Хвощи и плауны

Содержание

Плауны и хвощи

Хвощи и плауны

В жиз­нен­ном цикле пла­у­нов и хво­щей пре­об­ла­да­ет спо­ро­фит, га­ме­то­фит также до­ста­точ­но хо­ро­шо раз­вит.

Для их раз­мно­же­ния необ­хо­ди­ма вода, по­это­му они про­из­рас­та­ют в сырых те­ни­стых ме­стах.

Хвощи и пла­у­ны – мно­го­лет­ние тра­вя­ни­стые рас­те­ния с раз­ви­ты­ми кор­не­вой и про­во­дя­щей си­сте­ма­ми. Раз­мно­жа­ют­ся при по­мо­щи спор.

От­но­сят­ся к выс­шим спо­ро­вым рас­те­ни­ям. Древ­ние хвощи и пла­у­ны при­ни­ма­ли уча­стие в об­ра­зо­ва­нии ка­мен­но­го угля.

2. Каменноугольный период

Кар­бон – это гео­ло­ги­че­ский пе­ри­од, ко­то­рый на­чал­ся около 360 млн лет назад. Ос­но­вой рас­ти­тель­но­сти были выс­шие спо­ро­вые рас­те­ния: ка­ла­ми­ты, си­гил­ля­рии, дре­во­вид­ные па­по­рот­ни­ки и др.

Су­ще­ство­ва­ли при­ми­тив­ные се­мен­ные рас­те­ния – кор­да­и­ты. Кли­мат был теп­лым и влаж­ным, что со­зда­ва­ло усло­вия для раз­ви­тия спо­ро­вых рас­те­ний. В таких лесах было мно­же­ство на­се­ко­мых, па­у­ков, скор­пи­о­нов.

Упав­шие в воду ство­лы, при от­сут­ствии кис­ло­ро­да, пре­вра­ти­лись в ка­мен­ный уголь.

3. Плауны

Отдел выс­ших рас­те­ний. Имеют со­су­ди­стую ткань, ко­то­рая про­во­дит воду и пи­та­тель­ные ве­ще­ства, а также имеют на­сто­я­щие корни и по­бе­ги. Ли­стья тон­кие, не имеют соб­ствен­ной про­во­дя­щей си­сте­мы. Ор­га­ны спо­ро­но­ше­ния (см. Рис. 1) рас­по­ло­же­ны на бо­ко­вых ли­стьях или в спе­ци­аль­ных спо­ро­нос­ных ко­лос­ках.

Рис. 1. Пла­у­ны: ор­га­ны спо­ро­но­ше­ния

Споры об­ра­зу­ют под­зем­ный бес­фор­мен­ный за­ро­сток – га­ме­то­фит, ко­то­рый пи­та­ет­ся за счет сим­би­о­за с гри­ба­ми. Также пла­у­ны спо­соб­ны к ве­ге­та­тив­но­му раз­мно­же­нию – уко­ре­не­нию вет­вей.

Споры пла­у­нов со­дер­жат до 50% масел, из-за чего не тонут в воде. От­сю­да и воз­ник­ло на­зва­ние рас­те­ния – «плаун».

Раз­но­спо­ро­вость – яв­ле­ние, при ко­то­ром рас­те­ние дает 2 вида спор – муж­ские и жен­ские, ко­то­рые от­ли­ча­ют­ся раз­ме­ра­ми. Яв­ля­ет­ся пер­вым эво­лю­ци­он­ным шагом к об­ра­зо­ва­нию семян.

У раз­но­спо­ро­вых рас­те­ний га­ме­то­фи­ты од­но­дом­ные.

Од­но­дом­ность – яв­ле­ние, когда жен­ские и муж­ские по­ло­вые ор­га­ны (клет­ки) рас­по­ло­же­ны на одном рас­те­нии.

Дву­дом­ность – яв­ле­ние, когда жен­ские и муж­ские по­ло­вые ор­га­ны (клет­ки) рас­по­ло­же­ны на раз­ных рас­те­ни­ях.

Су­ще­ству­ет около 1200 видов пла­у­но­вид­ных. Пред­ста­ви­тель: ба­ра­нец обык­но­вен­ный (см. Рис. 2).

Рис. 2. Ба­ра­нец обык­но­вен­ный

По­бе­ги пла­у­нов имеют де­ко­ра­тив­ное зна­че­ние (гир­лян­ды).

4. Лепидодендрон

Ле­пи­до­денд­ро­ны – круп­ные дре­во­вид­ные пла­у­но­вид­ные, су­ще­ство­вав­шие в ка­мен­но­уголь­ный пе­ри­од. Они со­став­ля­ли леса. Стеб­ли имели ди­хо­то­ми­че­ское ветв­ле­ние: раз­де­ля­лись все­гда на 2 оди­на­ко­вых по­бе­га (см. Рис. 3).

Рис. 3. Ди­хо­то­ми­че­ское ветв­ле­ние ле­пи­до­денд­ро­на

На ство­ле росли ли­стья, ко­то­рые, опа­дая, остав­ля­ли на нем рубцы.

5. Хвощи

Мно­го­лет­ние тра­вя­ни­стые рас­те­ния, со­сто­я­щие из от­дель­ных чле­ни­ков. Имеют длин­ные вет­вя­щи­е­ся кор­не­ви­ща, ко­то­рые обес­пе­чи­ва­ют ве­ге­та­тив­ное раз­мно­же­ние.

Для хво­щей ха­рак­тер­но му­тов­ча­тое ли­сто­рас­по­ло­же­ние. Му­тов­ча­тое ли­сто­рас­по­ло­же­ние – рас­по­ло­же­ние ли­стьев, когда от од­но­го узла от­хо­дят 3 и более лист­ков.

 Часть видов имеет ве­сен­ние и лет­ние по­бе­ги. На вер­хуш­ках ве­сен­них по­бе­гов рас­по­ло­же­ны спо­ро­нос­ные ко­лос­ки (см. Рис. 4).

Рис. 4. Ве­сен­ний побег хвоща

Споры хво­щей имеют 3 обо­лоч­ки. После пол­но­го со­зре­ва­ния внеш­няя обо­лоч­ка раз­ры­ва­ет­ся по спи­ра­ли на 2 ленты – эла­те­ры, ко­то­рые затем за­кру­чи­ва­ют­ся во­круг спор. Бла­го­да­ря эла­те­рам муж­ские и жен­ские споры сцеп­ля­ют­ся и на­хо­дят­ся рядом.

За­рост­ки хво­щей од­но­лет­ние, на­зем­ные, фо­то­син­те­зи­ру­ю­щие, могут быть одно- и дву­дом­ны­ми. Чем хуже усло­вия окру­жа­ю­щей среды, тем боль­ше об­ра­зу­ет­ся муж­ских за­рост­ков.

6. Строение спороносящего хвоща

С по­мо­щью лупы рас­смот­ри­те ве­сен­ний и лет­ний по­бе­ги хвоща по­ле­во­го из гер­ба­рия. Най­ди­те спо­ро­нос­ный ко­ло­сок. Опи­ши­те зна­че­ние спор в жизни хвоща. За­ри­суй­те стро­е­ние по­бе­га хвоща.

Стеб­ли хво­щей про­пи­та­ны крем­не­зе­мом, что обес­пе­чи­ва­ет твер­дость и проч­ность. Внут­ри полые.

Хвощи рас­тут  на участ­ках с влаж­ной и кис­лой поч­вой.

7. Каламиты

Ка­ла­ми­ты – древ­ние ис­ко­па­е­мые рас­те­ния, род­ствен­ные со­вре­мен­ным хво­щам (см. Рис. 5). Дре­во­вид­ные, стеб­ли полые внут­ри. Ветви рас­по­ла­га­лись му­тов­ча­то, как у со­вре­мен­ных хво­щей. Спо­ран­гии были со­бра­ны в ко­ло­сья. Их остан­ки об­ра­зу­ют ка­мен­ный уголь.

Рис. 5. Ка­ла­мит

8. Значение плаунов и хвощей в природе и жизни человека

Эти рас­те­ния прак­ти­че­ски не по­еда­ют­ся жи­вот­ны­ми. Пла­у­но­вид­ные ядо­ви­ты, по­это­му их ис­поль­зу­ют в на­род­ной ме­ди­цине. По­бе­ги пла­у­нов ис­поль­зу­ют­ся в ка­че­стве укра­ше­ний. Споры пла­у­нов ис­поль­зо­ва­лись в ка­че­стве при­сып­ки.

Хвощи могут яв­лять­ся сор­ня­ка­ми на полях с по­вы­шен­ной кис­лот­но­стью почвы. Стеб­ли хво­щей ранее ис­поль­зо­ва­лись для по­ли­ров­ки ме­тал­ли­че­ских де­та­лей. Древ­ние пла­у­ны и хвощи – ком­по­нен­ты ка­мен­но­го угля.

Хвощ по­ле­вой – ле­кар­ствен­ное рас­те­ние, мо­че­гон­ное и кро­вео­ста­нав­ли­ва­ю­щее сред­ство.

Вопросы к конспектам

1. Био­ло­гия. Бак­те­рии, грибы, рас­те­ния. 6 кл.: учеб. для об­ще­об­ра­зо­ват. учре­жде­ний / В.В.   Па­сеч­ник. – 14-е изд., сте­рео­тип. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с.: ил. – с. 79, за­да­ние и во­прос 2.

2.  Что такое раз­но­спо­ро­вость?

3.  Каким ве­ще­ством про­пи­та­ны стеб­ли хво­щей? Какое свой­ство им при­да­ет это ве­ще­ство? Как  че­ло­век ис­поль­зу­ет это свой­ство?    

Источник: https://100ballov.kz/mod/page/view.php?id=1215

Плауны. Хвощи. Папоротники

Хвощи и плауны

Плауны, хвощи и папоротники — большая группа высших растений, имеющих много общих черт в строении и размножении. В большинстве своем все они травянистые растения, обитающие в тенистых, влажных местах. Но есть и древесные формы — в тропических лесах Азии, Америки и Австралии произрастают древовидные папоротники 15-20 м в высоту.

Высшие споровые растения: 1 — плаун; 2 — хвощ, 3 — папоротник

Представители этих групп растений жили более 350 млн лет назад. В то время на Земле господствовал теплый влажный климат.

Это были крупные древовидные растения, формировавшие леса на всех континентах нашей планеты, в том числе и в Антарктиде.

Отмирая, эти высокорослые растения падали в воду, пропитывались там минеральными солями и окаменевали. Со временем из них образовались мощные слои каменного угля, который добывается в наше время.

Современные виды папоротников, хвощей и плаунов — представители очень древних групп растений. Их часто называют живыми ископаемыми. Все они нуждаются в охране.

Эти растения различаются между собой по внешнему виду, но при этом имеют сходные черты во внутреннем строении, развитии и размножении. У них есть вегетативные органы: придаточные корни и побег (стебель и листья).

Поэтому их относят к высшим растениям. Все представители этой группы растений образуют споры.

Папоротники, хвощи и плауны — высшие споровые растения.

В отличие от моховидных они имеют покровные, механические и проводящие ткани. Проводящие ткани представлены водопроводящей системой — древесиной и лубом.

Проводящие ткани корня и побега образуют вместе единый центральный цилиндр — стелу (от греч. стеле – “столб”, “колонна”).

По ней осуществляется восходящий ток воды с минеральными солями (по древесине) и нисходящий ток органических веществ (по лубу).

Развитие тканей (проводящей, механической и покровной) у этих древних растений объясняется их приспособленностью к существованию на суше. Этим же объясняются и крупные размеры их органов.

Размножение

В цикле развития папоротников, хвощей и плаунов чередуются половое размножение с помощью гамет и бесполое размножение с использованием спор. Одно растение может образовать несколько миллионов спор. Все они очень долго сохраняют способность к прорастанию во влажной теплой среде.

В благоприятных условиях из споры (например, у папоротника) развивается маленькая пластинка — заросток. Вскоре на нижней поверхности заростка в особых органах — гаметангиях — формируются мужские и женские половые клетки (гаметы). С помощью воды (при таянии снега, с дождевой водой) мужские гаметы (сперматозоиды) доставляются к яйцеклеткам.

После оплодотворения из зиготы образуется зеленый побег с листьями. Со временем он развивается в крупное зеленое растение, живущее много лет. На листьях растения образуются споры в особых органах — спорангиях. Поэтому данную стадию жизненного цикла папоротников, хвощей и плаунов называют спорофитом, а стадию заростка — гаметофитом.

Спорофит — многолетняя стадия в их развитии, а заросток (гаметофит) живет несколько дней.

Схема развития папоротника

Сравните: у моховидных спорофит — коробочка, которая не имеет хлорофилла и живет очень недолго; гаметофит — зеленое побегоносное растение, живущее длительное время. У папоротников, хвощей и плаунов, наоборот, гаметофит — маленькая пластинка-заросток, а спорофит — зеленое многолетнее растение, имеющее корень, стебель и листья.

Отдел Плауновидные

Среди высших споровых растений — это самая древняя группа. Современные плауны представляют собой многолетние травянистые растения, обычно вечнозеленые, имеющие простые некрупные узкие листья. Споры развиваются в спорангиях, собранных в колоски. Все виды плаунов находятся под охраной как древние, вымирающие растения.

В таежных лесах России, среди мхов и трав, во влажных местах встречается баранец обыкновенный (или плаун-баранец). На сухих, светлых местах еловых и сосновых лесов произрастает плаун булавовидный. Оба вида используются как лекарственные растения. Например, споры плауна булавовидного и других плаунов применяются как детская присыпка).

Отдел Хвощевидные

Представители этой группы — жители Северного полушария. В каменноугольном периоде (более 300 млн лет назад) эта группа растений была представлена гигантскими особями высотой 10-20 м с мощными стволами (до 50 см в диаметре). В настоящее время большинство из современных хвощей.

В настоящее время большинство из современных хвощей — невысокие жесткие травы, с мутовчатым расположением мелких, чешуевидных листьев. Стебли пропитаны кремнеземом, поэтому их используют для шлифовки металлических и деревянных изделий. Растут они на болотах, лугах, в лесу и в неглубоких водоемах.

Служат кормом для оленей и кабанов.

Хвощ полевой — лекарственное растение, а на полях и пастбищах — злостный корневищный сорняк, показатель кислой почвы, которая нуждается в известковании. Его спороносные побеги, появляющиеся ранней весной, на Руси употребляли в пищу.

Отдел Папоротниковидные

Обширная группа травянистых и древесных форм споровых растений, насчитывающая более 12000 видов. Произрастают папоротники повсеместно: на суше, в пресных водоемах, на скалах.

Большинство видов являются наземными травами, но в тропиках встречаются эпифиты, лианы, древовидные.

Некоторые из них выращиваются как декоративные — комнатные (нефролепис, асплениум, платицериум – “олений рог”) и садовые растения.

Молодые листья многих папоротников употребляют в пищу. В России в их число входят страусник и орляк обыкновенный (крупное растение, произрастающее на опушках наших лесов). В пищу употребляют сердцевину древовидных папоротников. Некоторые виды используются как лекарственные растения.

Все отделы высших споровых растений (Папоротниковидные, Хвощевидные, Плауновидные) за сходство строения, размножения и развития нередко объединяют в одну группу — Папоротникообразные.

Представители отделов Плауновидные, Хвощевидные и Папоротниковидные различаются по внешним признакам, но имеют большое сходство во внутреннем строении, развитии и размножении. Их вегетативное тело состоит из корней и побегов (стеблей и листьев), есть стела — осевая проводящая система, имеются покровные, механические и фотосинтезирующие ткани.

Все современные виды папоротников, хвощей и плаунов — потомки древнейших форм, повсеместно заселявших нашу планету. Эти растения помогают понять, как развивалось многообразие растительного царства Земли.

Источник: http://blgy.ru/biology6/pteridophytes

Папоротники, хвощи, плауны. Общая характеристика, размножение и значение для человека

Хвощи и плауны

Папоротники распространены фактически по всему земному шару, начиная с пустынь и кончая болотами, рисовыми полями и солоноватыми водоемами. Наиболее разнообразны — в тропических влажных лесах.

Там они представлены как древовидными формами (до 25м в высоту), так и травянистыми и эпифитами (произрастающими на стволах и ветвях деревьев).

Встречаются виды папоротников длиной всего лишь в несколько миллиметров.

Строение папоротников

Обычное растение папоротника, которое мы видим, — это бесполое поколение, или спорофит. Почти у всех папоротников он многолетний, хотя есть немногие виды, имеющие однолетний спорофит. Папоротники имеют придаточные корни (лишь у некоторых видов они редуцированы).

Папоротники — фото

Листва, как правило, по массе и размерам преобладает над стеблем. Стебли бывают прямостоячие (стволы), ползучие или вьющиеся (корневища); нередко ветвятся. Наши лесные папоротники (страусник, орляк, щитовник мужской) имеют хорошо развитое корневище с отходящими от него многочисленными придаточными корнями. Над землей располагаются только крупные перисторассеченные листья — вайи.

Молодой лист улиткообразно свернут, по мере роста он распрямляется. У некоторых видов развитие листа происходит в течение трех лет. Листья папоротников растут своей верхушкой, как стебли, что указывает на их происхождение от стебля. У других групп растений листья нарастают от основания.

По своим размерам они могут быть от нескольких миллиметров, до трех и более метров в длину и у большинства видов выполняют две функции — фотосинтезирующую и спорообразовательную.

Размножение папоротников

На нижней стороне листа обычно находятся коричневые бугорки — сорусы с расположенными в них спорангиями, прикрытые сверху тонкой пленкой. В спорангиях в результате мейоза образуются гаплоидные споры, при помощи которых и происходит размножение папоротника.

Из споры лесного папоротника, попавшей в благоприятные условия, развивается гаплоидный заросток, гаметофит, маленькая зеленая пластинка сердцевидной формы, до 1см в диаметре. Заросток растет в затененных, влажных местах и прикрепляется к почве при помощи ризоидов. На нижней стороне гаметофита развиваются антеридии и архегонии.

Процесс размножения папоротников

Оплодотворение происходит только при наличии достаточного количества влаги. По водяной пленке сперматозооны двигаются к архегонию, выделяющему определенные химические стимуляторы типа яблочной кислоты.

Из возникшей диплоидной зиготы развивается диплоидный спорофит. Первоначально он растет как паразит на гаметофите, но вскоре у него формируются собственные корни, стебель и листья — он становится самостоятельным растением.

На этом завершается цикл развития папоротника.

«Завоевание» папоротниками суши оказалось неполным, так как поколение гаметофита может существовать только при обилии влаги и тени, а для слияния гамет необходима водная среда.

Хвощи — строение

Хвощ полевой — фото

Хвощи представлены преимущественно ископаемыми формами. Они возникли в течение девона и переживали расцвет в каменноугольном периоде, достигнув большого разнообразия форм — вплоть до гигантов высотой в 13м.

Современные хвощи насчитывают около 32 видов и представлены мелкими формами — не более 40см высоты. Они встречаются от тропиков до полярных областей, за исключением Австралии, и могут жить как в болотистых, так и сухих местностях. Некоторые виды имеют в эпидермисе отложения кремния, что придает им шероховатость.

Размножение и развитие хвощей

Спорофит у хвощей состоит из горизонтально разветвленного подземного стебля — корневища, от которого отходят тонкие, ветвящиеся корни и членистые надземные стебли. Некоторые боковые ветви корневища способны образовывать небольшие клубни с запасом питательных веществ.

Размножение хвощей

Стебель содержит многочисленные сосудистые пучки, расположенные кольцом вокруг центральной полости. На стеблях, как и на корневище, ясно выражены узлы, придающие им членистое строение.

От каждого узла отходит мутовка вторичных веточек. Листья мелкие, клиновидные, расположены тоже мутовками, охватывают стебель в виде трубочки. Фотосинтез происходит в стебле.

Кроме ассимилирующих стеблей у хвоща полевого есть еще неветвистые спороносные побеги бурого цвета, на концах которых развиваются спорангии, собранные в колоски. В них образуются споры. После высыпания спор побеги отмирают, а им на смену вырастают зеленые ветвистые (вегетативные, летние) побеги.

Плауны — строение

Плауны были широко распространены в конце девонского и в каменноугольном периодах. Многие из них были высокими древовидными растениями.

В настоящее время сохранилось незначительное, по сравнению с прошлым, число видов (около 400) — все это небольшие растения — до 30см в высоту.

В наших широтах они встречаются в хвойных лесах, реже — на заболоченных лугах. Основная же масса плаунов — жители тропиков.

Обычным у нас видом является плаун булавовидный. Он имеет стелющийся по земле стебель, от которого вертикально вверх отходят игольчато-ветвящиеся боковые побеги. Листья у него — тонкие, плоские, располагаются по спирали, густо покрывая стебель и боковые веточки. Рост плаунов происходит только в точке роста, так как камбий в стебле отсутствует.

Плаун годичный — фото

Размножение плаунов

На верхушке стебля находятся особые листья — спорофиллы, собранные в стробил. Внешне он напоминает сосновую шишку.

Прорастающая спора дает заросток (гаметофит), который живет и развивается в земле в течение 12-20 лет. Он не имеет хлорофилла и питается с помощью грибов (микориза). Смена полового и бесполового поколений у хвощей и плаунов происходит точно так же, как и у папоротников.

Ископаемые папоротникообразные образовали мощные пласты каменного угля. Каменный уголь используется в качестве топлива и сырья в различных областях промышленности. Из него получают бензин, керосин, горючий газ, различные красители, лаки, пластмассы, ароматические, лекарственные вещества и т.п.

Значение папоротников, хвощей и плаунов

Современные папоротникообразные играют заметную роль в образовании растительных ландшафтов на Земле. Кроме того, человек использует хвощи как мочегонное средство, как индикатор кислотности почв. Благодаря жесткости стеблей, связанной с отложениями кремния в стенках клеток, хвощи употребляли для полировки мебели, чистки посуды.

Споры плаунов используются в медицине в качестве присыпки, щитовник мужской — как глистогонное. Их употребляют для лечения табачной зависимости, алкоголизма и глазных болезней. Некоторые виды папоротникообразных разводятся как декоративные (адиантум, асплениум, нефролепис).

Так как гаметофит плаунов развивается очень медленно (12-20 лет), эти растения следует охранять.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (5 4,60 из 5)
Загрузка…

Источник: https://animals-world.ru/paporotniki/

Плауны и Хвощи

Хвощи и плауны

Плауновидные – один из наиболее древних отделов высших споровых растений. В настоящее время представлены сравнительно небольшим числом родов и видов, участие которых в растительном покрове обычно незначительно. Многолетние травянистые растения, обычно вечнозеленые, напоминающие по внешнему виду зеленые мхи. Встречаются главным образом в лесах, особенно хвойных.

Насчитывают около 400 видов, но на территории России распространены всего 14 (плаун булавовидный, плаун-баранец, плаун двуострый и др.).

Строение плаунов

Для плауновидных характерно наличие побегов со спирально, реже супротивно и мутовчато расположенными листьями. Подземные части побегов у одних плауновидных имеют вид типичного корневища с видоизмененными листьями и придаточными корнями, у других образуют своеобразный орган, несущий расположенные по спирали корни и называемый ризофором (корненосцем). Корни плауновидных придаточные.

Питание и размножение плаунов

Спорофиллы могут быть похожи на обычные вегетативные листья, иногда отличаются от них. Среди плауновидных есть равно- и разноспоровые растения. Гаметофиты равноспоровых подземные или полуподземные, мясистые, длиной 2-20 мм. Они обоеполые, сапрофиты или полусапрофиты, созревают в течение 1-15 лет.

Гаметофиты разноспоровых однополые, незеленые, развиваются обычно в течение нескольких недель за счет питательных веществ, содержащихся в споре, и при созревании не выступают или слегка выступают наружу за пределы оболочки споры. Половые органы представлены антеридиями и архегониями: в первых развиваются дву- или многожгутиковые сперматозоиды, в архегониях – яйцеклетки.

Оплодотворение происходит при наличии капельно-жидкой воды, из зиготы вырастает спорофит.

Спорофит плаунов – многолетнее вечнозеленое растение. Стебель ползущий, ветвистый, дает вертикальные ветвистые побеги высотой около 25 см, густо покрыт листиками, похожими на удлиненные заостренные чешуйки. Вертикальные побеги оканчиваются спороносными колосками или верхушечными почками.

На стержне спороносного колоска сидят спорофиллы со спорангиями на верхней стороне. Споры одинаковые, содержат до 50% невысыхающего масла, прорастают очень медленно.

Гаметофит развивается в почве в симбиозе с грибом (микориза), который получая от сосудистого растения углеводы, аминокислоты и фитогормоны сам делает доступным для поглощения и всасывания растением воду и минеральные вещества, прежде всего соединения фосфора.

Кроме того, гриб обеспечивает растение большей поверхностью всасывания, что особенно важно, когда оно растёт на бедной почве. Гаметофит развивается в течение 12-20 лет, имеет ризоиды, хлоропластов не имеет. Однако у некоторых видов он развивается на поверхности почвы, тогда в его клетках возникают хлоропласты.

Гаметофит обоеполый, формой напоминает луковицу, по мере развития приобретает блюдцеобразную форму, несет многочисленные антеридии и архегонии. Зрелые антеридии почти полностью погружены в ткань гаметофита или слегка выступают над его поверхностью.

Архегоний состоит из узкого, погруженного в ткань гаметофита брюшка и выступающей над его поверхностью длинной или короткой шейки. Антеридии обычно созревают раньше архегониев. Зигота без периода покоя прорастает и дает начало зародышу. Вегетативно размножается частями стебля и корневища.

У некоторых плаунов есть и специализированные органы вегетативного размножения: выводковые клубеньки на корнях, выводковые луковички или почки на верхушках побегов.

Цикл развития плауна булавовидного: А — спорофит; Б — гаметофит; 1 — ползучий побег с придаточными корнями; 2 — восходящие побеги; 3 — ножка спороносных колосков; 4 — листочки: восходящего побега (а) и ножки спороносных колосков (б); 5 — спороносные колоски; 6 — споролистики: вид с брюшной (в) и спинной (г) сторон; 7 — спорангии; 8 — споры; 9 — прорастающая спора; 10 — архегоний; 11 — антеридий; 12 — оплодотворение; 13 — оплодотворенная яйцеклетка; 14 — развитие нового спорофита на гаметофите.

Хвощевидные (Хвощи)

Ныне живущие виды исключительно травянистые растения высотой от нескольких сантиметров до нескольких метров.

У всех видов хвоща стебли обладают правильным чередованием узлов и междоузлий.

Листья редуцированы до чешуй и располагаются мутовками в узлах. Здесь же образуются и боковые ветви.

Подземная часть хвощей представлена сильно развитым корневищем, в узлах которого формируются придаточные корни. У некоторых видов (хвощ полевой) боковые ветви корневища превращаются в клубни, которые служат местом отложения запасных продуктов, а также органами вегетативного размножения.

Строение хвощей

Хвощи представляют собой травянистые растения, имеющее однолетние надземные побеги. Небольшое количество видов вечнозеленые.

Размеры стеблей хвощей сильно варьируют: встречается карликовые растения со стеблем высотой 5-15 см и диаметром 0,5-1 мм и растения со стеблем длиной в несколько метров (у хвоща многощетинкового стебель достигает длины 9 м). Хвощи тропических лесов достигают высоты 12 м.

Подземная часть – корневище, ползущее, ветвистое, в котором могут откладываться питательные вещества (образуются клубни) и которое служит органом вегетативного размножения. Надземные побеги нарастают верхушкой. Летние побеги – вегетативные, ветвистые, ассимилирующие, состоят из члеников, с хорошо развитыми междоузлиями.

От узлов ответвляются мутовчато расположенные и также расчлененные ветви. Листья малозаметные, срастаются в зубчатые влагалища, которые одевают нижнюю часть междоузлия. В клетках эпидермы стебля часто откладывается кремнезем, поэтому хвощи – плохой корм.

Весенние побеги – спороносные, неассимилирующие, неветвистые, на их верхушке образуются спороносные колоски. После созревания спор побеги отмирают.

Споры шаровидные, с четырьмя пружинистыми лентами, зеленоватые, прорастают в заростки, однополые – мужские или женские. Бывают случаи, когда антеридии и архегонии зозникают на одном заростке.

Из оплодотворенной яйцеклетки вырастает предросток, а затем – взрослый хвощ.

Хвощи часто составляют значительный процент травостоя лугов и заболоченных мест; распространены на кислой почве. Наиболее часто, встречается у нас хвощ полевой, хвощ луговой, хвощ болотный, хвощ топяной и хвощ лесной.

Размножение хвощей

Хвощи размножаются половым путем. Половое поколение – гаметофит (заросток). На гаметофитах образуются антеридии и архегонии. В антеридиях развиваются многожгутиковые сперматозоиды, а архегониях – яйцеклетки. Оплодотворение совершается при наличии капельно-жидкой воды, и из зиготы без периода покоя вырастает спорофит.

Источник: http://spadilo.ru/plauny-i-xvoshhi/

Папоротники, хвощи и плауны как одни из первых наземных растений #10

Хвощи и плауны

П Папоротники, хвощи и плауны — это первые наземные сосудистые растения, высшие споровые, возраст которых около 400 млн лет. Расцвет их относится к девонскому и каменноугольному периодам. Для них характерно чередование бесполого (спорофита)  и полового (гаметофита) поколений с преобладанием спорофита.

Количество видов папоротников около 10-15 тыс.

Среда обитания: сырые и влажные места, темные леса, болота, овраги, солоноватые озера; встречаются в горных лесах. Различны их жизненные формы: травянистые, древовидные (высотой до 20 м), лианоподобные, плавающие. Представители: орляк, щитовник, страусник, адиантум, сальвиния и др.

Тело папоротника представлено корнем, укороченным стеблем и крупными (до 1 м высотой), рассеченными листьями, которые называются вайп (рис. 13).

Схема строения высших растений: А — папоротник; Б — хвощ; В — плаун; 1 — лист; 2 — сорусы; 3 — корневище; 4 — заросток; 5 — ризоиды; 6 — антеридии и архегонии; 7 — вегетативный побег; 8 — спороносный побег; 9 — спороносный колосок; 10 — придаточные корни; 11 — основной стебель; 12 — вертикальные побеги; 13 — спорангий; 14 — спора.

Они выпшшяют функции фотосинтеза и спороношения. Папоротник имеет хорошо развитое корневище с придаточными корнями. Корневище покрыто эпидермисом, имеет механическую ткань и сосудистые пучки. Из точки роста на верхней части корневища весной выходят молодые листья.

Листья покрыты эпидермисом, имеют устьица, пронизаны жилками и содержат хлоропласты.

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.

Плауны, их строение и среда обитания

Плауны — многолетние, травянистые, вечнозеленые растения. Описано около 1000 видов плаунов. Среда обитания: хвойные и смешанные леса (почва, стволы и ветви деревьев). Представители: плаун булавовидный, плаун баранец, плаун сплюснутый и др.

Стебли у плаунов прямостоячие (до 1,5 м), свисающие или стелющиеся (10 м длиной). Корни боковые и придаточные. И стебли, и корни ветвятся. Высота побегов 20-30 см. Стебель и боковые ветви покрыты мелкими зелеными чешуйками листьями (рис. 13).

Снаружи стебель покрыт эпидермисом.

Папоротники, хвощи, плауны и их размножение

ПапоротникХвощПлаун
СпорофитЛистостебельне растения
Спорангии (место образования спор)Нижняя сторона листа (сорусы)Спороносный колосок на конце весеннего побега2 спороносных колоска на боковых побегов
Прорастание спорыОбразование заростка (гаметофита) с ризоидами
Образование половых органов (архегонии и антеридии) и гаметЗаросток двуполый (на одном заростке мужские и женские особи)Заросток однополый(заросток мужской и заросток женский)Заросток двуполый (на одном заростке мужские и женские органы)
Условия для оплодотворенияНаличие влаги (дождь, роса)
Прорастание зиготыФормирование спорофита
Чередование поколенийСпорофит (бесполое) -> Гаметофит (половое)
Бесполое размножениеСпоры. Части корневища. Выводковые почки на корняхСпоры. Части корневищаСпоры. Части побегов
Схема жизненного цикла

Значение в жизни

Папоротники

Хвощи

Плауны

Компоненты растительных сообществ. Использование в качестве декоративных растений. Молодые побеги некоторых видов человек использует в пищу. Отвары корневищ и настойки некоторых видов — глистоногие, болеутоляющие, противовоспалительные, средства для лечения легочных заболеваний и желудочных расстройств. В каменноугольный период — образование каменного угля.
Благодаря содержанию кремнезема используются в качестве наждачной бумаги, для чистки металлической посуды. Побеги некоторых видов оказывают мочегонное и вяжущее действие.
Споры плаунов (ликоподий) используются в качестве детской присыпки, в металлургической промышленности — для обсыпания форм при выплавлении чугуна.

Современные хвощи и плауны не имеют существенного значения для формирования растительных сообществ. Все их виды подлежат охране.

Источник: https://biobloger.ru/paporotniki-xvoshhi-i-plauny.html

Плауны, хвощи, папоротники: строение, различия. Как человек использует хвощи, плауны и папоротники?

Хвощи и плауны

Плауны, хвощи, папоротники представляют группу первых наземных растений. Несмотря на то что возникли они более 400 млн лет тому назад, эти растения получили достаточное распространение и в современный период. Строение плаунов, хвощей и папоротников, особенности их жизнедеятельности и биологическое значение будут рассмотрены в нашей статье.

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.

Плауны, хвощи, папоротники – высшие споровые растения

Современные споровые растения имеют более сложное и совершенное строение. Плауны, хвощи, папоротники, как и все представители данной систематической группы, образованы настоящими тканями. Благодаря их появлению и стал возможен выход растений на сушу. Ткани образуют органы: корень и побег. В этом их основное отличие от низших растений, которые состоят из неспециализированных клеток.

Размножение данных организмов происходит с помощью клеток бесполого размножения – спор. Попадая в почву, они прорастают.

Понятие о жизненном цикле

У всех высших споровых растений происходит сложный жизненный цикл. Это период между двумя одинаковыми фазами развития. Именно он обеспечивает непрерывность жизни определенного биологического вида. В жизненном цикле споровых растений наблюдается чередование поколений – полового и бесполого. Иногда они отличаются друг от друга внешне.

Растение, на котором формируются споры, представляет собой бесполое поколение. Оно является преобладающим у моховидных. Из споры вырастает особь полового поколения – гаметофит. Основные различия плаунов, хвощей и папоротников заключаются в его преобладании.

Рассмотрим каждый из отделов высших споровых растений более подробно.

Отдел плауновидных

Это вечнозеленые травянистые растения, произрастающие во влажных местах. В большинстве случаев они являются многолетними. Плауны имеют ползучие стебли, которые вильчато ветвятся. На них по спирали крепятся мелкие листья.

Корневую систему образуют дополнительными корнями, отходящими прямо от стеблей. В области верхушек побегов находятся чешуйки, которые представляют собой видоизмененные листья. На них располагаются органы бесполого размножения – спорангии.

Особенности строения хвощей

Современные виды хвощей также являются многолетними травянистыми растениями. Их характерным признаком является четкое разделение побега на узлы, к которым прикрепляются зубовидные листья. У основания они срастаются, образуя своеобразное влагалище.

В узлах располагаются клетки образовательной ткани, за счет которой происходит вставочный рост хвощей в высоту. Подземным органом хвощей является корневище, также разделенное на междоузлия. Функцию фотосинтеза у этих растений выполняет ребристый стебель.

Внутри него находится много полостей, заполненных водой и кислородом.

Спорофит хвощей представляет собой зеленые побеги, внешне похожие на небольшие молодые сосны. А гаметофит существует отдельно и имеет вид зеленой пластинки. Один из самых распространенных видов этого отдела – хвощ полевой – имеет два типа побегов. Первый еще называют весенним, он не способен осуществлять фотосинтез и несет спороносные колоски. Летний, зеленого цвета, – вегетативный.

Общая характеристика папоротниковидных

Чем отличаются папоротники от хвощей и плаунов? Ответ очевиден. Этот отдел является самым многочисленным и разнообразным, а его современные представители имеют более сложное строение по сравнению с хвощами и плаунами. Среди 10 тысяч видов, произрастающих в данное время, встречаются и травы, и кустарники, и деревья.

Группа равноспоровых папоротниковых представлена водными обитателями – это сальвиния плавающая и марсилия четырехлистная. Они свободно держатся на поверхности водоемов с небольшим течением. В тропиках распространен водный папоротник азолла, который образует симбиоз с цианобактериями, способными усваивать атмосферный азот.

Разноспоровые папоротники произрастают во влажных и тенистых лесах. Их типичными представителями являются орляк обыкновенный, щитовник мужской, кочедыжник женский и другие виды.

Именно о таких растениях ходит удивительная легенда, что нашедший в ночь на Ивана Купала цветок папоротника будет наделен удивительным даром – научится понимать язык всех живых существ. Однако с точки зрения биологии это невозможно. Высшие споровые растения, в том числе и папоротники, не образуют цветков и плодов.

Как человек использует хвощи, плауны и папоротники

Высшие споровые растения уже давно заняли свою нишу в природе и жизни человека. Папоротники являются частью большого количества растительных сообществ, используются для создания декора ландшафтов и как лекарственные растения. Но самая важная роль этих растений в природе заключается в образовании ценного полезного ископаемого – каменного угля.

В древности все споровые были гигантскими деревьями. Отмирая, их стволы в условиях недостатка кислорода и большом давлении слоев земли превратились в уголь.

Как человек использует хвощи, плауны и папоротники, с легкостью можно представить на примере медицины. Все они являются ценными лекарственными растениями. Например, хвощ полевой обладает кровоостанавливающим и мочегонным действием. Один из представителей отдела плауновидных – баранец обыкновенный – используется в качестве средства для борьбы с алкоголизмом.

Споры этих растений издавна применяют для изготовления пиротехнических изделий. В фармацевтической промышленности плауны также используют для обсыпания таблеток и для изготовления детской присыпки.

Основное же значение высших споровых растений заключается все-таки в образовании каменного угля. Это ценное полезное ископаемое издавна является важным источником энергии, поскольку при его сгорании выделяется большое количество тепла. Электроэнергетика многих стран базируется именно на этом сырье.

Таким образом, плауны, хвощи, папоротники представляют собой группу высших споровых растений, которая широко представлена ископаемыми и древними видами. Они являются первыми выходцами на сушу, что стало возможным благодаря появлению более прогрессивных черт строения: тканей и органов.

Источник: http://fb.ru/article/248163/plaunyi-hvoschi-paporotniki-stroenie-razlichiya-kak-chelovek-ispolzuet-hvoschi-plaunyi-i-paporotniki

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть