сможем ли мы на уроке изучить все существующие споровые растения? (нет), поэтому ограничимся какими? (папоротников, хвощей и плаунов).

ЗАПИСЬ ТЕМЫ В ТЕТРАДЬ.

  1. Изучение нового материала.

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

Итак, приступаем. Сегодня мы знакомимся со строением высших споровых растений. Высшими они являются потому, что тело уже не таллом, а имеет все органы, свойственные растениям. Какие это органы и как устроены данные растения, вы изучите в ходе выполнения лабораторной работы. Давайте откроем учебник на стр 115 (выполнение работы по рядам)

Лабораторная работа “Строение папоротника”

Цель: изучить строение папоротника .

Оборудование: гербарные образцы папоротника мужского и хвоща полевого, спороносные колоски хвоща полевого, препаровальная игла.

Задание

  1. Рассмотрите папоротник. Найдите корневище с отходящими от него корнями. Рассмотрите лист. Отметьте его особенности.
  2. На нижней поверхности листа папоротника рассмотрите бурые бугорки, в них находятся спорангии со спорами.
  3. Сделайте схематический рисунок в тетради. Обозначьте все части папоротника

Лабораторная работа “Строение хвоща”

Цель: изучить строение папоротника и хвоща.

Оборудование: гербарные образцы хвоща полевого, спороносные колоски хвоща полевого.

Задание

  1. Рассмотрите внешнее строение весеннего побега хвоща полевого. Найдите корневище. Стебель и пленчатые листья, прижатые к стеблю. На верхушке побега рассмотрите спороносный колосок. На его оси расположены спороносные листья, состоящие из ножки и многогранной пластинки. На нижней части пластинки находятся спорангии. Аккуратно отделите спороносный лист и рассмотрите его.
  2. Рассмотрите летний побег хвоща полевого. Найдите корневище, стебель и боковые побеги. Рассмотрите мутовки листьев, которые расположены на боковых побегах.
  3. Выполните схематический рисунок в тетради, сделайте обозначения.

Лабораторная работа «Строение плауна»

Цель работы: изучить строение плауна.

Материалы и оборудование: лупа, гербарные или живые экземпляры плауна.

  1. Рассмотрите гербарные или живые экземпляры плауна. Найдите стебель, корень, листья, спороносный колосок, спорангии. Зарисуйте.
  2. Как располагаются листья у плауна и в чем различия в строении плаунов и мохообразных
  3. Выполните схематический рисунок в тетради, сделайте обозначения.

На столах рисунки, на них указывают органы растений, подписывают. Делают вывод о строении изученного растения).

Обсуждение полученного результата. Каждая группа (ряд) рассказывает о проведенном исследовании и делают выводы. После того как все группы высказались, учитель задает вопрос: Что же общего и почему эти растения изучают вместе? (есть стебель, корни, листья, размножаются спорами и половым путем, чередуется поколение).

Отмечаем части тела на рисунках в инструктивных картах урока.

Физ.пауза.

О чем уже узнали? (о строении)

Что еще предстоит узнать? (размножение и значение высших споровых).

Учитель. Современные папоротниковидные совершенно не такие, какими были раньше.

Изучив текст, вы можете рассказать о древних папоротникообразных, их особенностях и применении в наши дни. (дети изучают тексты на столах и дают ответы)

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

Размеры папоротников разнообразны: от нескольких миллиметров до 20 м высотой. Сильно рассечённые листья папоротников называются вайями. У некоторых папоротников вайи цельные. У большинства папоротников, растущих в умеренном климате, под землёй параллельно поверхности почвы расположены корневища (подземные побеги). Вайи растут прямо от корневищ.

Если летом посмотреть на нижнюю сторону вайи папоротника, то можно увидеть маленькие бурые бугорки. Это группы спорангиев (от греческих слов «спора» и «ангейон» — сосуд), в которых созревают споры. Строение спорангиев можно рассмотреть только под микроскопом .

Применение: Для лечения разнообразных недугов применяют не только корни, но и надземные части растения. Высокое содержание алкалоидов и различного рода кислот в корневищах делает их весьма эффективным средством для снятия болевых ощущений в области желудочно-кишечного тракта. Отвар травы показан при комплексной терапии кашля и различных болевых ощущений в суставах. Порошок из корней обладает сильнейшими противоглистными свойствами, благодаря которым используется не только в борьбе с паразитами, но и снимает застойные явления в селезенке и в кишечнике.

В настоящее время хвощи представлены многолетними травянистыми растениями с хорошо развитым корневищем с придаточными корнями. Надземная часть стебля достигает 0,5-1 м и более.

Читайте так же:  Заявление от потерпевшего о возбуждении уголовного дела образец

Характерно особое строение побегов, состоящих из члеников (междоузлий) и узлов с мутовчато расположенными листьями. Листья – сильно измененные боковые веточки.

Другая особенность хвощей – накопление кремнезема в стенках клеток всего растения, играющего механическую и защитную роль. Подземный стебель (корневище) располагается на разной глубине. Бывают горизонтальные и вертикальные корневища. Горизонтальные корневища толще, с более длинными междоузлиями, чем у вертикальных. На корневищах образуются клубни – утолщенное и видоизмененное междоузлие ветви. Клетки клубней очень крупные и заполнены крахмальными зернами.

Функцию фотосинтеза несет более или менее разветвленный зеленый стебель.

Весной на корневищах вырастают побеги, на которых располагаются спороносные колоски. Колоски содержат спорангии, в которых путем митоза формируются гаплоидные споры. После раскрытия спорангия споры высыпаются и разносятся ветром. Из спор развиваются гаметофиты (заростки) в виде пластинок диаметром от нескольких мм до 3 см. На нижней стороне гаметофита возникают бесцветные ризоиды длиной до 1 см, с помощью которых он прикрепляется к почве и всасывает воду с растворенными в ней минеральными солями. У хвощей имеются три типа гаметофитов: мужские, женские и обоеполые, при этом женские гаметофиты крупнее мужских

Оплодотворение у хвощей осуществляется в присутствии капельно-жидкой влаги на поверхности гаметофита. Зигота прорастает в спорофит.

Почти все они злостные

трудноискоренимые сорняки. Осенью и зимой служат кормом для оленей и кабанов. Молодые вегетативные побеги хвоща полевого применяют в медицине как мочегонное средство, но в целом значение хвощей невелико.

Это древние растения, существующие на Земле очень давно, почти четыреста миллионов лет, с девонского периода палеозойской эры. Эпоха господства плауновидных в растительном мире давно позади. Крупные древовидные плауны исчезли с лица нашей планеты сотни миллионов лет назад. А вот многие их травоядные родственники уцелели, пережив и эпоху господства голосеменных, и неплохо уживаясь в современных природных комплексов, где главная роль принадлежит цветковым.

Плауны ядовиты, причем яды, в них содержащиеся, достаточно серьезны, чтобы с ними шутить. Безусловно, обладают они и лечебными свойствами. Только применение ликоподия (спорового порошка) возможно без соблюдения этого условия – для лечения опрелостей у детей, а также пролежней, обморожений. Вот только ликоподия в лесу стало маловато. Плаунов объединяет еще одна «общая черта» — прожив на Земле сотни миллионов лет, они под воздействием деятельности человека стали растениями исчезающими. И если человек не озаботится судьбой этих растений, они вскоре могут стать «ископаемыми», как дальний их родственник лепидодендрон. Споры плауна булавовидного, называемые ликоподием, применяют в качестве лекарственного сырья с теми же целями, что и у плауна годичного (Lycopodium annotinum). Собирают пожелтевшие колоски, осторожно срезая и не повреждая при этом корневой системы. Сушат колоски на воздухе, на бумаге или плотной ткани, затем споры отряхивают и отсеивают. Тепловая сушка не допускается. У плаунов (как, впрочем, у мхов, папоротников, хвощей) в жизненном цикле происходит чередование двух поколений, полового и бесполого. Подчеркну, что это самостоятельные, очень не похожие друг на друга, но все же стадии жизни одного и того же растения.

То растение, которое мы видим в лесу (и на фото) – это спорофит (бесполое поколение). И размножается спорофит плауна булавовидного бесполым путем – спорами, мельчайшими пылинками без малейшего запаса питательных веществ. Размножение это очень ненадежно. Ведь из десятков тысяч спор попадет в благоприятные условия, прорастет и выживет, возможно, одна. И лишь огромное количество спор все же позволяет достичь результата.

Трава находит применение только в народной медицине — измельчённой в порошок ею присыпают раны, а настой из неё пьют при заболеваниях мочевого пузыря, печени, дыхательных путей, недержании мочи, болях в желудке, воспалительных процессах желудочно-кишечного тракта. В западноевропейских странах часто используют споры плауна и траву при атонии и камнях мочевого пузыря, заболеваниях печени, геморрое, диспепсиях.

Большое значение споры плауна имеют в металлургии, где их используют для обсыпки форм при фасонном литье.

Быстро внесённые в пламя, споры плауна сгорают со вспышкой, поэтому иногда их применяют в театральном деле, а также при изготовлении бенгальских огней.

Учитель. Почему все растения о которых мы говорили, обитают во влажных местах? (вода нужна для размножения)

  • Вы обнаружили цветки у какого-либо растения при изучении строения? (нет).
  • Итак, где в сказке биологическая ошибка? ( про цветок папоротника)

Какую цель вы ставили перед собой на сегодняшнем уроке?

  • Вы достигли этой цели?
  • Что нового вы узнали на уроке?
  • Какие источники вы использовали для получения информации?

Задания на дом:

На основании изучения материала параграфа и дополнительного текста составьте сообщение «Многообразие высших споровых растений и их значение в природе и жизни человека

Иллюстрации к уроку биологии в 5 кл. «Плауны, хвощи и папоротники»

» data-medium-file=»https://i1.wp.com/posidpo.ru/wp-content/uploads/2017/11/paporotnik4.jpg?fit=300%2C225&ssl=1″ data-large-file=»https://i1.wp.com/posidpo.ru/wp-content/uploads/2017/11/paporotnik4.jpg?fit=800%2C600&ssl=1″ class=»alignright size-full wp-image-23190″ src=»https://i1.wp.com/posidpo.ru/wp-content/uploads/2017/11/paporotnik4.jpg?resize=800%2C600&ssl=1″ alt=»Конспект урока биологии в 5 классе «Плауны, хвощи и папоротники»»width=»800″ height=»600″ srcset=»https://i1.wp.com/posidpo.ru/wp-content/uploads/2017/11/paporotnik4.jpg?w=800&ssl=1 800w, https://i1.wp.com/posidpo.ru/wp-content/uploads/2017/11/paporotnik4.jpg?resize=300%2C225&ssl=1 300w, https://i1.wp.com/posidpo.ru/wp-content/uploads/2017/11/paporotnik4.jpg?resize=768%2C576&ssl=1 768w» sizes=»(max-width: 800px) 100vw, 800px» data-recalc-dims=»1″ />

Место образования спор у плауна

Часть вторая. РАЗНООБРАЗИЕ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ

Раздел IV. НАД ЦАРСТВО ЯДЕРНЫЕ ОРГАНИЗМЫ

СИСТЕМАТИКА ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ

I. Высшие споровые растения (архегониальные)

ТЕМА. Мхи и папоротникообразные

Зеленые мхи. Строение и размножение кукушкина льна. Мох сфагнум, особенности его строения. Образование торфа, его значение. Папоротник. Строение и размножение. Хвощ. Плаун.

Общие указания . Тело высших растений дифференцировано на ткани и органы, которые появились у них как одно из приспособлений к жизни на суше. Спорангии и гаметангии у них многоклеточные. Систематическое положение всех отделов высших растений отражает последовательность их появления на Земле и усложнение строения тела, связанное с изменениями условий жизни в процессе исторического развития органического мира (см. рис. 15, 16).

Рис. 16. Редукция гаметофита и преобладание спорофита в цикле развития растений в процессе эволюции:

А — зеленые водоросли, Б — мхи, В — папоротники, Г — голосеменные, Д — покрытосеменные

Важный момент в изучении высших растений — понимание цикла развития, который заключается в прохождении каждой особью в ее онтогенезе половой и бесполой фаз (поколений). Половое поколение — заросток, или гаметофит, — образуется из спор, имеет гаплоидный набор хромосом. Оно выполняет функцию образования гамет в специальных органах полового размножения — архегониях и антеридиях. Яйцеклетки развиваются в архегониях, сперматозоиды — в антеридиях. Следовательно, само название поколения «гаметофит» и обозначает растение, образующее гаметы. Бесполое поколение — спорофит формируется из зиготы, несет диплоидный набор хромосом. Оно выполняет функцию образования спор в специальных органах — спорангиях. Ткань спорангиев также имеет диплоидный набор хромосом.

Она делится путем мейоза (как и в животном организме при образовании половых клеток в зоне созревания), в результате чего развиваются гаплоидные клетки — споры. Здесь название поколения «спорофит» и означает растение, образующее споры. У мхов преобладает гаметофит (половое поколение), у папоротников, хвощей, плаунов — спорофит (бесполое поколение).

• Повторить учебный материал.

• Ответить на вопросы для самоконтроля.

• Выполнить контрольную работу № 27.

• Проанализировать таблицы 63, 64.

• Проанализировать схему 36, рисунок 17.

Рис. 17. Цикл развития папоротника:

1 — заросток (гаметофит), 2 — архегоний, 3 — антеридий, 4 — зигота (образуется внутри архегония), 5 — развивающийся на заростке молодой спорофит,

6 — спорофит, 7 — сорусы на обратной стороне листа (вайи), 8 — спорангий, 9 — споры, 10 — прорастание споры

Вопросы для самоконтроля

• Какие признаки характерны для высших растений?

• Какие отделы растений относят к высшим растениям?

• Чем отличается цикл развития растения от цикла развития животного?

• Какое поколение называют бесполым и почему?

• Какое поколение называют половым и почему?

• Из чего развивается спорофит и какой он имеет набор хромосом?

• Что развивается из спор?

• Какую функцию выполняет заросток?

• Какой из факторов окружающей среды является главным для размножения мхов?

Читайте так же:  Как узнать если долги при вступлении в наследство

• Чем представлен у мхов гаметофит и чем — спорофит?

• В чем отличие цикла развития мхов от цикла развития других высших растений?

• В чем преимущество диплоидного растения по сравнению с гаплоидным?

• Почему мхи представляют собой тупиковую ветвь эволюции?

• Чем отличается сфагновый мох от кукушкина льна?

• Какие растения можно считать более достоверными предками папоротникообразных?

• В какой геологической эре и в каких периодах появились и господствовали папоротникообразные?

• При каких условиях древние папоротникообразные могли законсервироваться в виде каменного угля?

• Где развиваются споры у папоротника, хвоща, плауна?

• Что развивается из спор у папоротника, хвоща, плауна?

• Какова функция заростков у высших споровых растений?

• Что является заростком у мха, папоротника, хвоща, плауна?

• Чем различаются заросток и предросток?

• Какова роль различных представителей высших растений в природе и хозяйстве?

Контрольная работа № 27

1. Каково строение тела высших растений (одноклеточное, слоевище, колониальное, листостебельное)?

2. Чем отличается листостебельное тело от слоевища (наличие тканей, отсутствие тканей, наличие органов, отсутствие органов)?

3. Каков способ питания высших споровых растений (фототрофный, хемотрофный, сапротрофный, паразитический)?

4. Какие органеллы характерны для клеток высших растений (ядро, цитоплазма, хроматофор, хлоропласты, митохондрии)?

5. Что развивается из спор у высших споровых растений (гаметофит, спорофит)?

6. Что развивается из зиготы у высших споровых растений (половое поколение с гаметангиями, бесполое поколение со спорангиями)?

7. Где находятся половое и бесполое поколение у мхов (на одном растении, на разных растениях)?

8. Из чего вырастает растение мха (из споры, из зиготы)?

9. Из чего вырастает коробочка у мха (из споры, из зиготы)?

10. Почему процесс образования торфа связан со сфагновым мхом (мох поселяется на болоте, задерживает влагу, не гниет в толще отложений)?

11. Где расположены спорангии: у папоротника (лист, колосок); у хвоща (лист, колосок); у плауна (лист, колосок)?

12. Что служит ограничивающим фактором в цикле развития споровых растений (воздух, вода, температура)?

13. Споры какого из названных растений применяют в металлургии, пиротехнике, медицине (папоротник, мох, плаун, хвощ)?

Схема 36. Цикл развития спорового растения

Экология высших споровых растений

Это первые наземные растения, обитающие во влажных, часто под пологом леса местах, или на болотах, или на полях с кислыми почвами. Господствовавшие в палеозое древовидные папоротники, хвощи и плауны в наше время представлены травами, за исключением тропических древовидных папоротников. Мхи же за этот период изменились мало, так как они занимают только свойственные им влажные места обитания. Этим растениям для размножения необходима вода, поскольку их гаметы — сперматозоиды — переносятся к яйцеклеткам только в капельножидкой среде, а заростки могут расти только на влажной почве. Жизнь в трудных условиях суши вела отбор на такие приспособительные признаки, как формирование вегетативных органов (корень, стебель, лист), органов размножения (архегонии, антеридии, спорангии), а также тканей. В цепях питания прошлых геологических эпох высшие споровые растения занимали ведущее место: они служили пищей для травоядных земноводных, пресмыкающихся. В настоящее время их роль как кормовых растений заметно уменьшилась, но значение в природе осталось: они удерживают воду в почве, создают условия для сохранения и прорастания семян голосеменных и покрытосеменных растений, являются средой обитания для животных. В хозяйстве человека велика роль древних древовидных форм, давших залежи каменного угля, который, как и торф, служит не только топливом, но и ценным химическим сырьем. Среди этой группы растений лишь хвощ полевой является трудноискоренимым сорняком полей с повышенной кислотностью почв. Высшие споровые — живые ископаемые, дошедшие до наших дней, поэтому их надо беречь и охранять. В Красную книгу занесено 22 вида мхов, 10 — папоротников и 4 — плаунов.

Таблица 63. Сравнительная характеристика отделов высших споровых растений

Место образования спор у плауна

При половом размножении постоянно создаются новые комбинации генов, что увеличивает генетическое разнообразие потомства и, соответственно, шансы приспособиться к меняющимся условиям среды. Создание новых комбинаций генов происходит в процессе мейоза. Мейоз имеет место в ходе образования гаплоидных клеток — спор или гамет. При этом хромосомы, доставшиеся организму от матери и отца, перестают существовать как целое — в результате кроссинговера образуются новые варианты хромосом, скомбинированные из отцовских и материнских. Таким образом, хромосомы детей, как правило, не идентичны хромосомам родителей — они содержат другие комбинации аллелей (вариантов генов).

В ходе мейоза происходит редукция хромосомного набора — образование из диплоидной клетки 4 гаплоидных клеток (n), у которых каждая хромосома представлена уже не парой гомологов, а 1 хромосомой. У человека путем мейоза образуются половые клетки (гаметы), каждая из них несет 23 хромосомы.

Диплоидность клеток в жизненном цикле восстанавливается при оплодотворении — слиянии гамет. При этом объединяются два разных хромосомных набора из двух разных геномов (генома матери и генома отца).

У других организмов соотношение диплоидной и гаплоидной фаз цикла может быть разным. Разные организмы демонстрируют большое разнообразие жизненных циклов, однако во всех них можно выделить диплоидную фазу, или диплофазу — от оплодотворения до мейоза — и гаплоидную фазу, или гаплофазу — от мейоза до следующего оплодотворения.

Например, у животных (слева) гаплоидны только гаметы, у растений (посередине) есть диплоидное поколение (спорофит) и гаплоидное поколение (гаметофит), а у многих одноклеточных преобладает гаплоидная фаза, а зигота после оплодотворения делится мейозом, в результате чего снова получаются гаплоидные клетки.

Соотношение гаплоидной и диплоидной стадии в жизненном цикле разных организмов может быть разным. Как мы уже видели, у животных единственной стадией является диплоидная, а гаплоидны только гаметы. У некоторых организмов, наоборот, единственной стадией является гаплоидная, а диплоидна только зигота, которая сразу после полового процесса вступает в мейоз. Такую ситуацию мы можем наблюдать, например, у хламидомонады. У большинства растений обе фазы представлены. У мхов привычные нам зеленые растения являются гаплоидными. На них формируются органы полового размножения: антеридии, в которых образуются сперматозоиды, и архегонии, в каждом из которых имеется одна яйцеклетка. Образующиеся гаметы после оплодотворения дают диплоидную стадию, которая развивается непосредственно на гаплоидной. Она представляет собой тонкую длинную нить с расширением на конце. Она коричневого цвета, т. к. не содержит хлорофилла, неспособна к фотосинтезу и живет за счет гаплоидной части растения. Внутри расширения, называемого коробочкой, множество клеток делится мейозом, образуя гаплоидные споры. Споры дают начало зеленым гаплоидным растениям. Таким образом, основной стадией у мхов является гаплоидная.

Основная жизненная стадия у папоротникообразных — диплоидная. На листьях папоротников или в специальных структурах у хвощей и плаунов образуются спорангии, в которых в результате мейоза формируются мелкие одноклеточные споры. Разлетаясь и попадая в подходящие условия, они дают начало гаплоидной стадии — заростку. На заростках образуются антеридии и архегонии, формируются гаметы, происходит оплодотворение, и из зиготы развивается диплоидное растение. У семенных растений самостоятельной гаплоидной стадии не существует, она представлена группами клеток, развивающихся в специальных органах диплоидных родительских организмов. Некоторое время отдельно существует только мужской гаметофит в виде пыльцевого зерна, но в нем в это время не происходит заметных процессов жизнедеятельности. После оплодотворения из зиготы новый диплоидный организм первые этапы развития также проходит внутри материнского организма.

Систематическое положение

Высшие споровые растения

Отдел: моховидные, или настоящие мхи

Класс: листостебельные, или настоящие, мхи

Класс: сфагновые мхи

Отдел: печеночные мхи

Отдел: антоцеротовые мхи

Бриология — наука о моховидных.

Основная характеристика отдела Моховидные

  1. Небольшие размеры.
  2. Влажные местообитания.
  3. Отсутствие корней, есть ризоиды.
  4. Отсутствие проводящей ткани.
  5. Для полового размножения необходимо присутствие капельножидкой влаги для передвижения сперматозоидов.
  6. В жизненном цикле чередование поколений с преобладанием гаплоидного гаметофита (!).

Отдел Моховидные

КЛАСС ЛИСТОСТЕБЕЛЬНЫЕ МХИ

Кукушкин лен (Рис. 1)

Широко распространен во влажных лесах умеренной зоны. Его коричневатый стебель, достигающий в длину 30 см, содержит мертвые вытянутые клетки, выполняющие функцию проведения и накопления воды. Простые листочки состоят из нескольких слоев зеленых клеток и не имеют жилок. В нижней части стебля молодого мха образуются одноклеточные выросты — ризоиды, выполняющие функцию поглощения воды и минеральных солей. Обычно кукушкин лен растет в виде куртин, в которых содержится несколько сотен особей. Зеленые растения мха — это гаплоидная стадия, или гаметофит. Мох кукушкин лен — раздельнополое, или двудомное, растение. На верхушке одних растений формируются женские органы, называемые архегониями (рис. 2).

Читайте так же:  Договор о расторжении аренды жилого помещения образец

Каждый архегоний содержит одну яйцеклетку. На мужских растениях развиваются антеридии — органы, представляющие собой мешочки, в которых образуются сперматозоиды. Так как растение гаплоидное, образование гамет не требует мейоза. Для оплодотворения мху нужна вода, по которой сперматозоиды могли бы переплыть на женское растение и проникнуть в архегоний. Для этого бывает достаточно дождя или обильной росы, капли которой лягут на верхушки растений. После оплодотворения из образовавшейся зиготы развивается диплоидный спорофит. Он растет на гаплоидном зеленом растении и использует образованные им вещества. Сам он не содержит хлорофилла и не фотосинтезирует. Он имеет вид длинной коричневой нити, называемой ножкой. Одним концом она прикреплена к верхушке гаметофита, а на другом образуется расширение, являющееся спорангием. В этом расширении формируются материнские клетки спор, которые делятся мейозом, образуя множество одноклеточных спор. Зрелый спорангий состоит из коробочки и крышечки. Крышечка отрывается, и споры высыпаются и разносятся ветром на большие расстояния. Из спор, попавших во влажное освещенное место, вырастает тонкая ветвящаяся нить (протонема). На ее концах формируются почки, дающие начало новым гаплоидным растениям.

КЛАСС СФАГНОВЫЕ МХИ

Мох Сфагнум

Важной группой мхов являются сфагновые мхи (рис. 3). Они широко распространены и образуют так называемые сфагновые, или верховые, болота. Верхушки сфагнума имеют светло-зеленые листочки. По мере роста мха нижняя его часть оказывается под толщей более молодых листочков, отмирает и начинает разлагаться. Ткани мха содержат карболовую кислоту, которая имеет мощное бактерицидное действие. Разложение мха происходит без доступа воздуха и в условиях почти полного отсутствия микроорганизмов. Мох практически не гниет и превращается в торф. Торф, как губка, удерживает влагу, происходит заболачивание лесов.

Сфагнум не имеет ризоидов. Он впитывает воду всей своей поверхностью. Мелкие светло-зеленые листья, покрывающие стебель и ветви, состоят из клеток двух хорошо различимых под микроскопом типов. Узкие зеленые фотосинтезирующие клетки образуют сетчатую структуру, в которой происходит движение органических веществ. Между ними находятся крупные прозрачные мертвые клетки, от которых остались только оболочки (рис. 4). Эти клетки служат резервуаром для воды. Через поры в их клеточных стенках происходит пополнение запасов воды из окружающего воздуха.

Сфагнум — однодомное растение. Архегонии (женские органы полового размножения) и антеридии (мужские органы полового размножения) располагаются на одном растении. Сперматозоиды (n) по каплям воды достигают яйцеклеток (n), происходит оплодотворение. Образуется зигота (2n), из которой вырастает спорангий. Там происходит мейоз и образуются гаплоидные (n) споры, дающие начала тонкой нити-предростку — протонеме (n). На ней образуется почка, прорастающая в новый гаметофит (n).

ОТРЯД ПЕЧЕНОЧНЫЕ МХИ

Небольшие нежные растения, тело которых представлено чаще всего слоевищем в виде пластинки неправильной формы. У некоторых слоевище несет чешуйки, соответствующие листьям. Есть многочисленные ризоиды. Протонема развита слабо.

Размножение половое (подобно другим мхам) и бесполое (с помощью особых почек).

Распространенный представитель печеночных мхов — маршанция (рис. 5).

ОТРЯД АНТОЦЕРОТОВЫЕ МХИ (РИС. 6)

Распространены большей частью в тропиках.

Спорофиты (спорогонии) рогообразной формы.

В основании ножки спорангия находится меристема, поэтому ножка постоянно растет. Образование и созревание спор происходит продолжительное время.

Большинство однодомны. Перекрестное опыление (женские и мужские гаметофиты созревают в разное время).

  1. Образование торфа.
  2. Водный запас экосистем.
  3. Виды, образующие экосистемы.
  4. Содержат антибиотики.

Систематическое положение

Высшие споровые растения

Общая характеристика Папоротникообразных

  1. Возникли в девоне. Биологического расцвета достигли в карбоне, став основной лесообразующей группой. Остатки лесов образовали обширные залежи каменного угля.
  2. Наибольшее количество видов в тропической зоне.
  3. Предпочитают влажные местообитания, т. к. мужские гаметы подвижны, и влага нужна для передвижения сперматозоида к яйцеклетке.
  4. Есть ткани и органы.
  5. В жизненном цикле преобладает диплоидный спорофит.
  6. Размножение половое и бесполое (спорообразование).
  7. Органы полового размножения многоклеточные.

Отдел Папоротниковидные

В настоящее время отдел насчитывает примерно 12 000 видов.

Жизненные формы: травы, деревья (рис. 1) и лианы (несколько тропических видов). Есть водные формы (сальвиния плавающая (рис. 2)).

Листья папоротников — вайи — цельные или сложно расчлененные с хорошо развитой проводящей системой. Развитие листа происходит из «улитки» (рис. 3).

Листья могут быть дифференцированы на стерильные и фертильные (ужовник (рис. 4)), или выполнять одновременно обе функции (большинство папоротников (рис. 5)). У страусника фертильные листья не фотосинтезируют (рис. 6).

Рис. 3 Рис. 4 Рис. 5

Большинство папоротников имеют подземное корневище и хорошо развитые придаточные корни (рис. 7).

Жизненный цикл папоротников включает чередование гаплоидного гаметофита и диплоидного спорофита с преобладанием спорофита. В жизненном цикле происходит чередование полового и бесполого размножения (рис. 8).

При бесполом размножении на нижней стороне листа образуются парные выросты —сорусы (рис. 9). Сорус представляет собой ножку и покрывальце, закрывающее снизу шаровидные спорангии (рис. 10), отходящие от основания ножки. В спорангиях формируются материнские клетки спор, которые делятся мейозом с образованием гаплоидных клеток, становящихся спорами. В сухую погоду края покрывальца отгибаются, а оболочка спорангия лопается из-за неравномерного утолщения стенок образующих ее клеток.

Из спор, попавших во влажное освещенное место, развивается гаплоидный гаметофит папоротника — заросток — в виде сердцевидной пластинки с многочисленными ризоидами. На его нижней стороне образуются антеридии со сперматозоидами и архегонии с яйцеклетками. Так же как и мхам, папоротникам для оплодотворения нужна вода. По ней многожгутиковые сперматозоиды папоротника плывут к архегониям. Там сперматозоиды сливаются с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу. Из нее вырастает новое диплоидное растение.

В лесах умеренной зоны наиболее часто встречаются щитовник мужской, кочедыжник женский, орляк.

Отдел плауновидные

  1. Побег стелющийся, дихотомически ветвящийся.
  2. Листочки (филлоиды) мелкие простые с одной центральной жилкой.
  3. Размножение половое и бесполое (спорообразование).
  4. В жизненном цикле преобладает диплоидный спорофит.

Представителем плаунов, часто встречающихся в нашей стране, является плаун булавовидный (рис. 11).

В жизненном цикле плаунов, как и всех папоротникообразных, происходит чередование полового и бесполого размножения (рис. 12). На концах побегов плауна образуются прямостоячие спороносные колоскистробилы. Спороносные колоски покрыты видоизмененными чешуевидными листочками — спорофиллами — на которых образуются спорангии. В спорангиях в результате мейоза образуются гаплоидные споры. Созревшие споры высыпаются, и из них развивается гаплоидный заросток. У многих видов плаунов заросток развивается под землей в течение нескольких лет, питаясь гетеротрофно, в основном за счет симбиоза с грибом. На зрелом гаметофите образуются архегонии с яйцеклетками и антеридии со сперматозоидами. После оплодотворения из зиготы развивается диплоидный спорофит, который питается за счет гаметофита, пока не достигнет поверхности земли, где он начинает фотосинтезировать.

Отдел хвощевидные

Древняя группа сосудистых растений, представленная в настоящее время примерно 30 видами.

Стебли полые, состоящие из отдельных члеников и выполняющие функцию фотосинтеза (рис. 13). Для увеличения прочности под эпидермой проходят пучки волокон склеренхимы, образуя ребра на поверхности стебля. Кроме того, в стеблях хвощей откладываются мелкие кристаллы окиси кремния, увеличивающие их жесткость.

Под землей у хвоща образуется густая сеть корневищ, служащих для вегетативного размножения и переживания зимы.

Весной из-под земли вырастают спороносные побеги. Они имеют коричневый цвет, т. к. не содержат хлорофилла и живут за счет накопленных в прошлом году запасов питательных веществ. На их спорофиллах в результате мейоза образуются гаплоидные споры, которые имеют специальные нитевидные выросты, меняющие форму в зависимости от влажности. Это позволяет им легче покидать спорангий и шире распространяться. Они дают начало гаплоидному заростку. Жизненный цикл хвощей похож на жизненный цикл папоротников (рис. 14).