
Но они могут возникнуть на ЕГЭ, когда дело дойдёт до жизненного цикла папоротников. Поэтому давай как следует разберём эту тему и разложим всё по полочкам.
Отдел папоротниковидные, или папоротники – очень древняя группа растений. Они появились на Земле ещё задолго до динозавров (по некоторым оценкам, 405 миллионов лет назад) и сохранили своё многообразие до наших дней (что редкость для таких древних растений). Сейчас в мире их насчитывается от 10 до 11 тысяч видов.
Папоротники уникальны не только тем, что вокруг них складываются мифы и народные поверья, но и особенностями размножения. Их жизненный цикл имеет очень характерную особенность: в нём чередуются бесполое и половое поколения – спорофит и гаметофит. Фаза спорофита при этом преобладает.
Итак, запоминаем:Спорофит – взрослое растение папоротника, образующее споры (бесполое поколение с диплоидным набором хромосом).
Гаметофит – заросток папоротника (половое поколение с гаплоидным набором хромосом).
Теперь посмотри внимательно на картинку.
Сперва на нижней стороне листьев взрослого спорофита формируются так называемые сорусы – группы расположенных близко друг к другу спорангиев. В них в результате мейоза созревают споры. Затем спорангий раскрывается, споры разносятся ветром и оседают на земле. Попав во влажную почву, они прорастают и формируют заростки.
Заросток папоротника представляет из себя небольшую многоклеточную пластинку сердцевидной формы, которая не имеет отдельных органов и корней и прикрепляется к почве с помощью ризоидов.
На нижней части заростка (гаметофита) формируются мужские и женские половые органы – антеридии и архегонии, в которых митозом образуются половые клетки, или гаметы. Чтобы сперматозоид мог доплыть до яйцеклетки и оплодотворить её, нужна капля воды, так что наличие влаги – обязательное условия оплодотворения и образования зиготы.
Далее из зиготы развивается зародыш и затем молодое растение – спорофит. Цикл повторяется заново
Ещё один важный момент: папоротники бывают равноспоровыми и разноспоровыми. У равноспоровых папоротников образуются одинаковые споры, из которых вырастают обоеполые гаметофиты. У разноспоровых папоротников всё чуть сложнее: в их спорофитах формируются два типа спор – мегаспоры (женские) и микроспоры (мужские). Из мегаспоры вырастает женский заросток с архегонием, из микроспоры – мужской заросток с антеридием.
И напоследок – проговорим общие признаки папоротников, чтобы лучше запомнить:Сохраняй полезный пост! Ну а мы ждём тебя на первом занятии курса БиоКвест 5.0 – уже 5 сентября. Присоединяйся!
Папоротники относятся к наиболее древним споровым растениям. Обитают в самых разнообразных экологических условиях: в заболоченных местах и водоемах, лесах тропического и умеренного климата. Наиболее известные представители - щитовник мужской, орляк, страусник. В жизненном цикле папоротников, хвощей, плаунов доминирует спорофит.
Расцвет папоротников произошел около 358 млн лет назад и длился примерно 65 млн лет, в честь папоротников назван период палеозойской эры - карбон, или каменноугольный период, который длился указанный промежуток времени. Именно папоротникам принадлежит активная роль в углеобразовании: в карбоне леса заселяли древовидные папоротники, достигавшие 40 и более метров в высоту.
Древесные формы папоротников сохранились до наших дней, однако большинство представителей - травянистые растения, у которых отсутствует камбий, а значит, нет и вторичной древесины.
Папоротники относятся к группе сосудистых растений, так как имеют жилки - сосудисто-волокнистые пучки, в отличие от мхов, которые не имеют жилок и не являются сосудистыми растениями. Механическая прочность обеспечивается отложением склеренхимы вокруг проводящих пучков (жилок).
В отличие от мхов, папоротники имеют проводящую ткань в стеблях и корнях, состоящую из ксилемы и флоэмы. Заметьте, я написал "корень" - у мхов не было и корней, вместо них были ризоиды, выполняющие аналогичную корням функцию. Корни папоротников, хвощей и плаунов всегда придаточные и растут от видоизмененного побега - корневища.
Рассмотрим строение папоротников на примере типичного представителя - щитовника мужского. Это широко распространенный папоротник, типичный для климата умеренных широт. Представляет собой многолетнее травянистое корневищное растение.
Образован пучком сильно расчлененных листьев, отходящих от корневища. Нарастают листья верхушкой, образуя завитки - "улитки".
Отметьте, что лист папоротника называется вайя (от греч. baion - пальмовая ветвь). В отличие от настоящих листьев, вайя имеет недетерминированный верхушечный рост. Листья имеют черешок, прикрепляющийся к стеблю, который может продолжаться в рахис - главную ось сложного листа, соответствующую центральной жилке.
Листостебельное растение папоротника, изображенное выше - спорофит (2n). Спорофит доминирует в жизненном цикле папоротниковидных, в отличие от цикла мха, где спорофит, по сути, является придатком гаметофита (редуцирован). На нижней стороне вайи располагаются спорангии, собирающиеся в сорусы - группы близкорасположенных спорангиев. На спорофите (2n) в спорангии после мейоза образуются споры (n).
В 2012 году группа ученых под руководством Ксавьера Нобли из Университета Ниццы выяснили, что спорангий имеет специальный механизм "катапульты", споры из него вылетают со скоростью около 10 м/с.
Гаплоидные споры (n) прорастают в заросток (n), небольшую пластинку (несколько мм) сердцевидной формы. Заросток зеленого цвета, способен фотосинтезировать и прикрепляется к почве ризоидами. На нем образуются мужские и женские половые органы - соответственно антеридии и архегонии. Сперматозоид (n), образовавшийся в антеридии, благодаря воде (во время дождя) попадает в архегоний, где сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n).
Из зиготы развивается зародыш, который проникает в ткани архегонии с помощью особого приспособления - гаустории (от лат. haustor - черпающий, пьющий). Гаустория представляет собой ножку, внедряющуюся в ткани заростка и поглощающую из него питательные вещества. Начинается бурный рост зародыша, образуется побег, а затем взрослое растение - спорофит (2n). Цикл замыкается.
Папоротники являются главным компонентом многих лесных сообществ, звеном в цепи питания - продуцентами (производителями органических веществ). Человек использует папоротник в декоративных целях. Молодые побеги некоторых папоротников съедобны и употребляются в пищу: побеги орляка, листья страусника обыкновенного.
Щитовник мужской имеет медицинское значение: из его корневищ изготавливают противогельминтный препарат.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2024
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Летом на листьях папоротника появляются маленькие бурые бугорки. В них располагаются спорангии , в которых образуются многочисленные мелкие споры .
После созревания споры высыпаются и разносятся ветром. Оказавшись во влажной почве, спора прорастает и из неё развивается заросток (половое поколение — гаметофит). Заросток папоротника существует независимо от спорофита. Он представляет собой небольшую зелёную сердцевидную пластинку, прикреплённую к почве с помощью ризоидов.
На нижней стороне заростка образуются антеридии и архегонии, которые производят половые клетки (сперматозоиды и яйцеклетки). Для того, чтобы сперматозоиды доплыли до яйцеклетки и произошло оплодотворение, нужна капля воды.
Образовавшаяся при оплодотворении зигота делится, начинает расти зародыш . Он сначала питается за счёт заростка, а потом переходит к самостоятельному питанию и превращается во взрослое растение. Это бесполое поколение — спорофит.