Размножение папоротников водорослей и мхов

Обновлено: 07.07.2024

Самым многочисленным считается царство растения. Оно объединяет организмы, обладающие разнообразными формами. Встречаются они повсеместно, даже в безводных пустынях и высоко в горах. Сегодня мы познакомимся с несколькими группами растений. Рассмотрим их основные особенности жизнедеятельности, а также значение в природе и жизни людей.

План урока:

Водоросли

Огромное царство, в зависимости от строения, делится на две группы: низшие и высшие растения.

Остановимся подробнее на представителях низших растений – водорослях. Эти организмы освоили водную среду. Одни из них заселили пресные воды, других можно встретить в соленых водах. Лишь немногие водоросли переселились на сушу, но и здесь они занимают преимущественно сырые места.

Водоросли довольно многообразны, среди них выделяют одноклеточные, а также многоклеточные формы.

Много одноклеточных водорослей живет в почве, поэтому после интенсивного размножения поверхность почвы также может покрываться зеленым налетом.

В качестве примера рассмотрим строение одноклеточной зеленой водоросли хламидомонады. Хламидомонада представлена одной клеткой. Она покрыта оболочкой и содержит цитоплазму, а также ядро. Спереди клетка имеет два жгутика, посредством которых происходит ее передвижение.

Почему же эти водоросли назвали зелеными? Эти одноклеточные организмы содержат хлорофилл, от которого и зависит зеленая окраска водорослей. Поглощая из окружающей среды воду и углекислый газ, она образует из них на свету органические вещества. Вместе с тем она потребляет из внешней среды и готовое органическое вещество.

Размножается одноклеточная зеленая водоросль хламидомонада бесполым и половым способом.

Бесполый способ заключается в делении на четыре или большее число клеток. Эти маленькие клетки одеваются своими оболочками, образуют жгутики и выходят из разорвавшейся материнской оболочки.

Иногда размножение хламидомонады происходит более сложно – половым путем. В этом случае происходит слияние двух клеток, образование споры и последующее деление содержимого споры. В результате образуется зигота, которая при благоприятных условиях прорастает и образуется взрослая особь.

Помимо одноклеточных водорослей, есть и многоклеточные.

В прудах, озерах и реках вблизи берега можно встретить большое количество зеленой тины.

Строение многоклеточных зеленых водорослей разберем на примере спирогиры. Рассматривая нить спирогиры под микроскопом, можно увидеть, что она представляет собой длинный ряд одинаковых клеток.

Всякая клетка такой многоклеточной водоросли имеет оболочку, цитоплазму, а также ядро. В клетке имеются также ярко-зеленые, спирально извитые ленты, содержащие хлорофилл. Благодаря хлорофиллу спирогира из углекислого газа и воды образует органическое вещество – крахмал.

Размножение многоклеточных водорослей происходит двумя способами: бесполым и половым. Бесполое размножение происходит путем разрыва нити на несколько кусков. Более сложное половое размножение, которое происходит при слиянии содержимого двух клеток нити. В результате образуется спора, которая прорастает и дает начало новому организму.

Однако существуют водоросли иной окраски, например красные и бурые. Кроме хлорофилла, у бурых водорослей в клетках содержится бурое вещество, а у красных соответственно красное. Эти вещества и придают им соответствующую окраску. Строение этих многоклеточных водорослей в значительной степени схоже с зелеными.

По внешнему строению бурые водоросли бывают в виде нитей, шаров, кустов. Ко дну эти водоросли прикрепляются ризоидами или разросшимся слоевищем.

В качестве примера рассмотрим бурую водоросль, сахарную ламинарию, которая обитает в наших северных морях. Длина ее достигает 5-6 м. У ламинарии нет ни корня, ни стебля, ни листьев, но некоторое расчленение тела все же есть. Она имеет корневидные нити – ризоиды, которыми прочно прикрепляется к донным камням. У нее имеются также стеблевидная и листовидная части тела. Интересно, что листовидная часть тела ежегодно сменяется.

Красные водоросли также обитают в морях, лишь некоторые виды можно встретить в пресных водах. Размеры их довольно разнообразны – они могут быть очень мелкие, а могут достигать 1м. Строение красных водорослей такое же, как и бурых. С представителями красных водорослей познакомимся на рисунке.

Рассмотрим значение водорослей в природе. Все эти организмы содержат хлорофилл и образуют органическое вещество. Поэтому ими питаются те животные, которые обитают в воде. Так же как и наземные растения, водоросли производят кислород, важный для существования всех других организмов.

Водоросли имеют большое практическое значение в жизни человека. Из золы красных и бурых водорослей добывают йод, использующийся в медицине. Из красных водорослей получают особое студенистое вещество агар-агар, применяемое в кондитерском производстве при изготовлении мармелада и других продуктов.

Представителями высших растений считаются мохообразные – наиболее просто устроенные. Для них не характерно расчленение тела на стебель и листья, отсутствуют корни. Прикрепляются к субстрату и всасывают воду с помощью ризоидов.

Мохообразные подразделяются на две группы: печеночные и листостебельные мхи.

Для печеночных мхов характерно горизонтальное расположение тела по отношению к субстрату, тело редко ветвится. Одним из видов печеночных мхов считается маршанция. Растет она по болотам, на выжженных местах. От нижней стороны ее тела отходят ризоиды.

Еще одним представителем печеночных мхов считается риччия. Очень часто ее можно встретить в аквариуме. Внешний вид представляет собой разветвленный кустик. Она может свободно плавать в воде, не прикрепляясь к грунту. Однако при высыхании водоема риччия способна образовывать ризоиды. С помощью них она прикрепляется к поверхности почвы и поглощает воду и питательные вещества.

Листостебельные мхи имеют стебель и листья, за что и получили такое название. Познакомимся с листостебельными мхами на примере некоторых представителей.

Распространен в наших лесах и болотах мох, получивший название кукушкин лен. Растет он очень густо, иногда расстилается сплошным ковром.

Рассмотрим одно растение листостебельного мха. Невысокий стебель усажен темно-зелеными листочками. Корней у кукушкина льна нет. Вместо них на подземной части стебля отрастают корневидные нити – ризоиды.

Мох питается так же, как и другие растения. Из почвы он получает воду и питательные вещества. Из воздуха поглощает углекислый газ и производит органическое вещество.

Познакомимся с развитием листостебельного мха.

У кукушкина льна можно выделить растения двух родов – мужские и женские. Мужские растения отличаются красновато-буроватыми верхушками, на которых расположены органы размножения в виде мешочков. В них развиваются мужские клетки – сперматозоиды.

У женских растений органы размножения образуются также на верхушке стебля, но имеют форму бутылочек. В них развиваются женские половые клетки – яйцеклетки.

Во время дождя сперматозоиды с каплями воды попадают на верхушку женских растений. Передвигаясь с помощью жгутиков в воде, живчики проникают к яйцеклетке, и один из них сливается с ней. Происходит оплодотворение. Несмотря на то, что кукушкин лен считается наземным растением, его оплодотворение осуществляется только при наличии воды.

Рассмотрим цикл развития листостебельного мха на рисунке.

На женском растении из оплодотворенной яйцеклетки формируется расположенная на длинной ножке коробочка со спорами. Она закрыта крышечкой и снаружи прикрыта беловатым колпачком.

Когда споры созреют, колпачок с коробочки опадает, крышечка отваливается. Ветер раскачивает коробочку, и из нее высыпаются зеленоватые споры.

Попадая на влажную землю, споры прорастают. Из каждой споры образуется тонкая зеленая нить, похожая на нитевидную водоросль. Это – предросток мха. Из почек на предростке развиваются листостебельные растения мха.

Мхи очень неприхотливые растения. Они выдерживают большие морозы и сильное нагревание, хотя в это время они останавливаются в росте, но остаются живыми. Когда приходит тепло и появляется достаток влаги, они быстро оживают. Часто они сплошным ковром покрывают почву, вытесняя другие растения. В результате мох губит целые леса, формируя на их месте болота.

Именно на болотах можно встретить еще одного представителя листостебельных мхов – сфагнум.

У сфагнума лишь некоторые клетки листьев и стебля живые, то есть содержат хлорофилл. Остальные же клетки мёртвые, то есть пустые и с отверстиями. В сухой период эти клетки наполнены воздухом, а во время дождя они впитывают громадные количества воды – в 20-30 раз больше своего веса. Поэтому, поселившись где-либо в лесу или на лугу, он задерживает дождевую воду и делает это место сырым и заболоченным.

Ризоидов сфагнум не имеет. На верхушке стебля и на ветках у него образуются темно-красные коробочки, в которых созревают споры. Ими мох и размножается. Развитие сфагнума схоже с кукушкиным льном.

Значение мхов в природе также велико, как и других растений. Они способствуют закреплению верхнего слоя почвы, препятствуя ее эрозии. К примеру, значение печеночных мхов, заключается в том, что они могут поселяться там, где не растут другие растения. Мхи служат домом и пищей для почвенных беспозвоночных и грибов, без которых невозможен круговорот веществ. В сухих местообитаниях они в своем теле задерживают влагу, что способствует равномерному увлажнению почвы.

Немаловажным считается значение мхов и в жизни человека.Очень много в России болот, на которых образуется торф, широко используемый в хозяйстве.

Как же образуется торф?Значение мхов при формировании торфа велико, именно они разрастаются по берегам, а затем и по поверхности водоема, покрывая его сплошным ковром. Стебли мхов растут верхушкой, в нижней части они отмирают. Отмершие части мхов падают на дно и в течение сотен и тысяч лет заполняют весь водоем. В воде при отсутствии воздуха остатки мхов и других болотных растений не сгнивают, а превращаются в торф.

Торф используется для подстилки скоту и как удобрение на полях, в оранжерейном хозяйстве для выращивания растений применяются торфяные стаканчики. Из него получают древесный спирт, пластмассы.

Плауны

Более высокого развития, в сравнении со мхами, достигли папоротники, хвощи и плауны.

Такие растения как плаун можно увидеть в хвойном лесу. Строение плаунов чем-то напоминает мохообразных. Для них характерны длинные ползучие стебли, густо покрытые мелкими светло-зелеными листочками. Отличительным признаком плаунов является наличие корневища с придаточными корнями. Некоторые вертикальные веточки на своих верхушках несут колоски, в которых созревают светло-желтые споры.

Размножение плаунов происходит наподобие мхов, то есть спорами. Они разбрасываются ветром, из них формируются молодые растения. В настоящее время ученые установили, что заросток плауна растет около 200 лет. Поэтому они считаются редкими растениями и подлежат строжайшей охране.

Наиболее часто встречающимся представителем этих растений считается плаун булавовидный.

Раньше споры плауна широко использовались в медицине, для пересыпания таблеток, так как вакуумных упаковок не было. Со временем значение плаунов не уменьшилось. Теперь его споры используют при изготовлении детских присыпок, различных мазей. Его стебли используют при различных заболеваниях выделительной системы, органов дыхания.

Основной характеристикой плаунов является то, что он зеленый круглый год. Поэтому его широко используют для озеленения, а также для изготовления многочисленных гирлянд.

Хвощи

Хвощи и плауны – схожие растения. Хвощи также встречаются в сырых лесах, на болотах, на влажных полях и лугах.

Внешнее строение хвоща имеет некоторые отличия от плауна. Познакомимся с этими растениями на примере хвоща полевого, который встречается повсеместно на территории России.

В почве у хвоща имеется ветвистое корневище, от которого отходят придаточные корни. При характеристике хвоща следует отметить наличие двух типов побегов: весеннего и летнего.

Ранней весной из почек на корневище развиваются бледно-желтые побеги.

В них нет хлорофилла, и питаются они готовыми органическими веществами, отложенными в корневище. Это весенние побеги, на верхушках которых находятся колоски со спорами. После рассеивания спор весенние побеги отмирают.

Весенние побеги хвоща

На смену им от того же корневища отрастают зеленые летние побеги. В них имеется хлорофилл, и образуются органические вещества, которые откладываются про запас в корневище. Осенью летние побеги отмирают. Зимует у хвоща только корневище.

Летний побег хвоща

Очень интересным свойством летних побегов хвощей является наличие кремнезема в клетках. Это вещество придает им жесткость и является средством защиты от поедания животными. Для некоторых видов организмов он является ядовитым, например, для лошадей.

Значение хвощей в жизни человека велико. Его побеги используют как лекарственное сырье, а также при изготовлении средств по уходу за волосами. А вот для огородников хвощ – злейший враг. Он считается трудноискоренимым сорняком. Однако поселяется он только на кислых почвах, бедных питательными веществами. Для изгнания хвоща с огорода требуется проводить известкование почвы, то есть вносить известь.

Папоротники

Папоротникообразные довольно крупные растения. Наиболее распространен мужской папоротник. По внешнему виду папоротник отличается от хвощей и плаунов. Однако у него также есть корневище, от которого отходит короткий стебель и крупные зеленые листья.

Осенью они желтеют и отмирают, а весной от перезимовавшего корневища отрастают новые листья. Книзу от корневища отходят многочисленные придаточные корни. Ими папоротник добывает воду из почвы.

По своему внешнему виду папоротник похож на цветковое растение. Есть даже легенда, что можно увидеть цветущий папоротник в одну летнюю ночь и его цветок обладает волшебным свойством открывать клады. В действительности же папоротник никогда не цветет и не образует ни плодов, ни семян.

Размножение папоротников происходит спорами. Познакомимся с развитием этих растений на схеме.

Созревают споры во второй половине лета на нижней поверхности листьев, в маленьких коробочках. Снизу они прикрыты коричневыми покрывальцами. Созревшие темно-коричневые споры выпадают из раскрывшихся коробочек и разносятся ветром.

На влажной почве спора прорастает и образует маленькую зеленую пластинку сердцевидной формы. Она раза в два меньше монеты. Это заросток папоротника. Одной стороной он прилегает к почве и укрепляется в ней ризоидами.

На нижней, прилегающей к почве поверхности заростка находятся органы размножения. В мужских органах формируются сперматозоиды, а в женских – яйцеклетки. После дождя, когда под заростком задерживается вода, сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам и сливаются с ними. Происходит оплодотворение. Следует отметить, что оно также происходит в воде, что сближает папоротники со мхами, хвощами и плаунами. Из зиготы формируется заросток, на котором появляется молодое растение.

Папоротники имеют огромное значение. К примеру, из молодых побегов готовят различные блюда. Из них изготавливают лекарства, которые используются в борьбе с червями, паразитами человека.

Древние папоротники, хвощи и плауны дали материал, из которого образовался каменный уголь. В далеком прошлом они представляли собой гигантов, достигавших высоты 30-40м и толщины 2м.

Отмиравшие деревья падали и погружались в воду. Они скапливались под водой в огромных количествах. Их засыпало илом, глиной, песком, которые приносились реками. В течение многих миллионов лет эти остатки древних растений превращались в каменный уголь, который в настоящее время широко используется людьми.

В ходе урока учащиеся знакомятся с особенностями размножения споровых растений - водорослей, мхов, плаунов, хвощей и папоротников. Видеоурок подробно описывает этапы размножения всех групп споровых растений. Каждый этап сопровождается иллюстрациями, что облегчает лучшее восприятие материала.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Размножение споровых растений"

Споровые растения – это растения, которые размножаются и распространяются спорами. Все споровые растения делятся на высшие и низшие. К низшим споровым растениям относятся водоросли, а к высшим – мхи, плауны, хвощи и папоротники.

Размножение водорослей

Воспроизведение себе подобных у водорослей совершается с помощью вегетативного, бесполого и полового размножений. Вегетативное размножение у многоклеточных водорослей происходит несколькими способами, в том числе при механическом разрушении слоевища на части (волнами, течением, в результате погрызов животными) или вследствие процессов, которые приводят к распаду нитей на многоклеточные или одноклеточные части.

Бесполое размножение водорослей происходит с помощью спор или зооспор (спор со жгутиками). Для некоторых водорослей, например хлореллы, характерно только бесполое размножение. При этом внутри клетки образуются неподвижные споры, по строению очень похожие на материнскую клетку. После разрыва оболочки споры выходят во внешнюю среду и растут. Обычно же водоросли размножаются как бесполым, так и половым путём.

Способы полового размножения у водорослей очень разнообразны. Рассмотрим размножение одноклеточных водорослей на примере известной вам хламидомонады. При благоприятных условиях хламидомонада размножается бесполым способом. Перед делением она перестаёт двигаться и теряет жгутики. В материнской клетке в результате деления образуются 2, 4 или 8 зооспор. Они выходят из материнской клетки и вырастают до размеров взрослой хламидомонады.

При наступлении неблагоприятных условий (похолодание, пересыхание водоёма) хламидомонада начинает размножаться половым путём. В этом случае внутри хламидомонады возникают половые клетки — гаметы, каждая с двумя жгутиками. Гаметы разных хламидомонад выходят в воду, сближаются и соединяются попарно, образуя зиготу, которая покрывается толстой оболочкой. После периода покоя на дне водоёма зигота делится и даёт 4 новые особи.

Размножение многоклеточных водорослей рассмотрим на примере улотрикса. Как и другие водоросли, улотрикс размножается бесполым и половым путями. В благоприятных условиях в тёплое время года улотрикс размножается бесполым путём. Каждая клетка, кроме той, с помощью которой нить прикрепляется, может разделиться на 2 или 4 зооспоры. Они выходят в воду, плавают, прикрепляются к какому-либо подводному предмету и делятся. Так образуются новые талломы водоросли.

Когда наступает неблагоприятный период, улотрикс переходит к половому размножению. При этом в клетках многоклеточного слоевища возникают гаметы. Поэтому многоклеточный таллом является гаметофитом (половым поколением) — водорослью, производящей гаметы. В воде гаметы сближаются и сливаются, образуя зиготу. Обычно сливаются гаметы, возникшие в клетках нитей разных водорослей. Зигота покрывается толстой оболочкой, формирует ножку и превращается в одноклеточный таллом — спорофит (бесполое поколение). Спорофитом эта водоросль называется потому, что образует подвижные или неподвижные споры. Эти споры развиваются в новые многоклеточные талломы улотрикса.

Таким образом, для пресноводного улотрикса характерно чередование поколений — многоклеточного гаметофита и одноклеточного спорофита. При смене условий окружающей среды способы размножения улотрикса сменяют друг друга.

Размножение мхов

У мхов чётко выражено чередование бесполого и полового поколений. Характерной особенностью всех мхов является преобладание в жизненном цикле полового поколения над бесполым. Размножение мхов рассмотрим на примере кукушкина льна. Само растение мха, которое мы видим — это гаметофит (половое поколение).

Кукушкин лён — двудомное растение. Органы полового размножения у него развиваются на верхушках мужских и женских растений. На верхушке мужского растения образуются органы полового размножения, в которых развивается большое количество сперматозоидов, которые имеют по два жгутика. На верхушке женского растения закладываются женские половые органы, в которых располагается неподвижная яйцеклетка.

Во время дождя или при обильной росе сперматозоиды передвигаются в воде, которая покрывает мхи, и попадают к яйцеклетке. В результате слияния сперматозоида с яйцеклеткой образуется зигота. Из зиготы, благодаря её делению, через некоторое время на гаметофите начинает развиваться коробочка на ножке. Это спорофит — бесполое поколение мха. Он развивается за счёт гаметофита — материнского растения, от которого получает воду и питательные вещества. В коробочке созревают споры. При созревании спор коробочка вскрывается и споры рассеиваются. Они разносятся ветром, попадают на влажную почву и прорастают. При прорастании спор вначале образуются тонкие ветвящиеся нити зелёного цвета — предростки. На них через некоторое время возникают почки. Из почек вырастают новые растения гаметофита кукушкина льна. Так завершается жизненный цикл этого растения.

Размножение плаунов

Особенности размножения плаунов рассмотрим на примере плауна булавовидного. В жизненном цикле плаунов, в отличие от мхов, спорофит (бесполое поколение) преобладает над гаметофитом. Спорофит — это зелёное растение плауна, которое мы можем увидеть в лесу.

На нём образуются спороносные колоски. Они состоят из вытянутой оси, на которой расположены особые спороносные листочки. На их верхней стороне развиваются спорангии. Внутри спорангиев образуется большое количество одинаковых спор. При созревании споры высыпаются из спорангия и попадают в почву. В почве споры прорастают. Из них формируются гаметофиты — половое поколение плаунов. Гаметофит у плаунов называется заростком. Он бесцветный, лишён хлорофилла. Для нормального развития заростка необходимо, чтобы в него проникли гифы гриба и сформировался симбиоз. Только после этого гаметофит будет нормально развиваться дальше.

Заростки существуют независимо от спорофита. Развиваются они медленно. Через 6—15 лет после прорастания споры на заростке формируются мужские и женские органы полового размножения, в которых образуется большое количество сперматозоидов и яйцеклетка. Для того чтобы сперматозоиды смогли доплыть до яйцеклетки и оплодотворить её, необходимо наличие воды. После оплодотворения развивается зигота. Из зиготы образуется новое растение спорофита. Вначале оно использует те питательные вещества, которые были накоплены в заростке. Но после того как у молодого растения сформируются зелёные листья и корни, оно переходит к самостоятельному существованию. Так завершается жизненный цикл плауна булавовидного.

Размножение хвощей

Размножение хвощей сходно с размножением плаунов. Растения хвоща, которые мы можем видеть в поле, в лесу или у водоёма, — это спорофиты. Они образуют в спороносных колосках большое количество спор, из которых вырастают зелёные надземные заростки гаметофитов. На заростках формируются такие же, как у плаунов, органы полового размножения. Оплодотворение, как и у всех споровых растений, происходит только при наличии воды и заканчивается образованием зиготы. Из образовавшейся зиготы сразу же начинает формироваться молодое растение бесполого поколения — спорофит. Так завершается жизненный цикл хвощей.

Размножение папоротников

Размножение папоротников рассмотрим на примере щитовника мужского. У папоротников, так же как и у плаунов и хвощей, в жизненном цикле преобладает спорофит — листостебельное растение. На нижней стороне листьев папоротника образуются маленькие бурые бугорки. В бугорках находятся пучки мелких мешочков — спорангиев, в которых созревают споры. Споры в сухую погоду высыпаются и разносятся ветром. Попав на влажную почву, спора прорастает и образует гаметофит — половое поколение щитовника. Гаметофит у папоротников, также как у плаунов и хвощей, называется заросток. Заросток щитовника существует независимо от спорофита. Он представляет собой небольшую зелёную пластинку сердцевидной формы. Заросток прикрепляется к почве с помощью ризоидов. На нижней стороне заростка развиваются мужские и женские гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки). Под заростком задерживаются капельки росы или дождевой воды, в которых сперматозоиды могут подплыть к яйцеклеткам. Происходит оплодотворение. Из зиготы развивается зародыш — молодое растение спорофита. Так завершается жизненный цикл щитовника мужского.

Слоевище — это тело низших споровых растений, не расчленённое на отдельные органы, характерные для большинства растений: корень, стебель, листья и т.д. Например слоевище бывает у лишайников и водорослей.

5. Что такое вайя папоротника?

Вайя папоротника — это листоподобный побег некоторых видов папоротников.

Вопросы в конце параграфа

1. Как происходит размножение у одноклеточных водорослей?

При благоприятных условиях одноклеточные водоросли размножаются бесполым способом. Перед началом размножения клетка водоросли теряет свои жгутики и начинает делиться — внутри клетки путём деления образуются 2, 4 или 8 новых подвижных клеток, называемых зооспорами. После этого оболочка клетки водоросли раскрывается и зооспоры выходят наружу. Вне материнского организма зооспоры начинают расти и вырастают до размеров взрослой водоросли.

При наступлений неблагоприятных условий некоторые одноклеточные водоросли начинают размножаться половым путём. В этом случае внутри взрослой одноклеточной водоросли образуются гаметы — специальные половые клетки. Затем клетка водоросли открывается и гаметы выходят наружу. В воде гаметы различных организмов попарно соединяются и образуют зародыш нового организма — зиготу. Покрытая толстой оболочкой зигота находится в состоянии покоя до наступления благоприятных условий для развития водоросли. После наступления таких условий внутри зиготы путём деления образуются четыре клетки, которые выйдя в окружающую среды вырастают до взрослых особей.

2. Какими способами размножается улотрикс?

В благоприятных условиях водоросль улотрикс размножается бесполым путём. Каждая клетка этой водоросли (кроме самой нижней, которой растение прикрепляется к чему-либо) начинает делиться на 2 или 4 зооспоры со жгутиками. Затем клетка открывается и зооспоры выплывают в воду. Найдя подходящую поверхность зооспоры прикрепляются к ней своими усиками и начинают делится, образуя новую нить водоросли улотрикс.

Если условия произрастания для водоросли становятся неблагоприятными, то процесс размножения происходит половым путём. В клетках водоросли образуются половые клетки — гаметы. Все они подвижны и снабжены усиками. Затем клетка водоросли открывается и гаметы попадают в воду. В воде гаметы объединяются в пары, обычно соединяются гаметы двух различных нитей улотрикса. В процессе объединения образуется зигота с толстой оболочкой. В таком виде зигота находится в состоянии покоя до наступления благоприятных условий, а потом делится на 4 клетки — споры, каждая из которых, прикрепившись к чему-либо, может дать начало новой нити улотрикса.

Кроме того, многоклеточные водоросли способны размножаться вегетативно — кусочками слоевища.

3. Как размножаются мхи?

У мхов чередуется процессы полового и бесполого размножения.

Бесполое размножение протекает при помощи спор. Когда спора попадает в благоприятные для неё условия, то из неё прорастает тонкая зелёная нить, которая называется предросток. Затем этот предросток развивается, начинает ветвиться и на нём появляются почки. Из этих почек развивается взрослое растения — мужской или женский экземпляр мха.

Затем начинается период полового размножения мхов. Во взрослых растениях образуются половые клетки — гаметы. В мужских особях развиваются мужские гаметы, которые называются сперматозоиды, а в женских особях развиваются женские гаметы, которые называются яйцеклетки. Когда на мох попадает вода, например во время дождя, сперматозоиды плывут к яйцеклеткам и сливаются с ними. В процессе этого слияния на женском растении мха образуется зигота, которая потом развивается в коробочку со спорами. Когда споры вызревают, они высыпаются из коробочки и снова начинается процесс бесполого размножения мхов.

Также мхи прекрасно размножаются вегетативным способом. Из множества экземпляров мужских и женских особей мха формируются подушковидные дернины, которые сплошным ковром покрывают влажную почву. Если аккуратно вырезать кусочек дернины и пересадить его на другой участок почвы, то мох начнёт развиваться и покрывать все большую территорию.

4. Что такое заросток?

Заросток — это маленькая зелёная пластина развивающаяся из споры папоротника. Это самостоятельный организм, который при помощи ризоидов прикрепляется к почве. На нижней стороне пластины заростка развиваются мужские и женские гаметы папоротника.

5. Как происходит половое и бесполое размножение у папоротников?

Половое и бесполое размножение у папоротников — это чередующиеся процессы.

Бесполое размножение папоротника происходит при помощи спор. Они образуются на нижней стороне листа растения внутри бурых бугорков — спорангиев. Созревшие споры выпадают из спорангиев и ветром разносятся по окружающей территории.

Если спора попадает в благоприятные условия, то начинается следующий этап — половое размножение. Из споры прорастает зелёная пластинка диаметром несколько миллиметров — заросток, который прикрепляется к почве ризоидами. Затем на нижней стороне заростка начинают формироваться мужские и женские половые клетки — сперматозоиды и яйцеклетки. При помощи капелек воды (например, во время дождя или выпадения росы) сперматозоиды подплывают к яйцеклетке и при их соединении образуется зигота. Зигота развивается в зародыш папоротника, а потом из него формируется полноценное растение с корнями, стеблем и листьями.

Подумайте

Какую биологическую роль у папоротников играет половое поколение; бесполое поколение?

При половом поколении растения из заростка папоротника развивается новое полноценное растение. То есть его биологическая роль — развитие взрослых растений.

При бесполом размножении споры папоротника ветром и водой разносятся на обширную территорию и ожидают благоприятных для развития условий. То есть биологическая роль бесполого размножения папоротника — распространение вида и сохранение генетического материала для развития новых растений.

Задания для любознательных

Посейте споры папоротника и проведите наблюдения за их прорастанием, используя следующую инструкцию.

1. Срежьте вайю со спорангиями коричневого цвета, заверните её в бумагу и высушите.

2. Возьмите лист белой бумаги. Потрясите над ней вайю, чтобы споры высыпались на бумагу.

3. Заполните чистые плошки подготовленным субстратом (прокалённая дерновая земля, куски торфа или пемзы).

4. Посейте споры на субстрат.

5. Накройте плошки стеклом и поставьте в тёплое место при температуре не ниже 25 °С. Следите, чтобы субстрат был всё время влажным.

6. Ведите наблюдения и записывайте в дневник даты посева, прорастания спор, образования из споры зелёной нити — предростка, образование сердцевидного заростка, появление первых листьев папоротника. Сделайте фотографии.

7. При появлении 3—4 листьев пересадите растение в смесь листовой и торфяной земли с песком.

8. Подготовьте отчёт о своих наблюдениях.

При попадании в благоприятные условия споры папоротника сразу начинают прорастать. Процесс этот идет постепенно. Например, спорам папоротника щитовника, участвующим в эксперименте, для прорастания потребовалось 4 недели.

Проросшие заростки выглядят как миниатюрные зелёные сердечки, приподнятые над почвой тонкими белыми волосками-ризоидами. Заростки настолько мелкие, что лучше всего их рассматривать в лупу.

Через 3,5 месяца после начала эксперимента на заростках папоротника начали появляться корни и листья. К концу четвертого месяца эксперимента началась пересадка растений с 3-4 листиками в смесь листовой и торфяной земли с песком.

Примерно через год после начала эксперимента растение развилось до взрослого папоротника щитовника, готового в выбрасыванию спор.

Словарик

Зооспора — это подвижные клетки образованные в материнской клетке водорослей.

Предросток — это проросшая спора мха, по виду напоминающая тонкую зелёную нить. Развиваясь предросток начинает ветвиться.

Спорангии — это бурые бугорки на нижней части листов папоротника, в которых созревают споры растения.

Заросток — это маленькая зелёная пластина, развивающаяся из споры папоротника в благоприятных условиях. На нижней стороне заростка развиваются мужские и женские гаметы растения, из которых после оплодотворения развивается зародыш будущего папоротника.

Отличия мхов от водорослей:
Имеются органы (стебель, листья) и ткани (механические, проводящие, покровные).

Отличия мхов от остальных высших растений:
1) Вместо корней – ризоиды.
2) Плохо развиты ткани, особенно механические и проводящие, из-за этого все мхи являются небольшими травами.
3) В жизненном цикле преобладает гаметофит, а спорофит небольшой (коробочка на ножке). У остальных высших растений – наоборот, преобладает спорофит, а гаметофит с ходом эволюции редуцируется. Мхи, таким образом, являются тупиковой ветьвью эволюции растений.

Из споры мха развивается зеленая нить (предросток, протонема), напоминающая зеленую водоросль. Из почек на предростке вырастает гаметофит – растение со стеблем и листьями. На верхушке гаметофита образуются гаметы, оплодотворение происходит в водной среде. Из зиготы вырастает спорофит (коробочка на ножке), он получает питание от гаметофита. В спорофите образуются споры.

Представители мхов: кукушкин лён, сфагнум.

Сфагнум (белый, торфяной мох). Ризоидов нет, вода впитывается мертвыми водозапасающими клетками белого цвета. Эффективно накапливает воду, вызывает заболачивание леса. Содержит антисептик (карболовую кислоту), поэтому не гниет, превращается в торф

Спорофит папоротников состоит из стебля, листьев и корней. Стебель обычно представляет собой короткое корневище, от которого отходят придаточные корни. Листья папоротников (вайи) произошли путем уплощения ветвей, растут верхушкой, совмещают функции фотосинтеза и спороношения. На нижней их стороне образуются скопления спорангиев (сорусы); внутри каждого спорангия происходит мейоз и образуются гаплоидные споры.

Во влажных условиях споры прорастают в заросток (гаплоидный гаметофит). Это зеленая пластинка, способная к фотосинтезу, прикрепленная к почве одноклеточными ризоидами. Она не имеет кутикулы, поэтому может жить только во влажной среде. На нижней стороне заростка образуются сперматозоиды и яйцеклетки. Из зиготы вырастает спорофит, который сначала развивается за счет заростка, но вскоре переходит на самостоятельное питание, а заросток отмирает.

Папоротниковидные известны с карбона, но, в отличие от появившихся примерно тогда же хвощей и плаунов, папоротники и в настоящее время насчитывают 12 тысяч видов, широко распространены и представлены многими жизненными формами:

по всему миру растут многолетние травянистые папоротники (щитовник, кочедыжник, орляк)
в тропиках встречаются плавающие формы, лианы, эпифиты и древовидные папоротники, достигающие до 25 м в высоту.

Гигантские древовидные хвощи и плауны образовали каменноугольные леса. Современные хвощи и плауны – многолетние травянистые растения с хорошо развитым корневищем. Органом спороношения хвощей и плаунов является спороносный колосок, в котором путем мейоза образуются гаплоидные споры. Спора прорастает в заросток – гаметофит, не нем образуются гаметы, при их слиянии образуется зигота, из которой вырастает спорофит.

Хвощ полевой имеет мощное корневище и членистый стебель. Фотосинтез осуществляется главным и боковыми побегами, листья маленькие, буроватые, не фотосинтезируют. У хвоща полевого образуются надземные побеги двух видов: весенние – бурые, спороносные, отмирают после спороношения, и летние – зеленые, вегетативные, отмирают к осени. Заросток хвощей – зеленая многократно ветвящаяся пластинка.

Плаун булавовидный растет в хвойных лесах. Стебель дихотомически ветвится, от него в почву отходят придаточные корни, а наверх – ветви. Стебель и ветви покрыты мелкими чешуевидными зелеными листьями. Заростки плаунов созревают за 10-15 лет, питаются гетеротрофно – либо за счет питательных веществ, запасенных в споре, либо за счет сожительства с почвенными грибами.

Читайте также: