Высшие растения. высшие споровые растения. общая характеристика. отдел риниофиты. отдел псилофиты. отдел мохообразные. отдел плаунообразные. отдел хвощеобразные и отдел папоротникообразные

Как человек использует плауны и хвощи

Вымерший древовидный хвощ через века преобразовался в каменный уголь. Залежи этого угля в жизни человека служат не только как топливо, но и как ценное химическое сырье. 

Некоторые современные медицинские препараты, способствующие водно-солевому обмену, помогающие при сердечной недостаточности, кровоостанавливающие, ранозаживляющие, мочегонные, в своём составе содержат полевой хвощ.

Живописцы и столяры нередко используют стебли высушенного хвоща для шлифования поверхности, так как он содержит кремний.

В отличие от хвоща, плаун намного популярнее, он чаще используется в научной и народной медицине, в ветеринарии, в косметологии и пиротехнике. Также он обладает красильным веществом, из его стеблей добывают синюю краску, используемую в текстиле.

Хвощи

Хвощей всего 20 видов. Ареал: повсеместно, кроме Австралии, новой Зеландии и тропической Африки.

Современным хвощам и не снилось видовое разнообразие их предков. Отдел хвощевидных представлен многолетними травянистыми растениями. Хвощ полевой — не редкое в наших краях растение. Он выступает в двух лицах: весной на свет появляется коричневато-охристый спороносный побег, который отмирает после того, как из него высыпятся споры, а летом вырастает новый зелёный побег с простыми веточками. Весенний побег лишён хлорофилла, а летний зелёный с хлорофиллом и фотосинтезирует. Стебель всех хвощей состоит из члеников, отделённых друг от друга мутовками — местами прикрепления кольцеобразно расположенных тёмных чешуек. И весенние, и летние побеги хвоща полны сахара и белка. Их очень любят звери: от полёвки и зайца до коровы и медведя. Но в хвоще содержится ядовитое вещество. Весной, в начале лета и осенью — его немного, а в разгар лета хвощ более ядовит. У лошадей, например, такой хвощ может вызвать сильное отравление — «пьяную болезнь». В стеблях хвощей много кремнезёма, поэтому они очень жёсткие. Ими можно пользоваться как наждачной бумагой, а англичане даже полы выскабливают хвощом.

Хвощ полевой

Больше всего кремнезёма в стеблях хвоща зимующего. Это растение зимой не отмирает, оставаясь таким же зелёным. Веточек у зимующего хвоща нет — только голый стебель с тёмными кольцами мутовок. Весенних спороносных побегов тоже нет, а стробилы появляются на стеблях на 2-3-й год роста. После спороношения стебелёк хвоща зимующего проживёт ещё год-два.

Хвощ зимующий

Хвощ лесной легко увидеть даже в подмосковном лесу. От стеблей на месте мутовок отходят тонкие зелёные веточки, которые, в отличие от хвоща полевого, густо ветвятся. Полевой и лесной хвощи к зиме отмирают, но под землёй остаётся мощное корневище, где отложились за лето питательные вещества — сахар и крахмал. В отличие от корней на корневище хвощей есть чешуевидные листочки и покоящиеся почки, из которых вырастает новое растение. Корневища находятся глубоко под землёй и легко переживают холодные зимы. Благодаря корневищам хвощи трудно изгнать с освоенных территорий, например с возделанных полей. Даже если при вспашке корневище рассекут на несколько частей — оно выживет и даст жизнь уже не одному, а нескольким растениям.

Хвощ лесной

Выход растений на сушу

Существует теория, что все живые организмы, в том числе и растения, возникли в водной среде. Первыми из них были водоросли. С течением времени условия окружающей среды значительно изменились, и водорослям пришлось приспосабливаться к перенесению длительных периодов засухи. В итоге они дали начало первым наземным растениям. Даже в школьном курсе ботаники папоротники, хвощи, плауны (6 класс) рассматриваются как выходцы на сушу.

Вымершей группой первых наземных растений являются представители отдела риниофитов. Их невысокие побеги были лишены листьев и вильчато ветвились. А вместо корней риниофиты имели ризоиды, с помощью которых прикреплялись к субстрату.

Действие и применение

Подсушенные споры плауна называют ликоподием; это очень нежная присыпка на раны и опрелости, поглощающая большое количество жидкости (экссудата) из раны и способствующая ее заживлению.

Споры плаунов считаются в народе лучшей детской присыпкой, а также применяются взрослыми для присыпания на опревшие места. В народной медицине траву и споры плауна применяют как мочегонное средство.

Споры содержат много легкого, жирного, желтоватого масла.

Отвар листьев

Отвар из спор растения используют при заболеваниях почек и мочевого пузыря, при спазмах и острых воспалениях моче-выводящих путей. С этой же целью заготавливают веточки плауна, сушат их и заваривают из расчета 30-40 г сырья на 1 л воды. Настой из 1 ч. ложки измельченных веточек на 2 стакана кипятка выпивают в течение суток при нервных и ревматических болях, а также при коликах желудочно-кишечного тракта.

Отвар спор

Отвар спор плаунов пьют при болях в области мочевого пузыря, при остром его воспалении, при камнях почек и мочевого пузыря и при спазмах последнего. Берут 2 столовых ложки спор, заливают 2 стаканами сырой воды и кипятят 15 минут, помешивая ложкой. Пьют по 1 столовой ложке отвара вместе со спорами через каждый час.

Противопоказания

Для лечения этим растением противопоказания – беременность, индивидуальная непереносимость, тяжелые поражения почек. Не стоит превышать дозировки и сроки терапии, чтобы не вызвать серьезных нарушений работы мочевого пузыря.

Хвощи

Хвощи — многолетние споровые корневищные растения, с зелеными стеблями, ветвями и чешуйчатыми листьями. Современные хвощи — травянистые растения, в прошлом имели большее разнообразие: встречались древовидные формы до 20 м высотой. Наряду с древними плауновидными в карбон (каменноугольный период) участвовали в образовании каменного угля.

Как и плауны, хвощи поселяются в увлажненных местах: по берегам водоемов, на лугах, лесных опушках. Закисленные почвы — излюбленное место обитания хвощей.

Характеристику хвощам будем давать на основе типичного представителя — хвоща полевого.

Строение хвоща полевого

Хвощ полевой имеет членистое строение, мелкие чешуйчатые листья собраны в мутовки по 6-12 листьев. Эпидермис стебля гладкий, оболочки клеток содержат кремнезем — SiO2, что придает стеблю прочность, делает его несъедобными для скота, многих диких животных.

Подземная часть растения включает сильно разветвленное корневище, по площади до 8м2, от которого вглубь почвы отходят придаточные корни. У хвоща полевого отдельные боковые ветви корневища могут видоизменяться в клубни, запасающие питательные вещества. Клубни также принимают участие в процессах вегетативного (бесполого) размножения. Вегетативные побеги появляются весной позже спороносных, и отвечают главным образом за питание, рост и развитие растения. Фотосинтез происходит в стебле растения.

Весной первыми у хвоща полевого появляются спороносные побеги, заканчивающиеся спороносными колосками. Стебель у них коричневого цвета, хлорофилл отсутствует. Спороносный побег отвечает за половое размножение. Перпендикулярно оси колоска к нему крепятся органы спороношения — спорангиофоры, под которыми лежат 6-10 спорангиев. Спороносный побег отмирает после спороношения.

Спороносный побег отличается от вегетативного главным образом наличием стробила. Стробил — видоизмененный укороченный побег, служащий для размножения некоторых высших растений: хвощей, плаунов, голосеменных. Несет специализированные листья спорофиллы, на которых формируются спорангии. Спорофилл (от греч. sporá — семя и phýllon — лист) — видоизмененный лист споровых растений, на котором развиваются органы бесполого размножения — спорангии.

Жизненный цикл хвощей

В жизненном цикле хвощей, как и папоротников, доминирует спорофит. Начнем рассматривать цикл с момента прорастания споры (n). Споры высыпаются из спорангиев, во влажной среде прорастают в заросток — гаметофит (n), который крепится к почве ризоидами. Образующиеся из спор гаметофиты раздельнополы, на одних развиваются антеридии (мужские половые органы), на других архегонии (женские половые органы). В антеридиях (n) формируются сперматозоиды, в архегониях (n) — яйцеклетки.

Во влажной среде подвижный сперматозоид (n) достигает яйцеклетки (n) в архегонии, сливается с ней, образуя зиготу (2n). Из зиготы развивается спорофит (2n), у которого на спорофилле в спорангии материнские клетки (2n) делятся мейозом, в результате образуются споры (n).

Значение хвощей

Хвощи имеют медицинское значение, их используют в качестве мочегонных и кровеостанавливающих средств. Несмотря на твердость стебля, вследствие высокого содержание кремнезема, хвощом питаются олени. Не вызывает сомнений, что хвощ является звеном в цепи питания (продуцентом). Весенние побеги употребляют в пищу в свежем и вареном виде, из них делают соусы, начинки для пирога.

Мы с вами, ботаники, безусловно восхищаемся хвощом! Но вот садоводы от него совсем не в восторге. Хвощ считается одним из злостных сорняков в огороде, трудно выводимым и доставляющим массу хлопот. Хвощ селится на закисленной почве, поэтому помимо перекапывания, садоводы применяют известкование — внесение в почву карбонатов кальция CaCO3 и магния MgCO3, а также оксидов — CaO и MgO и гидроксида кальция — Ca(OH)2 с целью снижения кислотности почвы. Почва со сниженной кислотностью нравится хвощу гораздо меньше, и он перестает заводиться на огороде

Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

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

Плауновидные

Отдел плауновидных включает всего два класса ныне живущих растений — плауновые и полушниковые. Это многолетние травы, чаще вечнозеленые. Среди них есть растения, живущие в условиях умеренной зоны, в тундре, представители тропиков и субтропиков. Стебли плауновидных стелющиеся, ползучие, густо покрыты спирально расположенными мелкими листочками. Некоторые виды плаунов ядовиты, поэтому травоядные животные не поедают их. Споры плаунов содержат масла, раньше из них делали детскую присыпку, а также использовали для обсыпки форм при литье металлов.

Стебли плауна похожи на веревки и могут достигать нескольких метров в длину

К классу полушниковых относятся селагинелловые и полушниковые. Селагинеллы представлены в основном влаголюбивыми растениями тропических лесов. В умеренной зоне встречается один вид селагинелл — плаунок плауновидный. Полушниковые — водные растения с коротким утолщенным стеблем и направленными вверх узкими листьями. Они обитают в озерах с чистой и прозрачной водой почти во всех районах планеты. Полушниковые разводят в оранжереях и аквариумах.

Хвощи, их строение и среда обитания

Хвощи — многолетние травянистые растения. Описано около 50 видов хвощей. Среда обитания: широколиственные леса, влажные луга, болота преимущественно Северного полушария. Представители : хвощ полевой, хвощ лесной, хвощ зимующий, хвощ болотный и др. Высота растений: от 0,5-1 м у хвоща полевого до 12 м у южно-американского. Стебель у хвоща неветвящийся, членистый, состоит из узлов и междоузлий. В узлах располагаются мутовки чешуевидных листьев и тонких членистых ветвей. Кора стебля имеет ассимиляционную паренхиму. Проводящая система трахеиды и ситовидные элементы. Нижняя часть растения — корневище и тонкие придаточные корни. Стенки клеток всего растения пропитаны кремнеземом, который выполняет механическую и защитную функции.

Хвощ имеет две разновидности побегов. Весенние побеги неветвящиеся, не содержащие в клетках хлорофилла, являются спороносными в их спорангиях созревают споры. После отмирания весенних побегов летом от корневища отрастают ветвящиеся зеленые побеги (рис. 13). Они являются фотосинтезирующими. Органические вещества накапливаются в корневище хвоща.

Читайте: Парейазавр гигантская вымершая рептилия.

Отдел Моховидные

Моховидные – отдел современных споровых растений, включающий в себя классы 

  • Листостебельные,
  • Печёночные мхи. 

Общие признаки моховидных:

  1. наличие покровной, примитивной проводящей и механической тканей;
  2. дифференциация тела на стебель и лист;
  3. прикрепление к субстрату ризоидами, отсутствие настоящих корней.

Внешнее строение

Внешне мхи представляют собой довольно низкие и тонкие стебельки, похожие на псилофитов. От предков они отличаются только наличием настоящих листьев. 

Экология

Как и другие споровые растения, мхи предпочитают районы с повышенной влажностью, так как в отсутствии жидкой среды невозможно их половое размножение. Обитают в основном в лесах и на болотах, могут вырастать и в парках, садах, в которых почва обильно поливается. 

Размножение и цикл развития

Взрослое фотосинтезирующее (листостебельное) растение мха – гаметофит. Спорофит представлен коробочкой на ножке, которая вырастает на гаметофите. Внутри коробочки созревают споры. 

Гаметофит – половое поколение (продуцирует гаметы).

Спорофит – бесполое поколение (продуцирует споры).

“Спорофит паразитирует на гаметофите” – что это значит? Разве могут две стадии развития одного растения вступать в паразитизм?Поскольку спорофит и гаметофит у мхов находятся на одном растении, про них часто пишут, что спорофит паразитирует на гаметофите. И это на самом деле так: коробочка на ножке не способна к фотосинтезу, все питательные вещества она получает от гаметофита. 

Чтобы разобраться в жизненных циклах растений, нам понадобятся понятия “гаплоидный” и “диплоидный”.

Гаплоидный – одинарный набор хромосом (1n).

Диплоидный – двойной (2n). Чтобы подробнее изучить хромосомные наборы, читайте статью «

Рассмотрим последовательность стадий в цикле развития мхов.

Жизненный цикл мха

  1. Гаметофит (взрослое растение) продуцирует гаметы.
  2. Они сливаются и образуют зиготу.
  3. Зигота прорастает в спорофит – коробочку на ножке.
  4. В коробочке созревают споры, они выбрасываются в субстрат.
  5. Из спор вырастает протонема – молодой гаметофит.
  6. Гаметофит растет и становится листостебельным растением.
Как запомнить хромосомные наборы в жизненных циклах растений?В результате мейоза набор хромосом уменьшается вдвое, поэтому спорангии (не только у мхов, а у всех растений) будут диплоидными, а споры – гаплоидными. 2n : 2 = 1n При слиянии гамет набор хромосом будет увеличиваться вдвое. Поэтому во всех жизненных циклах высших растений гаметы гаплоидны, а зигота диплоидна.1n + 1n = 2nКроме слияния и мейоза в циклах развития растений присутствует митоз. Этот тип деления будет везде, где не происходит оплодотворение или мейоз. Митотическое деление не меняет хромосомного набора (из гаплоидной клетки получаются гаплоидные, из диплоидной – диплоидные).

Класс Печёночные мхи

  • тело представлено слоевищем;
  • ризоиды могут отсутствовать; 
  • не имеют органов. 

Представители печёночников: риччия, маршанция, блефаростома, лунулария.

Класс Листостебельные мхи

  • имеют органы (лист, стебель); 
  • ризоиды.

Группа включает подклассы 

  • Белые (сфагновые) 
  • и Зелёные мхи.

Подкласс Белые мхи состоит всего из одного семейства, представленного единственным родом сфагнум.

Представители Зелёных мхов: кукушкин лён.

Представители моховидных

Значение мхов

Моховая подстилка – место обитания некоторых животных. Во мхах часто поселяются моллюски, гнездуются некоторые лесные птицы. 

Сфагновые мхи способны впитывать и удерживать большой объем влаги, они участвуют в болотообразовании. В процессе отмирания и прессования нижних частей растений образуется полезное ископаемое – торф. Люди используют его как топливо и удобрение.

Жизненный цикл

Для высших растений характерно наличие ясно выраженного чередования двух поколений: полового (гаметофита) и бесполого (спорофита). Спорофит у них постепенно занял доминирующее положение над гаметофитом. Только мохообразные представляют исключение, так как у них большего развития достигает гаметофит, а спорофит, наоборот, значительно редуцирован.

В процессе эволюции половой процесс усложнился, развились многоклеточные половые органы, которые хорошо защищают яйцеклетку от высыхания. Женская гамета — яйцеклетка — неподвижна. Постепенно произошли значительные изменения в строении и физиологии мужских половых клеток.

Жизненный цикл и смена поколений

Подвижные, обладающие жгутиками сперматозоиды превратились у более совершенных типов высших растений (покрытосеменных) в спермии без жгутиков, потерявшие способность к самостоятельному передвижению. И если у более древних наземных представителей (мхов, плаунов, хвощей и папоротников) наблюдается еще зависимость акта оплодотворения от водной среды, то у более организованных типов (большинства голосеменных и всех покрытосеменных) наблюдается уже полная независимость полового размножения от капельно-жидкой воды.

Спорофит — бесполое диплоидное поколение, на котором образуются органы бесполого размножения — спорангии. В них после редукционного деления образуются гаплоидные споры. Из них развивается гаплоидный гаметофит.

Размножение и развитие хвощей

У растения существует два способа размножения:

Вегетативный, где органом служат корни и клубни.

Спороносный, где органами размножения выступают спороносные колоски.

Как представитель высших споровых, хвощ обладает сложным жизненным циклом. Растению свойственны непрерывность жизни, как у вегетативного побега, и чередование поколений (бесполого и полового).

Летом преобладает вегетативное размножение, когда побеги растут над земной верхушкой. Летний побег — ассимилирующий, ветвистый, состоит из члеников и узлов, из которых ответвляясь растут такие же расчлененные ветви, размножается под землей. Его корни врастают вглубь земли на расстояние до 1 метра.

Весенний побег — спороносный, не ассимилирующий и не ветвистый, размножается за счет верхушек спороносных колосков. В этих колосках проходит процесс, называемый спорофитом, при котором происходит оплодотворение клетки, и появляется спора. 

Спороносный колосок хвоща

Зеленая шаровидная по форме спора, с четырьмя усиками, прорастает в женские или мужские проростки, из которых появляется взрослый вид хвоща. Ветер – хороший помощник для размножения спороносных побегов.

Хвощевидные

Хвощи — это высшие споровые многолетние травянистые лесные растения размером 40-60 см (некоторые виды — до 10-12 м). Были широко распространены в палеозое. В настоящее время представлены одним родом — хвощом, который насчитывает около 20 видов. Распространены везде, кроме Австралии и Новой Зеландии. Растут на полях, лугах, болотах, по берегам водоемов, реже на сухих песчаных почвах в сосновых лесах. Жизненный цикл осуществляется с чередованием поколений и подобен жизненному циклу папоротников. Основная жизненная форма — диплоидный спорофит.

Особенности строения. Хвощи имеют членистое, ветвистое корневище с придаточными корнями. Надземные побеги — обычно двух видов: вегетативные (зеленые, летние) и спороносные (бурые, неветвящиеся, весенние, несущие на верхушке спороносный колосок). Для хвощей характерно членение стебля на четко выраженные ребристые междоузлия и вздутые узлы, к которым прикрепляются мутовки боковых побегов. Чешуевидные листья также располагаются мутовчато, срастаясь между собой в трубку почти до самой верхушки. Листья не способны к фотосинтезу, эту функцию выполняет зеленый стебель и побеги, имеющие хорошо развитую ассимиляционную ткань, сосудисто-волокнистые проводящие пучки и содержащие участки механической ткани.

Размножение. Хвощи размножаются при помощи спор, образующихся в специальных колосках, развивающихся либо на спороносных, либо на обычных побегах. Из спор после их падения на землю вырастают заростки (половое поколение), на которых затем формируются архегонии и антеридии, где созревают гаметы. Оплодотворение происходит в капельно-жидкой среде. После него образуется зигота, затем формируется спора, из которой прорастает взрослое растение — спорофит.

Значение. Хвощ полевой используется как лекарственное растение в качестве мочегонного и кровеостанавливающего средства. Некоторые виды хвоща используются для чистки посуды и мебели. Хвощ болотный ядовит для животных, хвощ полевой является трудноискоренимым сорняком.

Значение в экологии

Голосеменные растения играют существенную роль в образовании почвы и кислорода. Хвойные вырабатывают особые вещества с антибактериальным действием — фитонциды. Тайгу, обширный лес в северном полушарии Евразии, называют легкими планеты.

Хвойники удерживают снега и тем самым обеспечивают влагой почву. Они предоставляют лесным обитателям пищу и кров. Так, клюв клеста приобрел форму, удобную для расщепления семян ели и других хвойных. Жизнь птицы, периоды ее гнездования полностью зависят от присутствия этих деревьев в экосистеме.

В жизнедеятельности человека больше всего востребованы хвойные породы деревьев. Их применяют в деревообрабатывающей и целлюлозной промышленности. В химической отрасли используют смолы. В медицинских целях применяют шишки можжевельника, из семян кедра изготавливают масло.

Многообразие

Приведем примеры хвощей, плаунов и папоротников, встречающихся в современном мире. Плаунов довольно много, среди них попадаются и ядовитые:

  • Булавовидный – относится к ядовитым. Зона его произрастания – Сибирь и Дальний Восток, также растение можно встретить на Кавказе. Высота его – чуть более 50 см.
  • Годичный. Предпочитает влажные еловые и пихтовые леса. Известен как долгожитель мира флоры и может существовать до 40 лет.
  • Сплюснутый. Встретить его можно на мшистых болотах и песчаных почвах.
  • Колючий. Длина стебля этого плауна из Карелии – до метра. Однако побеги редко превышают 10 см.

Хвощи также весьма многообразны. На планете их существует около 30 видов:

  • Полевой используется в медицинских целях, поскольку богат калием, кальцием и дубильными веществами.
  • Зимующий. Из его стеблей делают пилки для ногтей.
  • Луговой. Относится к числу распространенных растений.

Приведем также примеры папоротников:

  • Орляк обыкновенный.
  • Щитовник.
  • Сальвиния.
  • Кочедыжник.
  • Костенец.

Итак, хвощи, плауны, папоротники отличаются широким многообразием. Многие виды этих растений активно применяются человеком. Так, папоротники нередко становятся подлинными украшениями композиций ландшафтного дизайна.

Коротко о мхах

Рассмотрим, чем отличаются мхи от хвощей, плаунов и папоротников. Прежде всего, как уже говорилось выше, папоротникообразные имеют более сложное строение:

  • Мхи не обладают корнями (хотя некоторые разновидности имеют ризоиды, которыми крепятся к грунту), в то время как у хвощей, плаунов и папоротников имеются эти органы, в том числе и придаточные.
  • Тело мхов представляет собой слоевище, то есть в нем не выделяются органы. А рассматриваемые растения имеют корень и побег.
  • Мхи обладают микроскопичными простыми листьями, в то время как папоротникообразные отличаются более сложным строением.

Также необходимо отметить, что мхи способны к процессу фотосинтеза даже под снегом. Поэтому и остаются вечнозелеными. Но поглощение углекислого газа и выделения кислорода у них проходит очень медленно.

Великое прошлое

Хвощи и плауны являются древними растениями. Период их широкого распространения на Земле закончился примерно 300 млн. лет назад

Климат планеты тогда был значительно более влажным и тёплым, что важно для размножения этих растений

Ранее хвощи и плауны были более высокими и мощными. Так, предками плаунов являются ископаемые древние плауновидные, имевшие высоту до 30 метров.

Предки современных хвощей имели высоту 10 – 15 м.

Вместе с папоротниками они формировали леса, которые образовали отложения каменного и бурого угля. Если не считать вклад хвощей и плаунов в образование угля, то значение данных групп растений для хозяйства человека невелико.

Споры плаунов использовались:

  • в пиротехнике;
  • в литейном производстве;
  • как детская присыпка.

Хвощи:

  • являются лекарственными растениями;
  • могут быть сорняком;
  • использовались как полирующий материал.

Теперь отметим, в чём различие между плаунами и хвощами:

  • разное строение стебля;
  • разное количество видов в отделе;
  • более долгое развитие гаметофита у плаунов.

Что мы узнали?

Мы рассмотрели где обитают, как устроены и размножаются хвощи и плауны. Хвощи и плауны – многолетние травянистые споровые растения. Имеют как общие признаки, так и отличия. Наибольшего развития достигли в каменноугольном периоде (карбоне), закончившемся более 300 млн. лет назад.

  1. /10

    Вопрос 1 из 10

    Спорофит – это:

    • орган, в котором созревают споры
    • растение, питающееся спорами
    • растение, на котором развиваются споры
    • проросшая спора

Высшие растения определение, строение, характеристика и признаки

Многоклеточные наземные растения, способные использовать свет в процессе жизнедеятельности, обладающие развитыми органами и тканями, характеризующиеся чередованием типов размножения, называются высшими.

Развитие проходило в стремлении приспособиться к наземному существованию.

Результатом стали преобразования в строении:

  • корни, всасывающие воду и минеральные вещества, а также укрепляющие растение в почве,
  • листья, способные к синтезу органических веществ из неорганических,
  • стебли – проводящие органику и воду.

Наземные растения характеризует чередование поколений и автотрофное питание.

Как размножаются папоротникообразные?

Как и у мхов, у папоротникообразных происходит чередование размножения с помощью гамет с размножением спорами. Одно растение может распылить два и более миллионов спор, которые очень длительное время остаются жизнеспособными.

Из каждой споры образуется небольшая пластинка — заросток. Затем снизу каждого заростка в специальных органах — гаметангиях, образуются мужские и женские половые клетки. Талая или дождевая вода помогает мужским гаметам подобраться к женским. Из зиготы после оплодотворения формируется зеленый побег, который развивается в крупное растение, живущее много лет.

Споры формируются в особых органах — спорангиях. Этот этап жизненного цикла папоротникообразных называется спорофитом, а этап заростка именуют гаметофитом. Спорофит обычно длится в течение многих лет, а заросток живет несколько дней.

Размножение и развитие хвощей

У растения существует два способа размножения:

  1. Вегетативный

    , где органом служат корни и клубни.

  2. Спороносный

    , где органами размножения выступают спороносные колоски.

Как представитель высших споровых, хвощ обладает сложным жизненным циклом. Растению свойственны непрерывность жизни, как у вегетативного побега, и чередование поколений (бесполого и полового).

Летом преобладает вегетативное размножение, когда побеги растут над земной верхушкой. Летний побег — ассимилирующий, ветвистый, состоит из члеников и узлов, из которых ответвляясь растут такие же расчлененные ветви, размножается под землей. Его корни врастают вглубь земли на расстояние до 1 метра.

Весенний побег — спороносный, не ассимилирующий и не ветвистый, размножается за счет верхушек спороносных колосков. В этих колосках проходит процесс, называемый спорофитом, при котором происходит оплодотворение клетки, и появляется спора.

Спороносный колосок хвоща

Зеленая шаровидная по форме спора, с четырьмя усиками, прорастает в женские или мужские проростки, из которых появляется взрослый вид хвоща. Ветер – хороший помощник для размножения спороносных побегов.

Выход растений на сушу

Существует теория, что все живые организмы, в том числе и растения, возникли в водной среде. Первыми из них были водоросли. С течением времени условия окружающей среды значительно изменились, и водорослям пришлось приспосабливаться к перенесению длительных периодов засухи. В итоге они дали начало первым наземным растениям. Даже в школьном курсе ботаники папоротники, хвощи, плауны (6 класс) рассматриваются как выходцы на сушу.

Вымершей группой первых наземных растений являются представители отдела риниофитов. Их невысокие побеги были лишены листьев и вильчато ветвились. А вместо корней риниофиты имели ризоиды, с помощью которых прикреплялись к субстрату.

Хвощи, их строение и среда обитания

Хвощи — многолетние травянистые растения. Описано около 50 видов хвощей. Среда обитания: широколиственные леса, влажные луга, болота преимущественно Северного полушария. Представители : хвощ полевой, хвощ лесной, хвощ зимующий, хвощ болотный и др. Высота растений: от 0,5-1 м у хвоща полевого до 12 м у южно-американского. Стебель у хвоща неветвящийся, членистый, состоит из узлов и междоузлий. В узлах располагаются мутовки чешуевидных листьев и тонких членистых ветвей. Кора стебля имеет ассимиляционную паренхиму. Проводящая система трахеиды и ситовидные элементы. Нижняя часть растения — корневище и тонкие придаточные корни. Стенки клеток всего растения пропитаны кремнеземом, который выполняет механическую и защитную функции.

Хвощ имеет две разновидности побегов. Весенние побеги неветвящиеся, не содержащие в клетках хлорофилла, являются спороносными в их спорангиях созревают споры. После отмирания весенних побегов летом от корневища отрастают ветвящиеся зеленые побеги (рис. 13). Они являются фотосинтезирующими. Органические вещества накапливаются в корневище хвоща.

Читайте: Парейазавр гигантская вымершая рептилия.

Среда обитания плауновидных растений

Если говорить о современной флоре нашей планеты, то можно насчитать не такое значительное количество видов плауновидных растений, а много миллионов лет назад они процветали и были представлены деревьями, травянистыми формами – причиной этому был влажный климат каменноугольного периода.

Этот отдел содержит всего несколько десятков видов, но они достаточно активно представлены от тундры до субтропического пояса, но предпочитают областью обитания избирать Северное полушарие, однако во влажном теплом климате они достигают более значительных размеров.

Травянистые представители этого отдела растений, тот же плаун булавовидный или сплюснутый, активно распространился в хвойных лесах на территории Европы: он имеет вид многочисленных стеблей, которые довольно мощно покрыты листьями, которые попросту являются наружными слоями эпидермиса.

Хвощи

Хвощевидные в древности имели три семейства, из которых сохранилось только одно — Хвощовые, один род Хвощ, насчитывающий от 15 до 32 видов. Хвощовые относятся к одноимённому классу отдела Папоротниковидные или выделяют в отдельный отдел Хвощевидные. Своё необычное название эти растения получили за сходство с хвостами лошадей.

Хвощи — споровые травянистые растения, распространённые от арктического побережья до Южной Африки, от Южной Америки до Камчатки включительно. Наибольшее количество видов характерно для умеренных широт Евразии и Северной Америки. Хвощи встречаются в хвойных и смешанных лесах, растут в полях на влажных, кислых почвах. Высота хвощей в Южной Америке может достигать 3–5 м. Побеги почти древовидные, у некоторых видов цепляющиеся. Жёсткость стеблям придает наличие включений, содержащих кремнезем (SiO2).

Жизненный цикл на примере хвоща полевого:

  1. Весной из земли появляются короткие буроватые спороносные побеги, которые несут колоски.
  2. Созревшие споры высыпаются из спорангиев, разносятся ветром, прорастают во влажных местах.
  3. Вырастают два типа заростков — мужские и женские гаметофиты, в которых формируются половые клетки.
  4. В мужском заростке развиваются антеридии, содержащие многожгутиковые сперматозоиды, в женском — архегонии.
  5. Оплодотворение происходит после дождя.
  6. Зародыш даёт начало многолетнему зелёному растению — спорофиту.
  7. Зелёные стебли хвоща с мутовками ветвей — «бесплодные» растения.

Хвощ полевой широко распространён в Евразии и Северной Америке, от субарктических до тропических регионов. В России встречается повсеместно, кроме районов Крайнего Севера, южных пустынь и полупустынь. Растёт в лесах, по берегам рек, на пойменных лугах, окраинах болот, полях. Хвощ полевой считается трудноискоренимым сорняком с живучим корневищем.

Смотри также: Многообразие растений

Ткани у папоротников, плаунов и хвощей

У плаунов, хвощей и папоротников есть корни, стебель и листья. Органы этих растений состоят из специализированных тканей. Давайте вспомним, что называют тканью? Какие растительные ткани вы знаете?

Показать ответ

Скрыть

Можно назвать образовательную ткань (обеспечивает рост и развитие растений), покровную (защитная функция), проводящую (обеспечивает передвижение воды и питательных вещество по растению), механическую (опорная функция) и основная (производит питательные вещества путём фотосинтеза и сохраняет запас питательных веществ).

Давайте разберёмся, какое строение имеют и какую функцию выполняют проводящие и механические ткани папоротников, хвощей и плаунов.

Клетки проводящей ткани находятся во всех частях растения. По ним проходят растворённые в воде питательные вещества.

У клеток механической ткани толстые прочные стенки. Механическая ткань придаёт растению форму и выполняет защитную функцию — например, делает его жёстким и несъедобным для травоядных животных.

Благодаря развитым механическим и проводящим тканям папоротники, хвощи и плауны могут достигать больших размеров.

Древовидный папоротник

Для папоротников, хвощей и плаунов, как для высших растений, также характерны специализированные органы.

Например, листья выполняют фотосинтезирующую функцию, корень и стебель – проводящую, половые органы растения – функцию размножения.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Семейная энциклопедия
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: