Папоротники — наиболее древняя группа высших растений. Встречаются в различных экологических условиях. В умеренных зонах это травянистые растения, наиболее распространены во влажных лесах; некоторые растут на заболоченных местах и в водоёмах, их листья отмирают на зиму. Во влажных тропических лесах встречаются древовидные папоротники с колоноподобным стволом высотой до 20 метров.
Наиболее распространённые папоротники — орляк, страусник.
Строение
Господствующей фазой в жизненном цикле папоротника является спорофит (взрослое растение). Почти у всех папоротников спорофит многолетний. Спорофит имеет довольно сложное строение. От корневища вертикально вверх отходят листья, вниз — придаточные корни (первичный корень быстро отмирает). Часто на корнях образуются выводковые почки, обеспечивающие вегетативное размножение растений.
Общий вид папоротника
Размножение
Спорангии находятся на нижней стороне листа, собраны кучками (сорусы). Сверху сорусы прикрыты покрывальцем (кольцо). Споры рассеиваются при разрыве стенки спорангия, а кольцо, оторвавшись от тонкостенных клеток, ведёт себя подобно пружине. Число спор на одном растении достигает десятков, сотен миллионов, иногда миллиардов.
Лист папоротника с нижней стороны
На влажной почве споры прорастают в маленькую зелёную сердцеобразную пластинку величиной несколько миллиметров. Это заросток (гаметофит). Он располагается почти горизонтально к поверхности земли, прикрепляясь к ней ризоидами. Заросток обоеполый. На нижней стороне заростка образуются женские и мужские половые органы (мужские — антеридии, женские — архегонии).
Оплодотворение происходит в водной среде (во время росы, дождя или под водой).
Мужские гаметы — сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам, проникают внутрь и гаметы сливаются.
Происходит оплодотворение, в результате чего образуется зигота (оплодотворённая яйцеклетка).
Из оплодотворённой яйцеклетки формируется зародыш спорофита, состоящий из гаустории — ножки, которой он врастает в ткани заростка и потребляет из него питательные вещества, зародышевого корешка, почки, первого листа зародыша — «семядоли».
Со временем из заростка развивается растение папоротник.
Схема развития папоротника
Таким образом, гаметофит папоротников существует независимо от спорофита и приспособлен к обитанию в условиях увлажнения.
Спорофитом является всё растение, которое вырастает из зиготы — типичное сухопутное растение.
Папоротники — наиболее древняя группа высших споровых растений, в который входят как современные папоротники, так и одни из древнейших высших споровых растений, появившихся около 400 млн. лет назад в девонском периоде палеозойской эры. В настоящее время их насчитывается около 300 родов и более 10 000 видов. Встречаются в различных экологических условиях. В умеренных зонах это травянистые растения, многолетние корневищные травы, наиболее распространенные во влажных лесах; некоторые растут на заболоченных местах и в водоемах, их
Строение папоротников
Большинство папоротников имеет
Господствующей фазой в жизненном цикле папоротниковидных является
Спорофит — диплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из оплодотворённой яйцеклетки или зиготы и производящая споры.
Спорофит — диплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из оплодотворённой яйцеклетки или зиготы и производящая споры.
Размножение папоротников
Папоротники чередуют половое и бесполое
Спорофит
Спорофит — диплоидная (2n) многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы и производящая споры. На спорофите в специальных органах — спорангиях — в результате мейоза развиваются гаплоидные споры (1n). У цветковых растений, голосеменных и сосудистых споровых (плауны, хвощи и папоротники) спорофит значительно крупнее гаметофита. Собственно, все, что мы обычно называем растением, и есть его спорофит.
Гаметофит
Развивается из гаплоидных спор. На гаметофите в специальных органах гаметангиях развиваются половые клетки, или гаметы. Гаметангии, производящие мужские гаметы, называются антеридии, а гаметангии, производящие женские гаметы — архегонии. Из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы развивается диплоидный спорофит, который первое время зависит от гаметофита.
Спорангии находятся на нижней стороне листа, собраны кучками (так называемые сорусы). Сверху сорусы прикрыты покрывальцем. Споры рассеиваются при разрыве стенки
Спорангий — орган бесполого размножения, в котором образуются споры у растений, грибов, протистов и некоторых других групп организмов.
На влажной почве споры прорастают в маленькую зеленую сердцеобразную пластинку. Это
Оплодотворение — слияние половых клеток.
Перед вами список вещей из определенных материалов, в состав которых либо входят сами живые организмы и их части, либо продукт приготовлен при помощи живых организмов (обозначены буквами). Во втором столбце даны зашифрованные описания этих живых организмов (обозначены цифрами).
Организмы, которые могут случайно попасть в материал, не указывайте!
При выполнении задания важно сразу соотнести живые объекты, из которых приготовляют определенные вещи и материалы, и их зашифрованные описания.
2. Эти вымершие автотрофы были споровыми. Из всех предметов и материалов только мел и графит могут быть продуктом, полученным из вымерших организмов. Из них только графит определённого происхождения является продуктом метаморфизации остатков фотосинтезирующих споровых организмов: папоротников, хвощей и плаунов. Соответствие: 2 – Е.
3. Глаза этих организмов состоят из отдельных фасеток (омматидиев). Этот признак характерен для насекомых. В левом столбце есть два материала, получаемых от насекомых: шёлк и проволис. Таким образом, в описании зашифрованы тутовый шелкопряд и пчела. Соответствие: 3 – А, И.
4. Эти гетеротрофные организмы имеют четырёхкамерный желудок, три из пяти пальцев конечности у них недоразвиты. Строение сердце позволяет сказать, что это – либо птицы, либо млекопитающие. Четырёхкамерный желудок характерен для некоторых представителей Парнокопытных. Он состоит следующих отделов: рубца, сетки, книжки и сычуга. Строение конечностей также соответствует Парнокопытным. Наиболее вероятно, что дано описание коровы. Из соединительных тканей получают желатин, который используется для производства желатиновых фотографических пластинок. Соответствие: 4 – Г.
5. Это тропическое растение содержит во всех своих частях млечный сок. Из млечного сока получают натуральный каучук. Поэтому может быть зашифровано самое распространённое каучуконосное растение – гевея бразильская. Правильным может быть также ответ фикус эластичный [его используют как каучуконос в Индии]. Соответствие: 5 – Б.
6. Это растение имеет
Плод (в ботанике)- конечный этап развития цветка, видоизменённого в процессе двойного оплодотворения; генеративный орган покрытосеменных растений, который служит для формирования, защиты и распространения заключённых в нём семян.
7. Это автотрофные организмы, в жизненном цикле которых преобладает
Спорофит — диплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из оплодотворённой яйцеклетки или зиготы и производящая споры.
pазбирался: Надежда | обсудить разбор | оценить
Задание EB1019D Установите соответствие между признаками и отделами растений: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРИЗНАКИ
ОТДЕЛЫ РАСТЕНИЙ
А) преобладание гаметофита в жизненном цикле
Б) развитие протонемы из споры
В) расположение спорангиев на нижней стороне листа
Г) развитие спор в коробочке
Д) наличие заростка в жизненном цикле
Е) отсутствие корней
Корни отсутствуют у мхов.
Споры развиваются в коробочке у мхов, классический пример – коробочки кукушкиного льна.
Спорангии на нижней стороне листа (
Преобладание гаметофита – мхи. У папоротников преобладает
Спорофит — диплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из оплодотворённой яйцеклетки или зиготы и производящая споры.
(1) Среди папоротникообразных растений в настоящее время встречаются как травянистые, так и деревянистые растения. (2) В цикле развития преобладает спорофит — взрослое, наземное растение. (3) Гаметофит папоротника представлен маленьким заростком, на котором образуются гаметы. (4) В высоту папоротники могут достигать нескольких метров, не испытывая затруднений в поступлении воды к листьям (вайям). (5) Папоротники — наземные растения, широко распространённые в разных ярусах леса. (6) На нижней стороне вайи можно заметить коричневые образования — сорусы, содержащие споры.
Все указанные предложения описывают папоротник, но нам нужно выбрать те предложения, которые соответствуют выделенному утверждению: «споровое растение, с развитыми проводящими тканями, размножающееся как бесполым, так и половым путём».
Гаметофит папоротника представлен маленьким подземным заростком, на котором образуются гаметы — размножающееся половым путём. В высоту папоротники могут достигать нескольких метров, не испытывая затруднений в поступлении воды к листьям (вайям) — с развитыми проводящими тканями. На нижней стороне вайи можно заметить коричневые образования — сорусы, содержащие споры — споровое растение.
Заросток обоеполый, служит для полового воспроизведения папоротника. В микроскоп можно увидеть, что верхняя сторона его гладкая, а на нижней имеются тончайшие волоски-ризоиды, служащие для прикрепления его к влажной почве. Между волосками попадаются маленькие полые бугорки (антеридии), содержащие в себе множество мельчайших сперматозоидов.
Ближе к сердцевидной выемке заростка на той же нижней стороне находятся удлиненные вздутия с канальцами, ведущими внутрь. На дне каждого такого бугорка (архегония) находится женская половая клетка — яйцеклетка, с которой происходит слияние одного из сперматозоидов.
Общая характеристика, особенности строения, размножение папоротниковых.
Среди высших споровых растений папоротниковидные появились раньше других. Исчезнувшие древовидные виды вместе с другими споровыми растениями (плауны и хвощи) 250-300 млн лет назад составляли влажные тропические леса.
Известно более 10 тыс. видов папоротниковидных. В тропических лесах растут лианы, использующие в качестве опоры другие растения. Древовидные папоротники и сегодня растут в Австралии и Новой Зеландии. Они достигают высоты 20 м. Имеются также папоротники, растущие в воде. Папоротники, растущие в Казахстане, являются многолетними травами. Древовидные папоротники у нас можно увидеть только в ботанических садах.
Папоротники — тоже споровые растения. Одним из наиболее распространенных их представителей является щитовник. Он растет во влажных тенистых местах, под пологом леса и по сырым оврагам. Щитовник имеет хорошо развитые корневища. Вниз от корневищ отходят придаточные корни, вверх — листья. У травянистых папоротников, растущих в Казахстане, нет надземных стеблей, но хорошо развиты корневища. Листья крупные, перисторассеченные. Их называют вайи. Отрастание листьев начинается весной. Вначале они свернуты и имеют улиткообразную форму, затем распрямляются. Растут они кончиками, достигают очень больших размеров. Листья выполняют 2 функции: 1) в процессе фотосинтеза они образуют органические вещества; 2) образуют споры и участвуют в размножении (рис.1).
Рис.1 Строение папоротника щитовника
Папоротниковидные размножаются вегетативным, бесполым и половым путями. Вегетативное размножение осуществляется корневищем. Некоторым видам свойственно также размножение почками. Такие почки располагаются по длине листа. Из почек появляются маленькие папоротники. Они пускают корни, отрываются от листа, прикрепляются к почве и превращаются в настоящие папоротники.
Бесполое размножение. В летнее время у щитовника на нижней стороне листа образуются сорусы (группы расположенных скученно спор или спорангиев). В спорангиях, как вы знаете, развиваются споры. Спорангии прикрепляются к центральной жилке листа длинными ножками. Сверху сорус покрыт защитным покрывальцем, по форме похожим па почку. При созревании спор происходит разрыв оболочки спорангия, и споры высыпаются наружу.
В благоприятных условиях из споры вырастает заросток. Он представляет собой пластину сердцевидной формы зеленого цвета диаметром до 4 мм. К земле он прикрепляется ризоидами.
Половое размножение. На нижней стороне пластины заростка образуются женские (архегонии) и мужские (антеридии) половые органы. В них образуются гаметы. Они сливаются. Из оплодотворенной яйцеклетки образуется зигота, а из нее — зародыш. В зародыше имеются зачатки органов будущего растения. В первое время он питается за счет заростка. Постепенно из зародыша вырастает молодое растеньице папоротника с мелкими листьями (рис.2).
Рис.2 Размножение папоротника
Значение папоротниковидных в природе и в жизни людей очень велико. Их выращивают в оранжереях в качестве декоративных растений и часто используют для озеленения. Некоторые виды папоротников являются лекарственными растениями. Например, корневища щитовника издавна применяются против болезней, вызываемых кишечными паразитами. Из его листьев получают настойки для лечения ран, простуды и обезболивающие препараты.
Молодые листья некоторых видов и сердцевину древовидных папоротников используют в пищу.
Ископаемые древовидные папоротники вместе с другими споровыми растениями сыграли огромную роль в образовании залежей каменного угля.
300 млн лет назад климат па Земле было влажным и теплым. Леса из папоротниковидных были заболочены или залиты водой. Погибая, высокие деревья (высота до 40 м) падали прямо в воду, покрывались илом и песком. Под давлением воды они уплотнялись. В результате за миллионы лет такое уплотнение(без доступа кислорода) превратило их в каменный уголь.
Каменный уголь — топливо, дающее много тепла. Кроме того, он является сырьем для химической промышленности. Из него вырабатывают пластмассы, асфальт, мыло, смолы и другую необходимую народному хозяйству продукцию.
Жизненный цикл папоротниковидных растений происходит в две стадии. Сначала образуются споры, из которых развиваются заростки. На нижней стороне заростков образуются женские (архегонии) и мужские (антеридии) половые органы, в которых формируются половые клетки — гаметы. После их слияния образуются зиготы, из которых развиваются зародыши. Листья папоротников растут кончиками и достигают очень больших размеров.
Папоротники выращивают в оранжереях в качестве декоративных растений и часто используют для озеленения. Некоторые виды папоротников являются лекарственными растениями. Ископаемые древовидные папоротники сыграли огромную роль в образовании залежей каменного угля.
Одним из наиболее распространенных представителей папоротников является щитовник. Встречаются и исчезающие виды, например щитовник мынжилкенский. Он занесен в Красную книгу Казахстана.
ЗАРОСТОК — проталлий (prothallium), половое поколение (гаметофит) у высших споровых растений (плаунов, хвощей, папоротниковидных). Развивается из споры и образует мужские (антеридии) и женские (архегонии) половые органы. Размеры 3. от неск. мм до 5 см,… … Биологический энциклопедический словарь
ЗАРОСТОК — (проталлий) половое поколение (гаметофит) у хвощей, плаунов, папоротников и селагинелл. На заростке развиваются мужские (антеридии) и женские (архегонии) половые органы. У семенных растений сильно редуцирован … Большой Энциклопедический словарь
ЗАРОСТОК — ЗАРОСТОК, заростка, муж. (бот.). Половое поколение у споровых растений. У папоротников, мхов и других растений заростки чередуются с бесполыми поколениями. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
заросток — заросток. См. проталлий. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Изд во ВНИРО, 1995 г.) … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
ЗАРОСТОК — гаметофит (см. Спорофит) папоротникообразных, представляющий по своей морфологии слоевище, иа котором развиваются половые органы антеридии и архегонии. Син. проталлий. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н.… … Геологическая энциклопедия
заросток — проталлий Гаметофит (половое поколение) высших споровых растений (плаунов, хвощей, папоротников), обычно развивающийся из споры и образующий половые органы (антеридии и архегонии). [Арефьев В.А., Лисовенко Л.А. Англо русский толковый словарь… … Справочник технического переводчика
Заросток — проталлий (prothallium), половое поколение у папоротников, хвощей, плаунов и селагинелл, развивающееся из споры и образующее половые органы (мужские антеридии и женские архегонии). После оплодотворения на З. вырастает Спорофит (бесполое… … Большая советская энциклопедия
заросток — (проталлий), половое поколение (гаметофит) у хвощей, плаунов, папоротников и селагинелл. На заростке развиваются мужские (антеридии) и женские (архегонии) половые органы. У семенных растений сильно редуцирован. * * * ЗАРОСТОК ЗАРОСТОК (проталлий) … Энциклопедический словарь
заросток — развивающееся из споры половое поколение (гаметофит) плаунов, хвощей и папоротников. На З. образуются мужские и женские гаметангии соответственно антеридии и архегонии. З. могут быть мужскими, женскими или обоеполыми (см. рис. Обоеполый заросток… … Анатомия и морфология растений
заросток — ЭМБРИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ ЗАРОСТОК – половое поколение (гаметофит) в жизненном цикле папоротников, хвощей и плакунов в виде маленькой (несколько миллиметров в диаметре) зеленой пластинки … Общая эмбриология: Терминологический словарь
Заросток папоротника есть его гаметофор, следовательно, он соответствует взрослому мху, со всеми его органами. Заростки нетрудно найти готовыми там, где растут или разводятся папоротники, но лучше специально развести их. Очень хорошо удается это с хорошо растущим в комнатах папоротником Pteris serruiata. Почвой может служить песок или еще лучше торф, которые следует обесплодить кипятком и засеять спорами довольно густо. Всходы появляются не быстро, в зависимости от температуры, через 1-3 месяца. Вначале они образуют малозаметный зеленый налет, среди которого позднее и разрастаются заростки.
Форма заростка — обычно неправильно сердцевидная зеленая пластинка с волнистыми краями. Большая ее часть однослойная, слегка просвечивающая, середина же более массивна. Клетки от взаимного давления многоугольны, в них многочисленные хлорофилльные зерна и протоплазма в виде постенного слоя. По краю заростка одиночные железистые волоски. Снизу отходят к почве довольно густо расположенные ризоиды. Если сравнивать заросток с мхом, то придется сравнить его более толстую среднюю часть со стеблем, боковые однослойные лопасти — с листьями, а ризоиды — с ризоидами.
Заросток представляет собою аппарат фотосинтеза и ассимиляции, но еще важнее то, что на нем мы находим архегонии и антеридии. Заростки, которыми мы пользуемся, почти всегда однодомны. Архегонии расположены вблизи выемки у верхней части заростка, на его середине. Антеридии ниже, в области отхождения ризоидов; и тех и других помногу.
Архегонии несколько проще, чем архегонии мхов. Так, у них нет вовсе того подножия, которое так характерно у мхов. Брюшко архегония почти сливается с тканью заростка, и только крупная яйцеклетка с ее ядром и питательными запасными веществами резко выделяется на его фоне. Шейка слагается на оптическом разрезе из нескольких пар клеток, между которыми легко выделить канал шейки. У зрелых архегониев ослизнившиеся клетки канала шейки, поглощая воду, развивают значительное давление, под влиянием которого конечные клетки разъединяются и открывают доступ сперматозоидам внутрь архегония. При работе выгоднее, если архегоний виден не сверху или косо, а в профиль, для этого следует разрезать заросток на части параллельно срединной его линии и отыскать архегоний, оказавшийся на краю разреза.
Антеридии следует рассмотреть и зарисовать, по крайней мере, в двух различных стадиях. Во-первых, зрелые антеридии, в которых отчетливо видны материнские клетки сперматозоидов, а частью и сами сперматозоиды, свернутые спиралью. Во-вторых, пустые антеридии, на которых отчетливо видны 5-7 клеток стенки антеридия и отверстие для выхода сперматозоидов.
Сперматозоиды папоротников отличаются от сперматозоидов мхов, прежде всего, тем, что у них много ресничек. Поэтому их и связывают генетически с водорослями типа эдогония, получившими общее наименование «стефаноконтов».
Познакомившись с органами заростка, следует поискать в культуре более старые заростки и на них образовавшийся уже из зиготы зародыш. Он помещается на нижней стороне заростка и выходит из архегония. Отсюда к нижнему концу заростка тянется корешок зародыша, а в противоположную сторону направлен крючкообразно изогнутый первый лист молодого папоротника. Кроме того, отметим еще ножку, которая внедряется через архегоний в ткань заростка и оттуда высасывает питательные вещества. В общем, зародыш лежит в плоскости, параллельной плоскости заростка, а ножка перпендикулярно к ней. Продолжая аналогию с мхами, мы можем сказать, что ножка зародыша соответствует пяте мхов, а корень его — орган совершенно своеобразный, отсутствующий у мхов. При этом в корне уже просвечивает осевой цилиндр, как у всех высших растений.
Эта статья меньше остальных, но опыт показывает, что изучение заростка отнимает очень много времени. Кроме того, редко удается на одном заростке увидать все, что надо. Антеридии часто развиваются значительно раньше архегониев, и для полноты исследования приходится использовать 2-3 заростка разного возраста. Все это вместе взятое и заставляет ограничить это занятие только гаплоидным поколением.
