Обща характеристика на растенията. спорови растения

Растителното царство Plantae, Vegetabilia

Обща характеристика на царството

Представителите на царството са високоспециализирани автотрофни организми, които се хранят с процеса на аеробна фотосинтеза. Тялото им обикновено е разделено на стъбло, корен, листа и са добре приспособени към живот в земните въздушна среда. Растителните клетки имат плътна клетъчна стена, която се основава на целулоза. Основният резервен продукт е нишестето. Размножаването е вегетативно, безполово (спори) и сексуално (оогамия); мъжките гамети или имат ундулиподия (сперматозои), или ги нямат (сперма). Характерно е редуването на полово (гаметофит) и безполово поколение (спорофит), с преобладаване на диплоидното безполово поколение. Зиготата в растенията поражда ембрион, който след това се развива в спорофит.

Растителното царство включва най-малко 300 хиляди вида (съществуващи и изчезнали в момента), принадлежащи към 9 отдела - ринофити ( Rhyniophyta) и зостерофилофити ( Zosterophyllophyta) (сега изчезнали), бриофити ( Btyophyta),ликозид ( Lycopodiophyta), псилотоид ( Psilotophyta), конска опашка ( Equisetophyta), папрати ( Polypodiophyta), голосеменни растения ( pinophyta)и покритосеменни растения ( Magnoliophyta). Представителите на съществуващите подразделения, с изключение на бриофитите, се характеризират с преобладаване на безполовото поколение (спорофит), което има съдове и (или) трахеиди, в цикъла на развитие. Поради последното обстоятелство тези растения се наричат ​​съдови.

Растенията са разделени на две групи: спораи семена. В спораПри растенията спорогенезата и гаметогенезата са разделени във времето и пространството: спорофитите и гаметофитите са отделни физиологично независими организми. Единицата на размножаване са спорите. В семенаРастителните гаметофити са силно редуцирани и не са физиологично независими организми. Единицата за размножаване е семето.

Споровите растения са първите заселници на земята, които дадоха началото на семенни растения в процеса на еволюция.

спорови растения

Включва следните съществуващи в момента отдели: бриофити ( Bryophyta), ликопсоид ( Lycopodiophyta), псилотоид ( Psilotophyta), конска опашка ( Equisetophyta), папрати ( Polypodiophyta).

Споровите растения се появяват в края на силурианския период, преди повече от 400 милиона години. Първите представители на спорните бяха малки размерии имаше проста структура, но вече при примитивните растения се наблюдава диференциация в елементарни органи. Подобрението на органите съответства на усложнението вътрешна структураи онтогенезата. AT жизнен цикълима редуване на сексуални и асексуални методи на размножаване и редуване на поколения, свързани с това. Представено е безполовото поколение диплоиден спорофит, сексуален - хаплоиден гаметофит.

На спорофитобразуван спорангиив рамките на които в резултат на мейотичното деление се образуват хаплоидни спори. Това са малки, едноклетъчни образувания, лишени от жгутици. Наричат ​​се растения, в които всички спори са еднакви еднакво спори.В по-високо организираните групи има два вида спори: микроспори(образувани в микроспорангии), мегаспори (образувани в мегаспорангии). Това са хетерогенни растения. По време на поникването се образуват спори гаметофит.

Пълният жизнен цикъл (от зигота до зигота) се състои от гаметофит(период от спора до зигота) и спорофит(период от зигота до образуване на спори). В клуб мъхове, хвощ и папратитези фази са като че ли отделни физиологично независими организми. мъховегаметофитът е независима фаза от жизнения цикъл, а спорофитът се редуцира до първоначалния си орган - спорогон(спорофитът живее върху гаметофит).

На гаметофитОрганите на половото размножаване се развиват: архегонияи антеридия. AT архегония, подобно на колба, се образуват яйца, а в сакуларни антеридия- сперматозоиди. При изоспоровите растения гаметофитите са двуполови, а при хетероспорите са еднополови. Торенето става само в присъствието на вода. Когато гаметите се сливат, се образува нова клетка - зигота с двоен набор от хромозоми (2n).

Отдел Бриофити - Bryophyta

Има до 27 000 вида. Бриофитите имат тяло или под формата на талус, или са разчленени на стъбло и листа. Те нямат истински корени, те се заменят с ризоиди. Провеждащи тъкани се появяват само при силно развитите мъхове. Асимилационните и механичните тъкани са частично изолирани.

Гаметофитът доминира в жизнения цикъл. Спорофитът не съществува сам, той се развива и винаги се намира върху гаметофита, получавайки вода от него и хранителни вещества. Спорофитът е кутия, в която се развива спорангиумът, върху стъбло, което го свързва с гаметофита.

Мъховете се размножават чрез спори, могат да се размножават и вегетативно - отделни секциитяло или специални плодови пъпки.

Отделът е разделен на три клас: Anthocerotes (100 вида, шест рода талусови растения), Черен дроб и листни мъхове.

Клас Чернодробни мъхове ( Хепатикопсида)

Класът включва около 8500 вида. Това са предимно талусови мъхове, въпреки че има видове, които имат стъбло и листа. Широко разпространен обикновена марчантия(Marchantia polymorpha)(Фигура 11. 1).

Ориз. 11. 1. Цикъл на възпроизвеждане на марширане: 1– талус с мъжки подложки; 2 - талус с женски подложки; 3 – вертикален разрез през мъжката стойка (в някои антеридиални кухини има антеридии); 4 - антеридий в антеридиалната кухина (n - антеридиево стъбло); 5 - бифлагелирана сперматозоида; 6 – вертикален разрез през женската стойка (а – архегониум).

гаметофитима тъмно зелено талус(талус), дихотомично разклонени в широки плочи с дорзовентрална (дорзо-коремна) симетрия. Отгоре и отдолу талусът е покрит с епидермис, вътре има асимилационна тъкан и клетки, които изпълняват проводими и съхраняващи функции. Талосът е прикрепен към субстрата ризоиди. От горната страна на талуса се образуват плодови пъпки в специални "кошници", които служат за вегетативно размножаване.

Талите са двудомни, органите на половото размножаване се развиват върху специални вертикални клони-подпори.

Мъжките гаметофити имат осемделни насаждения, от горната страна на които са антеридия. На женските гаметофити, стойки със звездовидни дискове, от долната страна на лъчите са разположени звездички (шията надолу) архегония.В присъствието на вода сперматозоидите се движат, влизат в архегониума и се сливат с яйцеклетката.

След оплождането се развива зиготата спорогон.Има вид на сферична кутия на къс крак. Вътре в кутията в резултат на мейозата се образуват спори от спорогенна тъкан. AT благоприятни условияпокълват спори, от които се развива протонема под формата на малка нишка, от чиято апикална клетка се развива талусът на marchantia.

Клас Листни мъхове(Bryopsida, или Musci).

Листните мъхове са разпространени навсякъде Глобусът, особено в студен климат на влажни места, в борови и смърчови гори, в тундрата. На торфени и мъхови блата те често образуват плътен килим. Тялото е разчленено на стъбло и листа, но няма истински корени, има многоклетъчни ризоиди. Класът се състои от три подкласа: Бри или зелени мъхове; Сфагнум или бели мъхове; Андрееви, или черни мъхове.

Андреевите мъхове (три рода, 90 вида) са често срещани в студените райони, външно подобни на зелените мъхове, в структурата на листата и капсулите - със сфагнови мъхове.

Подклас Бри или зелени мъхове(Bryidae). Има около 700 рода, обединяващи 14 000 вида, широко разпространени навсякъде, особено в тундрата и горските зони на Северното полукълбо.

Широко разпространени кукувица лен(Политрихийна комуна), което образува плътни кичури върху влажни почвив гори, блата и ливади. Стъблата високи до 40 см, неразклонени, с дебели твърди и остри листа. От долната част на стъблото излизат ризоиди.

Цикъл на развитие на кукувичия лен (фиг. 11. 2).

Ориз. 11. 2. Кукушкин лен: А– цикъл на развитие на мъх; Б- кутия: 1 - с капачка, 2 - без капачка, 3 - в разрез (a - капачка, b - урна, в - спорангий, d - апофиза, e - крак); AT– напречно сечение на лист с асимилатори; г- напречно сечение на стъблото (f - флоема, crv - нишестена обвивка, сърцевина - кора, e - епидермис, ls - следи от листа).

Гаметофитите на кукувишкия лен са двудомни. В началото на пролетта на върха на мъжките се развиват антеридии, а на женските – архегонии.

През пролетта, по време на дъжд или след роса, сперматозоидите напускат антеридиума и проникват в архегониума, където се сливат с яйцеклетката. От зиготата тук, на върха на женския гаметофит, израства спорофит (спорогон), който прилича на кутийка на дълга дръжка. Кутията е покрита с космат капак (калиптра) (останките от архегоний). В кутията - спорангиум, където се образуват спори след мейоза. Спората е малка клетка с две мембрани. В горната част на кутията, по нейния ръб, има зъбци (перистом), които в зависимост от влажността на въздуха се огъват вътре в кутията или се огъват навън, което допринася за разпръскването на спорите. Спорите се разнасят от вятъра и при благоприятни условия покълват, образувайки протонема. След известно време върху протонемата се образуват пъпки, от които се образуват листни издънки. Тези издънки, заедно с протонема, образуват хаплоидното поколение - гаметофита. Кутия на крака е диплоидно поколение - спорофит.

Подклас сфагнум или бели мъхове(Sphagnidae)

Сфагновите мъхове включват над 300 вида от един род сфагнум(Сфагнум)(фиг. 11. 3).

Фиг. 11. 3. Сфагнум: 1 – външен вид; 2 - връх на клон със спорогон; 3 - спорогон (w - останки от шийката на архегония, kr - оперкулум, cn - спорангиум, кол - колона, n - крак на спорогона, ln - фалшив крак); 4 - част от клонов лист (chlc - клетки, носещи хлорофил, aq - водоносни клетки, n - пори); 5 - напречно сечение на листа.

Разклонените стебла на сфагнума са осеяни с малки листа. В горната част на главната ос страничните клони образуват розетка с форма на бъбрек. Характерна особеност на сфагновите мъхове е непрекъснатият растеж на стъблото в горната част и смъртта на долната част. Ризоидите липсват, а усвояването на вода с минерали става от стъблата. Листата на тези мъхове се състоят от два вида клетки: 1) живи асимилиращи, дълги и тесни, носещи хлорофил; 2) хиалин – мъртъв, лишен от протопласт. Хиалиновите клетки лесно се пълнят с вода и я задържат за дълго време. Благодарение на тази структура, сфагнови мъховеможе да съхранява вода до 37 пъти сухото тегло. Сфагновите мъхове, които растат в гъсти дерни, допринасят за преовлажняване на почвата. В блатата наслояването на мъртви части от мъх води до образуване на торфени блата. От торф чрез суха дестилация се получават восък, парафин, феноли, амоняк; чрез хидролиза - алкохол. Торфените плочи са добър топлоизолационен материал. Сфагновите мъхове имат бактерицидни свойства.

Отдел ликопоид - Lycopodiophyta

Появата на ликоподи се свързва със силурския период от палеозойската ера. Понастоящем отделът е представен от тревисти растения с пълзящи, дихотомично разклонени стъбла и корени, както и спирално разположени люспести листа. Листата са възникнали като израстъци на стъблото и се наричат микропълнители. Комарите имат флоема, ксилема и перицикъл.

Има два съвременни класа: равноспорен ликийски и хетероспорен Polushnikovye.

Клас Lycopsidae(Lycopodiopsida)

От целия клас четири рода са оцелели до наши дни.

род клубен мъх(Lycopodium).Този род включва многобройни (около 200 вида) многогодишни вечнозелени билки, разпространени от арктическите райони до тропиците. И така, клубният клуб (L.clavatum)открит в тревната покривка иглолистни горина сравнително влажни, но бедни на хумус почви. Във влажните иглолистни гори е широко разпространен едногодишният клубен мъх ( L. annotinum)(фиг. 11. 4).

Ориз. 11. 4. Клиновиден клубен мъх.

род агнешко(Huperzia).Представител на рода - обикновена овца ( H. selago)разпространен в тундрата, лесотундрата и северните горски зони и расте в смърчовите и елховите гори на южната тайга, както и в мъхестите гори и алпийските ливади.

род дифазиаструм(Дифазиаструм). Представител на рода Diphasiastrum oblate (D. complanatum)расте на сухи песъчливи почви в борови гори.

Цикълът на развитие на примера на клубния клуб (фиг. 11. 5).

Ориз. 11. 5. Цикъл на развитие на клубния клуб:1 - спорофит; 2 - спорофил със спорангиум; 3 - спор; 4 - гаметофит с антеридия и архегония; 5 - млад спорофит, развиващ се върху гаметофита от ембриона.

Пълзящите издънки на тоягата достигат до 25 см височина и повече от 3 м дължина. Стъблата са покрити със спираловидно разположени ланцетно-линейни дребни листа. В края на лятото на страничните издънки обикновено се образуват два спороносни класа. Всеки клас се състои от ос и малка тънка спорофили- модифицирани листа, в основата на които са бъбрековидни спорангии.

В спорангии след редукционно клетъчно делене спорогенна тъканса оформени с еднакъв размер, облечени в дебела жълта обвивка, хаплоидни спорове.Те покълват след период на покой за 3-8 години в двуполови израстъци, които представляват половото поколение и живеят сапротрофнив почвата, под формата на възел. От долна повърхностсе появяват ризоиди. Чрез тях гъбичните хифи израстват в израстъка, образувайки се микориза. В симбиоза с гъбата, която осигурява хранене, живее кълн, лишен от хлорофил и неспособен да фотосинтеза. Израстъците са многогодишни, развиват се много бавно, едва след 6-15 години върху тях се образуват архегонии и антеридии. Торенето се извършва в присъствието на вода. След оплождането на яйцеклетката от бифлагелирана сперматозоида се образува зигота, която без период на покой покълва в ембрион, който се развива във възрастно растение.

В официалната медицина спорите от комари се използват като бебешка пудра и пръскачки за хапчета. Овчи издънки се използват за лечение на пациенти, страдащи от хроничен алкохолизъм.

Клас полупроводници(Isoetopsida)

Селагинела(Селагинела) сред съвременните родове има най-голям (около 700) брой видове.

Това е нежно многогодишно тревисто растение, изискващо висока влажност. Селагинела, за разлика от клубните мъхове, се характеризират разнообразие.В спороносните класчета се образуват два вида спори – четири мегаспорив мегаспорангии и многобройни микроспорив микроспорангии. От микроспората се образува мъжки гаметофит, състоящ се от една ризоидална клетка и антеридий със сперматозоиди. Мегаспората се развива в женски гаметофит, който не напуска черупката си и се състои от дребноклетъчна тъкан, в която са потопени архегониите. След оплождането яйцето се развива в ембрион, а след това в нов спорофит.

Отдел за хвощ - Equisetophyta

Хвощите се появяват в горния девон, достигат най-голямото си разнообразие в карбона, когато дървесният слой на влажните тропически гори до голяма степен се състои от дървесни хвощи, изчезнали в началото на мезозой. Съвременните хвощове се появяват на Земята още от периода Креда.

Досега е оцелял само един род - конска опашка(Equisetum)представени от 30-35 вида, разпространени на всички континенти.

При всички видове хвощ стъблата имат членена структура с подчертано редуване на възли и междувъзлия. Листата са редуцирани на люспи и са подредени на въртелки във възлите. Тук се образуват и странични разклонения. Асимилиращата функция се изпълнява от зелени стъбла, чиято повърхност е увеличена с оребряване, стените на епидермалните клетки са импрегнирани със силициев диоксид. Подземната част е представена от силно развито коренище, в чиито възли се образуват допълнителни корени. В конска опашка(Equisetum arvense)страничните клони на коренището служат като място за отлагане на резервни вещества, както и органи за вегетативно размножаване (фиг. 11. 6).

<< < 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 > >>

Yandex.Direct

Ориз. 11. 6. Полски хвощ: а, б - вегетативни и спорови издънки на спорофит; в) спорангиофор със спорангии; d, e – спори; е) мъжки гаметофит с антеридии; g - сперма; з) бисексуален гаметофит; и - архегония.

През пролетта на обикновени или специални спороносещи стъбла се образуват шипове, състоящи се от ос, която носи специални структури, които приличат на шестоъгълни щитове ( спорангиофори). Последните носят 6-8 спорангии. Вътре в спорангиите се образуват спори, облечени в дебела обвивка, снабдени с хигроскопични лентовидни израстъци - елатери.Благодарение на елатериспорите се слепват на бучки, люспи. Груповото разпределение на спорите допринася за факта, че по време на тяхното покълване хетеросексуалните израстъци са наблизо и това улеснява оплождането.

Израстъците изглеждат като малка дълга зелена плоча с ризоиди на долната повърхност. Мъжките израстъци са по-малки от женските и носят антеридии по ръбовете на лобовете с полифлагелирани сперматозоиди. Архегонията се развива върху женски израстъци в средната част. Торенето става в присъствието на вода. Зиготата се развива в ново растение, спорофит.

Понастоящем хвощът не играе основна роля при формирането на растителна покривка. В горите, на прекомерно влажна почва е широко разпространен конска опашка(E. sylvaticum)със силно разклонени, увиснали странични клони. По ливадите, угарите, в посевите се среща трудно унищожаем плевел. конска опашка(E. arvense).Този хвощ има неразклонени издънки, носещи спорови класове в началото на пролетта. По-късно от коренището се развиват зелени вегетативни издънки. Широко разпространен в горската зона върху песъчливи почви и в дерета. зимуващ хвощ(E. hyemale).

Вегетативни издънкиконска опашка (E. arvense)в официалната медицина се използват: като диуретик при отоци поради сърдечна недостатъчност; със заболявания на пикочния мехур и пикочните пътища; като хемостатично средство при маточно кървене; с някои форми на туберкулоза.

Отдел папрати - Polypodiophyta

Папратите са възникнали през Девон, когато дървесните папрати, заедно с сега изкопаеми тояги и хвощ, доминират в растителна покривказемя. Повечето от тях са изчезнали, останалите са породили мезозойските форми, които са били много широко представени. По брой на съвременните видове (около 25 000) папратите далеч превъзхождат всички останали подразделения на висшите спори.

Повечето живеещи сега (с изключение на тропическите) папрати нямат наземно изправено стъбло, но имат подземно такова във формата коренища.Допълнителните корени излизат от коренището и големи листа (листата) имайки произход на стъблотои дълго растящ връх. Младите листа обикновено са сгънати в "охлюв". Сред съществуващите в момента папрати има и двете равноспорен,така хетероспорен.

В горите на Австралия, Южна Америка, Азия, дървовидни представители растат с колоновидни, неразклонени стволове до 20 метра височина. AT средна лентаУ нас папратите са многогодишни коренищни билки. Много папрати, подобно на мъховете, са индикатори за почви и типове гори. В светли гори, на песъчливи или сухи подзолисти почви е често срещано явление обикновена оправа(Pteridium aquilinum);на влажни богати почви номади(Атирийи голяма гора щитници(дрихоптерис)(фиг. 11. 7).

Ориз. 11. 7. Мъжки щит: А- спорофит: а - обща форма; б - соруси от долната страна на листата; в – участък от сорус (1 – индий, 2 – растение, 3 – спорангий); d - спорангий (4 - пръстен); Б- гаметофит: 5 - сперматозоиди; 6 - израстък от долната страна (t - талус, p - ризоиди, арка - архегония, an - антеридия); 7 - освобождаване на сперматозоиди от антеридия; 8 - архегониум с яйце.

Цикъл на развитие на изоспорови папрати

В средата на лятото от долната страна на зелените листа (някои на специални спороносещи листа) се появяват групи спорангии под формата на кафяви брадавици ( сори). Сорите на много папрати са покрити отгоре с един вид воал - чрез индукция.Спорангиите се образуват върху специален израстък на лист ( плацента)и имат лещовидна форма, дълги крака и многоклетъчни стени. В спорангиите е добре изразен механичен пръстен, който изглежда като тясна незатваряща се ивица, обграждаща спорангиума. Когато пръстенът изсъхне, стените на спорангиума се разкъсват и спорите се разливат.

Спорите, образувани в спорангиите, са едноклетъчни и имат дебела обвивка. Когато узреят, те се пренасят от въздушен поток и покълват при благоприятни условия, образувайки сърцевидна зелена многоклетъчна плоча ( кълнове),прикрепен към почвата чрез ризоиди. Израстъкът е сексуално поколение на папрати (гаметофит). От долната страна на израстъка се образуват антеридии (със сперматозоиди) и архегонии (с яйца). В присъствието на вода сперматозоидите влизат в архегониума и оплождат яйцеклетките. От зиготата се развива ембрион, който има всички основни органи (корен, стъбло, лист и специален орган – крак, който го прикрепя към израстъка). Постепенно ембрионът започва да съществува самостоятелно и кълновете умират.

При хетероспоровите папрати гаметофитите намаляват до микроскопични размери (особено мъжките).

От коренища мъжка папрат(Dryopteris filixmas), вземете гъст екстракт, който е ефективен антихелминтичен (тения).

Обективен: да се запознаят с особеностите на жизнените цикли на висшите спорови растения и тяхната екология.

Необходими материалии оборудване: микроскопи, лупи, бинокли, игли за дисекция, хербариен материал, постоянни препарати, слайдове и покривни стъкла, маси.

задачи:

1. Помислете (малко увеличение) за постоянна подготовка на щраус сорус ( Matteuccia struthiopteris(Л.) Тод.). Начертайте схематично и подпишете индусиума (воала), спорангиите на краката, плацентата. Начертайте при голямо увеличение спорангии със спори.

2. Пригответе сух временен препарат от спори от папрат и хвощ ( Equisetum arvenseЛ.). Скица. Проследете движението на елатера в спорите на хвоща при промяна на влажността (за да направите това, леко вдишайте спорите или капнете капка вода до тях). Подписвайте спорове и елатери.

висши спорови растения характеризиран следните признаци: разработена е проводящата система; разпространява се чрез спори; в жизнения цикъл се редуват големи 2n спорофит и малки, току-що подредени н гаметофит; Ясно се обособяват 2 групи - с различни спори (разноспорови) и еднакви (равноспорни растения).

Характеристики на структурата на спорофитите: има добре развити корени (допълнителни) и стъбла с листа; произходът на листата може да бъде енационален, малък - микропълнители; или телома, голям - макрофили. Представители на микрофилната линия на еволюция са клубните мъхове, а макрофилната линия са папратите. Изглежда, че хвощът има намалени макрофили.

Отделът Ликопсоид(Lycopodiophyta)

Ликопсидите са една от най-древните групи растения. Всички съвременни ликопсиди са многогодишни тревисти, обикновено вечнозелени растения. Някои от тях от външен виднапомня на зелените. Продължителност на живота отделни растения(по-точно вегетативните клонинги) могат да достигнат 200-300 години.

За ликопсидите е характерно дихотомично (разклонено) разклоняване. Апикалната меристема губи своята активност с течение на времето, така че ликопсидите са ограничени в растежа. Корените са само допълнителни, излизащи от стъблото и коренището. Листата на ликопсида са сравнително малки, разположени спирално, противоположно или навито. Спорофилите (листа, носещи спорангии) могат да изглеждат като обикновени зелени листа (род Baranets - Хуперция) или се различават от тях и са събрани в спороносни класчета (родът Plaun - Lycopodium).

ЖИЗНЕН ЦИКЪЛ

Сред Lycopods (фиг. 57)Среща равноспорени хетероспоренрастения. При изоспорите спорите не се различават морфологично - при поникването им се образуват двуполови гаметофити; при хетероспорите малките спори дават началото на мъжки гаметофити, носещи антеридии, а големите водят до женски гаметофити, носещи архегонии. При антеридиите се образуват дву- или многофлагелни сперматозоиди, при архегониите - яйца. Антеридиите узряват по-рано от архегонията, оплождането е кръстосано. След оплождането от получената зигота израства ново поколение - спорофитът.

Отделът конска опашка(Equisetophyta)

Съвременните хвощове са представени само от една поръчка ( Equisetales), едно семейство Хвошчови ( Equisetaceae) и един род хвощ ( Equisetum) с 25 вида (12 растящи в Русия), много от които се характеризират с много широко, почти космополитно разпространение. Като правило вертикалните издънки от хвощ не надвишават височина от 1 м, но в някои тропически видовекатерещото стъбло достига 10-12 м дължина, а дебелината му може да бъде 6-8 см.

Всички съвременни хвощове са многогодишни тревистирастения с клони ( ориз. 58). От всички нас известни растенияхвощът се отличава с издънки, съставени от отделни сегменти ( ориз. 59). Коренищата са дълги, хипогеогенни, често с нодули за съхранение. Функцията на фотосинтезата се изпълнява от зелени издънки.

Провеждащи елементи на ксилема различни видоветрахеиди, а понякога и съдове. Клетъчната стена съдържа много SiO 2 .

Характеризира се с присъствието спорангиофори- спорофили със специална структура. Спорангиофорите са събрани по върховете на стъблата в стробили, често наричани „спорови класове“. Спорангиофорите под формата на шестоъгълни щипки на краката са разположени на вихри по оста на стробилуса. На вътре scutellum съдържа 4-16 спорангии, удължени по дължината на стъблото. Когато спорите узреят, щитките изсъхват и се раздалечават, докато външната стена на спорангиума лесно се разрушава и спорите се разнасят от вятъра. От външния слой на обвивката на спората по време на съзряването се образуват ленти, спирално увити около тялото му - елатери, които могат да се огъват назад и да извършват хигроскопични движения.

Модерни хвощове - растения равноспорен . Гаметофитът е представен от еднополови или двуполови, краткотрайни, много малки зелени израстъци с размери няколко милиметра. Те образуват антеридии и архегонии. В антеридиума се развиват полифлагелирани сперматозоиди, а в архегониума се развиват яйцеклетки. Оплождането става в присъствието на капково-течна вода, от зиготата израства ново безполово поколение - спорофитът.

Отделът FERN(Polypodiophyta)

Папратите са сред най-древните групи спорови растения. В наше време са известни повече от 10 000 вида папрати (в Русия - около 100 вида).

Когато говорим за папрати, имаме предвид преди всичко тяхното безполово поколение (спорофит), което преобладава в жизнения цикъл на папратите. Представителите на този отдел са много разнообразни на външен вид, форми на живот, условия на живот. Сред тях преобладават тревисти многогодишни растения, включително в тропиците епифити и пълзящи растения, има и дървета. Тропическите дървесни папрати са високи до 25 м, а диаметърът на ствола достига 50 см.

Сред тревисти видове има много малки растенияс размери няколко милиметра. Има и няколко вида плаващи многогодишни папрати, които живеят във водни тела.

За разлика от ликопсидите и хвоща, папратите се характеризират с едролистно (макрофилия). листа папратите са от стволов произход и се наричат вайами(ориз. 60). Това се потвърждава от апикалния им растеж. Младите листа в началото на растежа образуват характерен разгъващ се „охлюв“. Размерите на вайите варират от няколко милиметра до 10 м във формата на дърво. Формата и структурата им са разнообразни. Огромното мнозинство съвременни папратиперести листа - веднъж, два пъти и многократно. Листата на много папрати съчетават функциите на фотосинтеза и спорообразуване. При някои видове (например щраус, оноклея) има два вида реси: фотосинтетични и спорови.

Мнозинство горски папратиумерените райони имат къси, месести коренища, които образуват нови розетки от листа всяка година. Обикновено при папратите листата преобладават по тегло и размер над стъблото. Разработени са проводими тъкани, има флоема и ксилема.

Почти всички папрати, с изключение на водни, - растения равноспорен (ориз. 61). Техните спорангии често са разположени на долната повърхност на обикновените листа (за по-добра защита) и събрани в купища наречени сори(фиг.62). Сори са покрити отгоре кувертюри(или индукции) за защита на развиващите се спорангии. Някои видове имат устройства за активно разпръскване на спори (в щитовидната жлеза спорангиумът се отваря с помощта на специален механичен пръстен, състоящ се от клетки с неравномерно удебелени стени). Спорите на папрат пораждат свободно живеещи двуполови израстъци (гаметофити), носещи антеридии (развиват се по-рано) и архегонии от долната страна. Гаметофитът е прикрепен към почвата чрез множество ризоиди. За оплождането е необходимо наличието на течна вода, в която могат да се движат полифлагелирани сперматозоиди. От оплодената яйцеклетка се развива спорофит. Тъй като спорофитът расте, той става независим орган и ха
метафитът умира.

Въпроси относно обхванатия материал:

1. Какво е хетерогенност? Дайте пример за хетероспорови растения.

2. Сравнете размножаването чрез спори и семена.

3. Как жизненият цикъл на мъховете се различава от жизнения цикъл на други висши спорови растения?

4. Защо споровите растения (за разлика от семенните растения) не могат да растат в сухи местообитания? На кои етапи от жизнения цикъл зависимостта от водата е най-силна?

5. Какви видове висши спорови растения са защитени в Московска област?

Назад напред

Внимание! Предварителният преглед на слайда е само за информационни цели и може да не представлява пълния обхват на презентацията. Ако си заинтересован тази работамоля, изтеглете пълната версия.

Целта на урока:да формират у учениците понятието висши спорови растения, да проследят усложнението на тяхната организация.

Оборудване. Хербарий на мъхове, клубни мъхове, хвощ и папрати, таблици и рисунки на растения, електронен учебник "Биология, 6 клас. Растения. Бактерии. Гъби. Лишеи", издателство "Вентана-Граф", презентация "Висши спорови растения"

По време на занятията

1. Докладване на темата, целите на урока и мотивацията за учебни дейности

2. Проверка на домашните

3. Актуализация на основни знания и мотивация на учебната дейност

4. Усвояване на нов материал

1. Предпоставки за поява на растения на сушата

Историята на учителя

Първите растения на Земята се появиха във водата. Беше водорасло. Водораслите са били във водата от милиарди години, когато са започнали. Първо овладейте земята наземни растения. Защо растенията не можеха да се появят на сушата по-рано?

1. Факт е, че космическите лъчи попречиха на растенията да излязат от водата, което уби целия живот. Водораслите могат да живеят във водни тела, тъй като слой вода ги предпазва от тези лъчи. Когато фотосинтетичните водорасли се разпространят широко във водата, кислородът не само започва да се натрупва във водата, но част от него излиза от водата в атмосферата, а въглеродният диоксид, необходим за фотосинтезата, преминава от атмосферата във водата. В резултат на тези процеси съставът на атмосферата се промени: тя беше обогатена с кислород.

2. Особено важно беше, че озоновият слой се образува от кислорода в атмосферата, който не пропуска смъртоносни къси ултравиолетови лъчи към земята. В тази връзка става възможно появата на растения на сушата.

2. Адаптиране на растенията към земно-въздушната среда

Историята на учителя

Растенията, напуснали обичайното си водно местообитание, трябваше да се адаптират към новите условия на живот на сушата, които бяха много различни от обичайните. Те трябваше да се предпазят от изсушаване, да се фиксират в почвата, да се адаптират към усвояването на минерали и вода от почвата и кислород и въглероден диоксид от въздуха. Освен това растенията се нуждаеха от подкрепа, тъй като въздухът, за разлика от водата, не можеше да ги поддържа.

Постепенно растенията се адаптират към земния начин на живот. Те развили корени, които закотвили растенията в почвата и поглъщали вода и минерали от нея. Приземните части на растенията се превърнаха в стъбло с листа.

Така растенията имат органи. Покривните тъкани предпазват растенията от изсушаване, а устицата в тях осъществяват газообмен за дишане и фотосинтеза. Възникват проводими тъкани, които транспортират вода и минерали до стъблото и листата, както и органична материя от листата в цялото растение. И накрая се образуваха механични тъкани.

Всички тези промени в растенията, които кацнаха на сушата, настъпват постепенно.

Първите сухоземни растения обикновено са живели във влажни условия и техните тъкани и органи са все още несъвършени. Минаха милиони години, докато растенията придобиха структурата на съвременните представители на растителния свят и заселиха всички краища на земята. Въпреки това, дори сега все още има групи растения с не съвсем перфектна структура и значителна зависимост от водата.

3. Характеристика на висшите спорови растения

Историята на учителя

В висши растенияза разлика от долните - водораслите, тялото е разделено на органи: корени, стъбла, листа. Всяко тяло изпълнява своите специфични функции. Органите са изградени от тъкани, които осигуряват тези функции.

В жизнения цикъл на висшите растения има ясно редуване на поколенията - спорофит и гаметофит. Гаметофитът образува многоклетъчни репродуктивни органи, в които се развиват гамети. При сливане на гаметите се получава зигота, от която израства следващото поколение – спорофитът. Спорите узряват върху спорофита. Спорите в растенията могат да бъдат с еднакви или различни размери - малки (микроспори) и големи (мегаспори).

Растенията, които имат еднакви спори, се наричат ​​изоспори, а тези, които имат микроспори и мегаспори, се наричат ​​хетероспори. В изоспорите двуполовите гаметофити растат от спори. При хетероспорите мъжкият гаметофит се развива от микроспората, а женският гаметофит се развива от мегаспората. При висшите растения едното поколение винаги е по-голямо от другото и представлява по-голямата част от жизнения цикъл на растението. Само в растенията от едно отделение на бриофити преобладава генерирането на гаметофити, при всички други висши растения - поколението на спорофити.

Висшите растения се делят на две групи - висши спори, спори, които се размножават чрез спори, и семенни растения, които се размножават чрез семена. Спорите са по-стари сухоземни растения от семенните растения. Те имат всички характеристики на висшите растения, не винаги достигат пълното развитие на тъканите и органите, например проводящата ксилемна тъкан във всички висши спори се състои от удължени мъртви клетки, а не от съдове. Друга особеност на спорите е, че размножаването, подобно на това на водораслите, е свързано с водата. Водата е необходима за движението на мъжките гамети - сперматозоиди с жгутици, неподвижни женски гамети - яйца. В този случай гаметите използват водата от дъждове и роси. Следователно по-високите спорови растения са често срещани на влажни места.

4. Класификация на висшите спорови растения

• Хвощ
• Lycosformes
• бриофити
• Папрати.

В жизнения цикъл на висшите спорови растения, както при някои водорасли, се редуват индивиди от безполово и полови поколения, които се размножават съответно безполово и полово. В пълния жизнен цикъл, който осигурява непрекъснатостта на живота на организмите, има редуване на гаметофит (полов) и спорофит (безполово поколение). Органите се образуват върху спорофита безполово размножаване, на гаметофита - полов.

Висшите спорови растения, след като са кацнали по време на еволюцията, претърпяват метаморфози в две посоки. Така се образуват две големи еволюционни групи – хаплоидна и диплоидна. Първият клон включва мъхове, при които гаметофитът е по-добре развит, а спорофитът заема подчинено положение. Към диплоидния клон принадлежат папрат, хвощ и клубен мъх. Техният гаметофит е намален и изглежда като израстък.

Репродуктивните органи се развиват върху половото поколение. Мъжки полови органи - антеридии - образувание с овална форма, вътре в което се развиват подвижни сперматозоиди (бичукови мъжки полови клетки); женски полови органи - архегония, с форма на колба, развиват неподвижна женска репродуктивна клетка - яйце. За оплождането сперматозоидът трябва да влезе във външната среда и да оплоди яйцеклетката, която се намира вътре в архегониума. Водата е необходима за придвижване на сперматозоидите. От оплодено яйце се образува ембрион. Той покълва и се превръща във възрастно неполово поколение (спорофит), което се възпроизвежда чрез спори, които се образуват върху него в спорангии. Индивидите от сексуалното и несексуалното поколение са много различни по структура.

Разпространени са в различни климатични зони. Повечето обаче живеят на влажна земя, въпреки че някои видове от тези растения се срещат и в сухи гори и дори в пустини.

Бриофитен отдел. Този отдел включва повече от 25 хиляди вида. Няма корени. Спорофитът не съществува сам, той се развива и винаги се намира в гаметофита, получавайки вода и хранителни вещества от него. Спорофитът е кутия, където спорангиумът се развива на стъбло. Отделът включва класа листни мъхове, класа чернодробни и антоцероти.

Отделът Lycopsidae е много древна група, която включва както изкопаеми, така и живи растения. Имат дълги пълзящи дихотомично разклонени издънки, гъсто засадени с твърди малки листа.

Отдел за хвощ. Многогодишни билки на ливади, блата, гори и ниви. Придатните корени и надземните издънки се отклоняват от коренищата, като имат типична членена структура. Върти от кафяви люспести листа, слети в тръбна обвивка, и въртелки от странични издънки се отклоняват от възлите.

Отдел за папрати. Преобладаването на дългоживеещ листен спорофит над ефимерен примитивен гаметофит, наличието на големи, обикновено перисто разчленени, сложно подредени листа в спорофита - wai, подреждане на спорангии в групи (сори) от долната страна на листата.

5. Обобщение, систематизиране на знанията и уменията на учениците

Работете в тетрадка

Изпълнение на задачите, предложени по темата на този урок. Работа с учебника

Учениците четат текста на параграфа и отговарят на въпросите на учителя.

Въпроси за преразглеждане и обсъждане

1. Какви трудности са изправени растенията, когато са дошли на земята?
2. Защо тези растения са класифицирани като висши растения?
3. Но защо добавяме думата спорови растения?
4. Как висшите растения се разделят на групи?
5. Опишете особеностите на половото размножаване на висшите спорови растения.
6. При какви условия растенията са дошли на земята?
7. Как и защо се е променил съставът на земната атмосфера?
8. Избройте адаптивните растения, необходими за оцеляване на сушата.
9. Защо мъховете са клон на еволюцията в задънена улица?
10. Един ден, докато добивал торф, бил намерен добре запазен рицар в доспехи. Как може да се обясни това?
11. Какво е торф? Как може да се използва?
12. Какво е усложнението в структурата на клубните мъхове?
13. Какво е усложнението в структурата на хвощовете?

Ученикчете откъс от разказа на Н. Гогол "Вечери в навечерието на Иван Купала".

Петро, ​​героят на разказа на Н. Гогол „Вечерта в навечерието на Иван Купала“, видя цъфтежа на папрат по този начин: „Вижте, малка цветна пъпка се зачервява и като жива се движи. Наистина, чудо! То се движи и става все по-голямо, по-голямо и по-червено, като нагорещен въглен. Светна звездичка, нещо изпука тихо и цветето се разгърна пред очите му като пламък, озарявайки другите около себе си. „Сега е време!“ ръце също и към цветето, а зад него нещо тича от място на място.Затвори очи, дръпна стъблото и цветето остана в ръцете му.

учител:И така, какво е папрат?

6. Обобщаване на урока

7. Домашна работа.

Проучете материала от учебника към темата на урока, изпълнете задачите в работната тетрадка.

Определение 1

висши спорови растенияса растения, които обитават земната среда и се размножават чрез спори.

По-високите спорови растения са нов етапв еволюционното развитие на растенията. Висшите растения, за разлика от по-ниските, се характеризират с разделянето на тялото на вегетативни органи: корен, листа и стъбло. Вегетативните органи са изградени от различни тъкани.

Всички висши спорови растения, като правило, са обитатели на сушата, но сред тях има и обитатели на водоеми.

Висшите спорови растения включват всички сухоземни листни растения, които се размножават чрез спори. Това са представители на отдели:

• Бриофити или мъхове (25 хиляди вида);
• Lycopsformes, или Lycops (400 вида);
• Хвощ или хвощ (32 вида);
• Папрати или папрати (10 хиляди вида).

Висшите растения се появяват в древни времена. Техните възможни предци са били кафяви или зелени водорасликоито са достигнали висока диференциация на тялото и органите на половото размножаване.

Водната среда е обитавана предимно по-ниски растения, докато на сушата доминират по-високите, в които с достъпа до земя се формират редица характерни адаптации към новата среда.

Характерни особености на висшите спорови растения

Наличие на различни видове тъкани

Външно растенията са покрити с тъкан, която ги предпазва от неблагоприятни условия. Процесът на фотосинтеза се осигурява от добре развита тъкан, носеща хлорофил. Поради наличието на проводими тъкани се осъществява обмен на вещества между подземни и надземни органи. Освен това механичните (поддържащи) и складиращите тъкани са добре развити.

Разчленяване на тялото на органи

На първо място, във висшите растения се образуват специални органи на абсорбция. минералиот субстрата - ризоиди и коренови власинки. Тъй като обща биологична особеност на всички висши растения е автотрофното хранене, те са образували фотосинтетичен орган - лист. Стъблото и коренът са оформени, за да свържат две важни крайни устройства – кореновата коса и зелената клетка на листа, както и да осигурят стабилността на растението във въздуха и почвата.

Репродуктивните органи винаги са многоклетъчни

Има два вида: мъжки (антеридии) и женски (архегония).

Онтогенезата започва от ембриона

Ембрионът се развива от зигота - клетка, която се образува в резултат на сливането на гамети.

Наличието на правилно редуване на сексуални и асексуални поколения

Сексуалното поколение се нарича гаметофит, а безполовото поколение се нарича спорофит.

Преобладаването на спорофита в цикъла на развитие (с изключение на бриофити)

Прогресивното развитие на спорофита се дължи на висока адаптивност към земни условия и голям обем генетична информацияхарактерни за диплоидното поколение.

Редуване на поколенията в жизнения цикъл на висшите спорови растения

Определение 2

Жизненият цикъл е поредица от фази в развитието на растението, след което растителният организъм достига зрялост и става способен да даде началото на бъдещите поколения (полово - гаметофит и безполово - спорофит).

Жизненият цикъл на висшите спорови растения се състои от ритмично редуване на две поколения: безполово (спорофит) и сексуално (гаметофит).

Върху спорофита се образуват спорангии - органи на безполово размножаване, в които се образуват спори. От тях се развиват гаметофити, тоест индивиди от половото поколение, които могат да бъдат еднополови или двуполови.

Върху гаметофита се образуват антеридии - мъжки полови органи и архегонии - женски. В антеридиите се образуват подвижни сперматозоиди, а в архегонии – неподвижни яйцеклетки.

Торенето е възможно само при наличие на капково-течна вода. Водата е необходима за придвижването на сперматозоидите към яйцеклетката. От оплодено яйце се развива ембрион, който расте и се превръща в индивид от безполово поколение - спорофит.

Трябва да се помни, че само спорофитът се развива от зиготата, а само гаметофитът се развива от спората.

Забележка 1

Цикълът на развитие на повечето спорови растения (с изключение на бриофитите) е доминиран от спорофит, който е много по-добре приспособен към живот в трудните условия на земната среда. Тоест еволюцията на висшите спорови растения (с изключение на мъховете) се характеризира с тенденция към преобладаване и подобряване на спорофита с едновременно намаляване на гаметофита.

висши растения.

При повечето висши растения тялото е диференцирано на органи – корен, стъбло и листа, състоящи се от добре изолирани тъкани. В жизнения цикъл на висшите растения редуването на спорофит (2n) и гаметофит (n) е ясно изразено. Органите на половото размножаване са многоклетъчни. Женската - архегониум - се състои от разширена долна част - корема, където се образува яйцеклетката, и горната стеснена - шията, която се отваря, когато яйцето узрее. Мъжкият орган на половото размножаване - антеридий - изглежда като торба, вътре в която се образуват много сперматозоиди. При голосеменните антеридиите са претърпели редукция, докато при покритосеменните и антеридията, и архегониумът са намалени. От зиготата във висшите растения се образува ембрион – зародиш на спорофит.

Отдел Bryophyta - Bryophyta.

Общият брой на видовете е около 35 хиляди.

структура. В жизнения цикъл на бриофитите, подобно на други висши растения, има редуване на две фази: спорофит и гаметофит. Гаметофитът обаче доминира (преобладава), докато при всички други висши растения доминира спорофитът. Ето защо бриофитите се разглеждат като самостоятелен страничен клон в еволюцията на висшите растения.

Бриофитите по своята организация и екология все още са близки до водораслите. Подобно на водораслите, те нямат съдове и корени. Някои примитивни представители имат вегетативно тяло под формата на пълзящ талус с апикално (дихотомно) разклоняване, подобно на талус от водорасли. Торенето е свързано с водата. Сред бриофитите, както и сред водораслите, няма вдървесени форми.

Разпространение. Бриофитите са разпространени на всички континенти на света, но неравномерно. В тропическите страни – предимно в планините. Малък брой видове растат в сухи условия, например в степите. Някои видове водят епифитен начин на живот върху кората на дърветата или водни. Основното разнообразие от видове е съсредоточено във влажни места на Северното полукълбо, в райони с умерен и студен климат. Те играят важна роля в състава на растителната покривка, особено в тундрата, блатата и горите.

Класификация. Бриофитите са разделени на три класа: Антоцероти, Чернодробни, Листни мъхове. Най-висока стойностимат последните два класа.

Клас Чернодробни черва - Hepaticopsida.

Общият брой на видовете е около 10 хил. Разпространени са навсякъде. Примитивната структура на тялото на чернодробните червеи свидетелства за тяхната древност.

Марчанция обикновена (Marchantia polymorpha) е типичен представител на класа. Гаметофит под формата на ламелен талус, дълъг 10-12 cm, апикално разклонен. От двете страни е покрита с епидермис. В горната част на епидермиса има вентилационни отвори - устицата. Те са заобиколени от специални клетки, подредени в четири реда. Под устицата има въздушни камери. Долният епидермис дава израстъци - едноклетъчни ризоиди и червеникави или зеленикави люспи, които понякога се бъркат с намалени листа. Под горния епидермис има асимилационна тъкан, състояща се от вертикални колони от паренхимни клетки с хлоропласти. По-долу има слой от тънкостенни паренхимни клетки без хлорофил. Следователно талусът на marchantia има дорзивентрална структура.

От горната страна на талуса се образуват специални клони - подложки, а върху тях - органите на половото размножаване. Marchantia е двудомно растение. При някои екземпляри стойките имат формата на деветлъчева звезда, седяща на крак, между лъчите на която от долната страна има архегонии. На други опорите са под формата на седнал на крак осмоъгълен щит, от горната страна на който има антеридии, потопени в антеридиални кухини. В корема на архегониума се образува яйцеклетка. След сливането му със спермата, спорогонът се образува от зиготата. Представлява кутийка на къса дръжка, която е прикрепена към гаметофита чрез хаустория. В резултат на мейозата вътре в кутията се образуват хаплоидни спори от спорогенни клетки, както и елатери - мъртви удължени клетки със спираловидно удебелена стена, които служат за разхлабване на масата на спорите, както и за изхвърлянето им от кутията . При благоприятни условия от спората се развива предрастеж или протонема. Това е малка нишка. Талусът на Marchantia израства от апикалната му клетка.

Вегетативното размножаване се осъществява от разплодни тела с форма на леща, които имат зелен цвят. Те се образуват от горната страна на талуса в специални кошници в резултат на деленето на клетките, облицоващи дъното им.

Видовете Marchantia са широко разпространени. Най-често те могат да бъдат намерени на влажни места: по бреговете на езера и реки, по дерета и в тревната покривка под покривката на гората.

Клас Листни мъхове - Bryopsida.

Общият брой на видовете е около 25 хил. Много видове са разпространени в циркумполярните страни на Северното полукълбо. На обширни територии в тундрата, блатата и горите те доминират в растителната покривка, което значително влияе върху снабдяването с влага на земята.

Гаметофитът представлява изправена стебловидна ос – каулидиум, покрита с листовидни израстъци – филидии. Обикновено те могат да се нарекат стъбло и листа. В долната част на стъблото се образуват многоклетъчни ризоиди (не всички). Странично разклоняване. Растежът на осите възниква в резултат на разделянето на пирамидалната апикална клетка. Тя може да бъде моноподиална или симподиална. В съответствие с това органите на половото размножаване и спорогона са разположени на върха на гаметофита или на страничните клони.

Класът е разделен на три подкласа: Андрееви мъхове, Сфагнови мъхове, Бри (зелени) мъхове. Последните два подкласа са от най-голямо значение.

Подклас сфагнови мъхове - Sphaqnidae.

Сфагновите мъхове имат доста еднаква структура и поради това са трудни за идентифициране. Техният гаметофит е силно разклонено растение, особено в горната част. Клоните са гъсто покрити с листа. Сфагновите мъхове живеят в много влажна среда. В тази връзка те нямат ризоиди и влагата навлиза директно в стъблото, което в основата умира с течение на времето. Структурата на стъблото е проста. В центъра му е ядро ​​от тънкостенни паренхимни клетки, които изпълняват проводими и съхраняващи функции. Той е заобиколен от кора, състояща се от два слоя: склеродерма, която изпълнява механична функция, и хиалодерма, която изпълнява функцията за съхранение на вода. Хиалодермните клетки са големи, мъртви, стените им имат кръгли дупки, през които кухините на съседните клетки комуникират помежду си, както и с външна среда. Понякога тези клетки носят спирални удебеления. Листът се състои от един ред клетки, които се различават рязко както по структура, така и по своята функция. Някои от тях са живи, носещи хлорофил, други са мъртви, относително по-големи, със спираловидно удебелени стени, пробити с дупки, подобни по структура на водосъхраняващите клетки на хиалодермата, наричат ​​се хиалин. Хиалиновите клетки са способни да натрупват и задържат за дълго време огромно количество вода, 30-40 пъти повече от масата на самото растение.

Гаметофитите са еднодомни и двудомни. Антеридиите се образуват в пазвите на листата по разклоненията на стъблото. Около тях листата са боядисани в червеникав цвят. Архегониум на къси клони. В резултат на сливането на спермата с яйцеклетката се образува зигота, която представлява началото на диплоидната фаза - спорогона. Спорогонът се състои от стъбло и капсула. Дръжката е силно скъсена, луковична, но докато спорите узреят, върхът на стъблото на гаметофита нараства силно и издига кутията нагоре (фалшива дръжка). В центъра на кутията е поставена закръглена колона, над която е поставена под формата на набор от спорангии със спорогенна тъкан. Стената на кутията е здрава, многопластова. Външният слой, носещ хлорофил, съдържа голям брой недоразвити устици. Кутията има капак, който отскача по време на узряването и спорите се разпръскват. Elate не е. Първо се образува зелена ламеларна протонема от спори, а след това от пъпките, разположени върху нея, възрастен гаметофит, който доминира в жизнения цикъл.

Структурата на Sphagnum е примитивна: ламеларна протонема, липса на съдов сноп и ризоиди, слаба диференциация на капсулата.

Стойността на сфагнума в природата е много висока. Натрупвайки огромно количество вода и разраствайки се в гъсти копки, те причиняват затлачване на огромни пространства, достигащи зоната на тундрата. За отводняването им се извършват агромелиоративни работи. От друга страна, старите блата имат голямо икономическо значение за развитието на торфените находища. Растежът на торфения слой при най-благоприятни условия става бавно - за около 10 години се образува слой с дебелина 1 см.

Подклас Бри (зелени) мъхове - Bryidae.

Броят на видовете е 24,6 хил. Те са по-широко разпространени от сфагновите мъхове. Те живеят в различни условия на околната среда от тундрата и гората до степите и пустините. Най-характерните местообитания на бриарните мъхове, където те доминират или образуват непрекъсната покривка, са тундрата, блатата и някои видове гори. Всяко местообитание има свой собствен вид. Бри мъховете, в сравнение със сфагновите мъхове, се отличават с голямо разнообразие от структури. Органите на половото размножаване при някои видове са разположени по главната ос, при други - по страничните. При някои видове разклоняването не е изразено.

Обикновеният политрих, кукувичкият лен (Polytrichum commune) е един от разпространените представители на бритените мъхове. Расте в гората, на поляни, в покрайнините на блатата.

Стъблото на гаметофита е изправено, неразклонено, високо 15 см или повече, гъсто покрито с листа. Подземната му част се простира почти хоризонтално в почвата, върху нея се образуват ризоиди. В центъра на стъблото има концентричен съдов сноп, състоящ се от удължени клетки, подобни на трахеиди и ситови тръби. Той е заобиколен от паренхим, който също изпълнява проводяща функция. Отвън паренхимът граничи със склеродермия (кора). Неговият външен слой, състоящ се от безцветни клетки, се нарича хиалодерма.

Листата са разположени спираловидно. Състоят се от линейна плоча със заострен назъбен връх и ципеста обвивка. Асимилационни плочи са разположени от горната страна на листа. Разширена е вената с механични и проводими елементи.

Гаметофитът е двудомен. Бутилкообразните архегонии са разположени в горната част на женския гаметофит, торбовидните антеридии - на върха на мъжкия. Между архегониите и антеридиите има стерилни нишки - парафизи. След оплождането от зиготата се образува спорогон, състоящ се от дълго стъбло и кутия. Капсулата е изправена или повече или по-малко наклонена, призматична, четири- или петстранна, покрита с ръждиво-филцова шапка, образувана от стените на архегониума. Кутията се състои от урна и капак. Долната част на урната е стеснена в гърло. На границата на урната и шията в епидермиса има устици. В центъра на урната има колона, която се разширява при капака и образува епифрагма – тънкостенна преграда, която затваря урната. Около колоната има спорангий под формата на цилиндрична торба, прикрепена към стената и колоната чрез специални нишковидни образувания. Урната има специално устройство за разпръскване на спори – перистома, която представлява редица скилидки с тъпи върхове, разположени по ръба на урната. Между зъбите, способни на хигроскопични движения, и епифрагмата има отвори, през които спорите се изливат при сухо време. От спората израства протонема под формата на зелена разклонена нишка. Върху него се образуват бъбреци, от които с времето се развиват възрастни гаметофити.

Отдели Rhynioid - Rhyniophyta и Psilotoid - Ps1lotophyta.

Разделът Rhyniform включва 2-3 рода само изкопаеми растения. Жизненият цикъл е доминиран от спорофит. Вегетативното му тяло се състои от система от разклонени тела. Обща структуравъв въздушната част на тялото е много особен. Това все още не е издънка, тъй като по осите на телома няма листа. Основната ос е добре дефинирана. Разклоняването е апикално (дихотомично). В центъра на оста е изолирана ксилема, заобиколена от флоема. Ксилемът може да бъде разположен компактно под формата на цилиндър или под формата на греди. Състои се от трахеиди. Периферната (кортикална) част на тялото изпълнява функцията на фотосинтеза. Епидермисът съдържа устичния апарат. В подземната част няма устия. Няма истински корени, те се заменят с ризоиди. Спорангиите са разположени на върховете на теломата, стената на спорангиума е многопластова. Гаметофити на риниформи не са открити. Представител е родът Rhynia, който включва два вида. Това е тревисти растенияоколо 20 см височина, 3 мм в диаметър. Подземната част се състои от хоризонтална телома, от която въздушните оси се отклоняват перпендикулярно.

Два рода принадлежат към отдела Psilotoid в съвременната флора: psilot (Psilotum) и tmesipter (Tmesipteris). Общ бройвидове 4 - 6. И двата рода са широко разпространени в тропическите и субтропичните зони на двете полукълба.

Спорофитът на псилотоидите е епифитно, рядко сухоземно тревисто растение. Дължина на тялото 5 - 40 (до 100) см. Разклоняването често е връхно. Кората е добре развита, изпълнява функцията на фотосинтеза. Устичният апарат е примитивен. Листата са дребни, дълги 1-5 мм, шипове, плоски, без устниче. устройства и вени. Те могат да се разглеждат като израстъци на теломата. Подземната част е представена от коренище с ризоиди. Няма корени. Спорангиите растат заедно по 2-3 (синангии), отворени с надлъжен прорез. Спори със същия размер. Структурата на спорофита на псилотоидите показва близост до риноидите.

Гаметофит двуполов, без хлорофил, радиално симетричен, апикално разклонен. Дължината му е около 20 мм, диаметър 2 мм. Храни се сапрофитно с помощта на гъбички, с които влиза в симбиоза. Повърхността е покрита с ризоиди. Живее предимно под земята. Торенето е свързано с водата.

В сравнение с риноидите, псилотоидите са на по-висок етап на еволюция.

Отдел Lycopsoid - Lycopod10phyta.

Ликопсоидите са едни от най-древните висши растения. Те представляват дребнолистна линия на еволюция. Модерни гледки- многогодишни вечнозелени тревисти растения, сред изчезналите са дървесни форми.

структура. Спорофитът има въздушна издънка с малки, понякога люспести листа (микрофили). Те са слабо диференцирани, имат 1 - 2 неразклонени жилки. Възлите и междувъзлията са слабо изразени. Подземната част на спорофита е представена от коренище с придатъчни корени. Разклонението на надземната и подземната ос е апикално. Спорангиите са разположени от горната страна на листата (спорофили), събрани в краищата на осите в класчета, по-рядко образуващи спороносни зони на стъблото. Спори с еднакви или различни размери.

Гаметофитите са подземни, дълги 2-20 mm, хранят се сапрофитно. Торенето е свързано с водата.

Класификация. Катедрата е разделена на два класа: Lycian и Polushnikov.

Клас Lycopodiopsida - Lycopodiopsida.

Спорофитите са многогодишни тревисти растения. Стъблото и коренът нямат камбий. Листа без езици. Спори със същия размер. Гаметофитите са двуполови, узряват в рамките на 1 - 15 години. Много видове са изчезнали. В съвременната флора класът е представен от два рода. Най-многобройният и разпространен от тях е родът Lycopodium. Икономическото значение на клубните мъхове е малко. Животните не ги ядат. Клубните мъхове служат като суровина за производството на лекарства. Спорите на клубните мъхове, съдържащи неизсъхващо масло, се използват отдавна. Използват се като бебешка пудра, а понякога и във формова отливка за поръсване на стените на модели, така че отлятата част да е с гладки стени и лесно се отделя от матрицата.

Клубен мъх (Lycopodium clavatum). Растение, широко разпространено в иглолистните гори.

Спорофитът е представен от дълъг пълзящ летораст с вертикални клони и допълнителни корени. Издънката и корените имат апикално разклоняване. Провеждащият сноп е разположен в центъра на стъблото. Централният цилиндър заема малка част. Широка зона на кората е осеяна с листни следи. Няма камбий. По повърхността на стъблото и листата има епидермис с устичен апарат. Листната плоча е линейна, цяла, завършваща с дълъг тънък косъм.

Спороносните класове, увенчаващи вертикални издънки, са разположени на доста дълги крака по две (рядко 3-5). Класът е с цилиндрична форма, състои се от ос, върху която са плътно седнали спорофилите - люспести триъгълни листа със заострени и извити върхове. От горната страна на спорофила има бъбрековиден спорангий със спори на къса дръжка. Спорите са еднакви, малки, с тетраедрична форма. Спородермата има два слоя: външният е екзината, а вътрешният е интинът. Спорангиумът се напуква с напречна пукнатина.

Спорите падат на земята и на дълбочина от няколко сантиметра гаметофит се развива бавно, в продължение на 12 до 15 години. По форма наподобява лук, по-късно нараства и става чинийка с диаметър до 2 см. Гаметофитът е безцветен. Клетките, разположени под епидермиса, са в симбиоза с мицела на гъбичките. При някои видове гаметофитът се образува на повърхността на почвата, а след това в клетките й се появяват хлоропласти. Антеридиите и архегонията са разположени от горната страна и са потопени в паренхимната тъкан. Сперматозоидите са многобройни, бифлагелни. Торенето е свързано с водата. Зиготата няма период на покой, от нея веднага се образува спорофитен ембрион. Първо се въвежда в тъканта на гаметофита и до известна степен се храни с него, но скоро корените му проникват в почвата и започва дълъг независим живот на спорофита.

Клас Polushnikovye - Isoetopsida.

Спорофитите са представени от дървета с вторично удебеляване на стъблото и многогодишни треви, частично запазващи способността си за вторично удебеляване. Дървесните видове са напълно изчезнали. Листата на повърхността, обърната към стъблото, имат малък израстък - език. Спорове с различни размери. Гаметофитите са двудомни и узряват в рамките на няколко седмици. Най-многоброен и разпространен е родът Selaginella. Само няколко от неговите видове се използват като лечебни и декоративни растения.

Selaginella selagoides (Selaginella selaginoides). У нас от време на време вирее по влажни субалпийски ливади, разположени в планините на европейската част. Спорофитът е подобен на външен вид на спорофита на клубния мъх. В центъра на стъблото има съдов сноп, окачен върху нишки от паренхимни клетки. Епидермис на ствола без устичен апарат. Листата са еднакви по форма и размер, езикът окапва с времето. Мезофилните клетки имат 1-2 ламеларни хлоропласта. Епидермалните клетки също съдържат хлоропласти. Устичните апарати са разположени по-често от долната страна на листа. В горната част на леторастите са разположени спороносни класове. Спорофилите се различават значително от вегетативните листа, носят езици, които не окапват. В пазвите на спорофилите на всеки клас мега- и микроспорангии седят на къси крака. В мегаспорангията се образуват четири мегаспори, а в микроспорангиума се образуват много микроспори. Освободени от спорангии, мега- и микроспорите покълват при благоприятни условия. Вътре в микроспората се образува мъжки гаметофит. Състои се от една вегетативна клетка и един изключително редуциран антеридий, вътре в който се образуват бифлагелатни сперматозоиди. Женският гаметофит също се образува почти изцяло вътре в мегаспората. Разраствайки се, гаметофитът разчупва обвивката на мегаспората, През трилъчевия процеп се простира част от тялото на гаметофита, върху която се образуват архегонии и ризоиди. Торенето е свързано с водата. От зигота се развива ембрион.

По този начин разнообразието от спори причинява разнообразието на гаметофити и тяхното намаляване. То свири съществена роляв еволюцията на растенията.

Отдел за хвощ - Equisetophyta.

Дървовидните представители са напълно изчезнали, в съвременната флора са запазени само тревисти.

структура. Характерна особеност на спорофита е страничното разклоняване с навито подреждане на страничните издънки. Листата също са събрани на навивки. Възлите и междувъзлията са ясно дефинирани. В основата на междувъзлията често има интеркаларна меристема. Листата са редуцирани, от средни до малки, с една средна жилка. Спорангиите са разположени върху спорангиофори - хомолози на спорофилите, но се различават от тях по структура. Изразен хетеротализъм (физиологична хетерогенност) - хетеросексуалните гаметофити се образуват от спори със същия размер. Спородермът, освен интин и екзина, има и външен слой – перина. Състои се от две спирално усукани панделки - елатер, прикрепени към екзината. Елатерите изпълняват двойната функция на разпределяне на спорите и групиране на спорите в групи, което осигурява съвместното съществуване на мъжки и женски гаметофити.

Гаметофитите са малки, с размери няколко милиметра, зелени, еднополови или (рядко) двуполови. Торенето е свързано с водата. Ембрионът няма период на покой.

Класификация. Отделът е разделен на четири класа: Hyenium, Cuneiform, Calamite, Horsetail. Първите три класа са изчезнали. Хвощът е представен в съвременната флора на двете полукълба.

Клас хвощ - Equisetopsida

Класът включва един род, хвощ (Equisetum). Общият брой на видовете е 30 - 35, на територията на бившия СССР - 13. Разпространени по цялото земно кълбо, с изключение на Австралия. Расте предимно във влажни местообитания. На външен вид полските хвощове се доближават до своите дървесни предци – каламитите, но много по-малки от тях. Надземните издънки на хвощ, като правило, са едногодишни, само при няколко вида са многогодишни, вечнозелени. Отделни видовеса важни като фуражни растения (разклонен хвощ - E. ratnosissimuin, петнист хвощ - E. variegatiun, зимуващ хвощ - E. hiemale). Въпреки това, при повечето видове клетъчните стени на епидермиса са инкрустирани със силициев диоксид, което обезценява тяхната хранителна стойност. Много видове са трудни за изкореняване на плевелите по пасища и ниви, особено при кисели почви (хвощ - E. arvense). Някои видове са отровни за домашните животни (блатен хвощ - E. palustre, дъбов хвощ - E. nemorosuin). Хвощът се използва като лечебно растение. Стъблата им се използват вместо шкурка.

Хвощът (Equisetum arvense) е един от най-разпространените видове. Това е многогодишно тревисто растение. Расте по ниви и угари като плевел. Неговите подземна частПредставлява се от коренище, което прониква в почвата на дълбочина 1 м. Някои съкратени странични клони на коренището се превръщат в грудки, пълни с резервно нишесте. В извивките на възлите са листни обвивки и допълнителни корени. Коренът има първична структура, в кората има големи въздушни кухини. Надземни издънки от два вида: спороносни, появяващи се в началото на пролетта, и стерилни, образувани по-късно и вегетативни до късна есен. При другите видове хвощ надземните издънки са същите. Стерилният летораст е навито-разклонен, зелен, оребрен, на възлите носи листни обвивки, слети в тръба, завършващи с черни зъби с бяла граница. Зъбите са намалени листни плочи. Органът на фотосинтезата е стъблото. На повърхността има еднослоен епидермис с устичен апарат. Под епидермиса се намира кората, състояща се от участъци от механична и асимилационна тъкан. Под тях лежи слой от основния паренхим, пронизан от големи кухини. Първичният кортекс завършва с ендодермата. Централният цилиндър в центъра има ядро ​​на основния паренхим, клетките на който се разминават с течение на времето, образувайки кухини. Проводящите тъкани се събират в снопове, разположени по периферията на централния цилиндър. Сноповете са колатерални, затворени, стъблото, подобно на корена, не е способно на вторично удебеляване.

Спороносните леторасти са по-дебели, кафяви, без хлорофил, неразклонени, високи 15-30 см. Покрити са и във възлите с тръбовидни обвивки с 8-9 големи зъба. На върха се образуват спороносни класчета. След спорообразуването тези издънки умират. Спорангиофорът се състои от шестоъгълен скутелум, стъбло, което прикрепя скутелума към оста на класа, и торбовидни спорангии, разположени по долния ръб на скутелума. Спори със същия размер. Елатерите имат формата на спирално усукани панделки с удължения във формата на лъжици в краищата. В почвата гаметофитите, носещи хлорофил, растат от спори под формата на плочи, физиологично различни. Някои от тях са мъжки, с антеридии, които образуват полифлагелатни сперматозоиди, други са женски, с архегонии. Торенето е свързано с водата. Ембрионът на спорофита няма период на покой.

Така морфологичната еднородност на този вид се съчетава с физиологичната хетероспорност.

Раздел Папрати - Polypodiophyta.

Подобните на папрат в древността са по-ниски от подобните на носорог, псилот и lycopsform. Те са възникнали приблизително по същото време като хвощовете. Но ако риноидите са напълно изчезнали, а псилотоидът, ликопсидът и хвощът са представени в съвременната флора от малък брой видове, тогава папратите продължават да процъфтяват, макар и в малко по-малка степен, отколкото в минали геоложки периоди. В момента има повече от 10 хиляди вида. Папратите са разпространени по целия свят в различни местообитания, от тропически гори и блата до пустини. Техните видове са най-разнообразно представени във влажните гори, където растат не само върху почвата, но и върху други растения като епифити.

структура. Спорофити на древни папрати са били дървесни растенияс колоновидни неразклонени стволове с радиална симетрия. Тогава, под влиянието на условията на умерен и студен континентален климат, се появяват нови видове, приспособени към геофитен (подземен) начин на живот. Издънките им станаха скъсени, тревисти, легнали, дорзивентрални, с придатъчни корени. Съвременните папрати в повечето случаи са многогодишни тревисти растения.

Папратите ясно представляват еволюционна линия с големи листа (макрофилия или мегафилия). Листата растат на върха за дълго време. Това ни позволява да считаме, че те са се образували чрез сплескване на теломите, наричат ​​се реси. В повечето случаи листата съчетават две функции: фотосинтеза и спорулация. При някои видове горните реси са специализирани в спорообразуването, докато долните - във фотосинтезата. Повечето видове са изоспори, но има и хетероспори.

Гаметофитът обикновено е двуполов. При видовете от умерения пояс талусът е с форма на сърце, при видовете от тропическата зона той има формата на нишка или разклонена плоча. Адаптиран към живот във влажни условия. Торенето е свързано с водата. Гаметофитът сякаш замръзна на нивото на периода на водорасли, следователно, въпреки факта, че спорофитът е изцяло сухоземно растение, папратите не можеха да „завладеят“ земята.

смисъл. Папратите са важен компонент на много растителни съобщества, особено тропически, субтропични и северни широколистни гори. Те са обекти на декоративното цветарство в затворени и открити земни условия, както и суровини за получаване на лекарства.

Класификация. Отделът е разделен на три класа: Първи папрати, Дебели спороносни папрати, Тънки спороносни папрати.

Представителите на класа Първи папрати (Primofilipsida) са напълно изчезнали. Класът Дебели спорангиални папрати (Eufilipsida) представлява избледняващ клон на еволюцията. Общият брой на видовете е 150. Класът фино-спорангиални папрати (Leptofilipsida) обединява огромното мнозинство от съвременните папрати.

Клас Фини спорангиални папрати - Leptofilipsida.

Общият брой на видовете е около 10 хил. Формите на живот са разнообразни: дървовидни, лиани, тревисти епифити (влажни тропически гори), многогодишни коренищни треви (умерени и студени зони). По-голямата част от видовете са изоспорови сухоземни растения. Около 120 вида са хетероспори, водни и блатни растения.

Мъжкото щитово дърво (Dryopteris filix-mas) е широко разпространено в широколистни гори, по влажни сенчести места. Спорофитът е многогодишно тревисто растение с височина до 1 м. Издънката е представена от подземно коренище. Той е къс, дебел, черно-кафяв на цвят, с добре изразена дорзивентрална структура (горната повърхност носи листни дръжки, долната - тънки придатъчни корени) и завършва с апикална пъпка, състояща се от конус на растеж, заобиколен от млади листа.

Коренището е покрито с епидермис отвън. Под него се намира кората, чийто външен слой се състои от механична тъкан. Центърът на централния цилиндър е зает от сърцевината. Концентричните проводящи снопове са разположени по периферията на централния цилиндър. Няма камбий.

Листата са големи. Дръжката е гъсто покрита с кафяви филми. Плочата е елипсовидно-продълговата в очертания, двойно перисто разчленена. Сегментите от първи ред са подредени последователно, заострени; сегменти от втори ред с назъбен ръб и тъп връх. Извън листа е епидермисът, клетките на който съдържат хлоропласти. В долния епидермис има много устни апарати. Мезофилът на листа е порест; провеждащи снопове със същата структура като в коренището.

От долната страна на листа по средните жилки на сегментите от втори ред има групи спорангии - сории, покрити отгоре с ципести прицветник (индусия) с бъбрековидна форма, прикрепени към израстъка на листа - плацентата. Спорангиумът е с форма на леща с дълго стъбло и също е прикрепен към плацентата. Черупката на спорангиума е многоклетъчна, еднослойна. Сред тънкостенните клетки има редица клетки с подковообразни удебелени стени, тясна ивица, обграждаща спорангиума. Пръстенът на тези клетки не се затваря. Когато спорангиумът изсъхне, клетките на пръстена се свиват и мембраната се счупва в тънката част и спорите се освобождават. Спорите са с еднакъв размер, имат овална форма и туберкулозна повърхност. Мейозата възниква, когато се образуват спори.

От спора, която е изпаднала в благоприятни условия, израства гаметофит (растеж). Има вид на зелена кръгла сърцевидна плоча с диаметър до 4 мм, прикрепена към почвата чрез ризоиди. От долната страна, близо до изрезката, има архегонии с коремче, потопено в гаметофитната тъкан, а в ризоидната част има закръглени антеридии. При изоспоровите папрати гаметофитът е двуполов. Торенето е свързано с водата. Спорофитният ембрион се развива от зиготата.

Хетероспоровите представители на класа са предимно жители на тропически и субтропични гори. В южната част на европейската част на СССР, в езерата и задните води на реките, можете да намерите плаваща салвиния (Salvinia natans). Спорофитът му се състои от разклонена издънка с дължина до 15 см, плаваща на повърхността на водата. В центъра на централния цилиндър на стъблото има концентричен съдов сноп. В кората има големи въздушни кухини. Листата са подредени на навивки по стъблото. Всяко въртене има три листа, два от тях са овални, зелени, плаващи. Вътре в тези листа има и множество въздушни кухини. Третият лист на всяко въртене е подводен, разчленен на 8-12 нишковидни дяла, покрити с многоклетъчни власинки. Няма корени. Усвояването на водата и разтворените в нея минерали се осъществява от цялата повърхност, но основно от модифицирани подводни листа. Сориите се образуват в основата на потопените листа. Някои от тях съдържат микроспорангии с микроспори, други съдържат мегаспорангии с мегаспори, от които само една е жизнеспособна. Сория потъва на дъното през есента. През пролетта, след загниване на кориците им, се появяват спорангии. Гаметофитите се произвеждат вътре в спорангиите. Мъжките гаметофити се образуват от микроспори, всяка от които се състои от две вегетативни клетки и две антеридии. Нараствайки, мъжките гаметофити разрушават спорангиевата мембрана и излизат. Мегаспората се развива в женски гаметофит. Той е зелен, по-слабо намален от мъжкия, горната му част стърчи от мегаспорангия, върху него се образуват 3-5 архегония. След оплождането от зиготата израства малък спорофитен ембрион, състоящ се от стъбло и лист.

По този начин хетерогенността и тук доведе до намаляване на гаметофитите.