Спорангии у покрытосеменных располагаются в
Обновлено: 05.10.2024
Спорангиями называют органы бесполого размножения высших споровых растений. Статья сообщает о строении споровместилища, особенностях распространения мхов, плесеней, голосеменных растений и папоротников.
Орган спорангий – что это такое?
В спорангиях развиваются споры, которые представляют собой специфические клетки. Они, подобно семенам цветковых растений, попадают в почву, прорастают. В заростках или гаметофитах образуются мужские и женские половые клетки. Слияние гамет, формирование зиготы происходит в воде.
У хвощей и плаунов органы бесполого размножения напоминают колоски, у мхов — коробочки. Споровместилища плесеней — это темноватые утолщения на ниточках гиф, у голосеменных — мужские и женские шишки. Папоротники защищают своих деток лучше всех: спорангии выглядят как коричневатые бугорки на нижней поверхности листьев.
Споровые мешки необходимы для формирования спорофитов, защиты спор от повреждений механического характера и неблагоприятных факторов среды.
Отличительные черты спорангия моховидных, плесени, голосеменных
У моховидных растений спорофит развивается на гаметофите. Листостебельные стелющиеся формируют сплошной коврик. Вместилище представляет собой коробочку, которая соединяется ножкой с верхушкой зеленого растения. Спора прорастает, образуется протонема (тонкая ниточка), затем формируются почки, из них вырастают новые гаметофиты.
Цикл развития мха сфагнума.
Рассмотрим особенности бесполого размножения плесневого гриба мукора. Мицелий представляет собой гигантскую многоядерную клетку, которая состоит из нитевидных выростов — гиф. На верхушках самых толстых располагаются спорангии. В благоприятных условиях, например, когда плесень произрастает на поверхности хлеба, она размножается бесполым путем: экзоспоры осыпаются и прорастают.
Когда питательные вещества заканчиваются, споровместилища разных мицелиев соприкасаются, образуют зиготу. Она созревает, лопается, прорастает, верхушки гиф образуют спорангии, после объединения которых возникает новое тело.
Спорофит у голосеменных представляет собой отдельное растение, гаметофиты недоразвиты. Хвойные относят к разноспоровым. Мегаспора дает яйцеклетку, из микроспоры образуются спермии. Оплодотворение происходит в безводной среде: мужские клетки переносятся ветром на женские споровместилища, которые называют шишками.
Какие спорангии у папоротника?
Настоящие папоротники получили названия тонкоспоровых, потому что толщина вместилища составляет всего одну клетку. Рассмотрим особенности жизненного цикла папоротника Орляка.
Жизненный цикл папоротника наглядно показывает роль спорангия.
На изображении под цифрой 1 обозначен спорофит, или взрослое растение. На обратной стороне листа расположены сорусы, которые состоят из нескольких споровместилищ (2). Спорангий обозначен цифрой 4. Осенью мешочки лопаются, из них выпадают споры, чтобы продолжить развитие весной, когда в почве будет много влаги. Из прорастающей эндоспоры (5) формируется гаметофит или заросток (6). После слияния яйцеклетки и спермия (7) образуется побег или корневище (8), на котором появляются взрослые растения — гаметофиты (1).
СПОРА́НГИЙ (от споры и греч. ἀγγεῖον – сосуд, вместилище), орган грибов, водорослей и растений, в котором образуются споры. С. ряда низших грибов сидят на особых спорангиеносцах, поднимающих их от субстрата. Такое расположение С. облегчает распространение спор токами воздуха после разрыва спорангиев. Некоторые одноклеточные зелёные водоросли целиком превращаются в С. У многоклеточных водорослей (напр., у улотрикса, ульвы) С. могут стать клетки, не отличающиеся от др. клеток; у эктокарпуса и ламинарии С. представлены клетками, морфологически отличающимися от других и занимающими на талломе определённое положение. Назв. С. отражают особенности строения развивающихся в них спор (зооспорангий), их число (моно-, тетраспорангий), внешний вид (цистокарпий), способ образования спор (митоспорангий, мейоспорангий). Растения образуют только мейоспорангии. У моховидных С. представлен спорофитом в виде коробочки на ножке, с помощью которой прикрепляется к гаметофиту. С. папоротниковидных и плауновидных формируются на листовидных органах (спорофиллах) или в их пазухах и могут быть одиночными или развиваться группами (сорусы), свободными или сросшимися (синангии). У равноспоровых папоротниковидных С. одного типа и споры их прорастают в обоеполые заростки. У разноспоровых С. двух типов (микро- и мегаспорангии) продуцирующие микро- и мегаспоры, из которых развиваются мужские и женские заростки. Все семенные растения – разноспоровые. Мегаспорангию у них гомологичен нуцеллус семязачатка. Микроспорангию у покрытосеменных гомологично гнездо пыльника.
На этом уроке мы сравним побеги покрытосеменных и голосеменных деревьев и ещё раз поговорим о шишках хвойных растений.
Чем покрытосеменные растения отличаются от голосеменных?
Голосеменные растения не цветут и у них не бывает плодов. Вместо плодов у них видоизмененные побеги — шишки. Пыльца (мужские гаметофиты) переносится с мужских шишек на женские при помощи ветра. В женских шишках образуются семена, которые лежат на чешуйках открыто.
У покрытосеменных есть генеративный орган — цветок. Они опыляются не только ветром, как голосеменные, но и насекомыми, которые переносят пыльцу с цветка на цветок. После оплодотворения из цветка развивается плод. Семена созревают внутри плода.
Пчела, опыляющая цветы
На нашей планете более 350 тыс. видов растений, почти 3/4 их — покрытосеменные. Как думаете, почему покрытосеменные по разнообразию видов и численности заняли господствующее положение в растительном мире?
Голосеменные опыляются ветром, а цветковые растения — ветром и насекомыми. Образование и развитие семян у голосеменных занимает больше времени, чем у покрытосеменных. У цветковых растений семена лучше защищены и лучше приспособлены к распространению и прорастанию.
Всё это позволяет покрытосеменным растениям расти и размножаться в самых разных условиях, в том числе в неподходящих для других растений.
Строение побегов цветковых растений
Давайте изучим подробнее побег растения, взяв, например, веточку березы.
Рассмотрите внимательно ветку цветкового растения. Найдите части побега: стебель, листья и почки.
Разберем новые термины.
Пазуха листа — это угол между основанием листа и стеблем.
Междоузлие — участок стебля или побега между двумя смежными местами прикрепления листьев (узлами).
Почка — это зачаточный побег. Вегетативная (листовая) почка состоит из зачаточного стебля и зачаточных листьев. Из такой почки развивается вегетативный побег.
Рассмотрите, как располагаются почки на побеге. На вершине веточки находится верхушечная почка. С её помощью побег растёт в длину.
В пазухах листьев тоже есть почки — пазушные почки. Пазушные почки располагаются в том же порядке, что и листья. Из этих почек развиваются боковые побеги.
На видео показано в ускоренном режиме, как из почек развиваются побеги винограда.
Цветущая береза
Строение побегов голосеменных растений
Рассмотрите сосновую веточку. Найдите побеги на ветке сосны.
Побеги сосны бывают двух типов: длинные и укороченные. Длинные побеги покрыты маленькими бурыми чешуйками. Эти чешуйки — листья. У сосны на удлинённом побеге не образуется зелёных фотосинтезирующих хвоинок, а только вот такие чешуевидные коричневые листочки. В пазухах этих листочков развиваются укороченные побеги. Они коротенькие, несколько миллиметров длинной. Вот на них и растут хвоинки.
Побег сосны
Рассмотрите веточку сосны на фото. Найдите укороченные побеги, которые несут на себе хвоинки. Выясните, сколько хвоинок находится на одном укороченном побеге.
На укороченном побеге сосны две хвоинки.
На этом виде можно увидеть в ускоренном режиме, как растут побеги сосны:
Посмотрите на рисунок 4 и выясните, где располагаются шишки сосны.
Весной на ветке развивается новый побег. Иголки на этом побеге тонкие, светлые. У основания побега разиваются мужские шишки с пыльцой. Побег растёт, и на его вершине образуются маленькие красноватые женские шишки. Эти шишки пока не готовы к оплодотворению.
На ветке можно увидеть и женские шишки второго года, они зеленоватые. После опыления их чешуйки смыкаются, шишка постепенно деревенеет, становится серовато-бурой. Когда семена созревают, шишка раскрывается, и семена падают на землю.
Сделайте общий вывод о многообразии побегов у растений.
Побеги растений различны по строению, форме, происхождению и размерам. Побег состоит из стебля, почек и листьев. Из почек развиваются новые побеги. На побегах также могут располагаться органы размножения растений. У покрытосеменных это цветы и плоды, а у голосеменных — шишки.
Отдел покрытосеменные объединяет около 250 тыс. видов. Покрытосеменные растения очень жизнестойкости. Они широко распространены на всех материках земного шара. Органом семенного размножения у них является цветок (рис. 1), поэтому их и называют цветковыми. Из всех растений только покрытосеменные имеют цветки. В цветках развиваются мужские и женские гаметы. Семена у цветковых растений расположены внутри завязи, в плодах, поэтому они называются покрытосеменными.
Рис.1 Цветущая вишня
Цветки разных покрытосеменных различаются по величине, форме, окраске, строению. У одних покрытосеменных цветки приспособлены к опылению ветром, у других — к опылению насекомыми. Но при любом способе пыльцевые зерна попадают на рыльца пестиков, прорастают и образуют пыльцевые трубки, в которых находятся по два спермия (мужские гаметы). Пыльцевые трубки со спермиями врастают в семязачатки, внутри которых находится зародышевый мешок с яйцеклеткой и крупной центральной клеткой. Один ив спермиев оплодотворяет яйцеклетку, и из нее формируется зародыш. Второй спермий сливается с центральной клеткой. Из нее образуется эндосперм, запасающий питательные вещества для зародыша. Такой вид оплодотворения, характерный только для цветковых растений, называется двойным оплодотворением. Из семязачатков развиваются семена, а из стенки завязи — плод.
На суше цветковые растения распространены от Арктики до Антарктики. Встречаются они и в горных местностях, и в водной среде. К ним относятся деревья, кустарники, травы. Вегетационный период у некоторых покрытосеменных очень короткий (у многих эфемеров 2- 6 недель). Другие покрытосеменные, например дуб, живут сотни лет.
Некоторые покрытосеменные очень высокие, имеются и маленькие растения. У многих покрытосеменных стебли прямостоячие. Но есть растения с вьющимися, лазающими, ползучими и стелющимися стеблями. Подземные побеги некоторых покрытосеменных растений сильно видоизменены. Размеры и форма листьев, строение корневых систем также очень разнообразны. Сильно различаются между собой растения цветущих зеленых лугов, знойных песчаных пустынь, болотистых тундр. Вместе с тем растения каждой группы имеют свои характерные особенности. Основной критерий систематики — степень родства растений между собой.
Цветковые растения объединены в два класса — Двудольные и Однодольные. Принадлежность к тому или иному классу определяют по числу семядолей семени, жилкованию и форме листьев, типу корневой системы выросших из семян растений и по другим признакам.
Но определить, к какому классу следует отнести растение, используя только один его признак, не всегда возможно. Так, травянистое лесное растение вороний глаз имеет листья с сетчатым жилкованием, но зародыш у него с одной семядолей. Вороний глаз относят к однодольным растениям. У подорожника же дуговое жилкование листьев и мочковатая корневая система, но его относят к двудольным растениям, так как зародыш имеет две семядоли (рис.2).
Рис.2 Вороний глаз и подорожник (растения исключения)
Значение цветковых растений в природе и жизни человека огромно. Одни из них люди потребляют в пищу, другие являются кормом для животных. Растительное сырье используется в разных отраслях промышленности.
Лекарственные растения широко применяются в народной и научной медицине. Есть среди цветковых овощные, плодовые, масличные и технические культуры. Древесные формы цветковых растений являются очень ценным строительным материалом. Из них изготавливают предметы мебели. Декоративные растения применяются для озеленения парков, скверов, улиц и рабочих мест.
Спрос на растительные продукты увеличивается из года в год. Это заставляет человека активно изучать природные богатства, заниматься выведением новых, более ценных сортов культурных растений.
Изучение природных растительных богатств связано с проведением научных экспедиций. Так, огромной уникальной коллекцией дикорастущих растений и сортов сельскохозяйственных культур обладает Институт растениеводства в Санкт-Петербурге. Особая заслуга в создании этой коллекции принадлежит академику Н. И. Вавилову, под руководством которого были организованы экспедиции почти во все регионы мира. Ученые, принимавшие в них участие, изучали дикорастущие растения различных стран. В составе этих экспедиций были и представители Казахстана.
Отдел покрытосеменных включает наиболее распространенные группы растений и насчитывает около 250 тыс. видов. Они объединены в два класса: Двудольные и Однодольные. Семена у этих растений образуются внутри завязи, в плодах, поэтому они называются покрытосеменными. Органом семенного размножения у них является цветок, поэтому их называют также цветковыми.
Читайте также: