Caracteristicile generale ale plantelor. plante cu spori

Regatul vegetal Plantae, Vegetabilia

Caracteristicile generale ale regatului

Reprezentanții regatului sunt organisme autotrofe foarte specializate care se hrănesc cu procesul de fotosinteză aerobă. Corpul lor este de obicei împărțit în tulpină, rădăcină, frunză și sunt bine adaptați la viața terestră. mediul aerian. Celulele vegetale au un perete celular dens, care se bazează pe celuloză. Principalul produs de rezervă este amidonul. Reproducerea este vegetativă, asexuată (spori) și sexuală (oogamie); gameții masculini fie au undulipodia (spermatozoizi) fie nu le au (spermatozoizi). Este caracteristică alternanța generației sexuale (gametofit) și asexuată (sporofit), cu predominanța generației asexuate diploide. Zigotul din plante dă naștere unui embrion, care apoi se dezvoltă într-un sporofit.

Regnul vegetal include cel puțin 300 de mii de specii (actualmente existente și dispărute) aparținând a 9 diviziuni - rinofite ( Rhyniophyta) și zosterofilofite ( Zosterophyllophyta) (acum dispărută), briofite ( Btyophyta), Licozidă ( Lycopodiophyta), psilotoid ( Psilotophyta), coada calului ( Equisetophyta), ferigi ( Polypodiophyta), gimnosperme ( pinophyta)și angiosperme ( Magnoliophyta). Reprezentanții diviziunilor existente, cu excepția briofitelor, se caracterizează prin predominanța generației asexuate (sporofite), care are vase și (sau) traheide, în ciclul de dezvoltare. Datorită acestei din urmă împrejurări, aceste plante sunt numite vasculare.

Plantele sunt împărțite în două grupe: sporși sămânță. În spor La plante, sporogeneza și gametogeneza sunt separate în timp și spațiu: sporofitele și gametofitele sunt organisme separate fiziologic independente. Unitatea de reproducere sunt sporii. La sămânță Gametofitele vegetale sunt mult reduse și nu sunt organisme independente din punct de vedere fiziologic. Unitatea de reproducere este sămânța.

Plantele spori sunt primii coloniști ai pământului, care au dat naștere plantelor cu semințe în procesul de evoluție.

plante cu spori

Include următoarele departamente existente în prezent: briofite ( Bryophyta), licopsoid ( Lycopodiophyta), psilotoid ( Psilotophyta), coada calului ( Equisetophyta), ferigi ( Polypodiophyta).

Plantele de spori au apărut la sfârșitul perioadei siluriene, acum mai bine de 400 de milioane de ani. Primii reprezentanți ai litigiului au fost mărime micăși avea o structură simplă, dar deja la plantele primitive s-a observat diferențierea în organe elementare. Îmbunătățirea organelor a corespuns complicației structura internași ontogenie. LA ciclu de viață există o alternanță a metodelor sexuale și asexuate de reproducere și alternanța generațiilor asociată cu aceasta. Este reprezentată generația asexuată sporofit diploid, sexual - gametofit haploid.

Pe sporofit format sporangiiîn cadrul căruia, ca urmare a diviziunii meiotice, se formează spori haploizi. Acestea sunt formațiuni mici, unicelulare, lipsite de flageli. Se numesc plante în care toți sporii sunt la fel la fel de spori.În grupuri mai bine organizate, există două tipuri de spori: microspori(formați în microsporangii), megaspori (formați în megasporangii). Acestea sunt plante eterogene. În timpul germinării, se formează spori gametofit.

Ciclul complet de viață (de la zigot la zigot) constă în gametofit(perioada de la spor la zigot) și sporofit(perioada de la formarea zigotului la formarea sporilor). În muşchi de club, coada-calului şi ferigi aceste faze sunt, parcă, organisme separate fiziologic independente. mușchi gametofitul este o fază independentă a ciclului de viață, iar sporofitul este redus la organul său original - sporogon(sporofitul trăiește pe gametofit).

Pe gametofit organele de reproducere sexuală se dezvoltă: arhegonieși anteridii. LA arhegonie, asemănător cu un balon, se formează ouă, iar în saccular anteridii- spermatozoizi. La plantele izospore, gametofitele sunt bisexuale; la plantele heterospore, sunt unisexuate. Fertilizarea are loc numai în prezența apei. Când gameții se îmbină, se formează o nouă celulă - un zigot cu un set dublu de cromozomi (2n).

Departamentul Briofite - Bryophyta

Există până la 27.000 de specii. Briofitele au un corp fie sub formă de talus, fie sunt disecate într-o tulpină și frunze. Nu au rădăcini reale, sunt înlocuite cu rizoizi. Țesuturile conductoare apar numai în mușchii foarte dezvoltați. Asimilarea și țesuturile mecanice sunt parțial izolate.

Gametofitul domină ciclul de viață. Sporofitul nu există de la sine, se dezvoltă și se află mereu pe gametofit, primind apă din acesta și nutrienți. Sporofitul este o cutie în care se dezvoltă sporangiul, pe o tulpină care îl leagă de gametofit.

Mușchii se reproduc prin spori, se pot reproduce și vegetativ - secțiuni separate corp sau muguri speciali de puiet.

Departamentul este împărțit în trei clasă: Anthocerotes (100 de specii, șase genuri de plante talus), mușchi de ficat și frunze.

Clasa mușchi de ficat ( Hepaticopsida)

Clasa include aproximativ 8500 de specii. Aceștia sunt în principal mușchi de talus, deși există specii care au tulpină și frunze. Răspândită marchantia comuna(Marchantia polymorpha)(Figura 11. 1).

Orez. 11. 1. Ciclul de redare de marș: 1– talus cu coasters masculin; 2 - talus cu coaster femele; 3 – secţiune verticală prin suportul masculin (în unele cavităţi anteridiale există anteridii); 4 - anteridiul în cavitatea anteridială (n - tulpina anteridiului); 5 - spermatozoid biflagelat; 6 – secţiune verticală prin suportul feminin (a – arhegonium).

gametofit are verde închis talus(tal), ramificat dihotomic în plăci largi lobate cu simetrie dorsoventrală (dorso-abdominală). De sus și de jos, talul este acoperit cu epidermă, în interior există țesut de asimilare și celule care îndeplinesc funcții conductoare și de stocare. Talul este atașat de substrat rizoizi. Pe partea superioară a talului, mugurii de puiet sunt formați în „coșuri” speciale, care servesc pentru înmulțirea vegetativă.

Talii sunt dioici, organele de reproducere sexuală se dezvoltă pe ramuri-suporturi verticale speciale.

Gametofiții masculi au arborele cu opt lobi, pe partea superioară a cărora se află anteridii. Pe gametofitele feminine, standuri cu discuri stelate, pe partea inferioară a razelor sunt situate asteriscuri (gâtul în jos) arhegonie.În prezența apei, spermatozoizii se mișcă, intră în arhegonium și se contopesc cu ovulul.

După fertilizare, zigotul se dezvoltă sporogon. Are aspectul unei cutii sferice pe un picior scurt. În interiorul cutiei, ca urmare a meiozei, se formează spori din țesut sporogen. LA conditii favorabile sporii germinează, din ei se dezvoltă protonemul sub forma unui fir mic, din celula apicală a cărei talus marchantia se dezvoltă.

Clasa Mușchi cu frunze(Bryopsida sau Musci).

Mușchi cu frunze sunt distribuite peste tot globul, mai ales in climatele reci in locuri umede, in padurile de pin si molid, in tundra. Pe mlaștinile de turbă și mușchi, ele formează adesea un covor dens. Corpul este disecat într-o tulpină și frunze, dar nu există rădăcini reale, există rizoizi multicelulari. Clasa constă din trei subclase: Brie sau mușchi verzi; Sphagnum sau mușchi albi; Andreevy, sau mușchi negri.

Mușchii Andreevy (trei genuri, 90 de specii) sunt obișnuiți în regiunile reci, în exterior asemănători cu mușchii verzi, în ceea ce privește structura frunzelor și capsulelor - cu mușchi sphagnum.

Subclasa Brie sau mușchi verzi(Bryidae). Are aproximativ 700 de genuri, unind 14.000 de specii, larg răspândite peste tot, în special în zonele de tundra și pădure din emisfera nordică.

Răspândit pe scară largă in de cuc(comuna Polytrichium), care formează smocuri dense pe soluri umedeîn păduri, mlaștini și pajiști. Tulpini de până la 40 cm înălțime, neramificate, cu frunze groase, dure și ascuțite. Rizoizii ies din partea inferioară a tulpinii.

Ciclul de dezvoltare al inului de cuc (Fig. 11. 2).

Orez. 11. 2. In Kukushkin: A– ciclul de dezvoltare a mușchiului; B- cutie: 1 - cu capac, 2 - fără capac, 3 - într-o secțiune (a - capac, b - urnă, c - sporangiu, d - apofize, e - picior); LA– secțiunea transversală a unei frunze cu asimilatoare; G- secțiunea transversală a tulpinii (f - floem, crv - teaca amidonată, miez - scoarță, e - epidermă, ls - urme de frunze).

Gametofitele de in cuc sunt dioice. La începutul primăverii, anteridiile se dezvoltă pe vârful masculilor și arhegonia pe vârful femelelor.

Primavara, in timpul ploii sau dupa roua, spermatozoizii parasesc anteridiul si patrund in arhegonium, unde se contopesc cu oul. Din zigotul de aici, în vârful gametofitului feminin, crește un sporofit (sporogon), care arată ca o cutie pe o tulpină lungă. Cutia este acoperită cu un capac păros (calyptra) (rămășițele de arhegonium). În cutie - sporangiu, unde se formează sporii după meioză. Un spor este o celulă mică cu două membrane. În partea superioară a cutiei, de-a lungul marginii acesteia, se află dinți (peristom), care, în funcție de umiditatea aerului, se îndoaie în interiorul cutiei sau se îndoaie spre exterior, ceea ce contribuie la dispersia sporilor. Sporii sunt dispersați de vânt și, în condiții favorabile, germinează, formând un protonem. După ceva timp, pe protonema se formează muguri, din care se formează lăstari cu frunze. Acești lăstari, împreună cu protonemul, formează generația haploidă - gametofitul. O cutie pe un picior este o generație diploidă - un sporofit.

Subclasa Sphagnum sau mușchi albi(Sphagnidae)

Mușchii sphagnum includ peste 300 de specii dintr-un singur gen sphagnum(Sphagnum)(Fig. 11. 3).

Fig 11. 3. Sfagnum: 1 – aspect; 2 - apex al ramurilor cu sporogon; 3 – sporogon (w – resturi de gât de arhegonium, kr – opercul, cn – sporangiu, țăruș – coloană, n – tulpină de sporogon, ln – tulpină falsă); 4 - parte dintr-o frunză de ramură (chlc - celule purtătoare de clorofilă, aq - celule purtătoare de apă, n - pori); 5 - secțiune transversală a foii.

Tulpinile ramificate ale sphagnumului sunt punctate cu frunze mici. În vârful axei principale, ramurile laterale formează o rozetă în formă de rinichi. O caracteristică a mușchilor sphagnum este creșterea continuă a tulpinii în partea superioară și moartea părții inferioare. Rizoizii sunt absenți, iar absorbția apei cu minerale are loc de către tulpini. Frunzele acestor mușchi sunt formate din două tipuri de celule: 1) vii asimilatoare, lungi și înguste, purtătoare de clorofilă; 2) hialină - mort, lipsit de protoplast. Celulele hialine sunt ușor de umplut cu apă și o rețin pentru o lungă perioadă de timp. Datorită acestei structuri, mușchi de sphagnum poate stoca apă de până la 37 de ori greutatea lor uscată. Crescând în șocuri dense, mușchii de sphagnum contribuie la îndesarea solului. În mlaștini, stratificarea părților moarte de mușchi duce la formarea de mlaștini. Ceara, parafina, fenolii, amoniacul se obtin din turba prin distilare uscata; prin hidroliză – alcool. Plăcile de turbă sunt un bun material de izolare termică. Mușchii de sphagnum au proprietăți bactericide.

Departamentul Licopsoid - Lycopodiophyta

Apariția licopodelor este asociată cu perioada siluriană a erei paleozoice. În prezent, departamentul este reprezentat de plante erbacee cu tulpini și rădăcini târâtoare, ramificate dihotomic, precum și frunze solzoase dispuse spiralat. Frunzele au apărut ca excrescențe pe tulpină și sunt numite microumpluturi. Tantarii au floem, xilem si periciclu.

Există două clase moderne: lician echispor și Polushnikovye heterospor.

Clasa Lycopsidae(Lycopodiopsida)

Din întreaga clasă, patru genuri au supraviețuit până în prezent.

Gen muşchi de club(Lycopodium). Acest gen include numeroase (aproximativ 200 de specii) ierburi perene, veșnic verzi, comune din regiunile arctice până la tropice. Deci clubul clubului (L.clavatum) găsite în stratul de iarbă păduri de conifere pe soluri destul de umede, dar sărace în humus. În pădurile umede de conifere, muşchiul anual este răspândit ( L. annotinum)(Fig. 11. 4).

Orez. 11. 4. Clavate club muschi.

Gen miel(Huperzia). Reprezentant al genului - oaie comună ( H. selago) distribuit în zonele de tundra, pădure-tundra și nordul pădurilor și crește în pădurile de molid taiga sudice și pădurile de arin, precum și în pădurile cu mușchi și pajiștile alpine.

Gen difasiastrum(Difasiastrum). Reprezentant al genului Diphasiastrum oblate (D. complanatum) crește pe soluri nisipoase uscate din pădurile de pini.

Ciclul de dezvoltare pe exemplul clubului de club (Fig. 11. 5).

Orez. 11. 5. Ciclul de dezvoltare a clubului club:1 - sporofit; 2 - sporofilă cu sporangiu; 3 - disputa; 4 - gametofit cu anteridii și arhegonie; 5 - un sporofit tânăr care se dezvoltă pe gametofitul din embrion.

Lăstarii târâtori ai clubului în formă de club ajung până la 25 cm înălțime și peste 3 m lungime. Tulpinile sunt acoperite cu frunze mici lanceolate-liniare dispuse spiralat. La sfârșitul verii, pe lăstarii laterali se formează de obicei două spiculețe purtătoare de spori. Fiecare spikelet este format dintr-o axă și un mic subțire sporofilele- frunze modificate, la baza cărora sunt sporangi în formă de rinichi.

În sporangi după reducerea diviziunii celulare țesut sporogen sunt formate de aceeasi marime, imbracate intr-o coaja galbena groasa, haploida dispute. Ele germinează după o perioadă de repaus în 3-8 ani în creșteri bisexuale, care reprezintă generația sexuală și trăiesc. saprotrofeîn sol, sub formă de nodul. Din suprafata de jos apar rizoizi. Prin ele, hifele fungice cresc în creștere, formându-se micorize. În simbioză cu ciuperca, care asigură hrana, trăiește un vlăstar, lipsit de clorofilă și incapabil de fotosinteză. Creșterile sunt perene, se dezvoltă foarte lent, abia după 6-15 ani se formează arhegonie și anteridii. Fertilizarea are loc în prezența apei. După fecundarea oului de către un spermatozoid biflagelat, se formează un zigot care, fără o perioadă de repaus, germinează într-un embrion care se dezvoltă într-o plantă adultă.

În medicina oficială, sporii de țânțari erau utilizați ca pudră pentru copii și stropi pentru pastile. Lăstarii de oaie sunt folosiți pentru tratarea pacienților care suferă de alcoolism cronic.

Clasa semiconductoare(Izoetopsida)

Selaginella(Selaginella) dintre genurile moderne are cel mai mare număr (aproximativ 700) de specii.

Este o plantă erbacee perenă fragedă care necesită umiditate crescută. Selaginella, spre deosebire de mușchi de club, sunt caracterizate diversitate.În spiculeții purtători de spori se formează două tipuri de spori - patru megasporiîn megasporangii şi numeroase microsporiîn microsporangii. Din microspori se formează un gametofit masculin, format dintr-o celulă rizoidă și un anteridiu cu spermatozoizi. Megasporul se dezvoltă într-un gametofit feminin, care nu își părăsește învelișul și este format din țesut cu celule mici în care sunt scufundate arhegoniile. După fertilizare, ovulul se dezvoltă într-un embrion și apoi într-un nou sporofit.

Departamentul Coada-calului - Equisetophyta

Coada-calului au apărut în Devonianul superior, au atins cea mai mare diversitate în Carbonifer, când stratul arborelui din pădurile tropicale umede era format în mare parte din coada-calului asemănătoare copacilor, dispărută la începutul Mezozoicului. Coada-calului modern au apărut pe Pământ încă din perioada Cretacică.

Până acum, un singur gen a supraviețuit - coada-calului(Equisetum) reprezentată de 30-35 de specii distribuite pe toate continentele.

La toate speciile de coada-calului, tulpinile au o structură articulată cu o alternanță pronunțată de noduri și internoduri. Frunzele sunt reduse la solzi și dispuse în spirale la noduri. Aici se formează și ramuri laterale. Funcția de asimilare este îndeplinită de tulpini verzi, a căror suprafață este mărită prin nervuri, pereții celulelor epidermice sunt impregnați cu silice. Partea subterană este reprezentată de un rizom foarte dezvoltat, în nodurile căruia se formează rădăcini adventive. La coada-calului(Equisetum arvense) ramurile laterale ale rizomului servesc ca loc de depunere a substanțelor de rezervă, precum și organe de înmulțire vegetativă (Fig. 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

Orez. 11. 6. Coada-calului de câmp: a, b - lăstari vegetativi și purtători de spori de sporofit; (c) sporangiofor cu sporangi; d, e – spori; (f) gametofit masculin cu anteridii; g - spermatozoizi; (h) gametofit bisexual; și - arhegonie.

Primăvara, spiculeții se formează pe tulpini obișnuite sau speciale purtătoare de spori, constând dintr-o axă care poartă structuri speciale care arată ca niște scuturi hexagonale ( sporangiofori). Acestea din urmă poartă 6-8 sporangi. În interiorul sporangiilor se formează spori, îmbrăcați într-o coajă groasă, echipate cu excrescențe higroscopice asemănătoare unei panglici - elaters. Mulțumită elaters sporii se lipesc împreună în bulgări, fulgi. Distribuția în grup a sporilor contribuie la faptul că, în timpul germinării lor, creșterile heterosexuale sunt în apropiere, iar acest lucru facilitează fertilizarea.

Creșterile arată ca o mică placă verde cu lobi lungi, cu rizoizi pe suprafața inferioară. Creșterile masculine sunt mai mici decât cele feminine și poartă anteridii de-a lungul marginilor lobilor cu spermatozoizi poliflagelați. Arhegonia se dezvoltă pe creșteri feminine din partea mijlocie. Fertilizarea are loc în prezența apei. Zigotul se dezvoltă într-o nouă plantă, sporofitul.

În prezent, coada-calului nu joacă un rol major în formarea acoperirii vegetale. În păduri, pe sol excesiv de umed, este răspândită coada-calului(E. sylvaticum) cu ramuri laterale puternic ramificate, căzute. În pajiști, câmpuri de pânză, în culturi se găsește o buruiană greu de eradicat. coada-calului(E. arvense). Această coadă-calului are lăstari neramificați purtând spiculeți purtători de spori la începutul primăverii. Mai târziu, din rizom se dezvoltă lăstari vegetativi verzi. Distribuit pe scară largă în zona forestieră pe soluri nisipoase și în râpe. coada-calului de iarnă(E. hiemale).

Lăstari vegetativi coada-calului (E. arvense)în medicina oficială se folosesc: ca diuretic pentru edemul datorat insuficienței cardiace; cu boli ale vezicii urinare și ale tractului urinar; ca agent hemostatic pentru sângerarea uterină; cu unele forme de tuberculoză.

Departamentul Ferigi - Polypodiophyta

Ferigile au apărut în Devonian, când ferigile arborescente, împreună cu acum maciuce fosile și coada-calului, dominau în acoperire de vegetație Pământ. Majoritatea s-au stins, restul au dat naștere formelor mezozoice, care au fost foarte larg reprezentate. Ferigile depășesc cu mult toate celelalte diviziuni ale sporilor superiori în numărul speciilor moderne (aproximativ 25.000).

Majoritatea ferigilor care trăiesc acum (exclusiv tropicale) nu au o tulpină erectă terestră, dar au una subterană sub formă rizomi. Din rizom ies rădăcini adventive și frunze mari (fronde) având originea tulpiniiși apex în creștere lungă. Frunzele tinere sunt de obicei pliate într-un „melc”. Printre ferigile existente în prezent, există ambele izosporoasă, asa de heterosporă.

În pădurile din Australia, America de Sud, Asia, reprezentanții asemănătoare copacilor cresc cu trunchiuri columnare, neramificate, de până la 20 de metri înălțime. LA banda de mijloc La noi, ferigile sunt plante perene rizomatoase. Multe ferigi, precum mușchii, sunt indicatori ai solurilor și a tipurilor de pădure. În pădurile uşoare, pe soluri podzolice nisipoase sau uscate, este comună găină comună(Pteridium aquilinum); pe soluri umede bogate nomazi(Athyriumși pădure mare scuturi(dryopteris)(Fig. 11. 7).

Orez. 11. 7. Scut masculin: A- sporofit: a - forma generala; b - sori pe partea inferioară a frondei; c – secțiune de sorus (1 – indiu, 2 – plantă, 3 – sporangiu); d - sporangiu (4 - inel); B- gametofit: 5 - spermatozoizi; 6 - excrescere din partea inferioară (t - talus, p - rizoizi, arc - arhegonia, an - anteridii); 7 - eliberarea spermatozoizilor din anteridiu; 8 - arhegonium cu un ou.

Ciclul de dezvoltare al ferigilor izospore

La mijlocul verii, pe partea inferioară a frunzelor verzi (unele pe frunze speciale purtătoare de spori), apar grupuri de sporangi sub formă de negi maronii ( sori). Soriile multor ferigi sunt acoperite deasupra cu un fel de voal - prin inducție. Sporangiile se formează pe o excrescere specială a unei frunze ( placenta)și au formă lenticulară, picioare lungi și pereți multicelulari. În sporangi, un inel mecanic este bine exprimat, care arată ca o bandă îngustă care nu se închide înconjurând sporangiul. Când inelul se usucă, pereții sporangiului se rup și sporii se revarsă.

Sporii formați în sporangi sunt unicelulari și au o coajă groasă. Când sunt coapte, sunt transportate de curentul de aer și, în condiții favorabile, germinează, formând o placă multicelulară verde în formă de inimă ( germina), atașat de sol prin rizoizi. Creșterea este o generație sexuală de ferigi (gametofit). Pe partea inferioară a creșterii se formează anteridii (cu spermatozoizi) și arhegonii (cu ouă). În prezența apei, spermatozoizii intră în arhegonium și fertiliză ovule. Din zigot se dezvoltă un embrion, care are toate organele principale (rădăcină, tulpină, frunză și un organ special - un picior care îl atașează de creștere). Treptat, embrionul începe să existe independent, iar germenul moare.

La ferigi heterospore, gametofitele sunt reduse la dimensiuni microscopice (în special cele masculine).

Din rizomi ferigă masculă(Dryopteris filixmas), obțineți un extract gros, care este un antihelmintic eficient (viermi).

Obiectiv: familiarizați-vă cu caracteristicile ciclurilor de viață ale plantelor cu spori superiori și cu ecologia acestora.

Materiale necesare si echipamente: microscoape, lupe, binoclu, ace de disecție, material herbar, preparate permanente, lame și lamele, mese.

Sarcini:

1. Considerați (mărificare mică) o pregătire constantă a sorusului de struț ( Matteuccia struthiopteris(L.) Tod.). Desenați schematic și semnați indusium (voal), sporangi pe picioare, placentă. Desenați sporangii cu spori la mărire mare.

2. Pregătiți un preparat temporar uscat de spori de ferigă și coada-calului ( Equisetum arvense L.). Schiță. Urmăriți mișcarea elaterului în sporii de coada-calului când umiditatea se schimbă (pentru a face acest lucru, respirați ușor pe spori sau aruncați o picătură de apă lângă ei). Semnează dispute și elaters.

plante cu spori superiori caracterizat următoarele semne: este dezvoltat sistemul de conducere; răspândit prin spori; în ciclul de viață alternează mari 2n sporofit și mic tocmai aranjat n gametofit; Se diferențiază clar 2 grupe - cu spori diferiți (raznosporoși) și la fel (plante echisporoase).

Caracteristicile structurii sporofitelor: există rădăcini bine dezvoltate (adventive) și tulpini cu frunze; originea frunzelor poate fi enational, mic - microumpluturi; sau telome, mare - macrofilele. Reprezentanții liniei microfile de evoluție sunt mușchii club, iar linia macrofilă sunt ferigi. Coada-calului par să aibă macrofile reduse.

Departamentul Licoptere(Lycopodiophyta)

Licopsidele sunt unul dintre cele mai vechi grupuri de plante. Toate licopsidele moderne sunt plante erbacee perene, de obicei plante veșnic verzi. Unii dintre ei de către aspect care amintește de verdeață. Durata de viata plante individuale(mai exact, clonele vegetative) pot ajunge la 200-300 de ani.

Pentru licopside, este caracteristică ramificarea dihotomică (furcioasă). Meristemul apical își pierde activitatea în timp, astfel încât licopsidele sunt limitate în creștere. Rădăcinile sunt doar adventive, plecând de la tulpină și rizom. Frunzele licopsidului sunt relativ mici, dispuse spiralat, opus sau spiralate. Sporofilele (frunzele purtătoare de sporangi) pot arăta ca frunze verzi obișnuite (genul Baranets - Huperzia) sau diferă de ele și să fie colectate în spiculețe purtătoare de spori (genul Plaun - Lycopodium).

CICLU DE VIAȚĂ

Printre licopode (Fig. 57)întâlni izosporoasăși heterosporă plantelor. În sporii isosporoși, sporii nu diferă morfologic - în timpul germinării lor se formează gametofiți bisexuali; la heterospori, sporii mici dau naștere gametofiților masculi purtători de anteridii, iar cei mari dau naștere gametofitelor feminine purtătoare de arhegonie. În anteridii se formează spermatozoizi cu două sau multiflagelate, în arhegonie - ouă. Anteridiile se maturizează mai devreme decât arhegoniile, fertilizarea este încrucișată. După fertilizare, o nouă generație crește din zigotul rezultat - sporofitul.

Departamentul coada-calului(Equisetophyta)

Coada-calului modern este reprezentat de un singur ordin ( Equisetales), o familie Hvoșciov ( Equisetaceae) și un gen coada-calului ( Equisetum) cu 25 de specii (12 crescând în Rusia), dintre care multe se caracterizează printr-o distribuție foarte largă, aproape cosmopolită. De regulă, lăstarii verticali de coada-calului nu depășesc o înălțime de 1 m, totuși, în unele specii tropicale tulpina cataratoare atinge 10-12 m lungime, iar grosimea sa poate fi de 6-8 cm.

Toate coada-calului modern sunt perene ierbos plante cu spirale de ramuri ( orez. 58). De la noi toți plante celebre coada-calului se disting prin lăstari formați din segmente separate ( orez. 59). Rizomii sunt lungi, hipogeogeni, adesea cu noduli de stocare. Funcția de fotosinteză este îndeplinită de lăstarii verzi.

Elemente conductoare ale xilemului tipuri variate traheide și uneori vase. Peretele celular conține mult SiO2.

Caracterizat prin prezență sporangiofori- sporofile cu o structură specială. Sporangioforii sunt colectați în vârful tulpinilor în strobili, adesea numiți „spiculețe purtătoare de spori”. Sporangioforii sub formă de scute hexagonale pe picioare sunt plasați în spirale pe axa strobilului. Pe interior scutellum conţine 4-16 sporangi alungite de-a lungul tulpinii. Când sporii se maturizează, scuturile se usucă și se depărtează, în timp ce peretele exterior al sporangiului este ușor distrus, iar sporii sunt dispersați de vânt. Din stratul exterior al învelișului sporilor, în timpul maturării, se formează panglici înfășurate în spirală în jurul corpului său - elate care se pot îndoi înapoi și pot efectua mișcări higroscopice.

Coada-calului modern - plante izosporoasă . Gametofitul este reprezentat de creșteri verzi unisexuale sau bisexuale, de scurtă durată, de câțiva milimetri. Ele formează anteridii și arhegonii. În anteridiu se dezvoltă spermatozoizi poliflagelați, iar în arhegonium se dezvoltă ouă. Fertilizarea are loc în prezența apei lichide prin picurare, din zigot crește o nouă generație asexuată - sporofitul.

Departamentul FERIGĂ(Polypodiophyta)

Ferigile sunt printre cele mai vechi grupuri de plante spori. În timpul nostru, sunt cunoscute peste 10.000 de specii de ferigi (în Rusia - aproximativ 100 de specii).

Când vorbim despre ferigă, ne referim în primul rând la generația lor asexuată (sporofit), care predomină în ciclul de viață al ferigilor. Reprezentanții acestui departament sunt foarte diverși ca aspect, forme de viata, conditii de viata. Printre acestea predomină plantele erbacee perene, inclusiv, la tropice, epifitele și târâtoarele, există și arbori. Ferigile de copac tropical au o înălțime de până la 25 m, iar diametrul trunchiului ajunge la 50 cm.

Printre speciile erbacee există foarte plante mici dimensiunea de câțiva milimetri. Există, de asemenea, mai multe specii de ferigi perene plutitoare care trăiesc în corpuri de apă.

Spre deosebire de licopside și coada-calului, ferigile se caracterizează prin frunze mari (macrophyllia). Frunze ferigile sunt de origine tulpină și se numesc vayami(orez. 60). Acest lucru este confirmat de creșterea lor apicală. Frunzele tinere la începutul creșterii formează un „melc” care se desfășoară caracteristic. Dimensiunile vayyas variază de la câțiva milimetri până la 10 m în forme asemănătoare copacilor. Forma și structura lor sunt variate. Marea majoritate ferigi moderne frunze pinnate - o dată, de două ori și în mod repetat. Frondele multor ferigi combină funcțiile de fotosinteză și sporulare. La unele specii (de exemplu, struțul, onoclea) există două tipuri de fronde: fotosintetice și purtătoare de spori.

Majoritate ferigi de pădure zonele temperate au rizomi scurti, carnosi, care formeaza noi rozete de frunze in fiecare an. De obicei, la ferigi, frunzele predomină ca greutate și dimensiune peste tulpină. Se dezvoltă țesuturi conductoare, există floem și xilem.

Aproape toate ferigile, cu excepția plante acvatice izosporoasă (orez. 61). Sporangiile lor sunt adesea localizate pe suprafața inferioară a frunzelor obișnuite (pentru protectie mai buna) și adunate în grămezi numite sori(fig.62). Sori sunt acoperiți deasupra cuverturi de pat(sau inducții) pentru a proteja sporangiile în curs de dezvoltare. Unele specii au dispozitive pentru împrăștierea activă a sporilor (în glanda tiroidă, sporangiul este deschis folosind un inel mecanic special format din celule cu pereți neuniform îngroșați). Sporii de ferigă dau naștere unor creșteri bisexuale libere (gametofite), purtând anteridii (se dezvoltă mai devreme) și arhegonie pe partea inferioară. Gametofitul este atașat de sol de numeroși rizoizi. Pentru fertilizare este necesară prezența picăturii de apă lichidă, în care spermatozoizii poliflagelați se pot deplasa. Un sporofit se dezvoltă dintr-un ou fertilizat. Pe măsură ce sporofitul crește, acesta devine un organ independent și Ha
metafita moare.

Întrebări despre materialul acoperit:

1. Ce este eterogenitatea? Dați un exemplu de plante heterospore.

2. Comparați reproducerea prin spori și semințe.

3. Cum diferă ciclul de viață al mușchilor de ciclul de viață al altor plante cu spori superiori?

4. De ce nu pot crește plantele cu spori (spre deosebire de plantele cu semințe) în habitate aride? În ce etape ale ciclului de viață este dependența de apă cea mai puternică?

5. Ce specii de plante cu spori superiori sunt protejate în regiunea Moscovei?

Inapoi inainte

Atenţie! Previzualizarea slide-ului are doar scop informativ și este posibil să nu reprezinte întreaga amploare a prezentării. Dacă sunteți interesat acest lucru vă rugăm să descărcați versiunea completă.

Scopul lecției: să formeze la școlari conceptul de plante cu spori superiori, să urmărească complicația organizării lor.

Echipamente. Ierbar de mușchi, mușchi club, coada-calului și ferigi, tabele și desene de plante, manual electronic „Biologie, clasa a 6-a. Plante. Bacterii. Ciuperci. Licheni” editura „Ventana-Graf”, prezentare „Plante spori superioare”

În timpul orelor

1. Raportarea temei, obiectivele lecției și motivația pentru activitățile de învățare

2. Verificarea temelor

3. Actualizarea cunoștințelor de bază și motivarea activităților educaționale

4. Învățarea de noi materiale

1. Condiții preliminare pentru apariția plantelor pe uscat

Povestea profesorului

Primele plante de pe Pământ au apărut în apă. Era alge. Algele au fost în apă de miliarde de ani când au început. Stăpânește mai întâi pământul plante terestre. De ce nu au putut să apară plantele pe uscat mai devreme?

1. Faptul este că razele cosmice au împiedicat plantele să iasă din apă, ceea ce a ucis toată viața. Algele puteau trăi în corpurile de apă, deoarece un strat de apă le proteja de aceste raze. Când algele fotosintetice s-au răspândit pe scară largă în apă, oxigenul a început nu numai să se acumuleze în apă, dar o parte din acesta a ieșit din apă în atmosferă, iar dioxidul de carbon, necesar pentru fotosinteză, a trecut din atmosferă în apă. În urma acestor procese, compoziția atmosferei s-a schimbat: s-a îmbogățit cu oxigen.

2. A fost deosebit de important ca stratul de ozon să se formeze din oxigenul din atmosferă, care nu a lăsat razele ultraviolete scurte mortale să ajungă la sol. În acest sens, a devenit posibilă apariția plantelor pe uscat.

2. Adaptări ale plantelor la mediul sol-aer

Povestea profesorului

Plantele care și-au părăsit habitatul acvatic obișnuit au trebuit să se adapteze la noile condiții de viață pe uscat, care erau foarte diferite de cele obișnuite. Aveau nevoie să se protejeze de uscare, să se fixeze în sol, să se adapteze la absorbția mineralelor și a apei din sol și a oxigenului și a dioxidului de carbon din aer. În plus, plantele aveau nevoie de sprijin, deoarece aerul, spre deosebire de apă, nu le putea susține.

Treptat, plantele s-au adaptat la modul de viață terestru. Au dezvoltat rădăcini care ancorau plantele în sol și absorbeau apa și mineralele din acesta. Părțile de pământ ale plantelor s-au transformat într-o tulpină cu frunze.

Astfel, plantele au organe. Țesuturile tegumentare au protejat plantele de uscare, iar stomatele din ele au efectuat schimburi de gaze pentru respirație și fotosinteză. Au apărut țesuturi conductoare care au transportat apă și minerale către tulpină și frunze și materia organică din frunze în întreaga plantă. Și, în cele din urmă, s-au format țesuturi mecanice.

Toate aceste schimbări ale plantelor care au aterizat pe uscat s-au produs treptat.

Primele plante terestre trăiau de obicei în condiții umede, iar țesuturile și organele lor erau încă imperfecte. Au trecut milioane de ani până când plantele au dobândit structura reprezentanților moderni ai lumii plantelor și au populat toate colțurile pământului. Cu toate acestea, chiar și acum există încă grupuri de plante cu o structură nu tocmai perfectă și o dependență semnificativă de apă.

3. Caracteristicile plantelor cu spori superiori

Povestea profesorului

La plante superioare spre deosebire de cele inferioare - alge, corpul este împărțit în organe: rădăcini, tulpini, frunze. Fiecare organism își îndeplinește funcțiile specifice. Organele sunt alcătuite din țesuturi care asigură aceste funcții.

În ciclul de viață al plantelor superioare, există o alternanță clară a generațiilor - sporofit și gametofit. Gametofitul formează organe de reproducere multicelulare în care se dezvoltă gameții. Când gameții se îmbină, se obține un zigot, din care crește următoarea generație - sporofitul. Sporii se maturizează pe sporofit. Sporii din plante pot fi toți de aceeași dimensiune sau de dimensiuni diferite - mici (microspori) și mari (megaspori).

Plantele care au aceiași spori se numesc izospori, iar cele care au microspori și megaspori se numesc heterospori. În izospori, gametofitele bisexuale cresc din spori. În heterospori, gametofitul masculin se dezvoltă din microspori, iar gametofitul feminin se dezvoltă din megaspori. La plantele superioare, o generație este întotdeauna mai mare decât cealaltă și reprezintă cea mai mare parte a ciclului de viață al plantei. Doar la plantele dintr-o diviziune a Briofitelor predomină generația gametofiților, la toate celelalte plante superioare - generarea sporofiților.

Plantele superioare sunt împărțite în două grupe - spori superiori, spori care se reproduc prin spori și plante cu semințe care se reproduc prin semințe. Sporii sunt plante terestre mai vechi decât plantele cu semințe. Au toate trăsăturile plantelor superioare, nu ajung întotdeauna la dezvoltarea deplină a țesuturilor și organelor, de exemplu, țesutul conductor al xilemului din toți sporii superiori este format din celule moarte alungite și nu din vase. O altă caracteristică a sporilor este că reproducerea, ca și cea a algelor, este asociată cu apa. Apa este necesară pentru mișcarea gameților masculini - spermatozoizi cu flageli, gameți feminini nemișcați - ouă. În acest caz, gameții folosesc apa ploilor și rouă. Prin urmare, plantele cu spori mai mari sunt comune în locurile umede.

4. Clasificarea plantelor cu spori superiori

• Coada-calului
• Lycosformes
• briofite
• Ferigi.

În ciclul de viață al plantelor cu spori superiori, ca și în cazul unor alge, alternează indivizi din generații asexuate și sexuale, care se reproduc, respectiv, asexuat și sexual. În ciclul complet de viață, care asigură continuitatea vieții organismelor, există o alternanță de gametofit (sexual) și sporofit (generație asexuată). Pe sporofit se formează organe reproducere asexuată, pe gametofit - sexual.

Plantele cu spori superioare după ce au venit pe pământ în timpul evoluției au suferit metamorfoze în două direcții. Astfel, s-au format două mari grupuri evolutive - haploide și diploide. Prima ramură include mușchi, în care gametofitul este mai bine dezvoltat, iar sporofitul ocupă o poziție subordonată. Ferigile, coada-calului și mușchii de club aparțin ramurii diploide. Gametofitul lor este redus și arată ca o creștere.

Organele de reproducere se dezvoltă pe generația sexuală. Organele genitale masculine - anteridiile - o formațiune de formă ovală, în interiorul căreia se dezvoltă spermatozoizi mobili (celule sexuale masculine flagelate); organele genitale feminine - arhegonie, în formă de balon, dezvoltă o celulă reproductivă feminină nemișcată - un ou. Pentru fertilizare, spermatozoizii trebuie să intre în mediul extern și să fertilizeze ovulul, care se află în interiorul arhegoniului. Este nevoie de apă pentru a muta spermatozoizii. Un embrion se formează dintr-un ovul fertilizat. Germinează și se transformă într-o generație adultă non-sexuală (sporofit), care se reproduce prin spori care se formează pe ea în sporangi. Indivizii din generația sexuală și nonsexuală sunt foarte diferite ca structură.

Sunt distribuite în diferite zone climatice. Cu toate acestea, majoritatea trăiesc pe terenuri umede, deși unele specii ale acestor plante se găsesc și în pădurile uscate și chiar în deșerturi.

Departamentul de briofite. Acest departament include peste 25 de mii de specii. Nu există rădăcini. Sporofitul nu există de la sine, se dezvoltă și se află mereu în gametofit, primind din acesta apă și substanțe nutritive. Sporofitul este o cutie în care sporangiul se dezvoltă pe o tulpină. Departamentul include clasa mușchilor cu frunze, clasa hepaticelor și antocerotelor.

Departamentul Lycopsidae este un grup foarte vechi, care include atât plante fosile, cât și plante vii. Au lăstari lungi târâtori ramificați dihotomic, dens plantați cu frunze mici și dure.

Departamentul Coada-calului. Ierburi perene de pajiști, mlaștini, păduri și câmpuri. Rădăcinile adventive și lăstarii de deasupra solului pleacă de la rizomi, având o structură articulată tipică. Din noduri se îndepărtează spirale de frunze solzoase brune, topite într-o teacă tubulară, și spirale de lăstari laterali.

Departamentul de ferigi. Predominanța unui sporofit cu frunze cu viață lungă asupra unui gametofit primitiv efemer, prezența frunzelor mari, de obicei disecate pinnat, dispuse complex în sporofit - wai, aranjarea sporangiilor în grupuri (sori) pe partea inferioară a frunzelor.

5. Generalizarea, sistematizarea cunoștințelor și aptitudinilor elevilor

Lucrați într-un caiet

Finalizarea sarcinilor propuse pentru tema acestei lecții. Lucrul cu manualul

Elevii citesc textul paragrafului și răspund la întrebările profesorului.

Întrebări pentru revizuire și discuție

1. Cu ce ​​dificultăți au întâmpinat plantele când au ajuns la pământ?
2. De ce sunt aceste plante clasificate ca plante superioare?
3. Dar de ce adăugăm cuvântul plante spori?
4. Cum sunt împărțite plantele superioare în grupuri?
5. Descrieți caracteristicile reproducerii sexuale ale plantelor cu spori superiori.
6. În ce condiții au ajuns plantele la pământ?
7. Cum și de ce s-a schimbat compoziția atmosferei Pământului?
8. Enumerați plantele de adaptări necesare pentru a supraviețui pe uscat.
9. De ce mușchii sunt o ramură fără fund a evoluției?
10. Într-o zi, în timp ce extragea turbă, a fost găsit un cavaler bine conservat în armură. Cum poate fi explicat acest lucru?
11. Ce este turba? Cum poate fi folosit?
12. Care este complicația în structura mușchilor de club?
13. Care este complicația în structura cozii-calului?

Elev citește un fragment din povestea lui N. Gogol „Serile din ajunul lui Ivan Kupala”.

Petro, eroul poveștii lui N. Gogol „Seara din ajunul lui Ivan Kupala”, a văzut înflorirea unei ferigi în felul acesta: „Uite, un mic boboc de flori se înroșește și, parcă viu, se mișcă. Într-adevăr, un miracol! Se mișcă și devine din ce în ce mai mare, din ce în ce mai mare și mai roșu, ca un cărbune încins. Un asterisc a fulgerat, ceva a trosnit încet, iar floarea s-a desfășurat în fața ochilor lui ca o flacără, luminând pe alții din jurul ei. „Acum e timpul!” mâinile tot la floare, iar in urma lui ceva alearga din loc in loc.Inchizand ochii, trase tulpina, iar floarea i-a ramas in maini.

Profesor: Deci, ce este o ferigă?

6. Rezumând lecția

7. Tema pentru acasă.

Studiați materialul manualului la subiectul lecției, finalizați sarcinile din caietul de lucru.

Definiția 1

plante cu spori superiori sunt plante care locuiesc în mediul terestru și se reproduc prin spori.

Plantele cu spori mai mari sunt noua etapaîn dezvoltarea evolutivă a plantelor. Plantele superioare, spre deosebire de cele inferioare, se caracterizează prin împărțirea corpului în organe vegetative: rădăcină, frunze și tulpină. Organele vegetative sunt construite dintr-o varietate de țesuturi.

Toate plantele cu spori superiori, de regulă, sunt locuitori ai uscatului, dar printre ele se numără și locuitori din rezervoare.

Plantele cu spori superiori includ toate plantele terestre cu frunze care se reproduc prin spori. Aceștia sunt reprezentanți ai departamentelor:

• Briofite sau mușchi (25 de mii de specii);
• Lycopsformes sau Lycops (400 de specii);
• Coada-calului sau Coada-calului (32 de specii);
• Ferigi, sau Ferigi (10 mii de specii).

Plantele superioare au apărut în cele mai vechi timpuri. Posibilii lor strămoși erau maro sau alge verzi care au atins o mare diferenţiere a corpului şi organelor de reproducere sexuală.

Mediul acvatic este locuit în principal plante inferioare, în timp ce pe uscat sunt dominante cele mai înalte, în care, odată cu accesul la pământ, s-au format o serie de adaptări caracteristice la noul mediu.

Trăsături caracteristice ale plantelor cu spori superiori

Disponibilitatea diferitelor tipuri de țesuturi

În exterior, plantele sunt acoperite cu un țesut care le protejează de Condiții nefavorabile. Procesul de fotosinteză este asigurat de un țesut bine dezvoltat, purtător de clorofilă. Datorită prezenței țesuturilor conductoare, are loc un schimb de substanțe între organele subterane și cele supraterane. În plus, țesuturile mecanice (de susținere) și de depozitare sunt bine dezvoltate.

Dezmembrarea corpului în organe

În primul rând, la plantele superioare s-au format organe speciale de absorbție. minerale din substrat - rizoizi și fire de păr radiculare. Deoarece o caracteristică biologică comună a tuturor plantelor superioare este nutriția autotrofă, acestea au format un organ fotosintetic - o frunză. Tulpina și rădăcina au fost formate pentru a conecta două dispozitive terminale importante - părul rădăcinii și celula verde a frunzei, precum și pentru a asigura stabilitatea plantei în aer și sol.

Organele de reproducere sunt întotdeauna multicelulare

Există două tipuri: masculin (anteridii) și feminin (arhegonie).

Ontogenia începe de la embrion

Embrionul se dezvoltă dintr-un zigot - o celulă care se formează ca urmare a fuziunii gameților.

Prezența alternanței corecte a generațiilor sexuale și asexuate

Generația sexuală se numește gametofit, generația asexuată se numește sporofit.

Predominanța sporofitului în ciclul de dezvoltare (cu excepția briofitelor)

Dezvoltarea progresivă a sporofitului este cauzată de o mare adaptabilitate la condițiile terestre și de un volum mare informația genetică caracteristică generaţiei diploide.

Alternarea generațiilor în ciclul de viață al plantelor cu spori superiori

Definiția 2

Ciclul de viață este o serie de faze în dezvoltarea unei plante, după care organismul vegetal ajunge la maturitate și devine capabil să dea naștere generațiilor viitoare (sexual - gametofit și asexuat - sporofit).

Ciclul de viață al plantelor cu spori superiori constă dintr-o alternanță ritmică a două generații: asexuate (sporofite) și sexuale (gametofit).

Pe sporofit se formează sporangi - organe de reproducere asexuată, în care se formează spori. Dintre aceștia se dezvoltă gametofiții, adică indivizi din generația sexuală, care pot fi unisexuali sau bisexuali.

Pe gametofit se formează anteridii - organe genitale masculine și arhegonii - feminine. Spermatozoizii mobili se formează în anteridii, iar ouăle imobile se formează în arhegonie.

Fertilizarea este posibilă numai în prezența apei lichide prin picurare. Apa este necesară pentru deplasarea spermatozoizilor către ovul. Dintr-un ou fertilizat, se dezvoltă un embrion, care crește și se transformă într-un individ dintr-o generație asexuată - un sporofit.

Trebuie amintit că doar sporofitul se dezvoltă din zigot și doar gametofitul se dezvoltă din spor.

Observație 1

Ciclul de dezvoltare al majorității plantelor cu spori (cu excepția briofitelor) este dominat de sporofit, care este mult mai bine adaptat vieții în condițiile dificile ale mediului terestru. Adica evolutia plantelor cu spori superiori (cu exceptia muschilor) se caracterizeaza printr-o tendinta spre predominarea si imbunatatirea sporofitului cu reducerea simultana a gametofitului.

plante superioare.

La majoritatea plantelor superioare, corpul este diferențiat în organe - rădăcină, tulpină și frunze, constând din țesuturi bine izolate. În ciclul de viață al plantelor superioare, alternanța sporofitului (2n) și gametofitului (n) este clar exprimată. Organele de reproducere sexuală sunt pluricelulare. Femela - arhegonium - constă dintr-o parte inferioară extinsă - abdomenul, unde se formează oul, iar partea superioară îngustată - gâtul, care se deschide când oul se maturizează. Organul masculin de reproducere sexuală - anteridiul - arată ca o pungă, în interiorul căreia se formează o mulțime de spermatozoizi. La gimnosperme, anteridiile au suferit o reducere, în timp ce la angiosperme atât anteridiile, cât și arhegoniul au fost reduse. Din zigotul din plantele superioare se formează un embrion - germenul unui sporofit.

Divizia Bryophyta - Bryophyta.

Numărul total de specii este de aproximativ 35 de mii.

Structura. În ciclul de viață al briofitelor, ca și alte plante superioare, există o alternanță a două faze: sporofit și gametofit. Cu toate acestea, gametofitul domină (predomină), în timp ce la toate celelalte plante superioare, sporofitul domină. De aceea, briofitele sunt considerate ca o ramură laterală independentă în evoluția plantelor superioare.

Briofitele în organizarea și ecologia lor sunt încă aproape de alge. Ca și algele, nu au vase și rădăcini. Unii reprezentanți primitivi au un corp vegetativ sub forma unui talus târâtor cu ramificare apicală (dihotomică), asemănător unui talus de alge. Fertilizarea este asociată cu apa. Printre briofite, precum și printre alge, nu există forme lignificate.

Răspândirea. Briofitele sunt distribuite pe toate continentele lumii, dar inegal. În țările tropicale - în principal în munți. Un număr mic de specii cresc în condiții aride, cum ar fi în stepe. Unele specii duc un stil de viață epifit pe scoarța copacilor sau acvatice. Principala diversitate de specii este concentrată în locurile umede ale emisferei nordice, în zonele cu climat temperat și rece. Ele joacă un rol important în alcătuirea învelișului de vegetație, în special în tundra, mlaștini și păduri.

Clasificare. Briofitele sunt împărțite în trei clase: antocerote, hepatice, mușchi de frunze. Cea mai mare valoare au ultimele două clase.

Clasa hepatice - Hepaticopsida.

Numărul total de specii este de aproximativ 10 mii. Sunt distribuite peste tot. Structura primitivă a corpului hepaticelor mărturisește vechimea lor.

Marchantia comună (Marchantia polymorpha) este un reprezentant tipic al clasei. Gametofit sub formă de talus lamelar, lung de 10-12 cm, ramificat apical. Pe ambele părți este acoperit cu epidermă. Epiderma superioară are orificii de ventilație - stomate. Sunt inconjurate de custi speciale dispuse pe patru randuri. Există camere de aer sub stomată. Epiderma inferioară dă excrescențe - rizoizi unicelulari și solzi roșiatici sau verzui, care uneori sunt confundați cu frunze reduse. Sub epiderma superioară se află un țesut de asimilare format din coloane verticale de celule parenchimatoase cu cloroplaste. Mai jos este un strat de celule parenchimatoase fără clorofilă, cu pereți subțiri. În consecință, talul marchantia are o structură dors-ventrală.

Pe partea superioară a talului se formează ramuri speciale - coastere, iar pe ele - organele de reproducere sexuală. Marchantia este o plantă dioică. La unele exemplare, standurile au forma unei stele cu nouă raze așezate pe un picior, între razele căreia pe partea inferioară se află arhegonii. Pe altele, suporturile sunt sub forma unui scut octogonal așezat pe un picior, pe partea superioară a căruia se află anteridii scufundate în cavități anteridiale. În abdomenul arhegoniului se formează un ovul. După fuziunea sa cu spermatozoizii, din zigot se formează sporogonul. Este o cutie pe o tulpină scurtă, care este atașată de gametofit prin haustoria. Ca urmare a meiozei, în interiorul cutiei se formează spori haploizi din celule sporogene, precum și elaters - celule alungite moarte cu un perete îngroșat în spirală, care servesc la slăbirea masei de spori, precum și pentru a le arunca din cutie. . În condiții favorabile, din spor se dezvoltă o precreștere sau protonemă. Acesta este un fir mic. Talusul Marchantia crește din celula sa apicală.

Reproducerea vegetativă se realizează prin corpuri de puiet în formă lenticulară, care au o culoare verde. Ele sunt formate pe partea superioară a talului în coșuri speciale, ca urmare a diviziunii celulelor care le căptușesc fundul.

Speciile Marchantia sunt răspândite. Cel mai adesea pot fi găsite în locuri umede: pe malurile lacurilor și râurilor, de-a lungul râpelor și în acoperirea ierboasă de sub coronamentul pădurii.

Clasa Mușchi cu frunze - Bryopsida.

Numărul total de specii este de aproximativ 25 mii. Multe specii sunt distribuite în țările circumpolare din emisfera nordică. Pe teritorii vaste din tundra, mlaștini și păduri, ele domină în acoperirea vegetației, afectând în mod semnificativ furnizarea de umiditate a pământului.

Gametofitul este o axă verticală asemănătoare tulpinii - caulidium, acoperită cu excrescențe în formă de frunze - phyllidia. În mod convențional, ele pot fi numite tulpină și frunze. Pe partea inferioară a tulpinii se formează rizoizi multicelulari (nu toți). Ramificare laterală. Creșterea axelor are loc ca urmare a diviziunii celulei apicale piramidale. Poate fi monopodial sau simpodial. În conformitate cu aceasta, organele de reproducere sexuală și sporogonul sunt situate în vârful gametofitului sau pe ramurile laterale.

Clasa este împărțită în trei subclase: mușchi Andreevy, mușchi Sphagnum, mușchi Brie (verzi). Ultimele două subclase sunt de cea mai mare importanță.

Subclasa mușchi Sphagnum - Sphaqnidae.

Mușchii sphagnum au o structură destul de uniformă și, prin urmare, sunt greu de identificat. Gametofitul lor este o plantă puternic ramificată, mai ales în partea superioară. Ramuri acoperite dens cu frunze. Mușchii sphagnum trăiesc în medii foarte umede. În acest sens, nu au rizoizi și umiditatea intră direct în tulpină, care, la bază, moare în timp. Structura tulpinii este simplă. În centrul său se află un nucleu de celule parenchimatoase cu pereți subțiri care îndeplinesc funcții conductoare și de stocare. Este înconjurat de o scoarță formată din două straturi: sclerodermia, care îndeplinește o funcție mecanică, și hialodermul, care îndeplinește o funcție de stocare a apei. Celulele hialoderme sunt mari, moarte, pereții lor au găuri rotunde prin care cavitățile celulelor adiacente comunică între ele, precum și cu Mediul extern. Uneori, aceste celule poartă îngroșări spiralate. Frunza este formată dintr-un singur rând de celule care diferă puternic atât ca structură, cât și ca funcție. Unele dintre ele sunt vii, purtătoare de clorofilă, altele sunt moarte, relativ mai mari, cu pereții îngroșați în spirală, străpunși de găuri, asemănătoare ca structură cu celulele de stocare a apei din hialoderm, se numesc hialine. Celulele hialine sunt capabile să acumuleze și să rețină pentru o perioadă lungă de timp o cantitate uriașă de apă, de 30-40 de ori masa plantei în sine.

Gametofitele sunt monoice și dioice. Anteridiile se formează în axilele frunzelor pe ramificațiile tulpinii. În jurul lor, frunzele sunt vopsite într-o culoare roșiatică. Arhegonium pe ramuri scurte. Ca urmare a fuziunii spermatozoizilor cu ovulul, se formează un zigot, care reprezintă începutul fazei diploide - sporogonul. Sporogonul este format dintr-o tulpină și o capsulă. Tulpina este foarte scurtată, bulboasă, dar în momentul în care sporii se maturizează, vârful tulpinii gametofitului crește puternic și aduce cutia în sus (tulpină falsă). În centrul cutiei este plasată o coloană rotunjită, deasupra căreia este plasată sub forma unui set de sporangi cu țesut sporogen. Peretele cutiei este puternic, multistratificat. Stratul exterior purtător de clorofilă conține un număr mare de stomi subdezvoltate. Cutia are un capac care sare în timpul maturării și sporii se dispersează. Elater nu este. În primul rând, din spori se formează un protonem lamelar verde, iar apoi din mugurii aflați pe acesta, un gametofit adult, care domină ciclul de viață.

Structura Sphagnum este primitivă: protonem lamelar, absența unui fascicul vascular și rizoizi, diferențierea slabă a capsulei.

Valoarea sphagnumului în natură este foarte mare. Acumulând o cantitate uriașă de apă și crescând în șocuri dense, ele provoacă mlaștină de spații vaste care ajung în zona tundrei. Pentru drenarea acestora se efectuează lucrări de agro-recuperare. Pe de altă parte, mlaștinile vechi au o mare importanță economică pentru dezvoltarea zăcămintelor de turbă. Creșterea stratului de turbă în cele mai favorabile condiții are loc lent - în aproximativ 10 ani se formează un strat de 1 cm grosime.

Subclasa Brie (verzi) mușchi - Bryidae.

Numărul de specii este de 24,6 mii. Sunt mai larg distribuite decât mușchii sphagnum. Ei trăiesc într-o varietate de condiții de mediu, de la tundra și pădure-tundra până la stepe și deșerturi. Cele mai tipice habitate ale mușchilor de mirien, unde domină sau formează o acoperire continuă, sunt tundra, mlaștinile și unele tipuri de păduri. Fiecare habitat are propria sa specie. Mușchii Brie, în comparație cu mușchii sphagnum, se disting printr-o mare varietate de structuri. Organele de reproducere sexuală sunt așezate la unele specii pe axa principală, în altele - pe cele laterale. La unele specii, ramificarea nu este exprimată.

Politricul comun, inul de cuc (comuna Polytrichum) este unul dintre cei mai des întâlniți reprezentanți ai mușchilor bry. Crește în pădure, în poieni, la marginea mlaștinilor.

Tulpina gametofitului este erectă, neramificată, de 15 cm sau mai mult, acoperită dens cu frunze. Partea subterană a acestuia se extinde aproape orizontal în sol, pe el se formează rizoizi. În centrul tulpinii se află un mănunchi vascular concentric format din celule alungite asemănătoare traheidelor și tuburilor site. Este înconjurat de parenchim, care îndeplinește și o funcție conductivă. Din exterior, parenchimul se învecinează cu sclerodermia (scoarță). Stratul său exterior, format din celule incolore, se numește hialodermie.

Frunzele sunt aranjate în spirală. Ele constau dintr-o placă liniară cu un vârf zimțat ascuțit și o teacă membranoasă. Plăcile de asimilare sunt situate pe partea superioară a frunzei. Se extinde vena cu elemente mecanice și conductoare.

Gametofitul este dioic. Arhegoniile în formă de sticlă sunt situate în partea de sus a gametofitului feminin, anteridiile în formă de sac - în vârful masculului. Între arhegonie și anteridii există fire sterile - parafize. După fertilizare, din zigot se formează un sporogon, format dintr-o tulpină lungă și o cutie. Capsula este erectă sau mai mult sau mai puțin oblică, prismatică, cu patru sau cinci laturi, acoperită cu un capac de pâslă ruginit format din pereții arhegoniului. Cutia este formata dintr-o urna si un capac. Partea inferioară a urnei este îngustată într-un gât. Există stomi pe marginea urnei și gâtul în epidermă. În centrul urnei se află o coloană, care se extinde la capac și formează o epifragmă - un despărțitor cu pereți subțiri care închide urna. În jurul coloanei se află un sporangiu sub forma unui sac cilindric atașat de perete și coloană prin formațiuni filamentoase speciale. Urna are un dispozitiv special pentru dispersarea sporilor - un peristom, care este un rând de cuișoare cu vârfuri tocite, situate de-a lungul marginii urnei. Între dinții capabili de mișcări higroscopice și epifragmă există deschideri prin care sporii se revarsă pe vreme uscată. Din spor, un protonem crește sub forma unui fir de ramificare verde. Pe ea se formează rinichi, din care gametofitele adulte se dezvoltă în timp.

Departamentele Rhynioid - Rhyniophyta și Psilotoid - Ps1lotophyta.

Divizia Rhyniform include 2-3 genuri de plante fosile. Ciclul de viață este dominat de sporofit. Corpul său vegetativ este format dintr-un sistem de corpuri ramificate. Structura generalăîn partea aeriană a corpului este foarte particulară. Acesta nu este încă un lăstar, deoarece nu există frunze pe axele telomului. Axa principală este bine definită. Ramificarea este apicală (dihotomică). În centrul axei, xilemul este izolat, înconjurat de floem. Xylem poate fi aranjat compact sub formă de cilindru sau sub formă de grinzi. Este format din traheide. Partea periferică (corticală) a corpului îndeplinește funcția de fotosinteză. Epiderma contine aparatul stomatic. Nu există stomi pe partea subterană. Nu există rădăcini reale, ele sunt înlocuite cu rizoizi. Sporangiile sunt situate pe vârfurile telomului, peretele sporangiului este multistratificat. Gametofitele rhiniformes nu au fost găsite. Reprezentantul este genul Rhynia, care include două specii. Aceasta este plante erbacee aproximativ 20 cm înălțime, 3 mm în diametru. Partea subterană este formată din telom orizontal, din care axele de aer pleacă perpendicular.

Două genuri aparțin departamentului Psilotoid în flora modernă: psilot (Psilotum) și tmesipter (Tmesipteris). Numărul total speciile 4 - 6. Ambele genuri sunt răspândite în zonele tropicale și subtropicale ale ambelor emisfere.

Sporofitul psilotoidelor este o plantă erbacee epifită, rar terestră. Lungimea corpului 5 - 40 (până la 100) cm. Ramificarea este adesea apicală. Scoarța este bine dezvoltată, îndeplinește funcția de fotosinteză. Aparatul stomatic este primitiv. Frunzele sunt mici, de 1-5 mm lungime, subulate, plate, fără stomatice. aparate și vene. Ele pot fi considerate ca excrescente ale telomului. Partea subterană este reprezentată de un rizom cu rizoizi. Nu există rădăcini. Sporangiile cresc împreună în 2 - 3 (sinangii), deschise cu o fantă longitudinală. Spori de aceeași dimensiune. Structura sporofitului psilotoizilor indică apropierea de rinoizi.

Gametofit bisexual, fără clorofilă, simetric radial, ramificat apical. Lungimea sa este de aproximativ 20 mm, diametrul 2 mm.Se hrănește saprofit cu ajutorul ciupercilor, cu care intră în simbioză. Suprafața este acoperită cu rizoizi. Trăiește în mare parte sub pământ. Fertilizarea este asociată cu apa.

În comparație cu rinoizii, psilotoizii se află într-un stadiu superior de evoluție.

Departamentul Lycopsoid - Lycopod10phyta.

Lycopsoides sunt una dintre cele mai vechi plante superioare. Ele reprezintă o linie de evoluție cu frunze mici. Vederi moderne- plante erbacee perene veșnic verzi, printre cele dispărute se numărau formele lemnoase.

Structura. Sporofitul are un lăstar aerian cu frunze mici, uneori solzoase (microfile). Sunt slab diferențiate, au 1-2 vene neramificate. Nodurile și internodurile sunt slab exprimate. Partea subterană a sporofitului este reprezentată de un rizom cu rădăcini adventive. Ramificația axelor supraterane și subterane este apicală. Sporangiile sunt situate pe partea superioară a frunzelor (sporofile), colectate la capetele axelor în spiculeți, mai rar formând zone purtătoare de spori pe tulpină. Spori de dimensiuni identice sau diferite.

Gametofitele sunt subterane, lungi de 2-20 mm, se hrănesc saprofit. Fertilizarea este asociată cu apa.

Clasificare. Departamentul este împărțit în două clase: Lycian și Polushnikov.

Clasa Lycopodiopsida - Lycopodiopsida.

Sporofitele sunt plante erbacee perene. Tulpina și rădăcina nu au un cambium. Frunze fără limbi. Spori de aceeași dimensiune. Gametofitele sunt bisexuale, se maturizează în 1-15 ani. Multe specii au dispărut. În flora modernă, clasa este reprezentată de două genuri. Cel mai numeros și răspândit dintre ele este genul Lycopodium. Importanța economică a mușchilor de club este mică. Animalele nu le mănâncă. Mușchii de club servesc drept materii prime pentru producerea medicamentelor. Sporii de mușchi de club care conțin ulei care nu se usucă au fost folosiți de mult timp. Se folosesc ca pudra pentru bebelusi, iar uneori in turnare modelata pentru stropirea peretilor modelelor, astfel incat piesa turnata sa aiba pereti netezi si sa se desprinda usor de matrita.

Muschi de club (Lycopodium clavatum). O plantă larg răspândită în pădurile de conifere.

Sporofitul este reprezentat de un lăstar lung târâtor cu ramuri verticale și rădăcini adventive. Lăstarul și rădăcinile au ramificații apicale. Mănunchiul conducător este situat în centrul tulpinii. Cilindrul central ocupă o mică parte. O zonă largă a scoarței este plină de urme de frunze. Nu există cambium. Pe suprafața tulpinii și a frunzelor se află o epidermă cu aparat stomatic. Limbul frunzei este liniar, întreg, care se termină într-un păr lung și subțire.

Spiculeții purtători de spori, încoronând lăstarii verticali, sunt amplasați pe picioare destul de lungi în două (rar 3-5). Spiculetul are formă cilindrică, constă dintr-o axă pe care sporofilele sunt bine așezate - frunze triunghiulare solzoase cu vârfuri ascuțite și curbate. Pe partea superioară a sporofilei este un sporangiu în formă de rinichi, cu spori pe o tulpină scurtă. Sporii sunt identici, mici, de forma tetraedrica. Sporodermul are două straturi: cel exterior este exina, iar cel interior este intina. Sporangiul crapă cu o fisură transversală.

Sporii cad pe pământ, iar la o adâncime de câțiva centimetri, un gametofit se dezvoltă lent, pe parcursul a 12-15 ani. Ca formă, seamănă cu ceapa, mai târziu crește și devine sub formă de farfurie cu un diametru de până la 2 cm.Gametofitul este incolor. Celulele situate sub epidermă sunt în simbioză cu miceliul ciupercii. La unele specii, gametofitul se formează pe suprafața solului, iar apoi în celulele sale apar cloroplaste. Anteridiile și arhegoniile sunt situate pe partea superioară și sunt scufundate în țesutul parenchimatos. Spermatozoizii sunt numeroși, biflagelați. Fertilizarea este asociată cu apa. Zigotul nu are o perioadă de repaus; din el se formează imediat un embrion sporofit. Este introdus mai întâi în țesutul gametofitului și într-o oarecare măsură se hrănește cu el, dar în curând rădăcinile sale pătrund în sol și începe viața lungă independentă a sporofitului.

Clasa Polushnikovye - Isoetopsida.

Sporofitele sunt reprezentate de arbori cu o îngroșare secundară a tulpinii și graminee perene, păstrând parțial capacitatea de îngroșare secundară. Speciile de arbori sunt complet dispărute. Frunzele de pe suprafața orientată spre tulpină au o mică excrescență - o limbă. Litigii de diferite dimensiuni. Gametofitele sunt dioice și se maturizează în câteva săptămâni. Cel mai numeros și răspândit este genul Selaginella. Doar câteva dintre speciile sale sunt folosite ca plante medicinale și ornamentale.

Selaginella selagoides (Selaginella selaginoides). La noi, ocazional, crește în pajiștile umede subalpine situate în munții părții europene. Sporofitul este asemănător ca aspect cu sporofitul de muşchi de club. În centrul tulpinii se află un mănunchi vascular suspendat pe fire de celule parenchimatoase. Epidermă tulpină fără aparat stomatic. Frunzele au aceeași formă și dimensiune, limba cade în timp. Celulele mezofile au 1-2 cloroplaste lamelare. Celulele epidermice conțin și cloroplaste. Aparatele stomatice sunt localizate mai des pe partea inferioară a frunzei. Spiculeții purtători de spori sunt situate în partea de sus a lăstarilor. Sporofilele sunt semnificativ diferite de frunzele vegetative, poartă limbi care nu cad. În axilele sporofilelor fiecărui spikelet, mega- și microsporangiile se așează pe picioare scurte. În megasporangiu se formează patru megaspori, iar în microsporangiu se formează mulți microspori. Eliberați de sporangi, mega și microsporii germinează în condiții favorabile. În interiorul microsporului se formează un gametofit masculin. Este format dintr-o celulă vegetativă și un anteridiu extrem de redus, în interiorul căruia se formează spermatozoizi biflagelați. Gametofitul feminin se formează, de asemenea, aproape în întregime în interiorul megasporului. În creștere, gametofitul rupe tegumentul megasporului, Prin fanta cu trei fascicule se extinde o parte a corpului gametofitului, pe care se formează arhegonii și rizoizi. Fertilizarea este asociată cu apa. Un embrion se dezvoltă dintr-un zigot.

Astfel, diversitatea sporilor a determinat diversitatea gametofitelor și reducerea acestora. S-a jucat rol esentialîn evoluția plantelor.

Departamentul Coada-calului - Equisetophyta.

Reprezentanții asemănătoare copacilor s-au stins complet, doar ierboase s-au păstrat în flora modernă.

Structura. O trăsătură caracteristică a sporofitului este ramificarea laterală cu un aranjament spiralat de lăstari laterali. Frunzele sunt de asemenea colectate în spirale. Nodurile și internodurile sunt clar definite. La baza internodurilor, există adesea un meristem intercalar. Frunzele sunt reduse, de la mijlocii la mici, cu o nervură mediană. Sporangiile sunt localizate pe sporangiofori - omologi ai sporofilelor, dar diferă de acestea ca structură. Heterotalism pronunțat (eterogenitate fiziologică) - gametofitele heterosexuale se formează din spori de aceeași dimensiune. Sporodermul, pe lângă intină și exină, are și un strat exterior - un pat de pene. Este format din două panglici răsucite spiralat - elater, atașate de exină. Elatorii îndeplinesc dubla funcție de răspândire a sporilor și de grupare a sporilor în grupuri, ceea ce asigură coexistența gametofiților masculin și feminin.

Gametofitele sunt mici, de câțiva milimetri, verzi, unisexuale sau (rar) bisexuale. Fertilizarea este asociată cu apa. Embrionul nu are o perioadă de repaus.

Clasificare. Departamentul este împărțit în patru clase: Hienium, Cuneiform, Calamite, Coada-calului. Primele trei clase sunt dispărute. Coada-calului este reprezentată în flora modernă a ambelor emisfere.

Clasa coada-calului - Equisetopsida

Clasa include un gen, coada-calului (Equisetum). Numărul total de specii este de 30 - 35, pe teritoriul fostei URSS - 13. Distribuite pe tot globul, cu excepția Australiei. Crește predominant în habitatele umede. În aparență, coada-calului sunt aproape de strămoșii lor lemnos - calamite, dar mult mai mici decât ei. Lăstarii de deasupra solului de coada-calului, de regulă, sunt anuali, doar la câteva specii sunt perene, veșnic verzi. Tipuri separate sunt importante ca plante furajere (coada-calului ramificat - E. ratnosissimuin, coada-calului patat - E. variegatiun, coada-calului iernat - E. hiemale). Cu toate acestea, la majoritatea speciilor, pereții celulari ai epidermei sunt încrustați cu silice, ceea ce le devalorizează valoarea nutritivă. Multe specii sunt greu de eradicat buruienile pășunilor și câmpurilor, în special cu soluri acide (coada-calului - E. arvense). Unele specii sunt otrăvitoare pentru animalele domestice (coada-calului de mlaștină - E. palustre, coada-calului de stejar - E. nemorosuin). Coada-calului este folosită ca plante medicinale. Tulpinile lor sunt folosite în loc de șmirghel.

Coada-calului (Equisetum arvense) este una dintre cele mai răspândite specii. Aceasta este o plantă perenă. Crește pe câmpuri și se întinde ca o buruiană. A lui partea subterană Este reprezentat de un rizom care pătrunde în sol până la o adâncime de 1 m. Unele ramuri laterale scurtate ale rizomului se transformă în tuberculi umpluți cu amidon de rezervă. În verticile nodurilor se află tecile frunzelor și rădăcinile adventive. Rădăcina are o structură primară, în scoarță există cavități mari de aer. Lăstari supraterane de două tipuri: purtători de spori, care apar la începutul primăverii și sterili, formați mai târziu și vegetativi până la sfârșitul toamnei. La alte specii de coada-calului, lăstarii de deasupra solului sunt la fel. Lăstarul steril este ramificat, verde, nervurat, la noduri poartă teci de frunze topite într-un tub, care se termină în dinți negri cu margine albă. Dintii sunt lame de frunze reduse. Organul fotosintezei este tulpina. La suprafață, are o epidermă monostratificată cu aparat stomatic. Sub epidermă se află cortexul, format din secțiuni de țesut mecanic și de asimilare. Sub ele se află un strat al parenchimului principal, pătruns de cavități mari. Cortexul primar se termină cu endodermul. Cilindrul central din centru are un miez al parenchimului principal, ale cărui celule diverg în timp, formând cavități. Țesuturile conductoare sunt colectate în mănunchiuri situate de-a lungul periferiei cilindrului central. Legăturile sunt colaterale, închise; tulpina, ca și rădăcina, nu este capabilă de îngroșare secundară.

Lăstarii purtători de spori sunt mai groși, bruni, fără clorofilă, neramificati, înalți de 15–30 cm.Sunt acoperiți și la noduri cu teci tubulare cu 8–9 dinți mari. Spiculetele purtătoare de spori se formează în partea de sus. După sporulare, acești lăstari mor. Sporangioforul constă dintr-un scutellum hexagonal, o tulpină care atașează scutelul de axa spiculei și sporangi asemănătoare unui sac situat de-a lungul marginii inferioare a scutelului. Spori de aceeași dimensiune. Elatele au forma unor panglici răsucite spiralat, cu prelungiri în formă de lingură la capete. Pe sol, gametofitele purtătoare de clorofilă cresc din spori sub formă de plăci lobate, diferite din punct de vedere fiziologic. Unii dintre ei sunt de sex masculin, cu anteridii care formează spermatozoizi poliflagelați, alții sunt de sex feminin, cu arhegonie. Fertilizarea este asociată cu apa. Embrionul sporofit nu are o perioadă de repaus.

Astfel, uniformitatea morfologică a acestei specii se îmbină cu heterosporozitatea fiziologică.

Diviziune Ferigi - Polypodiophyta.

În antichitate, asemănătoare ferigilor sunt inferioare asemănătoare rinocerului, psilot-like și lycopsform. Au apărut cam în același timp cu coada-calului. Dar dacă rinoizii s-au stins complet, iar psilotoida, licopsida și coada calului sunt reprezentate în flora modernă de un număr mic de specii, atunci ferigile continuă să înflorească, deși într-o măsură ceva mai mică decât în ​​perioadele geologice trecute. În prezent, există peste 10 mii de specii. Ferigile sunt distribuite pe tot globul într-o varietate de habitate, de la păduri tropicale și mlaștini până la deșerturi. Speciile lor sunt reprezentate cel mai divers în pădurile umede, unde cresc nu numai pe sol, ci și pe alte plante ca epifite.

Structura. Sporofitele ferigilor antice au fost plante lemnoase cu trunchiuri columnare neramificate având simetrie radială. Apoi, sub influența condițiilor unui climat continental temperat și rece, au apărut noi specii, adaptate modului de viață geofitic (subteran). Lăstarul lor a devenit scurtat, erbaceu, prostrat, dors-ventral, cu rădăcini adventive. Ferigile moderne sunt în cele mai multe cazuri plante erbacee perene.

Ferigile reprezintă în mod clar o linie de evoluție cu frunze mari (macrophyllia sau megaphyllia). Frunzele cresc în vârf pentru o lungă perioadă de timp. Acest lucru ne permite să considerăm că s-au format prin aplatizarea telomilor, se numesc fronde. În cele mai multe cazuri, frunzele combină două funcții: fotosinteza și sporularea. La unele specii, frunzele superioare s-au specializat în sporulare, în timp ce frondele inferioare s-au specializat în fotosinteză. Majoritatea speciilor sunt izospore, dar există și heterospore.

Gametofitul este de obicei bisexual. La speciile din zona temperată, talul este în formă de inimă; la speciile din zona tropicală, are forma unui fir sau a unei plăci ramificate. Adaptat vieții în condiții umede. Fertilizarea este asociată cu apa. Gametofitul, așa cum spune, a înghețat la nivelul perioadei algelor, prin urmare, în ciuda faptului că sporofitul este o plantă complet terestră, ferigile nu au putut „cuceri” pământul.

Sens. Ferigile sunt o componentă importantă a multor comunități de plante, în special pădurile tropicale, subtropicale și nordice. Sunt obiecte de floricultură decorativă în condiții de sol închis și deschis, precum și materii prime pentru obținerea medicamentelor.

Clasificare. Departamentul este împărțit în trei clase: Ferigi Prime, Ferigi sporangiale groase, Ferigi sporangiale subțiri.

Reprezentanții clasei First Ferns (Primofilipsida) sunt complet dispăruți. Clasa Ferigi sporangiale groase (Eufilipsida) reprezintă o ramură a evoluției care se estompează. Numărul total de specii este de 150. Clasa Ferigi fine-sporangiale (Leptofilipsida) reunește marea majoritate a ferigilor moderne.

Clasa Ferigi sporangiale fine - Leptofilipsida.

Numărul total de specii este de aproximativ 10 mii. Formele de viață sunt diverse: arbore, viță de vie, epifite erbacee (păduri tropicale umede), ierburi rizomatoase perene (zone temperate și reci). Marea majoritate a speciilor sunt plante terestre izospore. Aproximativ 120 de specii sunt plante heterosporoase, acvatice și de mlaștină.

Arborele mascul de scut (Dryopteris filix-mas) este larg răspândit în pădurile de foioase, în locuri umede umbroase. Sporofitul este o plantă erbacee perenă de până la 1 m înălțime. Lăstarul este reprezentat de un rizom subteran. Este scurt, gros, de culoare brun-negru, cu o structură dorsiventrală bine definită (suprafața superioară poartă pețiole de frunze, cea inferioară - rădăcini adventive subțiri) și se termină cu un mugure apical, format dintr-un con de creștere înconjurat de tineri. frunze.

Rizomul este acoperit cu epidermă la exterior. Sub ea se află scoarța, al cărei strat exterior este format din țesut mecanic. Centrul cilindrului central este ocupat de miez. fasciculele conductoare concentrice sunt situate de-a lungul periferiei cilindrului central. Nu există cambium.

Frunzele sunt mari. Pețiolul este dens acoperit cu pelicule maro. Placa are un contur eliptic-alungit, dublu disecat pinnat. Segmentele de ordinul întâi sunt dispuse alternativ, ascuțite; segmente de ordinul doi cu o margine zimțată și un vârf tocit. În afara frunzei se află epiderma, ale cărei celule conțin cloroplaste. Există multe aparate stomatice pe epiderma inferioară. Mezofila frunzei este spongioasă; mănunchiuri conducătoare de aceeași structură ca la rizom.

Pe partea inferioară a frunzei, de-a lungul nervurilor mijlocii ale segmentelor de ordinul al doilea, există grupuri de sporangi - sorii, acoperite deasupra cu o bractee membranoasă (indusia) de formă reniformă, atașată la excesul frunzei - placenta. Sporangiul are formă de linte, cu o tulpină lungă și este, de asemenea, atașat de placentă. Învelișul sporangiului este multicelular, cu un singur strat. Printre celulele cu pereți subțiri există o serie de celule cu pereți îngroșați în formă de potcoavă, o bandă îngustă care înconjoară sporangiul. Inelul acestor celule nu se închide. Când sporangiul se usucă, celulele inelului se micșorează și membrana se rupe în partea subțire și sporii sunt eliberați. Sporii sunt de aceeași mărime, au formă ovală și suprafață tuberculată. Meioza apare atunci când se formează spori.

Dintr-un spor care a căzut în condiții favorabile, crește un gametofit (creștere). Are aspectul unei plăci verzi în formă de inimă rotundă, de până la 4 mm în diametru, atașată de sol prin rizoizi. Pe partea inferioară, în apropierea crestăturii, există arhegonie cu abdomenul scufundat în țesutul gametofit, iar în partea rizoidă sunt anteridii rotunjite. La ferigi isosporoase, gametofitul este bisexual. Fertilizarea este asociată cu apa. Embrionul sporofit se dezvoltă din zigot.

Reprezentanții heterospori ai clasei sunt în principal locuitori ai pădurilor tropicale și subtropicale. În sudul părții europene a URSS, în lacuri și râuri, puteți găsi salvinia plutitoare (Salvinia natans). Sporofitul său constă dintr-un lăstar ramificat de până la 15 cm lungime, care plutește la suprafața apei. În centrul cilindrului central al tulpinii există un mănunchi vascular concentric. Există cavități mari de aer în scoarță. Frunzele sunt dispuse în spirale pe tulpină. Fiecare spirală are trei frunze, două dintre ele sunt ovale, verzi, plutitoare. În interiorul acestor frunze există și numeroase cavități de aer. A treia frunză a fiecărui spire este sub apă, disecat în 8-12 lobi filiformi, acoperiți cu peri multicelulari. Nu există rădăcini. Absorbția apei și a mineralelor dizolvate în ea se realizează pe întreaga suprafață, dar în principal prin frunzele subacvatice modificate. Soria se formează la baza frunzelor scufundate. Unele dintre ele conțin microsporangii cu microspori, altele conțin megasporangii cu megaspori, dintre care doar unul este viabil. Soria se scufundă în fund toamna. Primavara, dupa putrezirea copertelor lor, apar sporangii. Gametofitele sunt produse în interiorul sporangiilor. Gametofitele masculine sunt formate din microspori, fiecare dintre care constă din două celule vegetative și două anteridii. În creștere, gametofiții masculini sparg membrana sporangiului și ies. Megasporul se dezvoltă într-un gametofit feminin. Este verde, mai puțin redus decât masculul, partea superioară iese din megasporangium, pe el se formează 3-5 arhegoniums. După fertilizare, din zigot crește un mic embrion sporofit, format dintr-o tulpină și o frunză.

Astfel, eterogenitatea și aici a dus la reducerea gametofiților.