Порівняльна характеристика вищих спорових рослин

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Відділ Хвощеподібні, або Хвощі (Equisetophyta)

хвощ папороть споровий рослина

Вимерлі представники відділу Хвощеподібні - переважно дерева (каламіти) або кущі (каламофіти, клинолисти), рідше трави. Сучасні представники відділу Хвощеподібні - виключно трав'янисті рослини: хвощ польовий, хвощ лучний, хвощ болотний, хвощ лісовий. Ростуть на вологих кислих ґрунтах луків, боліт, лісів, полів.

Хвощеподібні - це багаторічні рослини, характерною особливістю яких є розчленування тіла (підземної і надземної частини) на вузли і міжвузля. Мають добре розвинене підземне стебло - кореневище. Від кореневища відходять додаткові корені.

Життєвий цикл хвоща польового подано на рис. 1. Навесні з кореневища виростають буруваті негалузисті (моноподіальні) стебла (50 см заввишки). У вузлах розміщуються кільцями (мутовчасто) почленовані бічні гілочки. Листки хвощів редуковані, мають вигляд зубців, які, зростаючись біля основи, утворюють піхву, що прикриває вузол. Саме тут знаходиться твірна тканина, за рахунок якої хвощі ростуть у висоту.

Рис. 1. Життєвий цикл хвоща польового: 1 - кореневище; 2 - вегетативний пагін; 3 - спороносний пагін (спорофіт); 4 - спороносний колосок (стробіл); 5 - щиток; 6 - спора з елатерами; 7 - жіночий гаметофіт (архегоній з яйцеклітиною); 8 - чоловічий гаметофіт (антеридій зі сперматозоїдами); 9 - сперматозоїд; 10 - зигота

Верхівки пагонів хвощів закінчуються спороносними колосками - стробілами. Стробіл складається з видозмінених листків - спорофілів, які мають форму шестикутного щитка з ніжкою в центрі, якою він прикріплюється до осі стробіла і несе 5-10 мішкоподібних спорангіїв, в яких містяться спори.

Хвощі - рівноспорові рослини. Спори хвоща морфологічно однакові - кулясті, темно-зелені, з особливими гігроскопічними виростами - елатерами, за допомогою яких вони зчіплюються в клубочки і так поширюються вітром. Фізіологічно спори різні: одні спори проростають в чоловічий, інші - в жіночий гаметофіт (заросток).

Гаметофіти хвощів - це самостійно існуючі розчленовані зелені пластинки, на яких розвиваються статеві органи (антеридії та архегонії) з статевими клітинами. Після злиття гамет за наявності води чоловічий гаметофіт гине, а на жіночому із зиготи утворюється зародок, який розвивається в дорослу рослину - спорофіт. Після дозрівання і розсіювання спор весняні спороносні пагони гинуть, а замість них розвиваються влітку на цьому ж кореневищі інші світло-зелені пагони - вегетативні, які виконують функцію фотосинтезу.

2. Відділ Папоротеподібні, або Папороті (Polypodiophyta)

Серед викопних папоротеподібних були великі дерева, кущі та трав'янисті рослини. Сучасні папоротеподібні представлені рівноспоровими (щитник чоловічий, безщитник жіночий, орляк, багатоніжка звичайна, вудсія альпійська, адіантум венерине волосся) та різноспоровими (сальвінія плаваюча, марсилія чотирилиста, азола) багаторічними трав'янистими, рідше дерев'янистими (у тропічних лісах), рослинами. Розміри рослин коливаються від кількох міліметрів до 25 м (тропічні види).

Папоротеподібні мають добре розвинену кореневу систему, видозмінене стебло - кореневище, великі листкові пластинки - вайї.

Особливості папоротей:

1. У життєвому циклі переважає фаза диплоїдного спорофіта. Спорофіт - типово сухопутна рослина.

2. Спорангії містяться з нижнього боку листкової пластинки в сорусах.

3. Гаметофіт пристосований до проживання в умовах надмірної вологи.

Загальний життєвий цикл папоротей. Рослина папороті (спорофіт) диплоїдна. На нижній поверхні листкової пластинки утворюються спорангії, у них шляхом мейозу дозрівають спори. Потрапляючи у зовнішнє середовище, спори проростають, утворюючи гаметофіт (гаплоїдний). Гаметофіт папоротей називають заростком (здатний до самостійного живлення), він має вигляд невеликої серцеподібної зеленої пластинки, прикріпленої до ґрунту ризоїдами. На нижній поверхні пластинки утворюються архегонії й антеридії. Сперматозоїди на водяній плівці досягають архегоніїв, проникають у них і запліднюють яйцеклітину. Із зиготи виростає рослина - папороть (спорофіт).

Серед папоротей зустрічаються рівноспорові та різноспорові рослини. Порівняльну характеристику рівноспорових та різноспорових папоротей подано в табл. 1 та схемі 1.

Таблиця 1. Порівняльна характеристика рівноспорових та різноспорових папоротей

Схема 1. Порівняльна характеристика життєвого циклу рівноспорових (А) та різноспорових (Б) папоротей

3. Порівняльна характеристика вищих спорових рослин

Порівняльну характеристику вищих спорових рослин подано в таблиці 2.

Таблиця 2. Порівняльна характеристика вищих спорових рослин

Питання для самоперевірки

1. Дайте загальну характеристику вищих рослин.

2. Охарактеризуйте відділи вищих спорових рослин.

2. Дайте порівняльну характеристику вищих спорових рослин.

3. Визначте біологічне значення вищих спорових рослин.

Цікаво знати, що

Мохи витримують висушування навіть протягом кількох років, швидко оживаючи при зволоженні.

Мохи знаходили у гарячих джерелах Камчатки, де температура підвищується до +40-45°С, в антарктичній пустелі, де морози сягають -50°С.

Висушений мох сфагнум має антибактеріальні властивості і тому раніше використовувався для лікування ран.

Мох схистотега пір'їстий, що росте в горах Карпат, здатний світитися.

Тварини не їдять плауноподібних і хвощів.

У найпоширенішої в Україні папороті - орляка звичайного листя нагадує крило орла.

У папороті страусове перо (паперушина) спори утворюються на спеціальних листках, які відрізняються від звичайних зелених листків. Вони у п'ять-сім разів коротші від звичайних вегетуючих, розділені на короткі закручені зеленуваті дольки. З'являються вони на початку другої половини літа - напередодні Івана Купала. їх незвична, своєрідна форма, мабуть, і привернула увагу людини. Можливо, що в далекі часи і народилася легенда про цвіт папороті. Адже багато чого у ній відповідає дійсності: росте ця папороть у темному лісі, а молоді листки із спорангіями ледь світяться (люмінесціюють) уночі.

З історії науки

Видатним українським ботаніком-бріологом є Зеров Дмитро Костянтинович (1895-1971). Народився в с. Зіньково Полтавської області. Закінчив Київський університет (1922). Наукову діяльність розпочав під керівництвом Олександра Васильовича Фоміна (1869-1935), ім'я якого носить Ботанічний сад Київського університету. Д.К. Зеров вивчав флору сфагнових та печіночних мохів України.

Встановлено, що багато мохів, використовуючи розсіяне світло, відновлюють життєдіяльність після зимового стану спокою ще під сніговою ковдрою.

Еволюційний процес

Багато даних вказують на те, що мохи, як і інші спорові рослини, виникли від псилофітів (риніофітів) - групи прадавніх вимерлих наземних рослин. При цьому спорофіт мохів розглядається як кінцевий результат редукції розгалуженого спорофіта прадавніх форм. Є й інша точка зору, згідно з якою мохи, плауноподібні та риніофіти мають загальне походження від ще більш прадавньої групи рослин. Ранні палеонтологічні знахідки мохів датуються кінцем девону - початком карбону.

Хвощеподібні виникли від псилофітів. Викопні деревоподібні форми разом з папоротями й плаунами формували ліси кам'янову-гільного періоду близько 300 млн. років тому.

Справжні папороті ведуть свій початок від групи первинних папоротей Ргітої Шсез, що жили в період часу від Девону до Пермі. Це були відносно дрібні рослини з лазячими кореневищами або із прямими короткими стеблами. Листи цих примітивних папоротей по більшій частині були позбавлені плоских пластинок, і їх кінцеві розгалуження мали циліндричну форму.

Размещено на Allbest.ru