цикл развития щитовника мужского

Содержание

Цикл развития папоротника включает в себя два поколения

цикл развития щитовника мужского

Папоротник представляет собой многолетнее растение, которое широко используется для украшения клумб и сада.

Самым распространенным видом папоротника для этих целей является Адиантум стоповидный, который очаровывает взгляд своей оригинальной формой листа в чем-то схожей с легким ажурным облачком.

Папоротники любят тень или полутень, высокую влажность, а еще считаются достаточно морозоустойчивыми растениями.

Жизненный цикл папоротника

Цикл развития папоротника включает в себя два поколения, которые резко отличаются друг от друга – бесполое и половое.

Интересным является тот факт, что обычно мы называем папоротником как раз бесполое поколение, которое называется спорофитом.

А из огромного количества спор, которые образуются на листьях папоротника, только очень малое их количество попадает в благоприятные для них условия, и тогда они дают новую жизнь молодым растениям.

Благоприятными факторами для спор считаются влага, тепло и свет.

Из этих самых спор развиваются маленькие растения с разнообразными формами и размерами, которые называются гаметофитами. После образования этих самых растений – гаметофитов – на них образуются половые органы – мужские (антеридии) и женские (архегонии).

Оплодотворение растения происходит только при высокой влажности воздуха и наличии воды на поверхности маленького растения, ведь сперматозоиды гаметофита могут передвигаться только по воде от антеридий к архегониям.

Развитие спорофита начинается после оплодотворения.

Размножение спорами – процесс очень трудоемкий и обычному цветоводу вряд ли удастся его освоить, поэтому чаще прибегают к вегетативному размножению, который подразумевает под собой деление разросшихся кустов, корневищ, отростками и почками.

Некоторые виды папоротников размножаются вегетативным способом, т.е. выводными почками на листьях растения, а вообще цикл развития папоротника достаточно интересен и требует особого изучения у заинтересовавшихся этим растением.

Половое размножение спорами

Половое размножение спорами характерно для тех видов папоротников, у которых всего одна точка роста и не образуются дополнительные розетки. В таком случае прибегают к проращиванию спор.

Этот процесс очень похож на проращивание семян, с единственным отличием: размер спор намного меньше, чем семян, потому им необходим особый уход.

Собирают споры с взрослых растений. Для того чтобы собрать споры с культивируемого растения, необходимо срезать тот лист папоротника, на котором отчетливо видны следы бурой пыли. Срезанный лист необходимо поместить в бумажный пакет. Затем пакет помещают в теплое сухое место на сутки. Периодически пакет нужно встряхивать.

Чтобы споры хорошо проросли необходимо правильно подобрать почвенную смесь. Идеально для этого подходит смесь торфа, песка и листовой земли.

Обязательно необходимо добавить измельченный древесный уголь. Следует помнить о том, что все компоненты должны быть смешаны в равных количествах. Подготовленную почвенную смесь насыпают в неглубокие горшки, слегка утрамбовывают, увлажняют и по поверхности земли рассыпают споры. Можно перед тем как разложить споры, посыпать землю очень тонким слоем измельченного кирпича.

От поверхности почвы до краев горшка должно остаться около 1 см. Чтобы споры быстро проросли, ми необходимо создать благоприятные условия, т.е. температура около +25 градусов и высокая влажность. Для этого горшки нужно накрыть стеклом и поставить в поддон с мягкой водой. Такую конструкцию размещают в теплом месте, периодически увлажняют через пульверизатор.

Ориентировочно через месяц поверхность почвы покроется зеленым ковром, похожим на мох. Это и есть те заростки, из которых позже вырастут листочки.

Стекло не убирают до тех пор, пока из заростков не появятся маленькие листочки. Для того чтобы пикировать растения в отдельные горшки, необходимо дать листочкам немного времени для адаптации.

Подросшие растения пикируют в горшки с торфяной землей.

Вегетативный способ размножения

Вегетативный способ размножения более приемлем для садоводов. Проще всего разделить куст папоротника на несколько частей. Эти части и являются посадочным материалом. Есть определенные виды папоротников, которые размножаются почками, образующимися на краях листьев.

Для выращивания в домашних условиях самыми подходящими являются асплениум живородящий и луковиценосный. Делением кустов или корневищ размножают обычно адиантумы, нефролеписы, листовик, птерисы и пеллеи.

При вегетативном способе размножения путем деления необходимо обращать внимание на точки роста. Деление папоротника лучше проводить весной в прохладную погоду. После того как молодые растения будут посажены, их необходимо почаще поливать и опрыскивать.

Теперь, зная о жизненном цикле папоротника, вы сможете вырастить у себя это удивительное растение.

Источник: http://CveTochki.net/scope/tsikl-razvitiya-paporotnika-vklyuchaet-v-sebya-dva-pokoleniya.html

Жизненный цикл развития папоротника: основные фазы и стадии

цикл развития щитовника мужского

Сегодня мы рассмотрим строение папоротника, цикл его развития и поговорим о разнообразии отдела папоротникообразных. Чтобы детально разобраться в жизненном цикле папоротника, необходимо вспомнить строение его основных органов.

Подземная часть папоротника представлена корневищем. От корневища отходят корни. Надземные части представлены особыми листьями. Надо сказать, что у этого растения не совсем привычные нам листья. От обычных листьев всех растений, которые мы можем увидеть за окном, тех растений, которые являются цветковыми, листья папоротника отличаются некоторыми существенными деталями:

  1. У папоротника лист растет неограниченное время.
  2. На нижней стороне листьев располагаются споры в мешочках спорангиях.

На привычных нам листьях, например, у тополя, у клена, у каких-нибудь травянистых растений вроде подорожника, у всех цветковых растений, мы никогда никаких спорангий со спорами на нижней части листьев не увидим.

Поэтому перед нами, как справедливо полагают ученые, не совсем листья. Перед нами особые образования, которые являются чем-то средним между веткой и листом. Папоротники — древние растения.

У них эти части ещё не такие совершенные, как у привычных нам цветковых растений.

Листья папоротника называются вайи, именно потому они и получили особое название, что они не совсем такие же листья, как у цветковых растений. С нижней части вайи и располагаются спорангии со спорами. Эти спорангии выглядят, как своеобразная небольшая люстра. Шарики со спорами на тонких ножках действительно выглядят похожими на потолочный светильник.

Кроме того, для защиты служит особый вырост, который на всякий случай, как зонтик, закрывает этот пучок спорангиев.

Пучок спорангиев называется сорус, а вырост в виде зонтика, который защищает сорус — пучок спорангиев — называется индузия.

Если мы видим спорангии, значит, в чередовании поколений перед нами бесполое поколение — спорофит. У гаметофитов (полового поколения) мы никаких спорангиев бы не увидели.

Пора перейти к циклу развития папоротника

Из спорангиев, когда в них созревают споры, они начинают вылетать. Сами спорангии удивительно приспособлены для этого.

Когда споры в них уже созрели, спорангии особым образом трескаются, а часто, даже ещё и выворачиваются наружу. Споры от этого высыпаются и летят по ветру.

Споры очень лёгкие и по воздуху они могут, как пыль, улететь на значительное расстояние от папоротника, от той вайи, где они образовались.

Из спор, когда они падают на влажную почву, начинает образовываться следующее поколение. Вспомним, по чередованию, из спор должно вырасти половое поколение. Оно совершенно не похоже на бесполое.

Помните комплимент, которым старуха Шапокляк одарила крокодила Гену? Она сказала: «Это хорошо, что вы зеленый и плоский».

Вот так можно охарактеризовать и половое поколение папоротника — крохотная зелёная пластинка примерно с ноготок размером, немножко похожа на сердечко.

Главное, что есть у этого маленького, плоского, зелёного сердечка, находится не с верхней стороны, а с нижней. От нижней стороны гаметофита — этого зелёного плоского сердечка — отходят тонкие ниточки.

Это не корни — это ризоиды, те самые ризоиды, о которых можно услышать у водорослей или мохообразных. У гаметофита (полового поколения папоротников), настоящих корней нет.

Он прикрепляется к почве ризоидами — теми же органами прикрепления, что были у древних растений — его предков.

Увидим мы здесь и более важные части, например, небольшие мешочки, в которых должны созревать яйцеклетки, ведь перед нами половое поколение. Мы должны найти, где здесь образуются половые клетки.

Итак, яйцеклетки созревают недалеко от выреза, который делает нашу пластинку похожей на сердечко. Рядом, но ближе краешку, располагаются другие мешочки. В этих мешочках, которые идут по краю, созревают сперматозоиды.

И вот здесь, понятно почему, у гаметофита такое строение и почему он такой плоский.

После дождя вода затекает под тонкую пластинку и некоторое время там остаётся. Образуется влажная среда, в которой сперматозоиды из своих мешочков переплывают к яйцеклеткам. Итак, перед нами гаметофит.

Этот гаметофит — обоеполый, то есть он гермафродитный, и под ним образуется влажная среда, в которой по этой водяной плёночке переплывает сперматозоид к яйцеклетке.

Это означает, что происходит оплодотворение и там, где только что были яйцеклетки, уже образуются зиготы, то есть, оплодотворённые яйцеклетки, первые клетки нового будущего организма.

Заключение

  • Из зиготы, в чередовании поколений, всегда вырастает спорофит — новое бесполое поколение. Вот и замкнулся жизненный цикл папоротника. После оплодотворения из зиготы мы снова можем перейти к крупному папоротнику — к бесполому поколению, с которого мы и начинали.
  • Заметим, что у мохообразных, долгоживущим и относительно крупным, является половое поколение — гаметофит, а спорофит мохообразных — маленький и паразитирует на гаметофите. У папоротникообразных всё наоборот: крупным и долгоживущим является бесполое поколение. А половое поколение папоротникообразных — крохотное, маленькое и достаточно быстро отмирает.
  • Можно сказать, что папоротникообразные в развитии поколений, в отличие от мхов, сделали ставку на бесполое поколение. Именно оно, как говорят учёные, доминирующее, господствующее, то есть, долгоживущее и долго не отмирает. А половое поколение живёт очень короткой жизнью и, можно даже сказать, нужно только для того, чтобы провести оплодотворение.

Источник: https://fikus.guru/sadovye-cvety-rasteniya-i-kustarniki/paporotnik/zhiznennyy-cikl-razvitiya-paporotnika.html

Папоротник мужской, полезный и опасный

цикл развития щитовника мужского

Здравствуйте, дорогой читатель!

Вообще-то правильное название папоротника – щитовник мужской. И относят его к семейству асплениевых, порядку циатейных, классу полиподиопсидов из отдела папоротниковидных. Уф-ф!
Одновременно папоротник этот до сих пор больше известен, как папоротник мужской.

История названия вкратце такова. Существуют два широко распространенных, похожих внешне, близких (но не родственных!) папоротника. Еще римляне один из них, с очертаниями более утонченными, назвали папоротником женским – filix-femina. Второй, соответственно, папоротником мужским – filix-mas.

Названия эти сохранились. Хотя говорить о «мужском» или «женском» растении в отношении папоротников бессмысленно. Ведь размножаются они спорами. Поэтому о какой «однодомности» или «двудомности» может идти речь?

Исторические имена папоротников отражены в их видовых названиях – как русских, так и латинских. Щитовник мужской по-латыни именуется Dryopteris filix-mas, а кочедыжник женский – Athyrium filix-femina.

Папоротник щитовник мужской

Это один из наиболее широко распространенных лесных папоротников. Он освоил значительную часть Северного полушария Земли. Обитает в Евразии и Северной Америке, а также на крупных островах. Растет папоротник щитовник мужской и в горах, и даже в тундре. Но все же основная часть ареала – хвойные, смешанные и широколиственные леса.

В почве у папоротника мужского мощное, косо поднимающееся к поверхности корневище. Его покрывают чешуи и «пеньки» от отмерших листовых черешков.

На верхушке корневища вырастает пучок огромных листьев папоротника – сложных, дважды перисторассеченных. Эти листья, именуемые часто вайями, во многом напоминают целую ветвь других растений. Есть центральный стержень. От него отходят в стороны боковые «ветви», на которых сидят некрупные сегменты листовой пластинки.

Получается очень красивый ажурный лист огромных размеров – до метра и более. По форме лист напоминает древнерусский щит – отсюда и щитовник.

Но растет этот лист щитовника мужского весьма медленно. В первый год это всего лишь листовой зачаток на вершине корневища. Через год он принимает форму улитки: скручен в спираль и покрыт бурыми чешуями. И лишь на третий год лист разворачивается во всей своей красе.

Щитовник мужской – это именно тот папоротник, мифический цветок которого безуспешно искали (возможно, и ищут!) уже много столетий. Известно же, что тому, кто найдет этот цветок в ночь на Ивана Купалу (7 июля н.ст.), откроются все тайны, все клады, скрытые в недрах земных, язык растений и животных.

Увы, поиски безуспешны. Ни мужской папоротник щитовник, ни какой-то другой из папоротников не цветут. Это споровые растения.

Посмотрим обратную сторону листа.

Точки на сегменте листовой пластинки, светлые в начале лета, темнеющие позже – это сорусы, в которых созревают споры. По их расположению вблизи жилки, обычно в два ряда, можно достаточно надежно отличить папоротник щитовник мужской от похожих видов.

Созревшие споры разносит ветер. Попав в благоприятные условия, спора прорастает.

Жизненный цикл щитовника мужского

У меня так часто появляются посетители с запросом «жизненный цикл… (мха кукушкиного льна, хвоща полевого и т.д., что я решил, хотя бы вкратце, уделять этому хотя бы несколько строк. Пусть у меня не учебный сайт, а блог – к поисковым запросам следует прислушиваться.

Если же Вас этот вопрос не интересует – очень легко перейти к следующему разделу, кликнув здесь.

Жизненный цикл щитовника мужского характеризует следующее:

  • Основная стадия в жизни растения – стадия спорофита. Именно это растение мы, собственно, и называем папоротником.Клетки его имеют двойной набор хромосом (2 n).
  • В спороносных органах на листьях папоротника (сорусах) созревают споры. Они разносятся ветром и прорастают (бесполое размножение).
  • Из споры вырастает второе поколение папоротника – гаметофит.
  • Гаметофит папоротника, размером всего несколько миллиметров, имеет форму сердечка. Найти его в лесу крайне сложно, а рассмотреть можно лишь с помощью лупы.
  • На гаметофите в специальных органах созревают яйцеклетка и сперматозоиды. При участии воды происходит слияние этих половых клеток (половое размножение).
  • Оплодотворенная яйцеклетка (зигота) дает начало новому спорофиту.

Папоротник мужской в медицине

Уже много веков папоротник мужской применяется как эффективное противоглистное средство. При заражении опасными паразитами – бычьим и свиным цепнями (солитёрами) препараты из корневища щитовника способны избавить организм от этих ленточных червей.

Вещества, содержащиеся в папоротнике, вызывают паралич мускулатуры ленточных червей. После этого цепни изгоняются с помощью слабительного.

Фармакологические препараты на основе папоротника – это прежде всего густой экстракт папоротника мужского (капсулы) и филиксан (таблетки).

Существуют и другие, комплексные противоглистные препараты, действующие не только на ленточных червей: антигельминт, гельминтон, дигестодорон. Папоротник мужской они включают, как один из компонентов.

Однако лечение гельминтозов – прежде всего презумпция медиков! Именно они устанавливают диагноз, выписывают рецепт, контролируют результаты лечения. Самолечение опасно!

Тем более опасно самостоятельное лечение корневищем папоротника мужского. Ведь он ядовит!

Да, его яды действуют на холоднокровных животных сильнее, чем на теплокровных. Но они могут быть опасны и для человека. Под воздействием ядов оказывается центральная нервная система, сердечная мышца, желудочно-кишечный тракт.

Признаками отравления являются: головокружение, мышечная слабость, боли в желудке, тошнота, рвота, понос. В наиболее тяжелых случаях возможны судороги, нарушение зрения, потеря сознания и даже смерть от остановки сердца и дыхания.

Противопоказания в применении папоротника мужского:

  • сердечная недостаточность
  • заболевания печени и почек
  • язва желудка и двенадцатиперстной кишки
  • туберкулез
  • беременность
  • возраст до двух лет.

Народная медицина применяет папоротник мужской также наружно – для заживления ран и язв, при различных кожных болезнях, при заболеваниях суставов.

Заготовка папоротника мужского

Корневище папоротника выкапывают весной или осенью. При этом следует избегать случайного попадания корневищ других папоротников – кочедыжника женского, страусника, орляка.

Корневища не моют. С них отряхивают землю, очищают от чешуек, корешков, отрезают черешки мертвые побуревшие участки. Здоровая ткань имеет зеленоватую окраску.

После этого корневище режут на дольки и сушат где-нибудь в хорошо проветриваемом помещении или на чердаке. При использовании сушилок температура не должна превышать 40 градусов. Заготовленное сырье хранится не более двух лет.

И вновь напомню об опасности самолечения папоротником мужским!

Декоративное и иное применение папоротника мужского

Папоротник щитовник мужской весьма декоративен и часто используется в садоводстве. Этот эффектный многолетник с перистыми ажурными листьями может украсить любой сад. Тем более, что существует более трех десятков сортов этого растения, порой значительно отличающихся внешне – формой и размером листьев.

Корневище папоротника и препараты из него используются в ветеринарии при гельминтозах домашних животных.

Листья щитовника домашний скот не ест. Мало того, для большинства домашних животных, не очень разборчивых в еде (например, кроликов) они ядовиты.

А вот многие животные дикие их поедают без особого вреда. А некоторые – даже с удовольствием! Замечали, к примеру, что лось довольно часто пасется в зарослях папоротника мужского. Но, быть может, он им лечится?

Что ж, надеюсь, статья была интересной и полезной? Если так – приглашаю написать отзыв. Если Вы хотите получать анонсы новых статей в почту – подпишитесь на новости блога.

Клик по картинке — подписка на новости!

Нажимая на картинку, Вы даете согласие на рассылку, обработку персональных данных и соглашаетесь c политикой конфиденциальности

С уважением, Александр Силиванов

Источник: http://lesnoy-dar.ru/paporotniki/paporotnik-muzhskoj.html

Этапы жизненного цикла развития папоротника

цикл развития щитовника мужского

Цикл развития папоротника характеризуется полным отсутствием цветов и семян, образованием очень мелких спор в больших количествах и чередованием поколений. Это поколение спорофитов, производящих споры, и поколение гаметофитов, образующих гаметы. У папоротникообразных спорофит превосходит значительно по размерам гаметофит и независим от него.

Описание растения

Папоротники относятся к бессеменным сосудистым растениям. Они устроены проще, чем сосудистые, образующие семена. Размеры папоротников могут быть от очень маленьких комнатных до крупных древовидных форм. Они часто используются для декоративного озеленения в домашних условиях.

Кроме того, листья обладают способностью очищать воздух и увлажнять его. В природе чаще встречаются в районах с тропическим климатом. Предпочитают влажные почвы и воздух. Им требуется незначительное количество солнечного света.

В неблагоприятных условиях папоротники перестают размножаться.

Большинство папоротников гаметофитов в природе не видны. Типичные экземпляры имеют около 1 см в диаметре, плоскую форму в виде сердца зеленого цвета. Спорофит – это большое, знакомое всем растение. Существуют тысячи разных видов папоротников. Они отличаются формой и размерами стеблей и листьев.

Все представители данного вида имеют:

  • корень;
  • стебель;
  • листья, которые называются “вайи”.

Обычно листья прямостоячие в виде веера, перистые, цвет – от светлого до темно-зеленого. Стебли не развиты, уступают по размерам и массе листве. Кроме того, растение спорофит имеет сорус, который представляет из себя пучок спорангиев – специальных органов, в которых развиваются мелкие споры. Сорус прикрывает индузия, напоминающая зонтик.

Следует отметить, что гаметофит и спорофит играют одинаково важную роль в цикле развития папоротника. Однако в плане эволюционного развития гаметофит является более примитивной формой.

Жизненный цикл

Жизненный цикл папоротника включает половую и бесполую стадии и отличается от жизненного цикла других растений. Они не цветут, чтобы размножаться, а делают это половым путем от спор. Споры образуются на спорофите и являются бесполыми.

Высыпаясь и прорастая в благоприятных условиях, они образуют гаметофит. На нем образуются мужские половые органы с подвижными сперматозоидами и женские половые органы с неподвижными яйцеклетками.

После оплодотворения из яйцеклетки развивается новый спорофит, который продолжает жизненный цикл.

Споры папоротника зеленого цвета и содержат хлорофилл. Они недолговечны, жизнеспособность сохраняется от нескольких дней до нескольких месяцев в зависимости от окружающей среды.

Условия должны позволить спорам совершить оплодотворение, затем позволить развиться спорангию. По мере роста последнего окружающая среда должна удовлетворять требованиям растения, которые весьма различны.

Только при соблюдении всех условий развитие папоротника будет завершено и его жизненный цикл не будет прерван.

Основные этапы жизненного цикла папоротника происходят в следующей последовательности:

  • образование спор;
  • развитие гаметофита;
  • формирование яйцеклеток и сперматозоидов;
  • оплодотворение (зигота);
  • формирование зародыша;
  • новое растение.

Стадия гаметофита

Споры образуются в спорангиях взрослых растений на обратной стороне листа. Когда споры достаточно созрели, индузия высыхает, капсулы вскрываются и споры рассеиваются вокруг растения. Распространяются они водой, а также при помощи ветра, птиц и насекомых.

Попадая во влажную почву, богатую питательными веществами, спора прорастает. Появляется гаметофит – маленькое (2-3 мм в поперечнике) растение. Хотя это еще не полноценный папоротник, но вполне независимый и самодостаточный экземпляр, способный к фотосинтезу.

К почве гаметофит прикрепляется при помощи ризоидов, которые одновременно обеспечивают растение питанием.

На его поверхности развиваются микроскопически малые половые органы:

  1. 1Мужские органы, или антеридии, производят многочисленные подвижные сперматозоиды. Они снабжены жгутиками и способны передвигаться в воде на небольшие расстояния. Именно по этой причине для успешного оплодотворения необходима влажная среда.
  2. 2Женские органы, или архегонии. В каждый архегоний встроена яйцеклетка, которая химически притягивает к себе сперматозоиды, и происходит оплодотворение.

Часто яйцеклетка и сперматозоиды одного растения созревают в разное время, что стимулирует перекрестное опыление и улучшает генетическую силу растений. Антеридии и архегонии чаще всего развиваются на одном растении. Только у некоторых видов папоротников растения являются раздельнополыми.

Оплодотворенная яйцеклетка содержит двойной набор хромосом. Она неоднократно делится миотически, превращаясь в зародыш. Начинается жизнь спорофита, который первое время зависим от гаметофита, но быстро развивает собственные корни и становится самостоятельным. После этого гаметофит увядает и погибает.

Стадия спорофита

Поколение спорофита у папоротников более долговечно по сравнению с гаметофитами. Это связано с более сложной структурной организацией. Спорофит имеет:

  • сосудистую проводящую систему;
  • опорные ткани, часто связанные с проводящей системой;
  • специализацию тканей в виде стеблей, корней и листьев.

Зрелый спорофит производит специализированные органы – спорангии, вырабатывающие споры. Некоторые спорангии объединяются в сорусы. Споры состоят из одной клетки, окруженной прочной клеточной стенкой и имеют одинарный набор хромосом.

Споры производятся в больших количествах и являются неподвижными. После разрыва стенки спорангиев, они высыпаются и могут распространяться на большие расстояния при помощи ветра или воды.

Попадая в благоприятную среду, споры прорастают и дают следующее поколение гаметофитов, завершая жизненный цикл.

В своем развитии растение проходит несколько этапов. Более наглядно и доступно этот процесс демонстрирует схема жизненного цикла папоротника.

Вегетативное размножение

В дополнение к гаметофито-спорофитовому циклу некоторые виды папоротников имеют и вегетативный способ размножения. Этот метод дает преимущества, когда возникают неблагоприятные условия для развития гаметофита.

В этом случае растения образуют вегетативные почки или луковички, которые производят новые корни. Укореняясь, они дают начало новому растению.

Луковички образуются в пазухах листьев или в любом другом месте листовой пластинки.

Для садоводов вегетативный способ размножения наиболее удобный и приемлемый. Пересадить папоротники можно делением куста, корневища или отводком. Виды, которые имеют единственную точку роста и не образуют других розеток, можно размножить только посевом спор.

Источник: http://www.moimirdizaina.ru/cikl-razvitiya-paporotnika.html

Цикл развития папоротника: схема, определение, таблица и описание

цикл развития щитовника мужского

Папоротники поистине являются одними из самых загадочных представителей растительного мира. С ними связаны красивые истории и легенды. В нашей статье мы рассмотрим цикл развития папоротника, схему жизненного периода и особенности этих растений.

Характерные черты отдела

Представители папоротниковидных представлены двумя жизненными формами. В лесах умеренного климатического пояса растут многолетние травы. Их надземная часть состоит только из листьев.

А сам побег видоизменен в корневище и расположен под землей. От него отходят пучки мочковатой корневой системы. В зоне влажных тропических лесов встречаются древовидные папоротники. Их стебель может быть вьющимся или прямостоячим.

В любом случае у этих видов он достигает нескольких десятков метров.

Папоротники относятся к группе высших споровых растений, представители которой являются первыми выходцами на сушу. В процессе эволюции у них сформировались настоящие ткани и органы. Именно это позволило освоить этим растениям новую среду обитания. Название данной систематической группы также связано с тем, что папоротники формируют споры, которые являются клетками бесполого размножения.

Цикл развития папоротника: схема описания

Для всех папоротников характерно наличие жизненного цикла. Так называется период между двумя одинаковыми этапами развития поколений. Типичным для этих растений является цикл развития папоротника орляка. Его можно представить в виде этапов, представленных в таблице.

Период жизненного циклаФункция
Растение бесполого поколенияФотосинтез, формирование спор, вегетативное размножение, минеральное питание, транспирация, закрепление растения в почве
СпорыБесполое размножение, формирование гаметофита
ЗаростокФотосинтез, закрепление растения в почве, формирование половых клеток – яйцеклеток и сперматозоидов
ГаметыПоловое размножение растения
ЗародышФормирование бесполого поколения – спорофита

Далее цикл развития папоротника повторяется. Этот процесс обеспечивает непрерывность существования всех отделов высших споровых растений. А теперь рассмотрим каждый этап более подробно.

Растение бесполого поколения

Знакомство с циклом развития папоротника, схема которого представлена ниже, мы начнем со спорофита. Именно так называется взрослое листостебельное растение, которое образует значительные заросли в лесах умеренного пояса.

На поверхности мы можем видеть только листья папоротника. Они бывают двух видов. Молодые листья спирально закручены, их называют вайи. Они нарастают своей верхушкой и достигают значительных размеров.

Так появляются пышные и раскидистые листья взрослых растений.

Спорофит является преобладающим поколением этих растений. Это является значительным отличием в циклах развития мхов и папоротников. У первых основным поколением является гаметофит. Он имеет вид зеленого листостебельного ковра и размножается с помощью половых клеток.

Где расположены спорангии

Следующим этапом цикла развития папоротника является созревание органов бесполого размножения. Они называются спорангиями. Эти структуры имеют вид небольших коричневых бугорков, расположенных на нижней стороне листьев. Сверху они дополнительно защищены пленчатыми “покрывальцами”. Спорангии папоротников собраны в группы, которые называются сорусами.

В конце лета эти структуры темнеют. Это значит, что спорангии созрели. Далее они раскрываются, и в землю высыпаются тысячи мелких клеток. Это и есть споры. При наличии достаточного количества влаги они сразу начинают прорастать.

Что такое заросток

Результатом развития спор является заросток. Это и есть особь полового поколения, которая является следующим звеном в цикле развития папоротника. Долгое время ученые даже не знали о его существовании.

Все дело в том, что заросток имеет очень мелкие размеры – всего до сантиметра в диаметре. Внешне он представляет собой пластину зеленого цвета сердцевидной формы.

Заросток развивается на почве, к которой прикрепляется с помощью ризоидов.

По мере развития гаметофита на его нижней стороне формируются органы полового размножения. В них созревают половые клетки двух видов: яйцеклетки и сперматозоиды.

Условия оплодотворения в цикле развития папоротника орляка

Гаплоидный набор хромосом, который имеют половые клетки гаметофита, изменяется на двойной в процессе их слияния. Оплодотворение у папоротников имеет свои особенности. Во-первых, мужские и женские половые клетки на одном заростке созревают в разное время. Поэтому слияние гамет возможно только между разными растениями. Такой тип оплодотворения называется перекрестным.

Второй особенностью этого процесса у папоротников является обязательное наличие воды. Дело в том, что половые клетки споровых растений не могут самостоятельно двигаться. Поэтому сперматозоид может добраться до яйцеклетки только с помощью воды. Таким образом, папоротники хоть и относятся к группе первых наземных растений, но не утратили связь с прежней средой обитания.

Далее из оплодотворенной яйцеклетки развивается растение бесполого поколения, на нем созревают споры, и процесс повторяется.

Продолжительность жизни

Сколько может повторяться цикл развития папоротника? Это зависит от конкретного вида растения и места его произрастания. Так, у травянистых форм умеренных широт листья отмирают каждый сезон, а в тропиках растут несколько лет.

Но благодаря наличию подземного видоизменения побега, который называется корневищем, само растение остается жизнеспособным независимо от времени года и климатических условий.

Во многом именно эта особенность строения сохранила эти древние растения до современного этапа развития органического мира.

Корни папоротников выполняют свои функции в среднем около четырех лет, после чего заменяются новыми. А вот побег может сохранять свою жизнеспособность до 100 лет.

Итак, мы рассмотрели особенности развития одного из отделов высших споровых растений – Папоротниковидные. Для этих растений характерны следующие признаки:

  • Появление настоящих тканей (механических, проводящих, покровных) и вегетативных органов (листьев, придаточных корней, видоизмененного подземного побега).
  • Бесполое размножение осуществляется с помощью специализированных клеток – спор.
  • В цикле развития папоротника преобладает спорофит. Это бесполое поколение, имеющее листостебельное строение.
  • Гаметофит папоротника называется заростком. Он представляет собой зеленую пластинку сердцевидной формы с диаметром до 1 см. Заросток развивается отдельно от спорофита и анатомически с ним не связан.
  • В жизненном цикле наблюдается последовательное чередование поколений – полового и бесполого.

Источник: http://fb.ru/article/332229/tsikl-razvitiya-paporotnika-shema-opredelenie-tablitsa-i-opisanie

Ботаника в таблицах, схемах, тестах и терминах

цикл развития щитовника мужского

Систематическая группа, число видов

Особенности строения

Особенности жизненного цикла

Представители и их значение

Низшие растения

Отдел Зеленые водоросли, 20 тыс. видов

Одноклеточные, колониальные и многоклеточные слоевищные растения, встречающиеся в пресных и соленых водоемах, на сырой почве и коре деревьев в симбиозе с грибами (лишайники). Питаются автотрофно за счет фотосинтеза в хроматофорах, содержащих зеленый пигмент – хлорофилл. В результате фотосинтеза образуют крахмал

Размножаются бесполым путем при помощи спор и вегетативно – кусочками слоевища. Половое размножение связано с образованием и последующим слиянием гамет. Зимуют на стадии зиготы (2n) на дне водоемов. В цикле преобладает вегетативное гаплоидное поколение (n)

Одноклеточные: хламидомонада, хлорелла – составляют фитопланктон водоемов, служащий пищей водным рачкам и рыбам; многоклеточные: улотрикс, спирогира, кладофора – обогащают воду кислородом и образуют основную массу органических веществ водоема

Отдел Бурые водоросли, 1,5 тыс. видов

В основном многоклеточные обитатели дна моря (бентос) до глубины 50 м. Слоевище состоит из стеблевой, листовой частей и ризоидов (достигает у некоторых видов десятков и сотен метров). Питаются автотрофно за счет фотосинтеза в хроматофорах, содержащих кроме хлорофилла бурый пигмент – фукоксантин и оранжевые – каротиноиды. Продуктами фотосинтеза являются сахароспирты – маннит и ламинарин

В цикле развития преобладает споровое поколение – спорофит (2n). В спорангиях на спорофите в процессе мейоза образуются споры (n), из которых развивается половое поколение – гаметофит (n), образующий в антеридиях и архегониях сперматозоиды и яйцеклетки. Спорофит развивается из зиготы в результате оплодотворения

Фукус, цистозейра, саргасса, хорда образуют на дне морей обширные заросли, служащие прибежищем для обитателей дна. В промышленности из водорослей получают соли калия, йод, альгиновую кислоту; пищевое применение имеет ламинария (морская капуста)

Отдел Красные водоросли, или Багрянки, 4 тыс. видов

В основном многоклеточные обитатели дна моря (бентос) до глубины 100 м. Хроматофоры звездчатой формы содержат красный пигмент фикоэритрин и синий фикоциан. Продуктом фотосинтеза является багрянковый крахмал. Оболочки клеток некоторых видов могут минерализоваться солями магния и кальция

Размножаются бесполым и половым путем. В цикле развития отсутствуют жгутиковые стадии. Полностью преобладает споровое поколение, образующее в спорангиях споры (n)

Вместе с коралловыми полипами участвуют в формировании океанических островов; в промышленности из анфельции получают агар- агар; пищевое применение имеет порфира

Высшие споровые растения

Отдел Моховидные, или Мхи, 25 тыс. видов

Невысокие наземные травянистые растения, не имеющие проводящих тканей. Побеги несут листоподобные органы – филлоиды и корнеподобные – ризоиды. Питаются автотрофно за счет фотосинтеза.

Многие виды обладают гигроскопичностью – способностью удерживать большое количество атмосферной влаги (за счет водоносных клеток филлоидов).

Встречаются преимущественно в холодном и умеренном климате Северного полушария и в высокогорьях

В цикле преобладает половое поколение – гаметофит (n), развивающийся на протонеме. В антеридиях и архегониях на гаметофите развиваются подвижные сперматозоиды и неподвижные яйцеклетки. Для оплодотворения необходима вода. Из зиготы (2n) развивается споровое поколение – спорофит (2n), паразитирующий на гаметофите. В спорангиях на спорофите в результате мейоза развиваются споры (n)

Приводят к заболачиванию почв и образованию верховых болот (торфяной мох – сфагнум); слагают растительный покров тундры и хвойных лесов (зеленые мхи); образуют торфяники в результате отмирания побегов (сфагнум)

Отдел Плауновидные, или Плауны, 0,5 тыс. видов

Многолетние травянистые растения, встречающиеся преимущественно во влажных местах. Стебли имеют проводящие ткани. Побеги, стелющиеся с придаточными корнями и шиловидными листьями. Верхушки побегов приподнимаются и заканчиваются спороносными колосками – стробилами со спороносными листиками – спорофиллами. На спорофиллах располагаются спорангии со спорами

В цикле преобладает половое поколение – спорофит (2n), в спорангиях которого образуются споры (n). Из спор развивается половое поколение – гаметофит (n), называемый заростком. Заросток не содержит хлорофилла и существует в симбиозе с грибницей грибов несколько лет. После оплодотворения, для которого необходима вода, из зиготы развивается спорофит (2n)

Нуждается в строжайшей охране (плаун булавовидный); споры плауна в виде порошка (ликоподий) использовались в медицине в качестве присыпки и в металлургии при фасонном литье

Отдел Хвощевидные, или Хвощи, 0,03 тыс. видов

Многолетнее травянистое растение с крахмалосодержащим корневищем, зелеными мутовчато-ветвящимися побегами и чешуевидными листьями, лишенными хлорофилла. В оболочках клеток содержится большое количество кремнезема, придающего всему растению жесткость. Существуют специализированные спороносные побеги, лишенные хлорофилла, несущие спороносные колоски – стробилы

В цикле преобладает споровое поколение – спорофит (2n). Из спор на влажной почве развиваются мужские и женские гаметофиты – заростки (n). После оплодотворения (необходима вода) из зиготы развивается предросток, а из него – молодой спорофит (2n)

Сорные растения на полях (хвощ полевой); побеги используются в медицине как мочегонное средство, могут служить индикатором кислых почв, требующих известкования; ядовитые растения (хвощ топяной)

Отдел Папоротниковидные, или Папоротники, 10 тыс. видов

Многолетние травянистые растения с корневищем и придаточными корнями, спороносными листьями стеблевого происхождения (вайи). Молодые листья улиткообразно свернуты и развиваются в течение трех лет

В цикле преобладает споровое поколение – спорофит (2n). Из споры развивается на влажной почве заросток сердцевидной формы – гаметофит (n). Заросток существует как самостоятельное растение, на нем в антеридиях и архегониях развиваются подвижные сперматозоиды и неподвижные яйцеклетки. Для оплодотворения необходима вода. Из зиготы развивается спорофит (2n)

Завоевание папоротниками суши оказалось неполным. Большинство видов вымерло (Карбон, Палеозой), образовав залежи каменного угля. Используются для озеленения интерьеров (нефролепис, адиантум, асплениум); из корневищ готовят лекарственные препараты, обладающие глистогонным действием (щитовник мужской)

Высшие семенные растения

Отдел Голосеменные, 0,8 тыс. видов (главная группа – класс Шишконосные, порядок Хвойные)

Вечнозеленые (реже листопадные) деревья и кустарники (травянистых форм нет) с прямостоячими многолетними стеблями и стержневыми корневыми системами. В древесине вместо сосудов расположены трахеиды. Ситовидные трубки луба не имеют клеток-спутниц.

В древесине много смоляных ходов, заполненных смолой (живица). Ярко выражены годичные кольца прироста древесины.

Листья игольчатой формы (хвоя), многолетние, с одной главной жилкой и мощной кутикулой из воска, защищающей эпидермис от излишнего испарения

В цикле полностью преобладает спорофит (2n). Мужской гаметофит – пыльцевое зерно (микрогаметофит) и женский гаметофит – два архегония с яйцеклетками (мегагаметофит) развиваются в спорангиях на специальных спороносных побегах – мужских и женских шишках.

Вода для оплодотворения не нужна. Спермии проникают в яйцеклетки при помощи пыльцевой трубки, развивающейся при прорастании пыльцы. Пыльца переносится ветром.

В результате оплодотворения развивается семя с семенной кожурой, зародышем и эндоспермом (n), семя расположено открыто на чешуях женских шишек

Хвойные слагают древесный ярус лесов умеренной зоны (ель, сосна, лиственница, пихта); древесина широко используется как строительный материал и сырье для целлюлозно-бумажной промышленности; из смолы получают скипидар и канифоль

Отдел Покрытосеменные, или Цветковые, 250 тыс. видов

Корни, стебли, листья имеют сложные проводящие ткани, состоящие из сосудов и ситовидных трубок с клетками-спутницами. Образуют цветки – видоизмененные генеративные побеги, в которых развиваются органы спороношения – тычинки и пестики.

Перенос пыльцы (опыление) осуществляется различными способами (чаще всего с помощью насекомых). В результате процесса оплодотворения развивается семя, находящееся внутри плода.

Наряду с семенным, широко представлены различные способы вегетативного размножения с помощью корней, побегов и видоизмененных вегетативных органов

В цикле полностью преобладает спорофит (2n). Из микроспор в пыльниках тычинок развивается мужской гаметофит – пыльцевое зерно (микрогаметофит), а из мегаспоры в семязачатке развивается женский гаметофит – мегагаметофит – зародышевый мешок, имеющий покровы с пыльцевходом.

Оплодотворение двойное. Оба спермия сливаются с клетками женского гаметофита. Образующееся в результате оплодотворения семя содержит зародыш с 1 или 2 семядолями, семенную кожуру и эндосперм (3n).

Семя находится внутри плода, образующегося из завязи или других частей цветка

Преобладающая группа растений, известная с Мелового периода Мезозоя: широко распространены на всех материках, известны все жизненные формы; образуют сложные многоярусные растительные сообщества; много культурных и хозяйственно ценных дикорастущих растений, представляющих интерес для человека

Схема 4. Цикл развития сосны

Продолжение следует

Источник: http://bio.1september.ru/article.php?ID=200501206

Поделиться:
    Нет комментариев

      Добавить комментарий

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