Отдел споровые

• Представляют собой тупиковую ветвь эволюции;

• Предпочитают влажные места обитания преимущественно умеренного климата: болота, леса, тундру, высокогорье;

• Имеют небольшие размеры;

• Появляются ткани и органы, НО истинной (развитой) проводящей ткани нет (с этим связаны размеры) и корней также нет – у некоторых есть ризоиды (обеспечивают закрепление растения в субстрате и всасывание воды и растворенных в ней минеральных веществ);

• Имеют поры без замыкающих клеток (устьица отсутствуют);

• Отдел Моховидные объединяет три класса: Антоцеротовые, Печеночники, Листостебельные мхи.

• Низкоорганизованные – наиболее просто устроены;

• Тело представлено слоевищем (талломом) в форме листка, пластинки или розетки, плотно прилегающим к субстрату;

• Представитель: антоцерос.

• Низкоорганизованные – наиболее просто устроены;

• Представители: маршанция, риччия.

• Высокоорганизованные мхи;

• Тело расчленено на органы – стебель и листья.

Значение мхов:

• Часто выступают в роли пионерной растительности (т.е. одни из первых заселяют скалы и другие места, где нет никакой растительности) и выполняют значимую роль в почвообразовательных процессах;

• Участвуют в регуляции водного баланса ландшафтов (т.к. имеют водоносные клетки, способные задерживать воду);

• Участвуют в заболачивании и закислении почв;

• Образуют торф, который представляет собой:

◦ удобрение для почв ◦ горючее вещество (топливо);

◦ сырье в промышленном производстве (спирта, воска, органических кислот и тд.);

• Применяются в медицине – сфагнум содержит бактерицидные вещества;

• Раньше сфагнум применялся в качестве перевязочного материала (т.к. хорошо впитывает влагу).

• Представляют разнообразные жизненные формы: травы (большинство), древовидные, водные формы (сальвиния);

• Обитают в основном во влажных местах (тропиках);

• Появляется мощное многолетнее корневище, каждый год на котором образуются новые розетки листьев;

• Имеется стебель, переходящий в корневище, а от корневища отходят придаточные корни;

• Появляется хорошо развитая проводящая ткань (остальные ткани также развиты);

• Характерна макрофилия, т.е. имеют крупные листья – вайи (достигают до 30 м и более);

• Молодые вайи свернуты в виде улитки и покрыты коричневыми чешуйками;

• У большинства папоротников листья выполняют функции фотосинтеза и спороношения, у некоторых видов – часть листьев только фотосинтезирует (трофофиллы), а другая часть листьев служит для развития спорангиев (спорофиллы) – органов со спорами;

• Спорангии собраны в группы – сорусы (чаще расположены на нижней стороне листа);

• Из древних древовидных форм образовались залежи каменного угля (поэтому время расцвета этих растений называют каменноугольным периодом);

• Представители: орляк, кочедыжник женский, щитовник мужской.

Значение Папоротниковидных:

• Некоторые виды употребляют в пищу;

• Образуют симбиоз с некоторыми азотофиксирующими цианобактериями (поэтому часто используют в качестве источника соединений азота на рисовых полях);

• Выращивают в качестве декоративных растений;

• Некоторые являются лекарственными – используются в медицине.

• Жизненные формы - многолетние травянистые растения, реже кустарники;

• Имеют 2 типа побегов:

◦ летний – зеленый и фотосинтезирующий;

◦ весенний – коричневый со спороносными колосками;

• Имеют корневище с придаточными корнями и членистый стебель (метамерное строение);

• Летом во время активного фотосинтеза образуются утолщения корневищ – клубеньки, где запасаются питательные вещества для весенних спороносных побегов;

• Стебли полые и ребристые;

• Листья сильно редуцированные – чешуевидные, не имеют хлорофилла, срастаются между собой и охватывают междоузлие (потеряли способность к фотосинтезу – фотосинтезом занимается стебель);

• Летние побеги имеют мутовчатое ветвление (боковые побеги расположены мутовками);

• Являются сорняками, которые закисляют почву, поэтому их называют индикаторами кислотности почвы;

• Хвощи накапливают в стебле кремний (он придает прочность стеблю).

Представители: хвощ полевой.

Значение Хвощевидных:

• В некоторых странах молодые побеги, спороносные побеги и клубеньки (богатые крахмалом) употребляют в пищу;

• Попадая в сено, снижают ценность корма, т.к. некоторые виды содержат токсичные вещества;

• Жесткие стебли используют в качестве полировочного материала;

• Являются сорняками пастбищ и полей;

• Применяют в медицине как мочегонное средство;

• Являются индикаторами кислотности почв – хвощ полевой растёт обычно на кислой почве, и его присутствие указывает на то, что почву следует известковать.

Имеют стелющиеся побеги, от которых вверх растут приподнимающиеся дихотомически разветвленные побеги. На верхушках приподнимающихся (прямостоячих) побегов формируются спороносные колоски (стробилы). От стелющихся побегов отходят придаточные корни. Характерна микрофилия – мелкие листья шиловидной формы.

Значение Плауновидных:

• Применяются в медицине;

• Споры используют в качестве детской присыпки;

• Встречаются ядовитые виды;

• Споры используются в металлургической промышленности для обсыпки металлических форм.

У споровых растений впервые появляются гаметангии – органы, в которых образуются гаметы:

• антеридии – мужские гаметангии, в которых образуются сперматозоиды;

• архегонии – женские гаметангии, в которых образуются яйцеклетки.

Все высшие растения имеют спорангии – органы, в которых образуются споры. Спорангии являются частью диплоидного спорофита, поэтому его клетки диплоидные (2n).

• Преобладающее (доминирующее) поколение – гаметофит – представлен взрослым листостебельным растением;

• Спорофит – коробочка со спорами на ножке, которая внедряется с помощью присосок (гаусторий) в гаметофит и получает из него воду и питательные вещества, т.е. паразитирует;

• Для оплодотворения необходимо наличие капельножидкой влаги (воды).

Последовательность цикла:

1) На взрослом зеленом растении – гаметофите – находятся гаметангии;

2) В женских гаметангиях – архегониях – из гаплоидных (n) клеток образуются гаплоидные (n) женские половые клетки (яйцеклетки) путем митоза (т.к. хромосомный набор сохраняется);

3) В мужских гаметангиях – антеридиях – из гаплоидных (n) клеток образуются гаплоидные мужские половые клетки (сперматозоиды) путем митоза (т.к. хромосомный набор сохраняется);

4) Гаплоидные половые клетки (гаметы) при наличии воды сливаются (т.е. происходит оплодотворение) с образованием диплоидной (2n) зиготы;

5) Из диплоидной (2n) зиготы (первая клетка спорофита) путем многократного митотического деления (т.к. хромосомный набор сохраняется) образуется многоклеточный диплоидный (2n) спорофит – коробочку на ножке (спорангий/спорогон);

6) Диплоидные (2n) клетки спорогенной ткани коробочки (спорангия/спорогона) образуют гаплоидные (n) споры путем мейоза (т.к. происходит редукция хромосомного набора – его уменьшение в два раза);

7) Гаплоидная (n) спора попадает в почву (при благоприятных условиях) и путем многократного митотического деления (т.к. хромосомный набор сохраняется) образуется гаплоидная (n) зеленая нить – протонема (предросток);

8) Из гаплоидных (n) почек протонемы путем многократного митотического деления (т.к. хромосомный набор сохраняется) формируется гаметофит.

Преобладающее (доминирующее) поколение: спорофит. Для оплодотворения необходимо наличие капельножидкой влаги (воды).

Последовательность цикла. На взрослом растении – спорофите – расположены спорангии (органы, в которых образуются споры).Внутри спорангиев из клеток диплоидной (2n) спорогенной ткани образуются гаплоидные (n) споры путем мейоза (т.к. происходит редукция хромосомного набора – его уменьшение в два раза). Гаплоидные (n) споры попадают в почву и (при благоприятных условиях) образуют гаплоидный(n) гаметофит (заросток) путем митоза (т.к. хромосомный набор сохраняется).

*Гаметофит всех споровых, кроме Моховидных - заросток (имеет ризоиды и фотосинтезирует). На гаметофите (заростке) расположены гаметангии. В женских гаметангиях – архегониях – из гаплоидных (n) клеток образуются гаплоидные (n) женские половые клетки (яйцеклетки) путем митоза (т.к. хромосомный набор сохраняется). В мужских гаметангиях – антеридиях – из гаплоидных (n) клеток образуются гаплоидные (n) мужские половые клетки (сперматозоиды) путем митоза (т.к. хромосомный набор сохраняется). Гаплоидные (n) половые клетки (гаметы) при наличии воды сливаются (т.е. происходит оплодотворение) с образованием диплоидной (2n) зиготы. Из диплоидной (2n) зиготы (первая клетка спорофита) путем многократного митотического деления (т.к. хромосомный набор сохраняется) образуется многоклеточный диплоидный (2n) спорофит, который сначала развивается на гаметофите, а спустя время заросток отмирает.

У Папоротниковидных:

Спорангии собраны в группы – сорусы, расположенные в основном на нижней стороне листа.

У Хвощевидных и Плауновидных:

Спорангии расположены на видоизмененных листьях – спорофиллах, собранных в спороносные колоски – стробилы на концах побегов.

Особенности жизненных циклов

Папоротники - заросток в виде сердца.

Плауны

Подземный заросток созревает в течение 15 лет, во время которых питается гетеротрофно (т.к. бесцветный – отсутствует хлорофилл) – либо за счет питательных веществ, запасенных в споре, либо за счет сожительства с почвенными грибами.

Хвощи

Заросток – зеленая многократно ветвящаяся пластинка. Споры с элатерами (пружинками) – гигроскопическими (способными поглощать влагу) спирально закрученными ленточными структурами. В дождливую погоду при повышенной влажности они закручиваются вокруг споры, а в сухую – раскручиваются, способствуя тем самым распространению спор.