У папоротников споры созревают в плодах спорангиях коробочках шишках
Обновлено: 05.10.2024
Летом на листьях папоротника появляются маленькие бурые бугорки. В них располагаются спорангии , в которых образуются многочисленные мелкие споры .
После созревания споры высыпаются и разносятся ветром. Оказавшись во влажной почве, спора прорастает и из неё развивается заросток (половое поколение — гаметофит). Заросток папоротника существует независимо от спорофита. Он представляет собой небольшую зелёную сердцевидную пластинку, прикреплённую к почве с помощью ризоидов.
На нижней стороне заростка образуются антеридии и архегонии, которые производят половые клетки (сперматозоиды и яйцеклетки). Для того, чтобы сперматозоиды доплыли до яйцеклетки и произошло оплодотворение, нужна капля воды.
Образовавшаяся при оплодотворении зигота делится, начинает расти зародыш . Он сначала питается за счёт заростка, а потом переходит к самостоятельному питанию и превращается во взрослое растение. Это бесполое поколение — спорофит.
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.
Из данного видеоурока вы познакомитесь с бесполым размножением низших растений. А также узнаете о том, как происходит размножение высших споровых растений. В данном уроке приводятся следующие понятия: спора, зооспора, гамета, зигота, спорангий.
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"
Различают бесполое и половое размножение растений.
Бесполое размножение подразделяют на собственно бесполое (или спорообразование) и вегетативное.
Спора — это специализированная клетка. Она имеет оболочку, которая защищает генетический материал клетки от воздействия окружающей среды: холода и засухи.
Спорами размножаются низшие растения (одноклеточные и многоклеточные водоросли), а также высшие споровые (мхи, папоротники, хвощи и плауны).
Спора отделяется от материнского растения и, попав в благоприятные условия, прорастает, образуя новое растение. Поскольку споры очень легки, они свободно переносятся по воздуху ветром и служат для расселения растений.
Рассмотрим размножение водорослей.
Обычно же водоросли размножаются как бесполым, так и половым путём.
При благоприятных условиях одноклеточная водоросль хламидомонада размножается бесполым способом.
Перед делением она перестаёт двигаться и теряет жгутики. В материнской клетке в результате деления образуются 2, 4 или 8 подвижных клеток — зооспор. Их назвали зооспорами (животными спорами), потому что раньше способность к движению считалась характерной только для животных. Зооспоры покидают материнскую клетку и вырастают до размеров взрослой хламидомонады.
Половое размножение у хламидомонады наступает при неблагоприятных условиях (похолодании, пересыхании водоёма). В этом случае внутри хламидомонады возникают половые клетки — гаметы. Гаметы разных хламидомонад выходят в воду и соединяются попарно, образуя зиготу, которая покрывается толстой оболочкой.
С наступлением благоприятных условий зигота делится, образуя четыре клетки — молодые хламидомонады.
Рассмотрим на примере улотрикса размножение многоклеточных водорослей. Как и другие многоклеточные водоросли, улотрикс размножается бесполым и половым путями.
В благоприятное время размножение идёт бесполым путём. При этом каждая клетка, кроме той, с помощью которой нить прикрепляется, может разделиться на 2 или 4 подвижные клетки со жгутиками — зооспоры. Они выходят в воду, плавают, прикрепляются к какому-либо подводному предмету и делятся. Так образуются новые нити водоросли.
При неблагоприятных условиях улотрикс размножается половым путём. В некоторых клетках водоросли появляются многочисленные мелкие подвижные гаметы со жгутиками. В воде они попарно сливаются, образуя зиготу. Обычно сливаются гаметы, возникшие в клетках нитей разных водорослей. Зигота покрывается толстой оболочкой и может долго находиться в состоянии покоя.
При наступлении благоприятных условий зигота делится на 4 клетки — безжгутиковые споры. Каждая из них, опустившись на подводный предмет, может дать начало новой нитчатой водоросли улотриксу.
Также многоклеточные водоросли могут размножаться и вегетативно — кусочками слоевища.
Рассмотрим размножение мхов.
Вспомним, что мхи относятся к высшим споровым растениям.
У мхов также происходит чередование бесполого и полового поколений.
У кукушкина льна есть мужские и женские растения. На женских растениях развиваются коробочки на длинных ножках.
В этих коробочках развиваются споры. Споры высыпаются прорастают. Из проросшей споры образуется тонкая зелёная нить — предросток, или протонема. Нить ветвится, на ней появляются почки, из которых затем вырастают мужские или женские экземпляры мха (это бесполое размножение мхов).
Половое же размножение кукушкина льна происходит так. На верхушке одних растений развиваются мужские гаметы — сперматозоиды, на других женские – яйцеклетки.
При наличии воды мужские половые клетки плывут к женской. Затем они сливаются. Поэтому мхи так сильно зависят от воды.
В результате слияния половых клеток образуется клетка, которая содержит двойной набор хромосом ― зигота, то есть генетическую информацию от отца и матери. Из этой клетки на женском растении развивается коробочка на ножке — бесполое поколение, из которой будут рассеиваться споры и прорастать в предросток.
При вегетативном размножении у мхов формируются подушковидные дернины, которые сплошным ковром покрывают влажную почву.
Рассмотрим размножение папоротников
Папоротники так же, как и мхи, относятся к высшим споровым растениям.
У папоротников отмечают чередование поколений ― полового и бесполого.
У папоротника споры созревают в спорангиях на нижней стороне листа.
На срезе листа при увеличении можно увидеть, что бугорок имеет форму перевёрнутого зонтика, под которым находятся маленькие мешочки ― спорангии. В каждом из них образуются споры. Когда споры созревают, мешочек лопается и споры разбрасываются. Очень мелкие и лёгкие, они разносятся ветром. Если спора попадает на влажную почву, она прорастает. Вырастает маленькая зелёная пластинка — это заросток папоротника.
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. Зародыш сначала получает питательные вещества от зелёного заростка. Он растёт и постепенно развиваются корень и очень короткий стебель с первым листом. Весной из зародыша на заростке развивается новый папоротник.
Папоротник крыловидный, или водяная капуста как её ещё называют, распространён в тропических областях всего земного шара.
На поверхности воды его листья образуют своеобразную, очень красивую розетку, густо-зелёного цвета. Листья достигают 15 см в длину, а в поперечнике ― 10 см, имеют зубчатые края.
Размножается водяная капуста дочерними растениями, которые появляются на любом месте листовой пластины, напоминая бантики. Особенно много их появляется на местах излома.
Перейдём к размножению хвощей.
Для хвощей также характерно размножение спорами.
Споры заключены в колосках на верхушках весенних побегов. Созревая, колосок растягивается, образуются щели, через которые высыпаются созревшие споры.
Споры имеют четыре лентовидных придатка, которые помогают зацепится будущему хвощу за различные неровности земной поверхности. При прорастании споры образуют заросток, похожий на заросток папоротников.
Мужские и женские клетки заростка соединяются, образуя зиготу, а затем зародыш, который первоначально формируется за счёт заростка и остаётся с ним связанным до тех пор, пока не разовьёт побег и корни.
Размножение плаунов
Плаун представляет собой вечнозелёное многолетнее растение, у которого имеется стелющийся по земле длинный стебель. На этом ползучем стебле данного травянистого растения расположены многочисленные мелкие листья. На верхушках ветвей находятся спорангии на маленьких ножках. На внутренней стороне споролистиков располагаются почковидные спорангии. В спорангиях в результате деления образуются мелкие споры. После высыпания из спорангия споры прорастают через 3―8 лет.
Тест по биологии Отдел Папоротники 6 класс с ответами. Тест включает 2 варианта, в каждом по 9 заданий.
Вариант 1
1. У папоротника, в отличие от мха, имеются:
1) стебли
2) листья
3) корни
4) цветки
2. На рисунке изображено бесполое поколение папоротника:
1) спорофит
2) заросток
3) гаметофит
4) спорангий
3. Коробочки со спорами у папоротников собраны в пучки:
1) спорофиты
2) заростки
3) гаметофиты
4) сорусы
4. Отметьте изображение соруса (пучка спорангиев).
5. Спора папоротника — это:
1) многоклеточный зародыш
2) запас питательных веществ
3) одна специализированная клетка для бесполого размножения
4) семя с зародышем и запасом питательных веществ
6. Из споры папоротника развивается:
1) вайя
2) заросток
3) спорофит
4) улитка
7. Половые органы у папоротников располагаются на:
1) вайях
2) заростке (гаметофите)
3) спорофите
4) улитке
8. Оплодотворение у папоротников происходит с помощью:
1) ветра
2) воды
3) насекомых-опылителей
4) животных
9. Из зиготы у папоротника развивается:
1) спорофит
2) семя
3) гаметофит
4) спора
Вариант 2
1. У папоротника, в отличие от мха, имеются:
1) проводящие ткани
2) листья
3) стебли
4) покровные ткани
2. На рисунке изображено половое поколение папоротника:
1) спорофит
2) вайя
3) гаметофит (заросток)
4) сорус
3. Половое поколение папоротников развивается из:
1) гамет
2) спор
3) семян
4) зиготы
4. Крупные листья папоротника:
1) вайи
2) спорангии
3) ризоиды
4) сорусы
5. Летом на нижней поверхности листьев папоротника образуются бурые мешочки:
1) спорофиты
2) заростки
3) гаметофиты
4) сорусы
6. Споры папоротника созревают в:
1) спорангии, расположенном внутри соруса
2) корневище
3) ризоидах заростка
4) сорусе, расположенном внутри спорангия
7. Отметьте изображение выхода спор из спорангия.
8. Заросток папоротника возникает из:
1) зиготы
2) гамет
3) семени
4) споры
9. На заростке у папоротников образуются гаметы, которые сливаются при помощи:
1) насекомых
2) воды и образуют спорофит
3) ветра
4) воды и образуют гаметофит
Читайте также: