Что служит ограничивающим фактором в цикле развития споровых растений
Что служит ограничивающим фактором в цикле развития споровых растений
1. Наука, изучающая мхи:
А) альгология В) микология С) ботаника Д) лихенология Е) бриология
2. На заростке папоротника образуются:
А) зооспоры В) гаметы С) семена Д) споры Е) корни
3. Заросток папоротника имеет:
А) корень В) ризоиды С) стебель Д) листья Е) корневище
4. Листья полевого хвоща располагаются:
А) очередно В) супротивно С) одиночно Д) мутовчато Е) попарно
5. Из споры папоротника развивается:
А) зародыш В) молодое растение С) заросток Д) цветок Е) зигота
6. Заросток папоротника – это:
А) первичный корень В) стебель С) длинная нить Д) зеленая пластинка Е) корневище
7. Образуется из проросшей споры папоротника:
А) заросток В) предросток С) проросток Д) росток Е) плод
8. Споры мха созревают:
А) в ризоидах В) в корне С) в коробочке Д) в листьях Е) на стебле
9. Орган, которого нет к папоротника, несмотря на легенды:
А) спора В) стебель С) цветок Д) лист Е) корень
10. Тонкие нитевидные многоклеточные выросты наружной оболочки мхов:
А) гифы В) ризоиды С) корни Д) мицелий Е) корневища
11. Где лежат семязачатки у сосны:
А) в хвойниках В) в чешуе сосны С) в стеблях Д) в ветвях Е) в побегах
12. Что развивается из спор у высших споровых растений:
А) заросток В) спора С) зигота Д) гамета Е) водоросль
13. Что развивается из зиготы у высших споровых растений:
А) половое поколение с гаметангиями В) бесполое поколение со спорангиями С) споры Д) гаметы
Е) заросток
14. Что служит ограниченным фактором в цикле развития споровых растений:
А) воздух В) вода С) температура Д) освещенность Е) химический состав почвы
15. Из чего в процессе эволюции образовался семязачаток:
А) зигота В) гамета С) гаметафит Д) спорангий Е) пыльца
16. Что образуется внутри семязачатка у хвойных:
А) споры В) заросток с архегониями С) пыльца Д) микроспора Е) семенные чешуйки
17. Листья сфагнума имеют клетки:
А) хлорофиллоносные с большими межклетниками В) хлорофиллоносные и водоносные
С) хлорофиллоносные, водоносные, и бесцветно покровные Д) бесцветные, заполненные водой
Е) бесцветные с вакуолями
18. Беловатый цвет листьев сфагнума объясняется наличием:
А) особых веществ в пластидах клеток В) большого числа водоносных клеток С) воскового налета на поверхности листьев Д) хлорофиллоносных клеток Е) отсутствием клеток с хлорофиллом
19. Из спор кукушкина льна прорастают зеленые ветвящиеся нити-предростки, из почек которые образуются растения:
А) с почками, из которых вырастают побеги В) с женскими и мужскими половыми клетками С) с коробочками со спорами Д) без спор Е) с женским гаметофитом
20. Ризоиды у кукушкина льна:
А) не развиваются В) развиваются в молодом возрасте С) развиваются, как у молодых, так и у взрослых Д) на втором году Е) на пятом году
Вариант 2.
1. Быстрое заселение сфагнумом территории и образования в этих местах болота связано:
А) с высокой гигроскопичностью листьев В) быстрым ростом и ветвлением С) с увеличением числа особей вегетативным путем Д) отсутствием гигроскопичности листьев Е) наличием проводящей ткани
2. Споры образуются у:
А) ламинарии В) фукуса С) хлореллы Д) хламидомонады Е) кукушкина льна
3. папоротники имееют:
А) листья, корневище и ризоиды В) листья, корневище и стебель С) надземный побег, корневище, корни Д) стебель, ризоиды Е) листья, ризоиды
4. появление хвощей на лугах и полях свидетельствует о том, что:
А) почва кислая, и внее нужно вносить известь В) почва щелочная и в нее нужно вносить кислоту
С) почва нейтральная Д) в почву нужно вносить удобрения Е) нет верного ответа
5. Избавление от хвощей на огородах затруднительно потому что:
А) на корневищах развиваются клубеньки В) корневище находится глубоко в почве С) корневище образует много побегов Д) много придаточных корней Е) нет верного ответа
7. Воду и менеральные вещества мхи поглощают:
А) корнями В) ризоидами, стеблем, листьями С) корневищем Д) воздушными корнями Е) сосудами
8. Листья у кукушкина льна остаются зелеными в течении
А) 1 года В) 5 лет С) 2-3 лет Д) более 10 лет Е) 50 лет
9. Побеги кукушкина льна живут:
А) 5 лет В) до 10 лет С) 6-8 лет Д) более 10 лет Е) более 20 лет
10. Коробочка на ножке у моховидных – это:
А) гаметофит В) спорангионосец С) спорофилл Д) спорофит Е) спорангий
11. Из споры кукушкина льна во влажной почве образуется:
А) тонкая зеленая нить В) заросток С) спороносный колосок Д) зигота Е) спорофит
12. Взрослые растения сфагнума лишены:
А) листьев В) ветвистых стебельков С) водоносных клеток Д) хролофиллоносных клеток Е) ризоидов
13. В образовании торфа участвует:
А) улотрикс В) фукус С) кукушкин лен Д) сфагнум Е) олений мох
14. Основные отличия внешнего строения папоротникообразных от мхов и водорослей:
А) наличие стеблей, листьев, корней В) наличие ризоидов и корней С) наличие таллома Д) наличие гиф Е) отличий нет
15. Листья папоротников в отличие от листьев цветковых растений растут:
А) основанием В) верхушкой С) серединой листовой пластинки Д) всей поверхностью листовой пластинки Е) не растут вообще
16. В жизненном цикле папоротникообразных преобладает:
А) спорофит В) гаметофит С) зигота Д) зародыш Е) споры
17. Мужские половые органы папоротников называются:
А) ооцитами В) заростками С) архегониями Д) антегидиями Е) спорангиями
18. Споры у хвощей:
А) отсутствуют В) созревают на заростках С) созревают в колосках на верхушках побегов
Д) созревают на поверхности листьев Е) созревают на гаметофите
19. После оплодотворения из зиготы у папоротников образуется:
А) зародыш спорофита В) гаметофит С) семя Д) спора Е) яйцеклетка
20. Стебель плауна:
А) разветвленный, прямостоячий В) неразветвленный, стелющийся по земле С) разветвленный, стелющийся по земле, с вертикально поднимающимися вильчатыми ответвлениями
Д) неразветвленный, прямостоячий Е) цепляющийся
Вариант 3.
1. У плаунов вветвление:
А) боковое В) дихотомическое С) верхушечное Д) симподиальное Е) моноподиальное
2. Побеги хвоща состоят:
А) из цельного листа В) членистый стебля со спороносными колосками С) таллома Д) переплетенных гиф с водорослями Е) мицелия
3. Листья хвощей:
А) сложные, крупные В) чешуевидные, зеленые имеющие хлорофилл С) чешуевидные, бурые и часто лишены хлорофилла Д) зеленые, широкие Е) зеленые, длинные и тонкие
4. Наибольший расцвет папоротникообразных на Земле приходится на:
А) девонскоий период В) юрский период С) каменноугольный период Д) ордовикский период Е) архейский период
5. В металлургии, пиротехнике и медицине раньше применяли споры:
А) папоротников В) мхов С) хвощей Д) плаунов Е) водорослей
6. К группе листостебельных мхов относится зеленый мох:
А) маршанция В) кукушкин лен С) буксбаумия Д) рогатый печеночник Е) нет верного ответа
7. В отличие от зеленых и других мхов у торфяных мхов:
А) нет корней В) нет ризоидов С) есть ризоиды Д) нет ни корней ни ризоидов Е) нет верного ответа
8. Среди высших споровых растений появились раньше других:
А) папоротниковидные В) голосеменные С) хвощевидные Д) плауновидные Е) нет верного ответа
10. По какому из указанных признаков мхи относят к высшим растениям:
А) есть ризоиды В) есть хлорофилл С) есть органы растения Д) по всем указанным признакам
11. Что развивается у кукушкина льна после оплодотворения:
А) споры В) коробочка со спорами С) зеленая нить (предросток) Д) листостебельное растение
12. кукушкин лен – это:
А) многолетнее растение В) двулетнее растение С) однолетнее растение
13. Где образуются сперматозоизы у кукушкина льна:
А) в архегониях В) в антеридиях С) в спорангиях Д) во всех указанных местах
14. Что вырастает из споры мха:
А) коробочка со спорами В) зеленое растение с листьями и стеблем С) предросток (зеленая нить) Д) заросток
15. Мхи отличаются от многоклеточных водорослей тем, что у них есть:
А) ризоиды В) органы С) хлорофилл Д) половое поколение
16. Сфагнум отличается от кукушкина льна:
А) отсутствием листьев В) отсутствием спорангия С) отсутствием стебля Д) отсутствием ризоидов
17. Благодаря мертвым клеткам сфагнум:
А) фотосинтезирует В) проводит питательные вещества С) впитывает воду Д) вегетативно размножается
18. Хвощи живут:
А) во влажных условиях В) в условиях недостатка влаги С) в засушливых условиях Д) в любой среде обитания
19. Подземная часть хвощей и плаунов образована:
А) корнями В) корневищами С) ризоидами Д) луковицами
20. Папоротники – это:
А) только травянистые растения В) только кустарники С) травянистые и древовидные растения
Д) кустарники и травы
ГДЗ биология 6 класс Пасечник Дрофа Задание: 22 Размножение споровых растений
Стр. 120. Вопросы в начале параграфа
№ 1. Какие низшие споровые растения вы знаете?
К низшим споровым растениям относятся одноклеточные и многоклеточные водоросли.
№ 2. Какие высшие споровые растения вам известны?
К высшим споровым растениям относятся плауны, папоротники, мхи, хвощи.
№ 3. В чём отличие высших споровых растений от низших?
У высших споровых растений тело разделено на органы. У низших споровых растений такого деления нет, их тело представляет собой слоевище – таллом.
№ 4. Что называют слоевищем?
Слоевище или таллом – это одноклеточное, многоклеточное или не дифференцированное на клетки тело грибов, водорослей, лишайников, некоторых печеночных и антоцеротовых мхов. Его клетки однообразны и не образуют ткани. Также в слоевище отсутствуют покровные и проводящие специализированные элементы, которые подобны сосудам, трахеидам и ситовидным трубкам.
№ 5. Что такое вайя папоротника?
Вайя – это листоподобный орган у папоротника.
Стр. 125. Вопросы
№ 1. Как происходит размножение у одноклеточных водорослей?
У одноклеточных водорослей размножение происходит двумя путями: бесполым (с помощью зооспор) и половым (соединение женской и мужской клеток и образование гамет).
№ 2. Какими способами размножается улотрикс?
Улотрикс является водорослью. Может размножаться двумя способами: бесполым (зооспорой или с помощью кусочка слоевища) при благоприятных условиях и половым при неблагоприятных условиях.
№ 3. Как размножаются мхи?
Мхи размножаются спорами, которые предварительно созревают в спорангиях на спорофите. Попадая во влажную почву, спора прорастает, а вместо нее образуется предросток – тоненькая зеленая нить, которая ветвится и на которой потом вырастают женские и мужские экземпляры мха.
Также возможен вегетативный способ размножения мхов, при котором от взрослой особи отделяется часть таллома. Далее она крепится в непосредственной близости от материнского организма и продолжает существовать самостоятельно.
№ 4. Что такое заросток?
Заростком называют половое поколение, которое чередуется с бесполым в жизненном цикле хвощей, плаунов и папоротников. Внешне он представляет собой небольшую пластинку зеленого цвета диаметром всего несколько миллиметров, которая развивается из проросшей споры.
№ 5. Как происходит половое и бесполое размножение у папоротников?
Особенность полового и бесполого размножения у папоротников заключается в том, что они чередуются. Половое размножение происходит путем формирования гаметофита (полового папоротника), на котором образуются и мужские, и женские половые органы. Когда две клетки противоположного пола соединяются, образуется зигота, которая развивается в зародыш и прорастает.
При бесполом размножении происходит созревание спорофитов – бесполых папоротников. Спорангии, которые находятся на нижней части листа папоротника, образуют споры. Они при созревании высыпаются в почву и при благоприятных условиях прорастают.
Стр. 125. Подумайте
Какую биологическую роль у папоротников играет половое поколение; бесполое поколение?
Половое поколение, которое получается в результате полового размножения, обладает уникальными свойствами, особенностями и признаками, благодаря чему может адаптироваться к новым условиям окружающей среды.
При бесполом размножении образуются бесполые особи, которые могут увеличиваться в количестве, вне зависимости от условий окружающей среды.
Стр. 125. Задания для любознательных
Посейте споры папоротника и проведите наблюдения за их прорастанием, используя следующую инструкцию.
Срежьте вайю со спорангиями коричневого цвета, заверните её в бумагу и высушите.
Возьмите лист белой бумаги. Потрясите над ней вайю, чтобы споры высыпались на бумагу.
Для этого лучше взять спороносный лист с сорусами коричневого цвета. Предварительно его можно оторвать и положить в темное сухое место на 1 – 2 недели, чтобы споры дозрели.
Заполните чистые плошки подготовленным субстратом (прокалённая дерновая земля, куски торфа или пемзы).
Посейте споры на субстрат.
Сеять нужно аккуратно и равномерно, стараясь не присыпать споры субстратом.
Накройте плошки стеклом и поставьте в тёплое место при температуре не ниже 25 °С. Следите, чтобы субстрат был всё время влажным.
Важно для проращивания обеспечить полутень для плошек, высокую влажность воздуха и тепло в приделах +25 градусов. Необходимым является проветривание и полив субстрата. Для проветривания можно немного открывать плошки, приподнимая крышку или пленку. Поливать нужно исключительно чистой отстоянной водой. Лучше, если это будет талая или дождевая вода.
Ведите наблюдения и записывайте в дневник даты посева, прорастания спор, образования из споры зелёной нити — предростка, образование сердцевидного заростка, появление первых листьев папоротника. Сделайте фотографии.
Сроки прорастания в среднем составляют около 1 – 2 недель. Первые несколько дней сеянцы достигают всего 1 – 2 см. У них хрупкая корневая система, поэтому не рекомендуется в этот период их рассаживать.
При появлении 3—4 листьев пересадите растение в смесь листовой и торфяной земли с песком.
При прорастании растения чем-то напоминают ковер из зеленого мха. Чуть ближе можно разглядеть тонкие пластинки – заростки, которые имеют сердцевидную форму и размер в поперечнике около 2 – 8 мм. У них нет корней, однако к грунту они крепятся с помощью ризоидов – волосовидных образований. Спустя 1 – 2,5 месяца у заростков начинает формироваться корневая система, растут листья.
Что служит ограничивающим фактором в цикле развития споровых растений
Подробное решение Раздел стр. 61 по биологии для учащихся 7 класса, авторов В.Б. Захаров, Н.И. Сонин 2016
1. Каковы внешние особенности папоротниковидных? Какие вы знаете жизненные формы папоротников? Сравните папоротники и другие споровые растения.
В настоящее время папоротники представлены большим числом видов, распространены очень широко и встречаются от лесов севера средней полосы до тропиков, населяя самые разные местообитания — начиная с пустынь и кончая болотами. Размеры их колеблются от нескольких миллиметров до 25 м (у тропических древовидных форм). Широко известны древовидные формы папоротников. Также встречаются лиановидные папоротники. Очень много во влажном тропическом лесу и разнообразных эпифитных папоротников, т. е. поселяющихся на других растениях. Существует также несколько видов плавающих многолетних папоротников, обитающих в водоёмах. Папоротники стран умеренного климата в большинстве своём — многолетние наземные травянистые растения.
2. Объясните, как осуществляется процесс размножения папоротников. Цикл развития папоротников. Какие физические факторы среды необходимы для осуществления полового и бесполого размножения папоротников?
На нижней поверхности листа развиваются спорангии, в которых образуются споры. В благоприятных условиях спора прорастает, и из неё формируется небольшая зелёная пластинка — заросток. Это гаметофит, на нём формируются женские и мужские половые органы, где образуются яйцеклетки и сперматозоиды. Оплодотворение происходит в капле воды. Из зиготы развивается зародыш, после его укоренения заросток отмирает. Зародыш развивается в спорофит. Папоротникам свойственно также вегетативное размножение посредством специальных почек, образующихся на корневище. Обязательным фактором внешней среды для полового размножения служит наличие воды. В жизненном цикле папоротников чередуются бесполое и половое поколения — спорофит и гаметофит. Преобладает фаза спорофита.
3. Подготовьте рассказ на тему «Почему люди так и не нашли цветок папоротника» и «О жизненном цикле папоротникообразных» для младших школьников и родителей.
Цветок папоротника — это мифический цветок, который согласно славянским поверьям, цветёт лишь один миг, в ночь накануне Ивана Купалы. Согласно поверью тот, кто совал цветок приобретает необычные возможности. Он может понимать язык животных, видеть все клады, как бы глубоко в земле они ни находились, входить беспрепятственно в сокровищницы, становиться невидимым и принимать любое обличье. По поверью, в полночь из куста папоротника «показывается цветочная почка. Наконец, ровно в 12 часов, развертывается цвет, который своим пламенем освещает все около себя. В реальности папоротник никогда не цветёт — он размножается спорами. Поэтому люди до сих пор так и не нашли это то цветок.
4. Где обитают хвощи, плауны и папоротники?
Плауны, хвощи и папоротники чаще всего встречаются в хвойных и смешанных лесах с достаточной увлажнённостью.
5. Как человек использует хвощи, плауны и папоротники?
Перечисленные растения используются человеком в лекарственных целях, в промышленности (при окраске тканей натуральными красителями, шлифовке). Некоторые виды папоротников используются в пищу. Также эти растения используются в сельском хозяйстве.
6. Составьте развернутый план параграфа.
Общая характеристика растений. Споровые растения
» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>
Общая характеристика растений. Споровые растения
Царство растения – Plantae, Vegetabilia
Общая характеристика царства
Представители царства – высокоспециализированные автотрофные организмы, питающиеся за счет процесса аэробного фотосинтеза. Их тело обычно расчленено на стебель, корень, лист, и они хорошо приспособлены к жизни в наземно-воздушной среде. Клетки растений имеют плотную клеточную стенку, в основе которой – целлюлоза. Основной запасной продукт – крахмал. Размножение вегетативное, бесполое (спорами) и половое (оогамия); мужские гаметы либо имеют ундулиподии (сперматозоиды), либо не имеют их (спермии). Характерно чередование полового (гаметофит) и бесполого поколения (спорофит) с преобладанием диплоидного бесполого поколения. Зигота у растений дает начало зародышу, который затем развивается в спорофит.
Царство растений включает не менее 300 тыс. видов (ныне существующих и вымерших), относящихся к 9 отделам – риниофиты (Rhyniophyta) и зостерофиллофиты (Zosterophyllophyta) (ныне вымершие), моховидные (Btyophyta), плауновидные (Lycopodiophyta), псилотовидные (Psilotophyta), хвощевидные (Equisetophyta), папоротниковидные (Polypodiophyta), голосеменные (Pinophyta) и покрытосеменные (Magnoliophyta). Представители ныне существующих отделов, за исключением моховидных, характеризуются преобладанием в цикле развития бесполого поколения (спорофита), имеющего сосуды и (или) трахеиды. Благодаря последнему обстоятельству эти растения называют сосудистыми.
Растения делят на две группы: споровые и семенные. У споровых растений спорогенез и гаметогенез разобщены во времени и пространстве: спорофиты и гаметофиты являются отдельными физиологически самостоятельными организмами. Единицей размножения являются споры. У семенных растений гаметофиты сильно редуцированы и не являются физиологически самостоятельными организмами. Единицей размножения является семя.
Споровые растения являются первопоселенцами суши, которые дали начало в процессе эволюции семенным растениям.
Споровые растения
Включают следующие ныне существующие отделы: моховидные (Bryophyta), плауновидные (Lycopodiophyta), псилотовидные (Psilotophyta), хвощевидные (Equisetophyta), папоротниковидные (Polypodiophyta).
Споровые растения появились в конце силурийского периода, более 400 млн. лет тому назад. Первые представители споровых были небольших размеров и имели простое строение, но уже у примитивных растений наблюдалась дифференциация на элементарные органы. Усовершенствованию органов соответствовало усложнение внутреннего строения и онтогенеза. В жизненном цикле происходит чередование полового и бесполого способов размножения и связанное с этим чередование поколений. Бесполое поколение представлено диплоидным спорофитом, половое – гаплоидным гаметофитом.
На спорофите образуются спорангии, внутри которых в результате мейотического деления образуются гаплоидные споры. Это мелкие, одноклеточные образования, лишенные жгутиков. Растения, у которых все споры одинаковые, называются равноспоровыми. У более высокоорганизованных групп споры двух типов: микроспоры (формируются в микроспорангиях), мегаспоры (формируются в мегаспорангиях). Это разноспоровые растения. При прорастании споры образуется гаметофит.
Полный жизненный цикл (от зиготы до зиготы) состоит из гаметофита (период от споры до зиготы) и спорофита (период от зиготы до образования спор). У плаунов, хвощей и папоротников эти фазы представляют собой как бы отдельные физиологически самостоятельные организмы. У мхов гаметофит является самостоятельной фазой жизненного цикла, а спорофит сведен до его своеобразного органа – спорогона (спорофит живет на гаметофите).
На гаметофите развиваются органы полового размножения: архегонии и антеридии. В архегониях, похожих на колбу, образуются яйцеклетки, а в мешковидных антеридиях – сперматозоиды. У равноспоровых растений гаметофиты обоеполые, у разноспоровых – однополые. Оплодотворение происходит лишь при наличии воды. При слиянии гамет образуется новая клетка – зигота с двойным набором хромосом (2n).
Отдел Моховидные – Bryophyta
Насчитывает до 27000 видов. Моховидные имеют тело либо в виде слоевища, либо расчленены на стебель и листья. Настоящих корней у них нет, их заменяют ризоиды. Проводящие ткани появляются лишь у высокоразвитых мхов. Частично обособлены ассимиляционная и механическая ткани.
В жизненном цикле доминирует гаметофит. Спорофит самостоятельно не существует, развивается и всегда находится на гаметофите, получая от него воду и питательные вещества. Спорофит представляет собой коробочку, где развивается спорангий, на ножке, связывающей ее с гаметофитом.
Размножаются мхи спорами, могут размножаться и вегетативным путем – отдельными участками тела или особыми выводковыми почками.
Отдел делится на три класса: Антоцеротовые (100 видов, шесть родов талломных растений), Печеночные и Листостебельные мхи.
Класс Печеночные мхи (Hepaticopsida)
Класс насчитывает около 8500 видов. Это, в основном, слоевищные мхи, хотя есть виды, имеющие стебель и листья. Широко распространена маршанция обыкновенная (Marchantia polymorpha) (рис 11. 1).
Рис. 11. 1. Цикл воспроизведения маршанции: 1 – таллом с мужскими подставками; 2 – таллом с женскими подставками; 3 – вертикальный разрез через мужскую подставку (в некоторых антеридиальных полостях находятся антеридии); 4 – антеридий в антеридиальной полости (н – ножка антеридия); 5 – двужгутиковый сперматозоид; 6 – вертикальный разрез через женскую подставку (а – архегоний).
Гаметофит имеет темно-зеленое слоевище (таллом), дихотомически разветвленное на широкие лопастные пластинки с дорсовентральной (спинно-брюшной) симметрией. Сверху и снизу слоевище покрыто эпидермой, внутри имеются ассимиляционная ткань и клетки, выполняющие проводящую и запасающую функции. К субстрату слоевище прикрепляется ризоидами. На верхней стороне слоевища в особых «корзиночках» образуются выводковые почки, служащие для вегетативного размножения.
Талломы раздельнополые, органы полового размножения развиваются на особых вертикальных ветвях-подставках.
Мужские гаметофиты имеют восьмилопастные подставки, на верхней стороне которых находятся антеридии. На женских гаметофитах подставки со звездчатыми дисками, на нижней стороне лучей звездочки расположены (шейкой вниз) архегонии. При наличии воды сперматозоиды перемещаются, попадают в архегоний и сливаются с яйцеклеткой.
После оплодотворения из зиготы развивается спорогон. Он имеет вид шаровидной коробочки на короткой ножке. Внутри коробочки, в результате мейоза, из спорогенной ткани, образуются споры. В благоприятных условиях споры прорастают, из них развивается протонема в виде небольшой нити, из верхушечной клетки которой развивается таллом маршанции.
Класс Листостебельные мхи (Bryopsida, или Musci).
Листостебельные мхи распространены по всему земному шару, особенно в условиях холодного климата на сырых местах, в сосновых и еловых лесах, в тундре. На торфяных и моховых болотах часто образуют плотный ковер. Тело расчленено на стебель и листья, но настоящих корней нет, есть многоклеточные ризоиды. Класс состоит из трех подклассов: Бриевые, или Зеленые мхи; Сфагновые, или Белые мхи; Андреевые, или Черные мхи.
Андреевые мхи (три рода, 90 видов) распространены в холодных областях, внешне сходны с зелеными, по строению листьев и коробочки – со сфагновыми.
Подкласс Бриевые, или Зеленые мхи (Bryidae). Насчитывает около 700 родов, объединяющих 14000 видов, широко распространенных повсюду, особенно в тундровой и лесной зонах Северного полушария.
Широко распространен кукушкин лен (Polytrichium commune), образующий густые дерновины на сырых почвах в лесах, на болотах и лугах. Стебли до40 см высоты, неветвистые, с густыми жесткими и острыми листьями. От нижней части стебля отходят ризоиды.
Цикл развития кукушкина льна (рис. 11. 2).
Рис. 11. 2. Кукушкин лен: А – цикл развития мха; Б – коробочка: 1 – с колпачком, 2 – без колпачка, 3 – в разрезе (а –крышечка, б – урночка, в – спорангий, г – апофиза, д – ножка); В – поперечный разрез листа с ассимиляторами; Г – поперечный разрез стебля (ф – флоэма, крв – крахмалоносное влагалище, кор – кора, э – эпидерма, лс – листовые следы).
Гаметофиты кукушкина льна раздельнополые. Рано весной на верхушке мужских особей развиваются антеридии, на верхушках женских – архегонии.
Весной во время дождя или после росы сперматозоиды выходят из антеридия и проникают в архегоний, где сливаются с яйцеклеткой. Из зиготы здесь же, на верхушке женского гаметофита, вырастает спорофит (спорогон), имеющий вид коробочки на длинной ножке. Коробочка покрыта волосистым колпачком (калиптра) (остатком архегония). В коробочке – спорангий, где после мейоза образуются споры. Спора – небольшая клетка с двумя оболочками. На верхушке коробочки, по ее краю, расположены зубцы (перистом), которые, в зависимости от влажности воздуха, загибаются внутрь коробочки или отгибаются наружу, чем способствуют рассеиванию спор. Споры разносятся ветром и в благоприятных условиях прорастают, образуя протонему. Через некоторое время на протонеме образуются почки, из которых формируются листостебельные побеги. Эти побеги вместе с протонемой – гаплоидное поколение – гаметофит. Коробочка на ножке – диплоидное поколение – спорофит.
Подкласс Сфагновые, или Белые мхи (Sphagnidae)
К сфагновым мхам относятся свыше 300 видов единственного рода сфагнум (Sphagnum) (рис. 11. 3).
Рис 11. 3. Сфагнум: 1 – внешний вид; 2 – верхушка ветви со спорогоном; 3 – спорогон (ш – остаток шейки архегония, кр – крышечка, сп – спорангий, кол – колонка, н – ножка спорогона, лн – ложная ножка); 4 – часть веточного листа (хлк – хлорофиллоносные клетки, вк – водоносные клетки, п – поры); 5 – поперечный разрез листа.
Ветвистые стебли сфагнума усеяны мелкими листьями. На верхушке главной оси боковые веточки образуют розетку почковидной формы. Особенностью сфагновых мхов является непрерывное нарастание стебля верхушкой и отмирание нижней части. Ризоиды отсутствуют, и поглощение воды с минеральными веществами происходит стеблями. Листья этих мхов состоят из двух типов клеток: 1) живых ассимилирующих, длинных и узких, хлорофиллоносных; 2) гиалиновых – мертвых, лишенных протопласта. Гиалиновые клетки легко заполняются водой и долго ее сохраняют. Благодаря такому строению, сфагновые мхи могут накапливать воды в 37 раз больше своей сухой массы. Разрастаясь плотными дернинами, сфагновые мхи способствуют заболачиванию почв. На болотах наслаивание отмерших частей мха приводит к образованию торфяников. Путем сухой перегонки из торфа получают воск, парафин, фенолы, аммиак; путем гидролиза – спирт. Торфяные плиты являются хорошим теплоизоляционным материалом. Сфагновые мхи обладают бактерицидными свойствами.
Отдел Плауновидные – Lycopodiophyta
Появление плауновидных связывают с силурийским периодом палеозойской эры. В настоящее время отдел представлен травянистыми растениями со стелющимися, дихотомически ветвящимися стеблями и корнями, а также спирально расположенными чешуйчатыми листьями. Листья возникли как выросты на стебле, и их называют микрофиллы. У плаунов есть флоэма, ксилема, перицикл.
Выделяют два современных класса: равноспоровые Плауновые и разноспоровые Полушниковые.
Класс Плауновые (Lycopodiopsida)
Из всего класса до настоящего времени сохранилось четыре рода.
Род плаун (Lycopodium). К этому роду относят многочисленные (около 200 видов) многолетние вечнозеленые травы, распространенные от арктических областей до тропиков. Так плаун булавовидный (L. clavatum) встречается в травяном покрове хвойных лесов на достаточно влажных, но бедных гумусом почвах. В сырых хвойных лесах широко распространен плаун годичный (L. annotinum) (рис. 11. 4).
Рис. 11. 4. Плаун булавовидный.
Род баранец (Huperzia). Представитель рода – баранец обыкновенный (H. selago) распространен в тундровой, лесотундровой и северной лесной зонах и произрастает в южно-таежных еловых лесах и ольшаниках, а также в мшистых лесах и на альпийских лугах.
Род дифазиаструм (Diphasiastrum). Представитель рода дифазиаструм сплюснутый (D. complanatum) растет на сухих песчаных почвах в сосновых лесах.
Цикл развития на примере плауна булавовидного (рис. 11. 5).
Рис. 11. 5. Цикл развития плауна булавовидного: 1 – спорофит; 2 – спорофилл со спорангием; 3 – спора; 4 – гаметофит с антеридиями и архегониями; 5 – развивающийся на гаметофите из зародыша молодой спорофит.
Стелющиеся побеги плауна булавовидного достигают до 25 см в высоту и более 3 м в длину. Стебли покрыты спирально расположенными ланцетно-линейными мелкими листьями. В конце лета на боковых побегах образуется обычно два спороносных колоска. Каждый колосок состоит из оси и мелких тонких спорофиллов – видоизмененных листьев, в основании которых расположены спорангии почковидной формы.
В спорангиях после редукционного деления клеток спорогенной ткани образуются одинаковой величины, одетые толстой желтой оболочкой гаплоидные споры. Они прорастают после периода покоя через 3-8 лет в обоеполые заростки, представляющие собой половое поколение и живущие сапротрофно в почве, в виде клубенька. От нижней поверхности отходят ризоиды. Через них в заросток врастают гифы гриба, образуя микоризу. В симбиозе с грибом, который обеспечивает питание, живет заросток, лишенный хлорофилла и неспособный к фотосинтезу. Заростки многолетние, развиваются очень медленно, лишь через 6-15 лет на них образуются архегонии и антеридии. Оплодотворение совершается при наличии воды. После оплодотворения яйцеклетки двужгутиковым сперматозоидом образуется зигота, которая без периода покоя прорастает в зародыш, развивающийся во взрослое растение.
В официнальной медицине споры плаунов применялись в качестве детской присыпки и обсыпки для пилюль. Побеги баранца обыкновенного используют для лечения больных, страдающих хроническим алкоголизмом.
Класс Полушниковые (Isoetopsida)
Селагинелла (Selaginella) среди современных родов насчитывает самое большое (около 700) число видов.
Это нежное многолетнее травянистое растение, требующее высокой влажности. Селагинеллы в отличие от плаунов характеризуются разноспоровостью. В спороносных колосках образуется два вида спор – четыре мегаспоры в мегаспорангиях и многочисленные микроспоры в микроспорангиях. Из микроспоры образуется мужской гаметофит, состоящий из одной ризоидальной клетки и антеридия со сперматозоидами. Мегаспора развивается в женский гаметофит, не покидающий ее оболочки и состоящий из мелкоклеточной ткани, в которую погружены архегонии. После оплодотворения из яйцеклетки развивается зародыш, и затем новый спорофит.
Отдел Хвощевидные – Equisetophyta
Появились хвощи в верхнем девоне, достигли наибольшего разнообразия в карбоне, когда древесный ярус заболоченных тропических лесов в значительной степени состоял из древовидных хвощевидных, вымерших к началу мезозоя. Современные хвощевидные появились на Земле с мелового периода.
До настоящего времени сохранился лишь один род – хвощ (Equisetum), представленный 30-35 видами, распространенными на всех континентах.
У всех видов хвоща стебли имеют членистое строение с выраженным чередованием узлов и междоузлий. Листья редуцированы до чешуй и располагаются мутовками в узлах. Здесь же образуются и боковые ветви. Ассимилирующую функцию выполняют зеленые стебли, поверхность которых увеличивается ребристостью, стенки клеток эпидермы пропитаны кремнеземом. Подземная часть представлена сильно развитым корневищем, в узлах которого формируются придаточные корни. У хвоща полевого (Equisetum arvense) боковые ветви корневища служат местом отложения запасных веществ, а также органами вегетативного размножения (рис. 11. 6).
Рис. 11. 6. Хвощ полевой: а, б – вегетативный и спороносный побеги спорофита; в – спорангиофор со спорангиями; г, д – споры; е – мужской гаметофит с антеридиями; ж – сперматозоид; з – обоеполый гаметофит; и – архегонии.
Весной на обычных или специальных спороносных стеблях образуются колоски, состоящие из оси, которая несет особые структуры, имеющие вид шестигранных щитков (спорангиофоры). Последние несут 6-8 спорангиев. Внутри спорангиев образуются споры, одетые толстой оболочкой, снабженной гигроскопичными лентовидными выростами – элатерами. Благодаря элатерам споры сцепляются вместе в комки, хлопья. Групповое распространение спор способствует тому, что при их прорастании разнополые заростки оказываются рядом, и это облегчает оплодотворение.
Заростки имеют вид небольшой длинно-лопастной зеленой пластинки с ризоидами на нижней поверхности. Мужские заростки меньше женских и несут по краям лопастей антеридии с многожгутиковыми сперматозоидами. На женских заростках в средней части развиваются архегонии. Оплодотворение происходит при наличии воды. Из зиготы развивается зародыш нового растения – спорофита.
В настоящее время большой роли в образовании растительного покрова хвощи не имеют. В лесах, на избыточно увлажненной почве, широко распространен хвощ лесной (E. sylvaticum) с сильно ветвящимися, поникающими боковыми веточками. На лугах, паровых полях, в посевах встречается трудно искореняемый сорняк хвощ полевой (E. arvense). У этого хвоща рано весной появляются неветвящиеся побеги, несущие спороносные колоски. Позднее от корневища развиваются зеленые вегетативные побеги. В лесной зоне на песчаных почвах и в оврагах широко распространен хвощ зимующий (E. hyemale).
Вегетативные побеги хвоща полевого (E. arvense) в официнальной медицине применяют: в качестве мочегонного средства при отеках на почве сердечной недостаточности; при заболеваниях мочевого пузыря и мочевыводящих путей; как кровоостанавливающее средство при маточных кровотечениях; при некоторых формах туберкулеза.
Отдел Папоротниковидные – Polypodiophyta
Возникли папоротники в девоне, когда древовидные папоротники вместе с ныне ископаемыми плаунами и хвощами господствовали в растительном покрове земли. Большинство их вымерло, оставшиеся дали начало мезозойским формам, которые были представлены очень широко. Папоротники намного превосходят по числу современных видов все остальные отделы высших споровых (около 25000).
У большинства живущих сейчас (исключая тропические) папоротников отсутствует наземный прямостоячий стебель, но есть подземный в виде корневища. От корневища отходят придаточные корни и крупные листья (вайи), имеющие стеблевое происхождение и длительно нарастающие верхушкой. Молодые листья обычно свернуты «улиткой». Среди существующих в настоящее время папоротников имеются как равноспоровые, так и разноспоровые.
В лесах Австралии, Южной Америки, Азии произрастают древовидные представители с колонновидными, неветвящимися, до 20 метров высоты стволами. В средней полосе нашей страны папоротники – это многолетние корневищные травы. Многие папоротники, как и мхи, являются индикаторами почв и типов леса. В светлых лесах, на песчаных или сухих подзолистых почвах распространен орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum); на влажных богатых почвах кочедыжники (Athyrium) и крупные лесные щитовники (Dryopteris)(рис. 11. 7).
Рис. 11. 7. Щитовник мужской: А – спорофит: а – общий вид; б – сорусы на нижней стороне вайи; в – разрез соруса (1 – индузий, 2 – планцента, 3 – спорангий); г – спорангий (4 – кольцо); Б – гаметофит: 5 – сперматозоиды; 6 – заросток с нижней стороны (т – таллом, р – ризоиды, арх – архегонии, ан – антеридии); 7 – выход сперматозоидов из антеридия; 8 – архегоний с яйцеклеткой.
Цикл развития равноспоровых папоротников
В середине лета на нижней стороне зеленых листьев (у некоторых на специальных спороносных листьях) в виде коричневых бородавочек появляются группы спорангиев (сорусы). Сорусы у многих папоротников прикрыты сверху своеобразным покрывалом – индузием. Спорангии образуются на особом выросте листа (плаценте) и имеют чечевицеобразную форму, длинные ножки и многоклеточные стенки. В спорангиях хорошо выражено механическое кольцо, которое имеет вид узкой несмыкающейся полосы, опоясывающей спорангий. Когда кольцо подсыхает, стенки спорангия разрываются, и споры высыпаются.
Споры, образовавшиеся в спорангиях, одноклеточны и имеют толстую оболочку. При созревании они разносятся током воздуха и в благоприятных условиях прорастают, образуя сердцевидную зеленую многоклеточную пластинку (заросток), прикрепляющуюся к почве ризоидами. Заросток представляет собой половое поколение папоротников (гаметофит). На нижней стороне заростка образуются антеридии (со сперматозоидами) и архегонии (с яйцеклетками). При наличии воды сперматозоиды проникают в архегонии и оплодотворяют яйцеклетки. Из зиготы развивается зародыш, имеющий все основные органы (корень, стебель, лист и особый орган – ножку, прикрепляющую его к заростку). Постепенно зародыш начинает существовать самостоятельно, а заросток отмирает.
У разноспоровых папоротников гаметофиты редуцированы до микроскопических размеров (особенно мужские).
Из корневищ папоротника мужского (Dryopteris filix-mas), получают густой экстракт, который является эффективным противоглистным средством (ленточные черви).