У мхов и папоротников образуются споры какие преимущества
Обновлено: 04.10.2024
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Жизненный цикл мхов состоит в правильном чередовании двух различных поколений, отличающихся по своему строению, внешнему виду и функциям.
Гаметофит (половое поколение) включает в себя органы полового размножения, которые вырабатывают половые клетки. Спорофит (бесполое поколение), образует споры для бесполого размножения. Спорофит паразитирует на гаметофите, получая от него необходимые вещества.
Половое поколение преобладает над бесполым, чем отличает мхи от других высших растений. Привычный для нас мох и есть гаметофит. На примере известного зеленого мха "Кукушкин лен обыкновенный" проследим путь размножения. Ранней весной на гаметофите появляются мужские и женские половые органы (гаметангии) - овальные образования на ножках. В них созревают половые клетки - гаметы. В женских гаметангиях (архегониях) созревают яйцеклетки, а в мужских (антеридиях) - спермии. Архегония выделяет вещества, аналогичные феромонам, способные указать путь спермия к яйцеклетке. Спермии плывут в весенней воде к яйцеклетке и оплодотворяют ее. Из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) прямо на теле архегонии и вырастает спорофит.
Созревание спор. В коробочке спорофита (спорангии) происходит созревание спор. После созревания крышечка спорангии открывается, и, высыпаясь, споры разносятся ветром. Спора, попадая во влажный грунт, прорастает в зеленую ниточку (протонему). Протонема растет и ветвится путем деления. Из нее вырастает новый гаметофит.
У некоторых мхов женский и мужской гаметофиты, развившиеся из одной протонемы, находятся на разных особях. Это двудомные растения (например, кукушкин лен). А у однодомных растений они расположены на одной особи (сфагнум).
У некоторых родов мха (маршанция) гаметофиты однополые, то есть мужской и женский гаметофит - это два разных растения, которые развились из разных протонем. Сложность размножения этого вида состоит в том, что женская и мужская споры должны упасть и прорасти рядом, иначе расстояние может стать преградой к размножению.
Жизненный цикл папоротника. Папоротники, являются диплоидными спорофитами. Споры образуются в результате мейоза в коричневых спорангиях на внутренних сторонах листьев папоротника. После того как созревшие споры падают на землю, они развиваются в маленькие, плоские, серцевидные гаметофиты (рис. 3-2). Гаметы образуются в специализированных структурах на нижней поверхности этих миниатюрных растений. Один тип гамет представляет собой маленькие подвижные микрогаметы (сперматозоиды). Другой - крупные неподвижные макрогаметы (яйцеклетки). У папоротников яйцеклетки и сперматозоиды образуются в одних и тех же гаметофитах.
Когда происходит высвобождение сперматозоидов (во время дождливого периода), они передвигаются в воде, окружающей гаметофит. В свою очередь яйцеклетки образуют специфическое вещество, которое способствует передвижению сперматозоида к яйцеклетке и их слиянию. Образовавшиеся зиготы растут и разрушают гаметофит. Вновь сформированное растение является спорофитом.
У папоротников спорофит представлен растением с большими листками, а гаметофит — небольшой зеленой структурой в форме сердца, на ней и образуются половые клетки.
ИТОГ: В жизненном цикле высших споровых растений наблюдается закономерная смена двух поколений - бесполого диплоидного (спорофита) и полового гаплоидного (гаметофита). Соответственно, чередуется бесполое размножение (образование спор) и половое размножение (с образованием гамет и оплодотворением). Этот порядок чередования поколений всегда соблюдается неукоснительно (спорофит-споры-гаметофит-гаметы-зигота-спорофит. ), но одно из поколений всегда преобладает над другим и на него приходится большая часть жизненного цикла.
Хромосомы — структурные элементы ядра клетки, содержащие ДНК, в которой заключена наследственная информация организма. В хромосоме в линейном порядке расположены гены.
Хромосомный набор — совокупность хромосом, заключенных в каждой клетке организма.
Пло́идность — (от греч. -ploos - кратный и eidos - вид) - число наборов хромосом, находящихся в ядрах клеток организма.
Гаплоидныеклетки - содержат одинарный набор непарных хромосом (половые клетки, прокариоты).
В половых клетках содержится гаплоидный (одинарный) хромосомный набор, в котором хромосома каждого типа встречается только один раз.
В соматических (телесных) клеток большинства видов — диплоидный (двойной), в котором имеются всегда по две хромосомы каждого типа (парные, или гомологичные, хромосомы, происходящие одна от материнского организма, а другая от отцовского).
Каждый вид организмов обладает характерным и постоянным хромосомным набором.
у мхов и папоротников образуются споры с помощью которых эти организмы размножаются.какие приемущества дает организму размножение с помощью спор по сравнению с вегетативным.
Лучший ответ по мнению автора
Позитивчик
Размножение с помощью спор дает возможность увеличить количество типов гамет, которые в последствии будут составлять генотип потомства мхов и папоротников. То есть другими словами при размножение спорами потомство у растений будет более разнообразный генотип, от чего зависить и выживаемость растений. То есть растения из спор более жизнеспособные чем их родители, или тех растений, которые размножены вегатативно.
Другие ответы
Федоров Александр
ПАПОРОТНИКИ, ПЛАУНЫ И ХВОЩИ ( ПТЕРИДОФИТЫ) – 13 000 видов.Основные признаки:- Прямые потомки простейших наземных растений;- Относятся к сосудистым растениям;- Имеют корни;- У папоротников имеются особые листья, называемые вайями;- Размножаются спорами.- Нуждаются во влаге для размножения, но не так сильно как печеночники и мхи.В цикле развития растений, начиная с водорослей и заканчивая покрытосеменными, последовательно чередуются стадии спорофита (растения, образующего споры) и гаметофита (растения, образующего гаметы). Так, у папоротника спорофитом является взрослое растение, распространяющее споры; из каждой такой споры вырастает заросток, являющийся гаметофитом: он образует женские гаметангии архегонии и мужские гаметангии антеридии, в которых развиваются половые гаметы и, сливаясь (обычно перекрёстно с разных растений), образуют зиготу, развивающуюся на заростке и вырастающую во взрослое растение.Размножение спорами — бесполое. Однако споры участвуют в процессе полового размножения у голосеменных и покрытосеменных, или цветковых, растений. Взрослое растение здесь является спорофитом, образующим макро- (женские) и микроспоры (мужские), которые развиваются соответственно в яйцеклетку и зрелое пыльцевое зерно, являющиеся гаметофитами.
Папоротники и мхи являются представителями группы высших споровых растений. Было время, когда они полностью захватили и заполонили нашу планету. Чуть позже они уступили главенство на Земле голосеменным и покрытосеменным растениям.
Определение
Папоротники – это растения, которые относятся к отделу Папоротниковидных.
Мхи – это растения, принадлежащие к отделу Моховидных.
Сравнение
Папоротники царили на Земле 300 миллионов лет тому назад, хотя появились намного раньше – в девоне. В конце палеозоя и начале мезозоя вся наша планета была укрыта огромными массивами лесов из древоподобных папоротников. Именно они, отмирая, стали основой для образования огромных запасов горючих полезных ископаемых – каменного угля, нефти, газа и хранилищем отпечатков прадавней флоры и фауны Земли. Мхи появились в то же геологическое время – в конце девона, но не набрали тех размаха, высоты и биомассы, с которыми покорили планету папоротники. Уже в нашу геологическую эпоху мхи стали источниками для формирования торфа, торфяников и торфяных болот. Торф является горючим полезным ископаемым, ценным органическим удобрением и сырьем для производства пластмассы, воска, красок, лака, спирта и кислот.
Комнатный папоротник. Нефролепис
Папоротники имеют характерный, ни с чем не сравнимый вид. Это древесное или травянистое растение. Оно имеет видоизмененный побег, к которому при помощи черешка крепятся псевдолистки, или вайи. Это – первый эволюционный шаг к образованию у растений настоящей листовой пластины. Вайи исполняют две функции: первая – фотосинтез, вторая – спорообразование.
В грунте растение закрепляется при помощи подземного стебля – корневища. От него отходит множество вегетативных корней. В стебле папоротника сформированы ткани – проводящие и паренхимные, дающие растению возможность потреблять больше минеральных веществ и воды, чем его более низкоорганизованные коллеги по планете.
Жизненный цикл папоротника состоит из двух фаз – спорофита и гаметофита с преобладанием первой фазы над второй. На нижней части вайи образуются гаплоидные споры. Со временем спорангий раскрывается, споры падают на землю и прорастают. Именно этот заросток несет гаметы, женские и мужские. Но яйцеклетки и сперматозоиды одного растения вызревают в разное время, поэтому автооплодотворения не происходит. Как и у мхов, для совершения оплодотворения папоротникам необходима сильно увлажненная среда.
Из оплодотворенной зиготы развивается особь – спорофит. Сначала она использует питательные вещества, которые есть в заростке, а когда он отмирает, начинает питаться самостоятельно.
Мхи – двудомные растения, то есть на верхушках мужских растений расположены органы, продуцирующие сперматозоиды, а на верхушках женских – продуценты яйцеклеток. Но каждое растение независимо от пола обладает стеблем и листками. Они мелкие и содержат хлорофилл. У многих мхов листки нижнего яруса становятся желто-бурыми из-за разрушения пигмента в условиях недостаточной освещенности.
Мох
Корней у мхов нет. К грунту они крепятся ризоидами – многоклеточными волосообразными отростками.
Мхи размножаются спорами, которые вызревают в спорангии спорофита. Спорофит мха представлен ножкой с коробочкой. Но живет он недолго и быстро усыхает. Подсохшая коробочка открывается, и из нее просыпаются споры. Из них вырастает растение с гаплоидным набором хромосом – многолетнее, зеленое; женская или мужская особь. В жизненном цикле мха преобладает гаметофит над спорофитом.
Папоротники относятся к наиболее древним споровым растениям. Обитают в самых разнообразных экологических условиях: в заболоченных местах и водоемах, лесах тропического и умеренного климата. Наиболее известные представители - щитовник мужской, орляк, страусник. В жизненном цикле папоротников, хвощей, плаунов доминирует спорофит.
Расцвет папоротников произошел около 358 млн лет назад и длился примерно 65 млн лет, в честь папоротников назван период палеозойской эры - карбон, или каменноугольный период, который длился указанный промежуток времени. Именно папоротникам принадлежит активная роль в углеобразовании: в карбоне леса заселяли древовидные папоротники, достигавшие 40 и более метров в высоту.
Древесные формы папоротников сохранились до наших дней, однако большинство представителей - травянистые растения, у которых отсутствует камбий, а значит, нет и вторичной древесины.
Папоротники относятся к группе сосудистых растений, так как имеют жилки - сосудисто-волокнистые пучки, в отличие от мхов, которые не имеют жилок и не являются сосудистыми растениями. Механическая прочность обеспечивается отложением склеренхимы вокруг проводящих пучков (жилок).
В отличие от мхов, папоротники имеют проводящую ткань в стеблях и корнях, состоящую из ксилемы и флоэмы. Заметьте, я написал "корень" - у мхов не было и корней, вместо них были ризоиды, выполняющие аналогичную корням функцию. Корни папоротников, хвощей и плаунов всегда придаточные и растут от видоизмененного побега - корневища.
Строение
Рассмотрим строение папоротников на примере типичного представителя - щитовника мужского. Это широко распространенный папоротник, типичный для климата умеренных широт. Представляет собой многолетнее травянистое корневищное растение.
Образован пучком сильно расчлененных листьев, отходящих от корневища. Нарастают листья верхушкой, образуя завитки - "улитки".
Отметьте, что лист папоротника называется вайя (от греч. baion - пальмовая ветвь). В отличие от настоящих листьев, вайя имеет недетерминированный верхушечный рост. Листья имеют черешок, прикрепляющийся к стеблю, который может продолжаться в рахис - главную ось сложного листа, соответствующую центральной жилке.
Жизненный цикл папоротниковидных
Листостебельное растение папоротника, изображенное выше - спорофит (2n). Спорофит доминирует в жизненном цикле папоротниковидных, в отличие от цикла мха, где спорофит, по сути, является придатком гаметофита (редуцирован). На нижней стороне вайи располагаются спорангии, собирающиеся в сорусы - группы близкорасположенных спорангиев. На спорофите (2n) в спорангии после мейоза образуются споры (n).
В 2012 году группа ученых под руководством Ксавьера Нобли из Университета Ниццы выяснили, что спорангий имеет специальный механизм "катапульты", споры из него вылетают со скоростью около 10 м/с.
Гаплоидные споры (n) прорастают в заросток (n), небольшую пластинку (несколько мм) сердцевидной формы. Заросток зеленого цвета, способен фотосинтезировать и прикрепляется к почве ризоидами. На нем образуются мужские и женские половые органы - соответственно антеридии и архегонии. Сперматозоид (n), образовавшийся в антеридии, благодаря воде (во время дождя) попадает в архегоний, где сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n).
Из зиготы развивается зародыш, который проникает в ткани архегонии с помощью особого приспособления - гаустории (от лат. haustor - черпающий, пьющий). Гаустория представляет собой ножку, внедряющуюся в ткани заростка и поглощающую из него питательные вещества. Начинается бурный рост зародыша, образуется побег, а затем взрослое растение - спорофит (2n). Цикл замыкается.
Значение папоротников
Папоротники являются главным компонентом многих лесных сообществ, звеном в цепи питания - продуцентами (производителями органических веществ). Человек использует папоротник в декоративных целях. Молодые побеги некоторых папоротников съедобны и употребляются в пищу: побеги орляка, листья страусника обыкновенного.
Щитовник мужской имеет медицинское значение: из его корневищ изготавливают противогельминтный препарат.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Читайте также: