Спорофит

Споровые растения

Четкое чередование бесполого поколения и гаметофита — это характерная черта всех высших споровых растений. К ним относятся мхи, хвощи, плауны и папоротники. В их жизненных циклах наблюдаются существенные отличия. У мхов преобладающим поколением является гаметофит. Это листостебельные побеги с ризоидами, совокупность которых образует «зеленый ковер». Его мы и привыкли называть мхом. С течением времени на нем появляются новые органы — коробочки со спорами на тонких сухих ножках. Они представляют собой спорофит.

Большинство моховидных являются двудомными растениями. На мужском гаметофите формируются только сперматозоиды. По пленке воды, которая покрывает растения, они передвигаются к женским растениям. На его верхушке формируется единственный орган полового размножения круглой формы, в который проникает сперматозоид.

Остальные споровые растения отличаются от мхов преобладанием бесполого поколения. Рассмотрим их строение на примере папоротника. Его спорофит представлен подземным видоизмененным побегом, который называется корневищем, и придаточными корнями. На нижней стороне листьев папоротников формируются спорангии. Это органы бесполого размножения. Споры, которые в них формируются, созревают и попадают в почву. Во влажной среде из них вырастает половое поколение папоротников — гаметофит. Он имеет вид зеленой сердцевидной пластинки. Эта структура развивается и питается отдельно от спорофита, прикрепляясь к почве при помощи ризоидов.

На нижней поверхности пластинки образуются половые органы — гаметангии. Поскольку яйцеклетки и сперматозоиды на них созревают в разное время, оплодотворение возможно только между разными растениями. Такой тип называют перекрестным. Как и для всех споровых, процесс оплодотворения у папоротников возможен только при наличии воды. Это связано с тем, что растения данной группы являются первыми выходцами на сушу.

Биология. Щитовник мужской (папоротник) чем представлено тело

Прочитайте и комментарии.
Щитовник мужской — один из самых красивых и широко известных лесных папоротников, образует толстое ползучее корневище, на конце которого ежегодно появляется розетка крупных, дваждыперисторассечённых «листьев». Молодые листья на конце улиткообразно свернуты, они растут верхушкой (как стебель). От корневищ отходят придаточные корни.
На нижней поверхности вай летом образуются округлые сорусы. Внутри спорангия образуются одинаковые споры. Щитовник мужской — типично равноспоровый папоротник. Попав на землю, спора прорастает, и образуется заросток. Он представляет собой сердцевидную зеленую пластинку размером около 1 см. На нижней поверхности заростка образуются архегонии и антеридии. В антеридиях развиваются спирально закрученные многожгутиковые сперматозоиды. Оплодотворение происходит при наличии воды. Из оплодотворенной яйцеклетки постепенно вырастает многолетний крупный спорофит.
Водные папоротники — разноспоровые растения. Это немногочисленная группа. Примером может служить сальвиния плавающая (Salvinia natans), относящаяся к порядку сальвиниевых (Salviniales). Это маленькое плавающее на воде растение.
Мужские и женские гаметофиты развиваются из микро- и мегаспор, которые образуются в микро- и мегаспорангиях. Мужской гаметофит, развивающийся из микроспоры, сильно редуцирован.
Женский гаметофит развивается внутри мегаспоры, он многоклеточный. После оплодотворения развивается многолетний спорофит. Процесс прорастания спор, оплодотворение и развитие спорофита происходят в воде.
Анатомическое строение стеблей хвойных довольно однообразно. Древесина на 90-95% состоит из трахеид. В коре и древесине многих видов хвойных содержится много горизонтальных и вертикальных смоляных ходов.
Стробилы хвойных исключительно раздельнополые. Растения бывают однодомные, реже двудомные. По форме и величине стробилы сильно варьируются.
Основные черты жизненного цикла хвойных можно рассмотреть на примере сосны обыкновенной (Pinus sylvestris). Это стройное дерево, достигающее высоты 40 м. На концах ветвей сосны находятся почки, которые ежегодно дают начало новым побегам.
Весной у основания некоторых молодых побегов образуются собрания зеленовато-желтых мужских шишек — стробилов. На оси мужской шишки расположены микроспорофиллы, на нижней поверхности каждого находятся два микроспорангия (пыльцевых мешка). Внутри микроспорангиев после редукционного деления образуются микроспоры. Микроспора начинает прорастать внутри микроспорангия и в конечном счете превращается в пыльцевое зерно, имеющее две клетки: вегетативную и генеративную (из последней развиваются две мужские гаметы — спермии). Пыльцевое зерно (пыльца) покидает микроспорангий (пыльник). Зрелая пыльца сосны имеет две оболочки: наружную — экзину, внутреннюю — интину. Экзина образует два воздушных мешка, способствующих переносу пыльцы ветром.
Мегастробилы называются женскими шишками. Они собраны по 1-3 на концах молодых побегов. Каждая шишка представляет собой ось, от которой во все стороны отходят чешуи двух типов: бесплодные (кроющие) и семенные. На каждой семенной чешуе с внутренней стороны образуется по два семязачатка. В центре семязачатка развивается эндосперм или заросток (женский гаметофит). Он образуется из мегаспоры, и его клетки имеют гаплоидный набор хромосом. В верхней части эндосперма закладываются два архегония с крупными яйцеклетками.
После процесса опыления начинается процесс оплодотворения. Период между опылением и оплодотворением длится около года. Из пыльцевого зерна вырастает длинная пыльцевая трубка, продвигающаяся к архегонию. Два спермия по пыльцевой трубке перемещаются к яйцеклетке. Кончик пыльцевой трубки, достигший яйцеклетки, разрывается и освобождает спермин. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а другой погибает.

Щитовник спорофит — уход, виды и сорта с фото, размножение

Род щитовника (Dryopteris) включает примерно 225 видов папоротников, произрастающих в Европе, Африке, Америке и Восточной Европе.

Культура имеет крепкое, ползучее корневище и воронковидную розетку листьев-вай. В зависимости от вида папоротник бывает разных форм и размеров. У некоторых стебли покрыты оранжево-коричневыми чешуйками.

Только несколько представителей рода получили распространение в качестве садовых растений.

Самым декоративным из них является щитовник красносорусовый (Dryopteris erythrosora), который еще называют осенним за удивительный окрас молодых вай медно-красного и оранжево-золотистого оттенка. Со временем старые листья осеннего щитовника становятся темно-зелеными. Толстое, разветвленное корневище со временем образует сразу несколько розеток.

Вид представлен такими сортами как: «Пролифика» и «Brilliance» с яркой бронзово-огненной и золотистой листвой, создающей ослепительный контраст на фоне зеленых растений.

Наиболее распространенный щитовник мужской (Dryopteris filix-mas) с вечнозелеными вайями, достигающими 90-150 см в высоту. За красоту сортовых форм получил признание Королевского садоводческого общества.

«Parsley» или «Петрушка» — низкорослый сорт с удивительными, как будто кучерявыми листьями.

«Barnesii» — превосходная сортовая форма, образующая невысокую, плотную розетку из вертикальных, изящных листьев.

«Crispa Cristata» — полувечнозеленый, ярко-зеленый хохлатый сорт с рваными краями вай.

«Linearis Polydactyla» — вайи высокие, тонкие и ажурные.

Щитовник родственный (Dryopteris affinis) высотой 60-160 см. Полувечнозеленые, изумрудные вайи плотно покрыты желто-коричневыми чешуйками. Отдельные ветви живут около 1,5 лет.

Внешним видом похож Dryopteris filix-mas . Представлен эффектным сортом «Cristata The King», который считается «королем британских папоротников» из-за необычных разделенных на 2-3 части кончиков листочков, создающих форму гребешков.

Уход за щитовником

Как и большинство садовых папоротников, щитовник предпочитает тенистые условия выращивания и богатую компостом, равномерно влажную почву без застоя воды.

Систематика

Сюда перенаправляется запрос «Сфагновые». На эту тему нужна отдельная статья.

Сфагнум — единственный современный род семейства Sphagnaceae

(в которое также по морфологическим признакам включается ископаемый родSphagnophyllites ). В порядкеSphagnales выделяются ещё три современных рода:Ambuchanania ,Flatbergium иEosphagnum .

Список видов

Основная статья: Виды рода Сфагнум

По информации базы данных The Plant List

(на июль 2016) род включает 382 вида, некоторые из них:

• Sphagnum affine Renauld & Cardot — Сфагнум близкий
• Sphagnum angustifolium (Warnst.) C.E.O.Jensen — Сфагнум узколистный
• Sphagnum aongstroemii C.Hartm. — Сфагнум Онгстрёма
• Sphagnum balticum (Russow) C.E.O.Jensen — Сфагнум балтийский
• Sphagnum capillifolium (Ehrh.) Hedw. — Сфагнум волосолистный
• Sphagnum centrale C.E.O.Jensen — Сфагнум центральный
• Sphagnum compactum Lam. & DC. — Сфагнум компактный
• Sphagnum cuspidatum Ehrh. ex Hoffm. — Сфагнум остроконечный
• Sphagnum denticulatum Brid. — Сфагнум мелкозубчатый
• Sphagnum fallax H.Klinggr. — Сфагнум обманчивый
• Sphagnum fimbriatum Wilson — Сфагнум бахромчатый
• Sphagnum flexuosum Dozy & Molk. — Сфагнум извилистый
• Sphagnum fuscum (Schimp.) H.Klinggr. — Сфагнум бурый
• Sphagnum girgensohnii Russow — Сфагнум Гиргензона
• Sphagnum inundatum Russow — Сфагнум пойменный
• Sphagnum jensenii H.Lindb. — Сфагнум Йенсена
• Sphagnum lindbergii Schimp. — Сфагнум Линдбери
• Sphagnum magellanicum Brid. — Сфагнум магелланский
• Sphagnum majus (Russow) C.E.O.Jensen — Сфагнум большой
• Sphagnum molle Sull. — Сфагнум мягкий
• Sphagnum nitidum Warnst. — Сфагнум рыжеватый
• Sphagnum obtusum Warnst. — Сфагнум тупой
• Sphagnum palustre — Сфагнум болотныйtypus
• Sphagnum papillosum Lindb. — Сфагнум папиллозный
• Sphagnum platyphyllum (Lindb.) Warnst. — Сфагнум плосколистный
• Sphagnum plumulosum Roll — Сфагнум блестящий
• Sphagnum pulchrum (Lindb.) Warnst. — Сфагнум красивый
• Sphagnum quinquefarium (Lindb.) Warnst. — Сфагнум пятирядный
• Sphagnum riparium Ångström — Сфагнум береговой
• Sphagnum rubellum Wilson — Сфагнум красноватый
• Sphagnum russowii Warnst. — Сфагнум Руссова
• Sphagnum squarrosum Crome — Сфагнум оттопыренный
• Sphagnum subsecundum Nees — Сфагнум однобокий, или Сфагнум скрученный, или Сфагнум ушковидный
• Sphagnum tenellum (Brid.) Brid. — Сфагнум нежный
• Sphagnum teres (Schimp.) Ångström — Сфагнум гладкий
• Sphagnum warnstorfii Russow — Сфагнум Варнсторфа
• Sphagnum wulfianum Girg. — Сфагнум Вульфа

Фазы развития и жизненный цикл мхов

Жизненный цикл мха можно разделить на две фазы:

1. Гаметофит – фаза образования растения из споры;

2. Спорофит – фаза образующая споры

Растение развивается медленно. В год прибавляя по миллиметрам. Прежде чем удается четко различить стебель и листья и, тем более, до момента, когда оно начинает полноценно функционировать, проходит немало времени.

Далее формируются антеридии и архегонии, в которых вызревают половые клетки. Примечательно, что у мхов половые клетки способны развиться на разных растениях или на одном (двудомные или однодомные мхи).

Яйцеклетка в результате слияния половых клеток преобразовывается в зиготу. А из нее, в свою очередь, развивается новейшей организм – спорофит, его также называют, — спорогон. Он и есть та самая тончайшая нить, увенчанная коробочкой (спорангий), в сердцевине которой созревают споры.

Со временем крышечка созревшей коробочки отбросится и споры будут рассеяны. Мхи не формируют цветков.

Среди растений, размножающихся спорами, у мохообразных отчетливо наблюдается преобладание фазы гаметофита над фазой спорофита.

Сосудистые и несосудистые растения

Чередование поколений наблюдается как у сосудистых, так и несосудистых растений. Сосудистые растения содержат систему сосудистой ткани, которая транспортирует воду и питательные вещества по всему телу растения. Несосудистые растения не имеют такой системы и нуждаются во влажных местах обитания для выживания. К ним относятся мхи, ан­то­це­ро­то­вид­ные и печёночные мхи. Эти растения выглядят как зеленые маты растительности с выступающими из них стебельками. Первичной фазой жизненного цикла несосудистых растений является генерация гаметофитов. Фаза гаметофит состоит из зеленой мшистой растительности, а фаза спорофит состоит из удлиненных стеблей со спорангиями на концах.

Первичной фазой жизненного цикла сосудистых растений является генерация спорофитов. В сосудистых растениях, которые не производят семена, такие как папоротники и хвощи, поколения спорофитов и гаметофитов независимы. Например, у папоротников ветвь с листьями представляют собой зрелое диплоидное образование спорофитов. Спорангии на нижней стороне листьев вырабатывают гаплоидные споры, которые прорастают для образования гаплоидных гаметофитов папоротника (проталлий). Эти растения процветают во влажных условиях, так как вода необходима для оплодотворения.

Сосудистые растения, которые производят семена, не всегда зависят от влажных сред обитания для размножения. Семена защищают развивающиеся эмбрионы. Как в цветковых, так и в нецветковых растениях (хвойных) генерация гаметофитов полностью зависит от доминирующих поколений спорофит. В цветущих растениях репродуктивная структура — цветок. Цветок производит как мужские микроспоры, так и женские мегаспоры.

Сами микроспоры содержатся в пыльце и вырабатываются в тычинке растения, развиваясь в мужские половые клетки. Женские мегаспоры производятся в пестики растений и развиваются в женские гаметы. Во время опыления пыльца переносится ветром, насекомыми или другими животными в женскую часть цветка. Мужские и женские гаметы объединяются и развиваются в семя, а завязь образует плод. У хвойных, пыльца производится в мужских шишках, а в женских шишках после оплодотворение формируется зародыш.

Разнообразие гаметофитов водорослей

У многих водорослей наблюдается правильное чередование поколений гаметофита и спорофита, хотя у некоторых водорослей на одно гаплоидное поколение приходится два диплоидных (например, у красной водоросли Polysiphonia раздельнополые нитчатые гаметофиты сменяются поколением карпоспорофита, который образует диплоидные карпоспоры, и затем поколением тетраспорофита, который образует гаплоидные тетраспоры). У красной водоросли Palmaria крупные пластинчатые мужские гаметофиты по морфологии сходны со спорофитами, а женские гаметофиты микроскопические (диаметром 0,1 мм). У бангиевых красных водорослей макроталломная форма — гаметофит. Спорофит представлен микроскопическими нитчатыми талломами, которые сверлят раковины моллюсков. У бурых ламинариевых водорослей огромные пластинчатые спорофиты и микроскопические нитчатые раздельнополые гаметофиты. У зелёной водоросли ульва из порядка ульвовых гаметофиты имеют крупный пластинчатый таллом, морфологически неотличимый от таллома спорофитов (за исключением репродуктивных органов); поскольку ульвовые обладают изогамией, их гаметофиты называют не мужскими и женскими, а +=гаметофит и —гаметофит.

Печеночные мхи

Печеночники представлены двумя подклассами: юнгерманниевые и маршанциевые. Эти растения также многочисленны – 8,5 тысяч видов. Так же, как и у лиственных мхов, гаметофит – стадия их наибольшей жизнеспособности. Само растение представляет собой толстый стебель с листьями, которые располагаются вдоль стебля. Способ размножения – споры, которые распространяются с помощью специального приспособления, этакой «пружинки», которая называется элатера. Эти растения хорошо обосновались во влажном тропическом и умеренном климате. Среди представителей – маршанция полиморфная, птилидиум реснитчатый, блефарострома волосолистная, и другие.

Мхи — пионеры суши (обзор моховидных)

Выход растений на сушу

Завоевание растениями суши произошло 420 миллионов лет назад. По-видимому, первыми организмами,
заселившими сушу, стали потомки зелёных водорослей.

Выход на сушу – это качественный скачок в эволюции, типичный пример аромогенеза (последовательности ароморфозов),
потребовавший от растений преодолеть следующие трудности:

1. Интенсивные потери воды требуют приспособления для её добычи и запасания.
   У наземных растений развивается кутикула – защитный восковой слой, уменьшающий испарение воды.
2. Половые клетки водорослей могли оплодотворяться только в воде.
   В ходе эволюции у наземных растений образовались различные приспособления, помогающие решить эту проблему.
3. Воздух в отличие от воды не может служить опорой растениям.
   Тело наземных растений должно быть сравнительно жёстким.
4. Растениям для роста и размножения требуется свет и минеральные вещества.
   Часть растения должна остаться над землёй и осуществлять фотосинтез,
   а другая часть – уйти под землю, снабжая растение водой и минеральными веществами и удерживая его в почве.
5. Газообмен CO2 и O2 должен происходить не в воде, а в воздухе.
6. Колебания условий окружающей среды (температура, влажность, концентрация различных веществ)
   более не сглаживаются водной средой.

Самый интересный вопрос — как было связано освоение суши мхами

с силур-девонским вымиранием морских организмов?

Устройство мхов

Все вышеназванные приспособления мы можем наблюдать у современных мхов –
наиболее примитивных организмов из группы высших растений.

Моховидные (Bryophyta) – это отдел царства растений, объединяющий многоклеточные, просто устроенные растения,
у которых отсутствует проводящая ткань (флоэма либо ксилема).
Именно с последним фактом связаны небольшие размеры этих растений.
Тело представителей этого отдела невелико (1–50 см) и слегка дифференцировано на условные «стебель» и «листья»,
хотя настоящих листьев и стеблей у них нет.
Нет у мхов и корней, «стебель» прикрепляется к земле ризоидами – нитевидными выростами стебля,
состоящими из одной или нескольких клеток (настоящие корни, в отличие от ризоидов, содержат клетки проводящей ткани).

Мхи достаточно плохо приспособлены к жизни на суше.
Они растут, в основном, в сырых и затенённых местах, нередко на гниющей древесине или под водой.
Мхи образуют основной растительный покров тундры и торфяных болот.
Из-за почти полного отсутствия кутикулы поверхность таллома интенсивно испаряет воду;
её недостаток восполняется за счёт поглощения всей поверхностью тела.
Некоторые моховидные, однако, могут выдерживать продолжительные периоды засухи, используя какие-то не совсем понятные механизмы.
Другие могут расти на открытых скалах.

Как и у всех высших растений, у мхов наблюдается чередование поколений.
В течение одного жизненного цикла гаплоидный гаметофит в антеридиях образует сперматозоиды,
которые с током воды по таллому достигают архегония и сливаются с яйцеклеткой в диплоидную зиготу.
Зигота вырастает в диплоидный спорофит – поколение, размножающееся бесполым путём.
В результате мейоза на спорофите появляются гаплоидные споры, из которых прорастают гаплоидные гаметофиты, и всё повторяется вновь.
У мхов гаметофит является доминирующим поколением, а спорофит, развиваясь и питаясь за счёт гаметофита, полностью зависит от него.
Споры образуются в споровой коробочке, возвышающейся над гаметофитом на тонкой ножке.

Так называемые «листья» и «стебли» мхов не являются настоящими стеблями и листьями не только из-за отсутствия сложного тканевого строения,
но и потому, что развиваются на другой стадии жизненного цикла – на гаметофите, преобладающей стадии жизненного цикла мхов,
а не на спорофитной стадии, как у сосудистых растений.

У  мхов также хорошо развито вегетативное размножение при помощи специализированных почек и клубеньков.
Почти каждая вегетативная клетка, если её изолировать от прочих, способна вырасти в самостоятельное растение.

Покрытосеменные (цветковые)

Общая характеристика. Покрытосеменные — самый большой отдел растительного мира. Произошли от древней формы голосеменных в начале мелового периода мезозойской эры (около 125 млн. лет назад). Насчитывают около 250 тыс. видов. Занимают господствующее положение в растительном мире; произрастают во всех климатических зонах и в самых разных климатических условиях. Наибольшее разнообразие видов — во влажных тропиках.

Покрытосеменные — единственная группа растений, образующая сложные многоярусные фитоценозы.

Особенности строения. Доминирующая жизненная форма -диплоидный спорофит (само растение, включающее корень и побег). Спорофиты разных групп покрытосеменных представлены различными жизненными формами (древесными, кустарниковыми, кустарничковыми, лиановыми, одно- и многолетними травами) и могут очень сильно отличаться друг от друга. Большинство покрытосеменных — многолетние растения, а травы могут быть одно- и двулетними. Органы покрытосеменных делятся на вегетативные (корень, стебель, лист) и генеративные (цветок, плод, семя).

В зависимости от строения семян и морфологических особенностей органов отдел делится на два класса: Однодольные (зародыш семени имеет одну семядолю) и Двудольные (зародыш семени имеет две семядоли). Основные различия между одно- и двудольными растениями приведены в таблицах на с. 280-281. При делении классов на семейства, роды и виды учитываются общие признаки растений — строение цветка и плода, тип соцветия, особенности внешнего и внутреннего строения вегетативных органов.

Основные ароморфозы: цветок, плод, двойное оплодотворение; симподиальное ветвление, прогрессивное развитие проводящей ткани: ксилема содержит настоящие сосуды — широкие трахеи (а не трахеиды, как у голосеменных), флоэма — ситовидные трубки с клетками-спутницами, а не ситовидные клетки; наличие специализированной механической ткани (волокон), придающей прочность коре и древесине; прогрессивное развитие вегетативных органов; способность образовывать ядовитые вещества, защищающие растения от растительноядных животных (у некоторых групп покрытосеменных).

Семязачатки находятся в полости завязи пестика и защищены его тканями от неблагоприятных условий среды, семена защищены не только семенной кожурой, но и плодом.

Развитие эндосперма одновременно с развитием зародыща (а не до оплодотворения, как у голосеменных) позволяет избежать ненужной траты питательных веществ и энергии в том случае, когда зародыш не образуется.

Гаметофиты более упрощены, чем у голосеменных. Мужской гаметофит покрытосеменных представлен пыльцевым зерном, содержащим вегетативную клетку с диплоидным набором хромосом (2n) и генеративную гаплоидную клетку (1n). У некоторых до опыления путем митоза из генеративной клетки образуется два спермия с гаплоидным набором хромосом. Женский гаметофит представлен зародышевым мешком, содержащим две клетки -синергиды, три клетки-антиподы, яйцеклетку с гаплоидным набором хромосом (1n) и диплоидную центральную клетку (2n).

Размножение. Пыльцевые зерна попадают на рыльце пестика (а не сразу в пыльцевход семязачатка), предназначенного именно для улавливания пыльцы; в пыльцевход семязачатка проникает пыльцевая трубка, образующаяся в пыльцевом зерне. Оплодотворение двойное: в нем участвуют два спермия: один сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу, из которой развивается зародыш, другой спермий сливается с диплоидной центральной клеткой женского гаметофита, образуя триплоидную клетку, из которой впоследствии возникает эндосперм, содержащий запас питательных веществ, необходимых для развития зародыша.

После оплодотворения семязачаток развивается в семя, завязь пестика формирует плод. Наличие и уникальность плода обеспечивают распространение покрытосеменных птицами, млекопитающими, насекомыми, ветром, водой и т.д.

Для покрытосеменных также характерно вегетативное размножение (с помощью вегетативных органов).

Значение покрытосеменных: поддерживают стабильный газовый состав атмосферы; образуют сложные многоярусные фитоценозы; растения и их плоды служат пищей для многих видов животных; покрытосеменные широко используются человеком: обеспечивают человека хлебом (хлебные злаки), используются им в пищу (овощные и плодово-ягодные) и в качестве лечебных средств, являются источником сырья для деревообрабатывающей, целлюлозной, легкой и медицинской промышленности, применяются в декоративных целях и т.д.

растения

Определение гаметофита

Гаметофиты являются стадией, которая производит половые клетки в растениях и водоросли что проходит смена поколений, Среди наземных растений эти половые клетки можно обозначать как «сперма» и «яйцеклетка», при этом «мужские» и «женские» половые клетки объединяются, чтобы произвести потомство.

В отличие от животных и других организмов, которые используют половое размножение гаметофиты не продуцируют свои половые клетки через мейоз.

Вместо этого все клетки в гаметофите организм находятся гаплоидный – то есть, имея только одну копию каждого хромосома – и эти гаплоидные организмы производят гаметы через митоз.

Это в отличие от животных и других организмов, которые диплоид – иметь две копии каждой хромосомы – и кто должен сократить количество своих хромосом пополам, прежде чем они смогут создать половые клетки с нужным количеством хромосом для получения здорового диплоидного потомства.

Потомки гаметофитов действительно являются диплоидными растениями, и эти диплоидные растения будут использовать мейоз для размножения. Но, как ни странно, диплоидные потомки гаметофитов называются спорофитами.

Вместо того чтобы использовать мейоз для производства половых клеток, они используют мейоз для получения спор, которые затем подвергаются митозу, чтобы вырасти в совершенно новые гаплоидные организмы, например, гаметофиты!

Это чередование поколений является стратегией выживания, в которой растение или водоросли чередуются между различными репродуктивными методами.

Гаметофит – обычно считающийся первой стадией цикла – размножается половым путем, объединяя репродуктивные клетки двух разных организмов для получения генетически разнообразного потомства.

Это позволяет растению Население смешивать и сопоставлять признаки во время размножения гаметофита, что делает население более устойчивым к болезням и более адаптируемым к изменяющимся условиям окружающей среды.

спорофит С другой стороны, потомство гаметофитов может быстро распространяться и не нуждается в партнерах для размножения.

Это позволяет одному спорофиту основать целую новую популяцию, которая затем может смешивать гены с соседними популяциями в поколении гаметофитов. Споры могут также выживать в течение многих лет в неблагоприятных условиях, в то время как сперматозоиды и яйцеклетки не могут.

Такое чередование поколений позволяет родительскому растению воспользоваться преимуществами полового размножения, такими как генетическая рекомбинация который способствует генетическому разнообразию – и преимущества бесполое размножение такие как скорость и быстрый рост.

Обычные растения, которые используют смену поколений, включают мхи, папоротники и сосны. При странном эволюционном перевороте семенные растения, использующие смену поколений, такие как хвойные и другие сосны, развивают стадию своего полного жизненного цикла гаметофита внутри замкнутого конуса.

Напротив, в некоторых других вид Чередование поколений вполне заметно. Например, среди папоротников спорофит – это знакомое крупное лиственное растение, которое часто можно увидеть на лесных полах.

Гаметофит, с другой стороны, является крошечным сердце -образное растение, которое можно легко принять за совершенно иной вид от поколения спорофитов.

Подробный конспект

Высшие растения — это многоклеточные фототрофные организмы, приспособленные к жизни в наземной среде и характеризующиеся правильным чередованием полового и бесполого поколений и наличием дифференцированных тканей и органов.

Основные признаки, отличающие высшие растения от низших:

— приспособленность к обитанию в наземной среде;

— наличие четко дифференцированных тканей, выполняющих конкретные специализированные функции;

— наличие многоклеточных органов размножения — полового (гаметангий) и бесполого (спорангий). Мужские гаметангии высших растений называются антеридиями, женские — архегониями. Гаметангии высших растений (в отличие от низших) защищены оболочками из стерильных (бесплодных) клеток и (у отдельных групп растений) могут быть редуцированы, т.е. уменьшены и упрощены;

— превращение зиготы в типичный многоклеточный зародыш, клетки которого первоначально не дифференцированы, но генетически детерминированы на специализацию в определенном направлении;

— правильное чередование двух поколений — гаплоидного полового (гаметофит), развивающегося из споры, и диплоидного бесполого (спорофит), развивающегося из зиготы;

— доминирование в жизненном цикле спорофита (у всех отделов кроме Моховидных);

— разделение тела спорофита (у большинства отделов высших растений) на специализированные вегетативные органы — корень, стебель и листья.

Всем высшим растением свойственно наличие двух жизненных фаз, закономерно сменяющих друг друга – гаметофита и спорофита. Вместе они составляют жизненный цикл высшего растения.

Гаметофит развивается из споры и представляет собой поколение, способное размножаться половым путем, т.е. слиянием двух гаплоидных клеток – гамет с образованием диплоидной зиготы. Поскольку гаметы у высших растений всегда образуются в результате митоза само тело гаметофита построено тоже из гаплоидных клеток.

Спорофит развивается из зиготы. Он размножается бесполым путем (спорами), и его тело образовано клетками с диплоидным набором хромосом. Спорофит не образует половые органы, и споры развиваются в особых многоклеточных структурах – спорангиях. Несмотря на то, что спорофит образован диплоидными клетками, споры гаплоидны т.к. образуются в процессе мейоза из материнских клеток – предшественников.

Органы растений, выполняющие функцию полового размножения.

У различных представителей растительного царства они сильно отличаются по уровню дифференциации и сложности строения. У некоторых водорослей и лишайников генеративные органы не дифференцированы на мужские и женские (морфологически не отличимы) и различаются только физиологически. В других случаях у низших растений генеративные органы  подразделяются на антеридии (образующие мужские гаметы) и оогонии (образующие женские гаметы), как правило, одноклеточные. От них в процессе эволюции произошли многоклеточные генеративные органы высших растений — антеридии и архегонии. У высших споровых растений (мхов, папоротников, хвощей и плаунов) антеридии представляют собой небольшие овальные или шаровидные тельца, одетые снаружи бесплодными клетками, в. которых образуются подвижные сперматозоиды (мужские гаметы) (см. Мхи, Папоротниковидные, Плауновидные, Хвощевидные). Архегонии выглядят как небольшие бутылкообразные или колбообразные тельца, состоящие из брюшка и шейки. В брюшке помещается неподвижная яйцеклетка — женская гамета. В процессе эволюции высших растений архегонии и антеридии претерпевают упрощение (редукцию). У наиболее высокоорганизованных покрытосеменных растений, а также у некоторых голосеменных растений архегонии отсутствуют. У сосновых от архегония сохраняется яйцеклетка и несколько боковых клеток, а мужской гаметофит редуцирован до трех клеток и антеридии, и как таковой не образуется. У покрытосеменных (цветковых) растений, в связи с особенностями их развития, возникают высокоспециализированные генеративные органы — мужские гаметофиты (пыльцевые зерна), состоящие из двух клеток (генеративной и вегетативной), и сильно редуцированные женские гаметофиты — зародышевые мешки. Понятие Генеративные органы, у покрытосеменных растений часто распространяют на цветки и плоды.

Просмотров: 7776

Что такое мох?

Мхи – это группа древнейших организмов. По некоторым предположениям, они являются предками существующих ныне наземных растений. Вода на нашей планете – источник жизни, в которой зародилось всё живое, в том числе и растения. Около 420 миллионов лет назад потомки зеленых водорослей начали осваивать сушу.

Наиболее отчетливо такие механизмы приспособления можно проследить у мхов. Например, главным условием успешного размножения водорослей является наличие воды. Мхи тоже могут размножаться только с помощью влаги.

Жизненный цикл мхов очень интересный. Из всей группы высших растений они являются наиболее примитивными организмами. Bryophyta или моховидные — это многоклеточные растения, практически лишенные проводящей ткани. Поэтому размеры этих живых организмов совсем небольшие – от 1 мм до 50 см. У мхов нет корней, они прикрепляются к поверхности земли нитевидными выростами, ризоидами, которыми эти растения всасывают воду. Ризоиды состоят, порой, из одной клетки. В отличие от корней всех остальных растений, обладающих многоклеточной проводящей тканью. Другие части тела мха можно условно определить как стебель и листья. Однако на самом деле они совершенно не похожи на стебли и листья всех остальных растений на планете по своей структуре.

Печеночные мхи

Печеночники представлены двумя подклассами: юнгерманниевые и маршанциевые. Эти растения также многочисленны – 8,5 тысяч видов. Так же, как и у лиственных мхов, гаметофит – стадия их наибольшей жизнеспособности. Само растение представляет собой толстый стебель с листьями, которые располагаются вдоль стебля. Способ размножения – споры, которые распространяются с помощью специального приспособления, этакой «пружинки», которая называется элатера. Эти растения хорошо обосновались во влажном тропическом и умеренном климате. Среди представителей – маршанция полиморфная, птилидиум реснитчатый, блефарострома волосолистная, и другие.

Ценность мха в природе

В целом мхи – это важнейший компонент экологической системы нашей планеты. Жизненный цикл мхов отличается от цикла других высших растений. Они хорошо выживают на бедных питательными веществами почвах. Заселяют те места, что подверглись неблагоприятному антропогенному воздействию. Таким образом подготавливая землю к восстановлению. Ведь, отмирая, мох образует полезный почвенный субстрат, на котором впоследствии будут произрастать другие растения.

Мхи – это индикаторы загрязнения окружающей среды, в частности, атмосферы. Поскольку некоторые виды мхов не произрастают в тех местах, где в воздухе превышена концентрация сернистого газа. По отсутствию в традиционных местах обитания определенных видов мхов можно судить и о загрязнении атмосферы. Впрочем, также мхи свидетельствуют об изменениях в почвах, и многом другом.

Мхи берегут хрупкое равновесие в районах вечной мерзлоты, укрывая грунт от солнечных лучей. Сохраняя, таким образом, экологическое равновесие.

Теперь, если вас попросят: «Охарактеризуйте жизненный цикл мха», то вы легко сможете это сделать.