Хромозомен набор от растения в таблицата. Жизненият цикъл на висшите растения. Жизнен цикъл на висшите растения

Жизненият цикъл на висшите растения се състои от две ритмично редуващи се фази, или "поколения" (фиг. 1), - сексуална (гаметофит) и безполова (спорофит). Половите органи се развиват върху гаметофита. Гаметофитът може да бъде двуполов. В този случай върху него се развиват както антеридии, така и архегонии. Но в по-голямата част от висшите растения (включително всички голосеменни и цъфтящи растения) той е еднополов и носи или само антеридии (мъжки гаметофит), или само архегонии (женски гаметофит). В резултат на оплождането, т.е. сливането на мъжка гамета с женска, се образува нова клетка с двоен набор от хромозоми (бащина и майчина), наречена зигота.

При висшите растения, за разлика от низшите растения, зиготата дава начало на многоклетъчен зародиш. В резултат на растежа и диференциацията на ембриона се развива спорофит. Подобно на зиготата, всички клетки на ембриона и спорофита, развиващ се от него, се характеризират с двоен брой хромозоми.

Върху спорофита се образуват спорангии, в които се развиват спори - много малки, обикновено едва видими с просто око, едноклетъчни образувания, които служат за безполово размножаване. Когато се образуват спори, броят на хромозомите в резултат на мейозата намалява наполовина и следователно всяка спора е хаплоидна по отношение на спорофитните клетки.

В много висши растения, например в повечето папрати, всяка спора дава начало на двуполов гаметофит, върху който се развиват както антеридии, така и архегонии. Повечето висши растения обаче имат два вида спорангии: микроспорангии, в които се образуват по-малки микроспори, и мегаспорангии, в които се развиват по-големи мегаспори. Всяка микроспора поражда един мъжки гаметофит, а всяка мегаспора поражда един женски гаметофит. Ето защо някои автори, например Б. М. Козо-Полянски, наричат микроспорите "мъжки спори", а мегаспорите - "женски спори". Мъжкият гаметофит развива само антеридии, докато женският гаметофит развива само архегонии.

Както половите, така и безполовите форми на размножаване имат определени биологични предимства. При половото размножаване се постига комбинация от наследствения материал на родителските форми. Индивид, образуван по време на половото размножаване, не е генетично идентичен с нито един от родителите си. Сексуалният процес осигурява рекомбинативната генетична променливост на организмите от поколение на поколение, така че половото размножаване дава на вида предимства, които се реализират чрез естествен подбор.

При безполово размножаване наследствените характеристики се предават непроменени и могат лесно да бъдат фиксирани в редица поколения, докато наследственият материал на родителския индивид се „възпроизвежда“, така да се каже, и е възможно бързо увеличаване на числеността. Но най-често при растенията се случва именно редуването на сексуални и асексуални поколения.

Във всички висши растения, с изключение на бриофитите, спорофитът преобладава в жизнения цикъл, гаметофитът е по-слабо развит и сравнително краткотраен. Спорофитите са големи многоклетъчни организми със сложен анатомичен строеж и разчленяване на тялото на органи - стъбла, листа, корени (същински или придатъчни).

Така пълният жизнен цикъл на висше растение от зигота до зигота се състои от гаметофаза (гаметофит) и спорофаза (спорофит). Благодарение на това в жизнения цикъл на висше растение се появява един вид „двойна индивидуалност“ и освен това в две различни форми. В много висши растения (мъхове, хвощ и папрати) тези фази са като че ли отделни физиологично независими същества. При мъховете и особено при семенните растения едното от двете поколения е подчинено на другото и във физиологичен смисъл е като че ли сведено до негов орган. Но въпреки че физиологически те тук са престанали да бъдат отделни поколения (самостоятелни същества), по своя произход те напълно им отговарят и към тях могат да се приложат термините „гаметофит” и „спорофит”.

Цели на урока:повторение и обобщение на материала по раздела "Жизнени цикли на растенията"; обучение за решаване на задачи от част C5 от Единния държавен изпит за жизнения цикъл на растенията от различни отдели.

Форма на занятие: лекционно-практическа.

Оборудване: проектор, диапозитиви, набор от карти със задачи.

Напредък на урока

Концепцията за жизнения цикъл на растенията

В жизнения цикъл на растенията има редуване на безполово и сексуално размножаване и свързаното с това редуване на поколенията.

Хаплоиден (n) растителен организъм, който произвежда гамети, се нарича гаметофит (n). Той представлява джендър поколението. Гаметите се образуват в гениталните органи чрез митоза: сперматозоиди (n) - в антеридии (n), яйца (n) - в архегонии (n).

Гаметофитите биват двуполови (по него се развиват антеридии и архегонии) и двудомни (по различни растения се развиват антеридии и архегонии).

След сливането на гамети (n) се образува зигота с диплоиден набор от хромозоми (2n) и от нея чрез митоза се развива асексуално поколение - спорофит (2n). В специални органи - спорангии (2n) на спорофита (2n), след мейоза се образуват хаплоидни спори (n), при деленето на които чрез митоза се развиват нови гаметофити (n).

Жизненият цикъл на зелените водорасли

В жизнения цикъл на зелените водорасли преобладава гаметофитът (n), т.е. клетките на техния талус са хаплоидни (n). При възникване на неблагоприятни условия (охлаждане, пресъхване на резервоара) възниква сексуално размножаване - образуват се гамети (n), които се сливат по двойки в зигота (2n). Зиготата (2n), покрита с черупка, хибернира, след което при благоприятни условия се разделя чрез мейоза с образуването на хаплоидни спори (n), от които се развиват нови индивиди (n). (слайдшоу).

Схема 1. Жизнен цикъл на зелените водорасли. (Приложение)

Работилница

Задача 1. Какъв набор от хромозоми е характерен за клетките на талуса на ulotrix и за неговите гамети? Обяснете от кои начални клетки и в резултат на какво делене се образуват.

1. Талусните клетки имат хаплоиден набор от хромозоми (n), те се развиват от спора с хаплоиден набор от хромозоми (n) чрез митоза.

2. Гаметите имат хаплоиден набор от хромозоми (n), те се образуват от талусни клетки с хаплоиден набор от хромозоми (n) чрез митоза.

Задача 2. Какъв набор от хромозоми е характерен за зиготата и спорите на зелените водорасли? Обяснете от какви начални клетки и как се образуват.

1. Зиготата има диплоиден набор от хромозоми (2n), образува се от сливането на гамети с хаплоиден набор от хромозоми (n).

2. Спорите имат хаплоиден набор от хромозоми (n), те се образуват от зигота с диплоиден набор от хромозоми (2n) чрез мейоза.

Жизненият цикъл на мъховете (кукувичев лен)

При мъховете половото поколение (n) преобладава в цикъла на развитие. Листните мъхове са двудомни гаметофити (n). Антеридии (n) със сперматозоиди (n) се образуват върху мъжки растения (n), архегонии (n) с яйца (n) се образуват върху женски растения (n). С помощта на вода (по време на дъжд) сперматозоидите (n) достигат до яйцата (n), настъпва оплождане, появява се зигота (2n). Зиготата се намира на женския гаметофит (n), дели се чрез митоза и се развива спорофит (2n) - кутия на крака. По този начин спорофитът (2n) в мъховете живее от женския гаметофит (n).

В кутията на спорофита (2n) чрез мейоза се образуват спори (n). Мъховете са разноспорови растения, различават микроспори - мъжки и макроспори - женски. От спори (n), чрез митоза, първо се развиват предзародиши, а след това възрастни растения (n). (слайдшоу).

Схема 2. Жизнен цикъл на мъх (кукувиче лен)

Работилница

Задача 3. Какъв хромозомен набор е типичен за гамети и спори на кукувиче? Обяснете от кои начални клетки и в резултат на какво делене се образуват.

1. Гаметите на кукувичкия ленен мъх имат хаплоиден набор от хромозоми (n), образуват се от антеридии (n) и архегонии (n) на мъжки и женски гаметофити с хаплоиден набор от хромозоми (n) чрез митоза.

2. Спорите имат хаплоиден набор от хромозоми (n), те се образуват от спорофитни клетки - педанкулирани кутии с диплоиден набор от хромозоми (2n) чрез мейоза.

Задача 4. Какъв хромозомен набор е характерен за клетките на листата и шушулката на крака на кукувичия лен? Обяснете от кои начални клетки и в резултат на какво делене се образуват.

1. Листните клетки на кукувичкия лен имат хаплоиден набор от хромозоми (n), те, както цялото растение, се развиват от спора с хаплоиден набор от хромозоми (n) чрез митоза.

2. В клетките на кутията на стъблото има диплоиден набор от хромозоми (2n), той се развива от зигота с диплоиден набор от хромозоми (2n) чрез митоза.

Жизненият цикъл на папратите

При папратите (също хвощове, клубни мъхове) спорофитът (2n) преобладава в жизнения цикъл. От долната страна на листата на растението (2n) се развиват спорангии (2n), в които чрез мейоза се образуват спори (n). От спора (n), попаднала във влажна почва, покълва израстък (n) - двуполов гаметофит. От долната му страна се развиват антеридии (n) и архегонии (n), а в тях чрез митоза се образуват сперматозоиди (n) и яйца (n). С капки роса или дъждовна вода сперматозоидите (n) достигат до яйцата (n), образува се зигота (2n), а от нея - ембрионът на ново растение (2n). (слайдшоу).

Схема 3. Жизненият цикъл на папратите

Работилница

Задача 5. Какъв хромозомен набор е типичен за листата (wai) и растежа на папрата? Обяснете от какви изходни клетки и в резултат на какво делене се образуват тези клетки.

1. Листните клетки на папрат имат диплоиден набор от хромозоми (2n), така че те, както цялото растение, се развиват от зигота с диплоиден набор от хромозоми (2n) чрез митоза.

2. В клетките на израстъка има хаплоиден набор от хромозоми (n), тъй като израстъкът се образува от хаплоидна спора (n) чрез митоза.

На люспите на женските шишарки има яйцеклетки - мегаспорангии (2n), в които чрез мейоза се образуват 4 мегаспори (n), 3 от които умират, а от останалите се развива женски гаметофит - ендосперм (n) с два архегония (n ). В архегония се образуват 2 яйца (n), едното умира.

Върху люспите на мъжките шишарки има поленови торбички - микроспорангии (2n), в които чрез мейоза се образуват микроспори (n), от които се развиват мъжки гаметофити - поленови зърна (n), състоящи се от две хаплоидни клетки (вегетативна и генеративна) и две въздушни камери.

Поленови зърна (n) (полен) се пренасят от вятъра до женски шишарки, където митозата от генеративна клетка (n) произвежда 2 сперматозоида (n), а от вегетативна клетка (n) поленова тръба (n) расте вътре в яйцеклетка и доставя сперма (n) към яйцеклетката (n). Един сперматозоид умира, а вторият участва в оплождането, образува се зигота (2n), от която чрез митоза се образува растителен ембрион (2n).

В резултат на това от яйцеклетката се образува семе, покрито с кора и съдържащо вътре ембрион (2n) и ендосперм (n).

Работилница

Задача 6. Какъв хромозомен набор е характерен за боровите поленови зърна и сперматозоидите? Обяснете от какви изходни клетки и в резултат на какво делене се образуват тези клетки.

1. В клетките на поленово зърно, хаплоиден набор от хромозоми (n), тъй като се образува от хаплоидна микроспора (n) чрез митоза.

2. Сперматозоидите имат хаплоиден набор от хромозоми (n), тъй като те се образуват от генеративна клетка на поленово зърно с хаплоиден набор от хромозоми (n) чрез митоза.

Задача 7. Какъв хромозомен набор е характерен за клетките на мегаспорите и ендосперма на бор? Обяснете от какви изходни клетки и в резултат на какво делене се образуват тези клетки.

1. Мегаспорите имат хаплоиден набор от хромозоми (n), тъй като се образуват от яйцеклетките (мегаспорангии) с диплоиден набор от хромозоми (2n) чрез мейоза.

2. Ендоспермните клетки имат хаплоиден набор от хромозоми (n), тъй като ендосперма се образува от хаплоидни мегаспори (n) чрез митоза.

Жизнен цикъл на покритосеменните растения

Покритосеменните са спорофити (2n). Органът на половото им размножаване е цвете.

В яйчника на плодниците на цвета има яйцеклетки - мегаспорангии (2n), където протича мейоза и се образуват 4 мегаспори (n), от които 3 умират, а от останалите се развива женски гаметофит - зародишна торбичка от 8 клетки (n), едно от тях е яйцеклетка (n), а две се сливат в една - голяма (централна) клетка с диплоиден набор от хромозоми (2n).

В микроспорангиите (2n) на тичинковите прашници чрез мейоза се образуват микроспори (n), от които се развиват мъжки гаметофити - поленови зърна (n), състоящи се от две хаплоидни клетки (вегетативна и генеративна).

След опрашването се образуват 2 сперматозоида (n) от генеративната клетка (n), а от вегетативната клетка (n) поленова тръба (n) расте вътре в яйцеклетката и доставя сперматозоидите (n) към яйцето (n) и централната клетка (2n). Един сперматозоид (n) се слива с яйцеклетката (n) и се образува зигота (2n), от която чрез митоза се образува растителният зародиш (2n). Вторият сперматозоид (n) се слива с централната клетка (2n), за да образува триплоиден ендосперм (3n). Такова оплождане при покритосеменните се нарича двойно оплождане.

В резултат на това от яйцеклетката се образува семе, покрито с кора и съдържащо вътре ембрион (2n) и ендосперм (3n).

Схема 5. Жизнен цикъл на покритосеменните растения

Работилница

Задача 8. Какъв хромозомен набор е типичен за микроспората, която се образува в прашника, и клетките на ендосперма на семето на цъфтящо растение? Обяснете от какви начални клетки и как се образуват.

1. Микроспорите имат хаплоиден набор от хромозоми (n), тъй като се образуват от микроспорангиални клетки с диплоиден набор от хромозоми (2n) чрез мейоза.

2. Ендоспермните клетки имат триплоиден набор от хромозоми (3n), тъй като ендоспермът се образува от сливането на хаплоиден сперматозоид (n) с диплоидна централна клетка (2n).

Общи изводи

1. В процеса на еволюцията на растенията се извършва постепенна редукция на гаметофита и развитието на спорофита.

2. Растителните гамети имат хаплоиден набор (n) от хромозоми; те се образуват чрез митоза.

3. Растителните спори имат хаплоиден набор (n) от хромозоми, те се образуват чрез мейоза.

Ролята на сексуалното размножаване в дивата природа.

По време на половото размножаване постоянно се създават нови комбинации от гени, което увеличава генетичното разнообразие на потомството и съответно шансовете за адаптиране към променящите се условия на околната среда. Създаването на нови комбинации от гени възниква в процеса мейоза. Мейозата възниква по време на образуването на хаплоидни клетки (спори или гамети) от диплоидни клетки. В същото време хромозомите, наследени от майката и бащата, престават да съществуват като цяло - в резултат на кръстосването се образуват нови варианти на хромозоми, комбинирани от бащини и майчини. По този начин хромозомите на децата като правило не са идентични с хромозомите на техните родители - те съдържат други комбинации от алели (генни варианти).

По време на мейозата хромозомният набор се намалява - образуването на 4 хаплоидни клетки (n) от диплоидна клетка, в която всяка хромозома вече не е представена от двойка сестрински хроматиди, а от 1 хроматид. При хората половите клетки (гамети) се образуват чрез мейоза, всяка от тях носи 23 хромозоми.

Диплоидността на клетките в жизнения цикъл се възстановява по време на оплождането - сливането на гамети. В този случай се комбинират два различни комплекта хромозоми от два различни генома (генома на майката и генома на бащата).

Видове жизнени цикли.

Различните организми показват голямо разнообразие от жизнени цикли, но във всички видове жизнени цикли е възможно да се разграничат диплоидна фаза, или диплофазен(от оплождането до мейозата) и хаплоидна фаза, или хаплофаза(от мейозата до следващото оплождане).

Например при животните (на фигурата вляво) само гаметите са хаплоидни, в растенията (на фигурата в центъра) има диплоидно поколение ( спорофит) и хаплоидно поколение ( гаметофит), докато в много едноклетъчни организми преобладава хаплоидната фаза и зиготата след оплождането се дели чрез мейоза, което води отново до хаплоидни клетки.

Жизнен цикъл на растенията.

При нисшите растения се срещат всички горепосочени типове жизнени цикли. По този начин преобладаването на диплофазата е характерно за фукус (кафяви водорасли), диатомеи и някои зелени водорасли (кодий, кладофора). Гаметофитът и спорофитът присъстват например в порфир (червени водорасли), келп (кафяви водорасли), улва (зелени водорасли). И накрая, в Chlamydomonas, Chara и Spirogyra преобладава хаплофазата и зиготата е единственият диплоиден стадий в жизнения цикъл.

При висшите растения както гаметофитът, така и спорофитът присъстват в жизнения цикъл. При мъховете познатите ни зелени растения са хаплоидни. Върху тях се образуват органи на половото размножаване: антеридии, в които се образуват множество сперматозоиди и архегониявсеки съдържа едно яйце. Получените гамети след оплождането дават началото на диплоидния стадий, който се развива директно върху хаплоидния. Спорофитът на мъха се състои от хаусториячрез който се прикрепя към гаметофита, кракаИ кутии. Спорофитът на мъха не е способен на фотосинтеза и живее от хаплоидната част на растението, така че обикновено има кафяв цвят. В кутията много клетки се делят чрез мейоза, образувайки хаплоидни спори. Спорите дават начало на нови зелени хаплоидни растения. По този начин преобладаващият етап в жизнения цикъл на мъховете е хаплоиден.

Основният жизнен етап при васкуларните растения (мъхове, хвощ, папрати, семена) - диплоиден. По листата на папратите или в специални структури при хвощовете и клубните мъхове се образуват спорангии, в които в резултат на мейозата се образуват малки едноклетъчни спори. Разпръсквайки се и попадайки в подходящи условия, те пораждат хаплоидния стадий - свръхрастеж. Върху израстъците се образуват антеридии и архегонии, образуват се гамети, настъпва оплождане и от зиготата се развива диплоидно растение.

При семенните растения няма независим хаплоиден стадий, той е представен от групи клетки, които се развиват в специални органи на диплоидни родителски организми. За известно време само мъжкият гаметофит съществува отделно във формата цветен прашец, но по това време в него не протичат забележими жизнени процеси. Женският гаметофит на голосеменните е първичен ендосперм, в цъфтящите растения, редуцираният женски гаметофит е ембрионален сак. След оплождането нов диплоиден организъм, който се е развил от зиготата, преминава през първите етапи на развитие също под защитата на майчиния организъм.

Растения, чието тяло не е разделено на органи и тъкани; могат да бъдат едноклетъчни, колониални, многоклетъчни. Органите на половото размножаване (оогониум и антеридиум) и спорангиите са едноклетъчни.

Група на водораслите

Морски водорасли -

низши растения, които обитават предимно водната среда – течаща, застояла, морска солена и сладка вода. Водораслите могат да живеят и на сушата във воден филм. Това са предимно почвени водорасли и водорасли, които живеят върху други растения.

Размер: 25 микрона - 50 м.

Няма истински тъкани, вегетативни органи. Автотрофи. Резервни вещества - нишесте, масла.

Клетките имат всички типични за растителната клетка органели, но пигментните носители не са пластиди, а хроматофори (в които освен хлорофил има сини, червени, кафяви, жълти пигменти, които допълват оранжево-червените области на слънчеви лъчи, които не преминават през водния стълб, което позволява на водораслите да живеят на голяма дълбочина).

Тяло:

Една клетка (хлорела, хламидомонада)

Клетъчна колония (волвокс)

Талус (тяло, което не е разделено на органи и тъкани) - неклетъчен (caulerpa, vosheria), нишковиден (spirogyra, ulotrix), сложно разчленен (kelp)

Възпроизвеждане:

Вегетативни (части от талуса)

Безполови (спори и зооспори)

Сексуален (сливане на гамети, конюгация)

отдели:

диатомеи

еуглено

Значение:

основно всички хранителни вериги в моретата и океаните започват с планктонни водорасли

участва в изграждането на коралови рифове

с голямо икономическо значение: в хранително-вкусовата, фармацевтичната и парфюмерийната промишленост

за получаване на биомаса като допълнителен източник на протеини, витамини и биостимулатори за животновъдството

служат като суровина за получаване на ценни органична материя: алкохоли, лак, амоняк, органични киселини, йод, бром (кафяв), агар-агар (червен).

Отдел лишеи

лишеи -

група нисши симбиотични организми, чието тяло (талус) се състои от две компоненти:

Автотрофен (водорасли, цианобактерии, протисти) - доставя на гъбичките органични вещества, създадени по време на фотосинтезата

Хетеротрофна (гъба) - доставя вода с разтворени минерални соли, предпазва автотрофния организъм от изсъхване.

Сложна природалишеите им позволява да получават храна не само от почвата, но и от въздуха, валежите, влагата от роса и мъгла, праховите частици, отложени върху талиите. Следователно лишеите имат уникална способност да съществуват в изключително неблагоприятни условия, често напълно неподходящи за други организми - върху голи скали и камъни, покриви, кора на дървета и дори върху стъкло.

Вегетативно тялолишеите се състоят изцяло от преплитане на гъбични хифи, между които са разположени водорасли.

В повечето лишеи плътните плексуси от гъбични нишки образуват горната и долната кора слоеве:

под горния слой на кората е слой от водорасли, където се извършва фотосинтеза и се натрупва органична материя.

отдолу е сърцевината, състояща се от свободно подредени хифи и въздушни кухини. Функцията на сърцевината е да провежда въздух към клетките на водораслите. Клетъчните стени на гъбата са перфорирани и клетките са свързани с цитоплазмени мостове. Обвивките на хифите са удебелени, осигурявайки механична стабилност на талуса. При много лишеи хифите могат да станат слузести. Лишайните гъби също имат мастни хифи в местата на прикрепване към субстрата.

Лишеите са присъщи биологични свойства, които гъбата и водораслите нямат, взети поотделно, когато гъбата осигурява на водораслите вода и минерални соли, а сама използва органичните вещества, синтезирани от водораслите.

По-известен 20 хиляди видалишеи.

Талуслишеите обикновено са сиви, светло или тъмнокафяви на цвят. Възрастдостигат десетки и дори стотици години.

Лишеи широко често срещани, са пионери в развитието на оскъдни местообитания.

Характеризира се с бавен растеж. Поради изключително ниската скорост на натрупване на органична материя, годишният растеж на талуса е малък и е средно 0,5-0,7 mm годишно.

В зависимост от сградата външен видталус разпределя:

люспести лишеи(около 80% от видовете) имат талус под формата на тънка кора, здраво слята със субстрата и неотделима от него.

фолиозни лишеинай-високо организираните имат формата на люспи или плочи, прикрепени към субстрата чрез снопчета хифи.

фруктозни лишеиса храсти, образувани от тънки разклонени нишки или стъбла, прикрепени към субстрата само в основата.

Възпроизвеждане на лишеи:

главно вегетативно - парчета тали и спори, които образуват гъбата

специални специализирани образувания - soredia и isidium, възникващи под горната кора на талуса и състоящи се от клетки на водорасли, заобиколени от гъбични хифи. Когато кортикалния слой се разкъса, те се носят от вятъра и след като попаднат в благоприятни условия, веднага започват да растат в нов талус.

Лишеите са толкова особена група живи организми, че изследователите все още нямат общо мнение за тяхното място в системата на органичния свят. .

Има два гледни точкиза лишеи.

Според първи , лишеите са независим таксон (наличието на специфични форми на живот, мащаб и храстовидни тали, способността да растат върху субстрати, неподходящи за растеж на растенията, например камъни, специфичен метод на възпроизвеждане като сложен организъм с помощта на соредии и isidium, бавен растеж и специален тип метаболизъм, при който се образуват специфични лишейни киселини, които липсват при гъбите и автотрофите).

Според второ , това е биологична, а не систематична група; лишеите се характеризират с две най-важни характеристики, които са характерни само за растенията - това е автотрофен начин на хранене и неограничен растеж в продължение на стотици години; гъба, която влиза в тялото на лишея, като е отделена от автотрофа, не може да съществува. Автотрофите, включително водораслите като представители на растенията, могат да живеят самостоятелно.

Играят лишеи важна роля в сухоземни биоценози (циркулация на веществата, образуване на почвен хумус, показатели за екологичната ситуация). В стопанска дейност: еленски мъх (фураж), за храна, за парфюмерийната индустрия, в производството на антибиотици и др.

висши растения

Висшите растения включват растения, чието развитие е придружено от образуването на зародиш, а тялото е разделено на стъбло, корен и лист. Това са сложни многоклетъчни организми, чиито клетки са диференцирани и образуват различни тъкани. Архегониите и антеридиите са многоклетъчни (или редуцирани), спорангиите са многоклетъчни.

Появява се на Земята в резултат на появата на водорасли на сушата в силурийския период на палеозойската ера.

Сухоземни висши растенияпредставени:

спора:бриофити, риниофитоиди, ликоподоиди, хвощ, папрат

Отдел ринофитоид (риния)

Първите сухоземни, вече изчезнали висши спорови растения, живели на Земята в силурския и девонския период на палеозойската ера; предци на висши спорови растения.

Тялото е представено от безлистни фотосинтезиращи разклонени стъбла, в краищата на които има спорангии.

Спорофитът доминира в цикъла на развитие.

Отдел за бриофити

Отделна група висши растения, чието развитие доведе до еволюционна задънена улица, т.к в техния жизнен цикъл хаплоидният гаметофит преобладава над спорофита. По своята структура и начин на живот мъховете са нещо като връзка между по-нисши и по-висши растения.

Бриофитите са съществували още през карбона.

По принцип е многогодишни растения,широко разпространен във влажни местообитания - в блата, в гори, по влажни ливади, във вода. Обикновено размери на мъхаварират от 1 мм до 20-40 см. Водните и епифитните мъхове имат стъбла до 60 см или повече.

По структурамъховете са талус или имат стъбло и листа.

Характерна особеност на мъховете- липса на корени и съдово-проводящи снопове. Извършва се водопопиване и закрепване към основата ризоиди- израстъци на епидермиса.

класове:

чернодробни мъхове или чернодробни мъхове (marchantia)

антоцеротии

листни мъхове (кукуви лен, сфагнум).

породамъхове безполово, полово и вегетативно.

върху растение Образуват се архегонии с яйца и антеридии със сперматозоиди(на върха на стъблата). При наличие на капково-течна влага сперматозоидите с водни потоци се прехвърлят в архегониума и оплождат яйцата - зиготата е диплоидна кутия на крака - спорофит (живеещ за сметка на гаметофита). В кутията специална спорогенна тъкан се разделя чрез мейоза - хаплоидни спори - падат върху почвата - от тях израстват прерастъци (протонеми, подобни на водорасли), върху тях растат нови хаплоидни растения от мъх.

Вегетативно размножаванемъховете се извършват от специални разплодни пъпки, подземни издънки и участъци от вегетативното тяло.

Мъховете образуват торфени находища, играят роля в природата като акумулатори на влага и регулатори на водния баланс на горите.

Катедра Ликоподи

Много древна група растения произлиза от ринофити в средния девонски период на палеозойската ера и процъфтява през карбоновия период; по-високо оспорвано.

Древните дървесни клубове са измрели през палеозоя, създавайки находища на въглища.

Това са тревисти многогодишни вечнозелени растения, живеещи на земята или стволовете на дърветата. Те живеят до сто години.

Клубните клубове имат изправени, пълзящи, полягащи, висящи или пълзящи издънки.

На изправени стъбла се образуват спороносни класчета със спорангии от спорогенна тъкан (2n) - чрез мейоза - хаплоидни спори, които се разпръскват в почвата и след 12-15 години от тях се развива хаплоиден израстък с архегонии и антеридии (двуполов гаметофит). , хранещи се хетеротрофно поради симбиоза с гъби. След оплождането в архегониума се образува зигота, от която се появява нов клубен мъх (диплоиден спорофит).

Цикълът е доминиран от спорофита.

Плауните също са склонни вегетативно размножаване- бъбреци, издънки.

Някои клубове са отровни. Спорите на комарите се използват в медицината като бебешка пудра (естествен талк), ветеринарната медицина, както и в промишлеността за получаване на жълти и зелени бои.

Разделяне на хвощ

произлиза от ринофити (псилофити). Изкопаеми дървесни форми, заедно с папрати и клубни мъхове, са формирали горите от карбоновия период преди около 300 милиона години. В момента са оцелели само около 30 вида, разпространени предимно във влажни места.

Съвременни конски опашки- многогодишни тревисти растения с твърдо стъбло (зелени и кафяви издънки) и добре развити коренища (хоризонтални и вертикални), от които излизат допълнителни корени и се образуват възли (със складирана скорбяла).

За разлика от други спорови растения, хвощ се характеризират с:

артикулация (метамеризъм) на леторастите, т.е. стъблата им са разделени на възли и междувъзлия. На стъблото в възлите има вихри от малки люспести листа

натрупването на силициев диоксид в клетъчните стени на цялото растение, който играе механична и защитна роля.

Хвощът е доста разпространен предимно в северното полукълбо. Те се установяват на места с достатъчно влага.

пролеткоренищата стават кафяви издънки, който край спороносни класчета, в който - спорангии, в тях от мейозахаплоиден спорове. От спорите се развиват гаметофити(израстъци) – двудомни или двуполови – с антеридии и архегонии. Опложданепри хвощовете се извършва при наличие на капково-течна влага. Зиготакълнове в спорофит.

След узряване и отделяне на спори, пролетните спороносни издънки на хвощ умират и вместо тях през лятото от същото коренище се образуват други светлозелени издънки на спорофит, наречени вегетативни. По своята структура вегетативните издънки се различават рязко от спороносните. Разклоняват се силно, клонките са мутовчати на стъблото и покрити с редуцирани люспести листа. Спорите не се образуват върху вегетативни издънки, тяхната функция е различна: те извършват процеса на фотосинтеза.

Голям практическа стойностхвощът не го прави, въпреки че някои видове (пъстър хвощ) са хранителни растения за северните елени. В агротехническата практика хвощът се счита за злонамерени плевели, а понякога и за растения от ливади и пасища, които са вредни и отровни за животните.

Отдел папрати

– произлизат от ринофитите в девон и процъфтяват през карбоновия период на палеозойската ера, когато заемат огромни територии на сушата.

В момента папратите са запазени като тревисти растения в горите на умерената зона и като дървовидни форми и лози в тропиците. Това са многогодишни растения, възрастта на някои индивиди е 300 години или повече.

Тяло:стъбла (при билките - коренища), адвентивни корени, листовидни органи - реси, върху които са разположени спорангии, където чрез мейоза се образуват хаплоидни спори. Израстъците (бисексуални хаплоидни гаметофити) се развиват от спори върху почвата под формата на зелена пластина с ризоиди. Те образуват гаметангии - антеридии и архегонии. С вода сперматозоидите от антеридиите се прехвърлят в архегониума, оплождат яйцеклетката. В резултат на това се образува зигота, от която израства нова папрат - диплоиден спорофит.

Цикълът на развитие на папратите е доминиран отбезполово поколение - спорофит (растение с големи листа, върху които се образуват спорангии със спори), гаметофитът е силно редуциран.

Семенните папрати вече са изчезнали, те са предци на по-високо организирани растения - голосеменни. Най-разпространеният вид папрати в момента е мъжката щитовидна жлеза.

Жизнен цикъл на папрат:

1 - кълнове (гаметофит);

2 - архегониум (женски орган на половото размножаване);

3 - антеридий (мъжки орган на половото размножаване);

4 - зигота;

5 - млад спорофит;

6 - спорофит;

7 - соруси на обратната страна на листа;

8 - спорангиум;

9 - спорове;

10 - покълване на спори

В процеса на еволюцияброят на спорите в спорангиите прогресивно намалява. Много видове папрати ( изоспорови) образуват спори, които са идентични по структура и физиологични свойства. От такива спори по време на покълването се развива двуполов гаметофит - израстък. При разноспоровиспорангиите на папратите образуват спори с различен размер: малки микроспори и по-големи мегаспори. Мъжките гаметофити, произвеждащи сперматозоиди, се развиват от микроспори, женските гаметофити се развиват от мегаспори (гаметофитите са еднополови, имат по-проста структура). Биологични ползи от разнообразиетоса, че гаметофитът се развива вътре в спората поради натрупването на хранителни вещества в нея.

папрати използваневъв фермата като източник на азотни съединения, те се ядат, коренището на растението щит се използва за медицински цели.

семенни растения

Размножава се със семена, прашецът се носи от вятъра. Вместо сперматозоиди (движещи се във вода), има сперматозоиди, които влизат в яйцеклетките през поленовата тръба по време на покълването на прашеца.

Женските израстъци се развиват вътре в яйцеклетката и са защитени от изсушаване, увреждане и утъпкване. Всичко това дава предимства на семенните растения пред споровите в условията на сухота, настъпила през мезозоя.

Отдел Голосеменни растения

Растения, които се размножават чрез семена, но не дават плодове.

Семената лежат отворени (голи) върху семенните люспи на шишарките.

конусиима:

семе (даване на семена)

прашници (произвеждащи прашец)

Семето се образува в мегаспорангии (яйцеклеткаили яйцеклетка). Мегаспорапостоянно вътре мегаспорангии:тук се развива женският гаметофит, образува се яйцето и настъпва оплождането. От оплодена яйцеклетка се образува ембрион, а самата яйцеклетка се превръща в семе.

Следователно процесът на оплождане при семенните растения не се нуждае от вода и това огромно предимство е довело до тяхното повсеместно разпространение и ги е превърнало в доминиращи групи във всички биоценози. В тази връзка мъжките гамети (сперматозии), които се срещат вътре микроспория, губят органелите на движението - флагели и губят подвижност.

Класове :

семенни папрати,

бенетитов, (напълно изчезнал)

цикас,

потискащ,

гинко,

иглолистни.

Голосеменните са най-широко разпространени в края на палеозоя и през мезозойската ера. В края на карбоновия период на Земята климатът се промени към сухота и охлаждане. Най-приспособени към новите сурови условия се оказаха голосеменните. Повечето голосеменни принадлежат към дървесни или храстовидни вечнозелени растения. тревистасред голосеменните растения няма. Най-често срещаните са иглолистни дървета (бор, смърч, ела, лиственица, кедър, кипарис, хвойна).

Съвременни голосеменни характеризираналичието на малки листа, най-често под формата на игли (игли). Само изчезнали видове голосеменни и малка група представители на по-старите, все още живи голосеменни (цикади) имат големи листа. Листата на широколистните видове (лиственица) са меки, плоски, разположени спираловидно или на гроздове.

Стъбловключва:

кора (много тънка)

дървесина (изпълва почти цялата маса на багажника; съдържа много малко паренхим и е 90% представена от проводима тъкан - трахеиди, няма съдове. Течността се филтрира с помощта на трахеиди през порите, най-големият брой от които е концентриран в краищата на трахеиди, в кръстовищата на клетките). В кората и дървесината има смолисти проходи, пълни с етерични масла и смола. Повечето иглолистни дървета в ствола имат дървесни пръстени за растеж поради сезонната периодичност на активността на камбия.

слабо изразено ядро (слабо развито)

Иглолистните имат главен корен, от който излизат страничните.

Често се образуват корени микориза.

Порода:

предимно семена

много рядко вегетативно

Процес Опложданете са много по-трудни.

При по-древните представители на голосеменните (цикади, гинко) женските клетки се оплождат от сперматозоиди, които имат флагели, но тяхното движение не се извършва във вода, а в течността на специална поленова камера. В процеса на еволюция при повечето представители на голосеменните (бор, смърч, кедър, кипарис и др.) Сперматозоидите се заменят със сперматозоиди, които губят флагели. Те се придвижват пасивно към яйцето с поленови тръбички. Такъв процес Опложданеголосеменните е резултат от по-добра адаптация към сухоземния начин на живот, при който растенията не винаги разполагат с водата, необходима за преноса на сперматозоиди.

надделява спорофит -самото растение .

Полово поколение - гаметофит- при голосеменните е още по-редуциран, отколкото при техните предшественици - папрати:

женският гаметофит се състои от издънка и архегоний

мъжкият гаметофит е покълнала микроспора и за разлика от предишните висши спорови растения е напълно лишена от антеридии.

Мъжките спорангии - прашници и женските яйцеклетки се развиват съответно върху люспите на мъжки и женски шишарки:

мъжка подутина(зелен) се състои от ос, покрита с люспи, от долната страна на която има две микроспорангии (поленова торбичка). В тях, в резултат на мейотични деления, хаплоидни малки микроспория, което води до силно намалена гаметофит, състояща се от 3 клетки - вегетативни, генеративни и базални. Гамети - 2 сперма- образуват се при деленето на генеративна клетка. Мъжки растежс два сперматозоида цветен прашец(прашец, образуван в поленовите торбички на мъжките шишарки).

женски конуси(червеникав) също се състои от ос, върху която са разположени семенните люспи, те възникват в краищата на издънките на текущата година. Люспите се състоят от две части: външна - покривна и вътрешна - семенна. На семенните люспи две яйцеклетка(овули) - изпълнява функцията спорангии. Спорите от спорангиума не изпадат, а покълват вътре в него. Обикновено от 4 спори една покълва, останалите се унищожават. от голяма мегаспора женски растежот 2 архегония, във всеки 1 яйце. Яйцеклетките с женски израстъци са разположени върху люспите на женските шишарки.

Полен, изхвърлен от поленовите торбички ( мъжки гаметофит) с помощ вятърпада върху женския конус и се залепва, тъй като яйцеклетките отделят сладка лепкава течност. При покълване цветен прашецобразувани поленова тръбакойто расте в архегониума и освобождава сперма, които се провеждат през тръбата до яйцеклетка. След 12-14 месеца вътрешно Оплождане(една сперма, втората е унищожена) без участието на вода.

Попаднало в благоприятни условия, семето покълва и дава ново спорофиткойто расте в дърво.

По този начин, презаселванеголосеменни се извършва с помощта на рудименти на спорофит - семена. За разлика от покритосеменните, хранителната тъкан на семената при голосеменните е хаплоидна (а не триплоидна). Яйцеклетките и семената се развиват открито - върху горната повърхност на семенните люспи на женските шишарки.

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

публикувано на http://www.allbest.ru/

1. Дефиниция на онтогенезата

Първите висши растения са еволюирали от зелени водорасли (живеещи в прясна или солена вода) и до голяма степен са зависими от наличието на вода на всички етапи от жизнения цикъл. Всички примитивни висши растения се характеризират с оплождане във водна среда. За ринофитите - древна, отдавна изчезнала група примитивни висши растения - са характерни много признаци на прилика с водораслите, както във външната и вътрешната структура, така и в характеристиките на жизнения цикъл.

Впоследствие еволюцията на висшите растения е насочена към повишаване на адаптивността към земната среда (появата на проводящи, покривни и механични тъкани, образуване на коренови и издънкови системи, поява на микориза, постепенно усложняване и удължаване на диплоидната фаза) - поколението на спорофитите).

Висшите растения живеят предимно на сушата, т.е. в коренно различни условия в сравнение с водораслите (нисши растения). Когато първите растения излязоха на сушата (преди приблизително 400 милиона години), те веднага бяха принудени да се адаптират към напълно различни екологични режими. Всички фактори на околната среда, които са значими за растенията на сушата, се променят в много по-голяма степен, отколкото във водната среда.

Поради по-голямото разнообразие на сухоземната среда в сравнение с водната среда, сухоземните растения са много по-сложни и разнообразни от водораслите. Броят на видовете сухоземни организми (включително представители на всички царства) е 5 пъти по-голям от този на водните организми. Има около 300 хиляди вида висши, предимно сухоземни растения, и около 3000 вида низши (водорасли) растения.

Жизненият или общият цикъл на развитие на растенията се разбира като техния онтогенез - индивидуалното развитие на растението от появата му от оплодено яйце или вегетативна пъпка до естествена смърт. Като процес онтогенезата се състои от поредица от последователни възрастови периоди или етапи: ембрионален, ювенилен, девствен, генеративен и старост.

Ембрионалният стадий започва върху майчиното растение с образуването на зигота - оплодена яйцеклетка. В резултат на процесите на клетъчно делене, растеж и диференциация от зиготата се образува семенен зародиш. Характеризира се с хетеротрофен начин на хранене.

Ювенилният стадий започва с покълването на семето, което означава не само фиксирането на нов растителен организъмв определено място от фитогеосферата (растителната покривка на Земята), но и преминаването му към автотрофен начин на хранене.

Девственият стадий е преходът на растението към образуването на фотосинтетични органи, типични за възрастно растение. Тъй като на този етап растенията имат много силен вегетативен растеж (т.е. растеж на вегетативни органи), но не са способни да образуват генеративни органи, девственият стадий често се нарича фаза на растеж и девствен период.

Генеративният етап се характеризира със способността на растенията да образуват, освен вегетативни органи, също и генеративни: микро- и макростробили (т.е. мъжки шишарки и женски шишарки) в голосеменните растения, цветя в покритосеменните растения, последвани от образуване на шишарки ( голосеменни) в резултат на опрашване и оплождане, плодове (покритосеменни) и семена. Жизненият цикъл на висшите растения се състои от две фази (или поколения) - асексуална, или спорофаза (спорофит), и полова, или гаметофаза (гаметофит).

2. Жизнени цикли на растенията

Така пълният жизнен цикъл на висше растение от зигота до зигота се състои от гаметофаза (гаметофит) и спорофаза (спорофит). В резултат на това в жизнения цикъл на висшето растение се появява нещо като „двойна индивидуалност“, при това в две различни форми. В много висши растения (мъхове, хвощ и папрати) тези фази са като че ли отделни физиологично независими същества. При мъховете и особено при семенните растения едното от двете поколения е подчинено на другото и във физиологичен смисъл е като че ли сведено до негов орган. Но въпреки че физиологически те тук са престанали да бъдат отделни поколения (самостоятелни същества), по своя произход те напълно им отговарят и към тях могат да се приложат термините „гаметофит” и „спорофит”.

3. Долни растения (талус, талус)

Нисши растения, чието тяло не е разделено на органи и тъкани; могат да бъдат едноклетъчни, колониални, многоклетъчни. Органите на половото размножаване (оогониум и антеридиум) и спорангиите са едноклетъчни.

Отдел водорасли

Водорасли – низши растения, обитаващи предимно водната среда – течаща, застояла, морска солена и сладка вода. Водораслите могат да живеят и на сушата във воден филм. Това са предимно почвени водорасли и водорасли, които живеят върху други растения.

Размер: 25 микрона - 50 м.

Няма истински тъкани, вегетативни органи. Автотрофи. Резервни вещества - нишесте, масла.

Размножаването става чрез вегетативно, асексуално или сексуално сливане.

Отдел лишеи

Лишеите са група нисши симбиотични организми, чието тяло (талус) се състои от два компонента:

1. автотрофни (водорасли, цианобактерии, протисти) - доставя на гъбичките органични вещества, създадени по време на фотосинтезата.

2. хетеротрофна (гъба) - доставя вода с разтворени минерални соли, предпазва автотрофния организъм от изсъхване.

Сложната природа на лишеите им позволява да получават храна не само от почвата, но и от въздуха, валежите, влагата от роса и мъгла, праховите частици, отложени върху талиите. Следователно лишеите имат уникалната способност да съществуват в изключително неблагоприятни условия, често напълно неподходящи за други организми, върху голи скали и камъни, покриви, кора на дървета и дори върху стъкло.

Вегетативното тяло на лишеите се състои изцяло от преплитане на гъбични хифи, между които са разположени водорасли.

В повечето лишеи плътните плексуси от гъбични нишки образуват горния и долния кортикален слой:

Лишеят има биологични свойства, които гъбата и водораслото нямат, взети поотделно, когато гъбата осигурява на водораслите вода и минерални соли, а сама използва органичните вещества, синтезирани от водораслите.

Известни са повече от 20 хиляди вида лишеи.

Обикновено талите на лишеите са сиви, светло или тъмнокафяви на цвят. Тяхната възраст достига десетки и дори стотици години.

Лишеите са широко разпространени и са пионери в развитието на оскъдни местообитания.

В зависимост от структурата, външния вид на талуса се разграничават няколко вида: люспести лишеи, листни лишеи, храстовидни лишеи. Възпроизвеждането на лишеите става главно вегетативно - парчета тали и спори, които образуват гъбата.

Лишеите са толкова особена група живи организми, че изследователите все още нямат общо мнение за тяхното място в системата на органичния свят.

4. Висши растения

Появява се на Земята в резултат на появата на водорасли на сушата в силурийския период на палеозойската ера.

Сухоземните висши растения са представени от:

спори: бриофит, риниофит, ликопсид, хвощ, папрат

Отдел Rhiniophyta

Останките от ринофити са открити за първи път през 1859 г. от канадския геолог Джеймс Доусън в девонски отлагания. Според съвременните представи те се появяват за първи път през силура (преди 415 - 430 милиона години). Находката е наречена Psilophyton princeps (първичен голорос). По-късно останките от подобни растения (Rinia large) са открити в Шотландия близо до селото. Дъждовно – оттам и името на катедрата. Риниофитите са първите сухоземни растения, които приличат повече на водорасли, отколкото на висши растения. Те се характеризират с:

дихотомично разклоняване

липса на листа

примитивна проводяща система

крайни (апикални) спорангии

еднакво спороношение

наличието на архегонии и антеридии

липса на механични тъкани

микориза

Представители на риниофитите са още тениокрада (възможно е водно растение), яравия и др.

Всички други висши растения произхождат от ринофити или растения, близки до тях (очевидно, с изключение на мъховете, които най-вероятно произхождат директно от зелени водорасли).

Отдел Бриофити

Отделна група растения, които изучава бриологията, е науката за мъховете. Има около 25 000 вида (Русия и съседните страни - около 1500 вида). Мъховете са известни във фосилно състояние.

Мъховете са единствените флораеволюционна линия, свързана с регресивното развитие на спорофита. Обикновено мъховете се считат за задънена улица, сляп клон на развитието на растенията. Въпреки това, мъховете се заселиха във влажни местообитания много отдавна, твърдо заеха място в природата и запазиха това място в продължение на много милиони години, въпреки промените в климата, почвите и растителността.

Характерни черти на мъховете:

маломерни многогодишни растения от 1 мм до 60 см височина;

тялото може да бъде представено от талус или разделено на листа и стъбло;

няма корени, абсорбцията се извършва при повечето мъхове с помощта на ризоиди - израстъци на епидермиса или през пори в клетки (сфагнови мъхове);

еднодомни или двудомни растения;

появяват се отделни тъкани, по-добре изразени в листни форми (асимилиращи, механични, проводими);

в жизнения цикъл хаплоидното и диплоидното поколение се редуват, преобладава хаплоидният гаметофит;

диплоидното поколение при мъховете се нарича спорогон; представлява кутийка със спори (спорангий) на дръжка;

долната част на стъблото образува издънка (хаусториум), която се въвежда в тялото на гаметофита;

sporogon няма независимост и е напълно зависим от гаметофита.

Производителността на фотосинтезата е 40-50 пъти по-малка от тази на цъфтящите растения;

Ниска ензимна активност;

Малките хлоропласти съдържат 5-10 пъти по-малко хлорофил от цъфтящите;

За фотосинтезата са достатъчни 4% от пълното осветление;

Те могат да абсорбират въглероден диоксид на тъмно и да го превърнат в органични съединения;

В тундровите видове и всички чернодробни мъхове фотосинтезата е възможна при -14 ° C

Мъховете са пойкилохидрични растения, те абсорбират вода според физичните закони (капилярност, набъбване, хигроскопичност) и зависят пряко от влажността на околната среда. Възможно е и активно абсорбиране на вода.

При неблагоприятни условия - суспендирана анимация (спират почти всички метаболитни процеси); може да понася дефицит на влага, високи (до 70 ° C) и ниски температури.

Много видове са олиготрофи (невзискателни към почвените условия).

Способността на мъховете да фотосинтезират нормално при слаба светлина, активно да абсорбират вода от почвата и атмосферата, да растат в екстремни условия и да изпадат в състояние на суспендирана анимация им позволява да избягват конкуренцията от по-специализирани растения.

Жизнен цикъл на бриофита:

Много мъхове могат дълго времеразмножават се вегетативно.

При половото размножаване върху гаметофита се развиват репродуктивните органи - мъжки антеридии и женски архегонии.

Множество обикновено бифлагелирани подвижни сперматозоиди достигат през водата до неподвижното яйце, разположено на дъното на архегониума. Настъпва оплождане и диплоидна зигота се образува точно вътре в архегониума.

От зиготата започва да се развива диплоиден спорофит, който е кутия на крака. Отгоре кутията може да бъде покрита с капачка, образувана от архегониум.

Порасналият спорофит расте върху гаметофита и често се храни с него. В кутията на спорофита (или спорангиите) след мейоза (редукторно делене) се образуват множество хаплоидни спори.

Спората покълва в ламеларна (например в сфагнум) или нишковидна (в кукувичка) протонема.

Пъпките, които възникват върху протонемата, дават начало на нови гаметофити.

Отделът Briophytes се подразделя на три класа: 1) Anthocerotes, 2) Чернодробни мъхове, 3) Листни мъхове.

Отдел Lycopsoides

Отдел Lycopodiophyta е една от най-древните групи растения. В края на палеозоя има многобройни гигантски дървовидни ликоподи с височина до 30 m и диаметър до 1 m - лепидодендрони, сигилария, плевромея. Типични признаци на древните ликопсиди са дихотомично разклонени и шиловидни листа. По-късно изчезналите дървесни клубове образуваха находища на въглища.

Отделът lycopsid включва около 1000 съвременни вида, 4 рода, два класа: lycopsids (представители: едногодишен клубен мъх, клубообразен lycops, овен, сибирска селагинела) и полумишка (представител - езерен полумесец).

Съвременните ликопсиди са многогодишни тревисти, обикновено вечнозелени растения с дихотомно разклонение на издънките, малки приседнали прости листа и допълнителни корени.

Спорофилите (листата, носещи спорангии) могат да бъдат подобни на обикновените зелени листа (род Baranets - Huperzia) или да се различават от тях и да бъдат събрани в спороносно класче (род Plaun - Lycopodium).

Има разноспорови растения (клас Shilnikye или Polushnikovye) и изоспорови (клас Clubmosses)

Диплоидното поколение (спорофит) винаги преобладава в жизнения цикъл. От спората се развива гаметофит (израстък) - многогодишно растение, което има формата на малко възелче (2-5 mm в диаметър) с образуване на ризоиди. Гаметофитът не съдържа хлорофил и се храни с ендотрофна микориза.

Катедра Хвощ

Конските опашки се появяват през девона, разцветът на отдела пада върху периода на карбон. Произхожда от ринофити. Сред изкопаемите представители на отдела са често срещани дървовидни форми, например каламити

В момента е представен от един клас хвощ (Equisetopsida) и само един род - хвощ (Equisetum), наброяващ около 30 вида. Всички съвременни хвощи са многогодишни треви. Хвощите се характеризират с разделяне на междувъзлия и възли с навити слети листа. Функцията на фотосинтезата се изпълнява от издънки. В ксилемата трахеидите са често срещани и може да има съдове; във флоема - ситовидни тръби.

Често се срещат дълги хипогеогенни коренища, често със складови нодули. Спороносните класчета се характеризират със спорангиофори, върху които са разположени спорангии.

Хвощът е равноспорово растение. Гаметофитът е еднополов или двуполов. Гаметофитът е автотрофен, зелен.

Торене само в капки вода.

Разпространение: различни природни зони и растителни съобщества, като правило, близо до водата. Те могат да бъдат трудни за изкореняване на плевелите. Лечебно (може да се използва като диуретик).

Отровен (разрушава витамин В12 - тиамин). Отровни всички видове, всички части на растенията.

Може да причини заболявания на тревопасни животни (механично дразнене на лигавицата със соли на силициева киселина и разграждане на тиамин) - 40-80 дни след паша на поляна с хвощ при конете - агресивност, разширени зеници, парализа на крайниците.

Участък папрати

Произлиза от ринофити или подобни растения. Днес това е най-разнообразната и многобройна група сред висшите съдови спорови растения, която обединява около 10 000 растителни вида с разнообразен външен вид (сухоземни и водни тревисти растения, дървовидни форми).

Съвременните папрати се срещат на всички континенти. Известни са около 10 000 вида (300 рода) съвременни папрати.

Те са усвоили широк спектър от условия на околната среда - от пустини, блата и оризови полета, солени езера до тропически гори.

Максималното разнообразие от видове и форми на живот е характерно за тропическите гори.

Разнообразие от форми на живот на съвременните папрати:

Дървовидно до 25 m височина и 50 cm в диаметър;

Малки водни папрати;

Сухоземни папрати с късо епигеогенно коренище;

Сухоземни папрати с дълго хипогеогенно коренище;

Епифити и пълзящи растения.

Листата на папратите (ресите) са възникнали в резултат на сплескването на големи клони на техните предци и следователно имат издънков произход (макрофили, теломни листа). Обикновено ресите са перести.

Листата запазват апикалния растеж, типичен за издънката; кохлеарно усукана, когато е млада.

Стъблото на повечето папрати (с изключение на дървовидните) не е силно развито.

Vayi при някои видове комбинират функциите на фотосинтеза и спорулация (брак, щитник), други имат два вида листа: фотосинтетични и спороносни (щраус).

Сухоземните папрати са равноспорови, водните папрати са разноспорови. Спорите се произвеждат в множество спорангии, обикновено от долната страна на листата. Спорангиите често образуват соруси и обикновено са защитени отгоре с покривало - индузия.

Някои видове имат адаптации за активно разпръскване на спори (при мъжкия щит, обикновения щраус и много други сухоземни папрати спорангият се отваря с помощта на специален механичен пръстен, състоящ се от клетки с неравномерно удебелени стени).

Спорите се развиват в малки зелени гаметофити. Папратният отдел е разделен на 7 класа. От тях 4 класа са представени изключително от фосилни форми. Съвременните папрати са представени от следните класове: офиоглосопсиди (ювенилни), маратиопсиди и полиподиопсиди.

Голосеменните са вечнозелени, по-рядко широколистни растения с дървесно стъбло, свързани с жизнената форма на дърво или храст, по-рядко лиана. Листата са люспести, игловидни, перести, с различна големина. Възпроизвеждането и разпространението става с помощта на семена, които узряват на повърхността на семенните люспи. Характерно е наличието на стробили (конуси), хетерогенност. Гаметофитът се образува и развива в тъканите на спорофита, силно редуциран. Женският гаметофит се характеризира с наличието на архегонии. След опрашването мъжкият гаметофит образува поленова тръба, през която мъжките гамети се доставят до яйцето. Появата на поленовата тръба намалява зависимостта от вода по време на етапа на оплождане.

Отделът на голосеменните включва 6 класа, като класовете семенни (Pteridospermae) и бенетитовите папрати (Bennettitopsida) са напълно изчезнали. Сега живите голосеменни растения, наброяващи около 700 вида, принадлежат към класовете цикасови (Cycadopsida), потискащи (Gnetopsida), гинкови (Gynkgoopsida) и иглолистни (Pinopsida).

Семенните папрати приличаха на съвременните дървесни папрати, но се размножаваха чрез семена, узряващи директно върху листата - мегаспорофили. Бенетитите се характеризират с двуполови стробили, наподобяващи структурата на цвета на съвременните покритосеменни растения.

Класът на цикадите в момента включва около 120 вида, срещащи се в тропиците и субтропиците. Това са дървовидни растения с големи, твърди, вечнозелени листа, наподобяващи на външен вид палмови дървета. Характеризира се с дихотомия. Представител: увиснал цикас.

Към класа gnet принадлежат представители на три рода: ефедра (Ephedra), Welwitschia и Gnetum.

Единият принадлежи към клас Гинко. модерен вид- реликтно растение гинко билоба (Ginkgo biloba). Представлява високо широколистно дърво с двуустни листа. Характеризира се с двудомност, кичести микростробили, семена със сочна обвивка, подвижни сперматозоиди.

Класът иглолистни, или пинопсиди, включва два подкласа: кордаит (Cordaitales) и иглолистни (Pinidae). Кордаит - отдавна изчезнали растения (големи дървета с котиковидни стробили).

Иглолистните са най-голямата група растения сред голосеменните, заемайки второ място след цъфтящите по отношение на ролята си в състава на растителната покривка.

Съвременните иглолистни дървета включват около 560 вида, принадлежащи към 55 рода и 7 семейства. Жизнените форми на иглолистните дървета са дървета и храсти, обикновено с вечнозелени, люспести или игловидни листа. Кореновата система, като правило, е основна. Разклонените малки корени изпълняват функцията на образуване на микориза. Представителите на Подокарпи - има нодули с азотфиксиращи бактерии. Листата са тяснолинейни или люспести (иглички), по-рядко широколанцетни (подокарпус, араукария). При повечето видове листата са вечнозелени, плътни, кожести с изразени ксероморфни черти (устицата са потопени, има дебела кутикула). Под епидермиса - 1-3 слоя хиподерма.

Дървесината се състои главно от трахеиди. Характерни са смолните пасажи.

Растенията са еднодомни, по-рядко двудомни. Стробили двудомни:

Мъжки - микростробили (мъжки конуси), състоящи се от тяхната ос и микроспорофили. Отдолу се образуват 2 или повече микроспорангии, в които се произвежда прашец. Прашецът често има въздушни торбички.

Женски - макростробили (шишарки), състоящи се от ос, макроспорофили (семенни люспи) и покривни люспи. От горната страна на семенните люспи се образуват 2 яйцеклетки. Люспите на семената могат да бъдат меки и ярко оцветени (тис, подокарп, хвойна) - очевидно имитация на цветни плодове.

Прашецът има две обвивки - екзина (външна) и интина (вътрешна). Черупките се разминават, образувайки въздушни торбички.

Семена с различни размери и форми. Мнозина имат крила, които се разпространяват от вятъра. Сочната обвивка на семена от подокарпус, тис и др. се яде от някои животни.

Основните характеристики на жизнения цикъл на иглолистните дървета:

От опрашването до оплождането отнема година или повече. Характеризира се с опрашване от вятъра.

От оплождането до узряването на семената минава година или повече.

Хаплоидният ендосперм е редуциран женски гаметофит.

Образува се поленова тръба, която расте от микропила към яйцето.

Семето се състои от семенната обвивка (обвивката на яйцеклетката, 2n), ембриона на нов спорофит (2n) и ендосперма (n) (вижте фигурата).

В съвременната флора често се срещат представители на разредите Araucariaceae, Podocarps, бор (смърч, ела, бор, лиственица), кипарис (секвоядендрон, секвоя, блатен кипарис, кипарис, хвойна) и тис (тис ягодов).

Отдел Покритосеменни растения

Развитието на покритосеменните растения беше нов етап в еволюцията на растителния свят. Това е най-младият от всички отдели, характеризиращ се с голямо разнообразие от видове и широко разпространение. Повече от половината видове, растящи на земното кълбо, принадлежат към покритосеменни растения. Покритосеменните растения се характеризират със следните особености в структурата и развитието:

появата на нов орган - плодника, под чиято защита се развиват яйцеклетките вътре в яйчника;

когато семената узреят от яйчника, се образува плод, който предпазва семето от външни влияния, откъдето идва и името - покритосеменни;

по-нататъшното опростяване на сексуалното поколение доведе до почти пълно намаляване на женския израстък, мъжкият израстък е представен от две клетки;

новият процес на двойно оплождане води до образуването на вторичен ендосперм едновременно с ембриона.

появата на околоцветника осигури по-добра защита на прашеца в тичинките и яйцеклетките в яйчника и допринесе за развитието на опрашване от насекоми.

Усложняването на структурата на дървото доведе до образуването на нови проводими елементи - съдове.

Голямото разнообразие на вегетативните органи допринесе за появата на голямото им формово разнообразие и заселването им в пространства с различни хабитатни условия - от пустините до водната среда.

Цикълът на развитие на покритосеменните протича по следния начин.

От ембриона на семето израства растение с корени, стъбла, листа, върху които се образуват цветя на определена възраст по време на периода на цъфтеж. Най-важните части на цветето са тичинките и плодниците. Околоцветникът (чашелистчета и венчелистчета) ги предпазва от изсъхване, от излишна влага по време на дъжд и др. роса и привлича опрашващи насекоми.

В прашниците на тичинките има тъкан на archesporium, чиито клетки се делят редуциращо и след това кариокинетично и четири хаплоидни поленови клетки се образуват от всяка майчина клетка на archesporium.

По-нататъшното им развитие се случва вече на повърхността на близалцето, където прашецът се разделя и се образуват две ядра, едното остава ядрото на голяма, така наречената вегетативна поленова клетка, второто става ядрото на малка гола антеридиална клетка , потопен в цитоплазмата на голяма клетка. Прашецът покълва и цитоплазмата на вегетативната клетка заедно с ядрото се влива в поленовата тръба, увличайки със себе си антеридиалната клетка, която се дели и образува два удължени неподвижни сперматозоида (мъжки гамети).

Яйцеклетката се състои от многоклетъчна тъкан на нуцелуса, покрита с два интегумента, които образуват поленовия вход. Една от клетките на nucellus расте, дели се чрез редукция, след това кариокинетично и образува четири хаплоидни клетки, от които три умират, четвъртата се увеличава по размер и се превръща в ембрионален сак. В резултат на трикратно разделяне на ядрото му се образуват осем ядра, около шест от тях цитоплазмата се разделя и възникват голи клетки, две ядра се събират в центъра, сливат се и се превръщат в диплоидно вторично ядро на ембрионалния сак. Три хаплоидни клетки са разположени в ембрионалната торбичка по-близо до входа на прашеца, образуват яйчния апарат, състоящ се от две сателитни клетки - синергидната и едно, по-голямо яйце. В противоположната част на зародишната торбичка са разположени три хаплоидни голи клетки - антиподи.

При типично двойно оплождане при покритосеменни, съдържанието на поленовата тръба навлиза в ембрионалния сак и първата сперма се слива с яйцето, образувайки зигота (диплоид), която се развива в ембрион. Вторият сперматозоид се слива с вторичното ядро на ембрионалния сак (диплоидно) и се образува ново триплоидно ядро. След разделянето на това ядро с троен набор от хромозоми се образува вторична ендоспермална тъкан с доставка на хранителни вещества. По време на образуването на ембриона яйцеклетката се превръща в семе, яйчникът - в плод.

В цикъла на развитие на покритосеменните растения също има редуване на две поколения: полови и безполови. Прашецът, който се образува, както при голосеменните, след редукционното делене на клетките на archesporium в прашниците, съответства на микроспората (хаплоидна клетка) и с нея започва развитието на мъжкото полово поколение.

Мъжкият гаметофит се състои от две клетки: вегетативна клетка, примитивен мъжки израстък, и антеридиална клетка, която е антеридиум. Сперматозоидите - гамети съответстват на сперматозоидите, но се различават по неподвижност.

Развитието на женското половото поколение започва с редукционното делене на една от нуцелусните клетки и образуването на хаплоидна клетка - зародишната торбичка, която представлява макроспора на покритосеменните. В макроспората, ембрионалната торбичка, израстъкът се състои само от три антиподни клетки, а яйчният апарат е останките от архегониума, от който в покритосеменните растения остават само две клетки - синергидите и яйцето (гамета). Когато сперматозоидът се слее с яйцеклетката, развитието на половото поколение (гаметофит) завършва, а с образуването на зигота (диплоидна клетка) започва развитието на ново, безполово поколение - спорофит, първо ембрион, след това цялото растение, всички органи на което имат диплоидни клетки. В прашниците и яйцеклетките на цветовете след редукционно делене започва отново развитието на половото поколение.

Повечето системи разделят отдела на покритосеменните растения на два класа: двусемеделни и едносемеделни. Класът на двусемеделните включва растения, при които зародишът има два котиледона, листа с пересто жилкуване, първичната структура на стъблото се характеризира с отворени съдово-влакнести снопчета, разположени в кръгове, коренът е главен корен, цветът е четири-петчленен .

Класът на едносемеделните включва растения, при които ембрионът има един котиледон, листа с дъговидно или успоредно нервно жилкуване, стъблото в първичната структура съдържа затворени съдово-влакнести снопчета, коренът е влакнест, а цветята са тричленни. Двусемеделните растения се считат за най-древните, от чиито примитивни форми някога се е отделил едносемеделният клон, който в своята еволюция достига не по-малко сложни форми от двусемеделните.

Така при покритосеменните безполовото поколение е доминиращо, а половото се развива върху безполовото. Вторичният ендосперм, чиито клетки имат ядро с троен набор от хромозоми, не може да се припише нито на спорофит, нито на гаметофит. Тази специфична тъкан е характерна само за покритосеменните растения.

Заключение

семенно двусемеделно спорово растение

Когато се сравняват циклите на развитие на висшите спорови и семенни растения, става ясно, че всички те се характеризират с непрекъсната смяна на поколенията: сексуалното поколение е безполово, а безполовото поколение е сексуално. Тези поколения се различават по сложността на структурата, размера, образуването на гамети в сексуалното поколение, спори в асексуалното и броя на хромозомите в ядрата на техните клетки (хаплоидни или диплоидни ядра). Преходът от едно поколение към друго се осъществява чрез два процеса: сливане на гамети, което води до образуването на диплоидна клетка - зигота, и редукционно делене на ядрото, което води до образуването на хаплоидни спори. Тези процеси определят границите на поколенията и водят до появата на диплоидно безполово поколение в първия случай и хаплоидно сексуално поколение във втория случай.

Редуването на поколенията е добре изразено във всички отдели на растенията, но доминирането и степента на развитие на тези поколения в различните отдели е различно, което до голяма степен е свързано с условията на техния живот. При мъховете сексуалното поколение, самото растение, е доминиращо, върху него се развиват гениталните органи с гамети. Процесът на тяхното оплождане се извършва само в присъствието на вода, така че мъховете обикновено растат във влажни условия и не достигат големи размери. Периодично техните гъсталаци се насищат с вода, през която сперматозоидите се придвижват към яйцата. Безполовото поколение на мъховете, стъблото и семето се развиват върху половото поколение.

Голосеменните са доминирани от безполово поколение (самото дърво), то достига голяма сложност и значителни размери. Цялото развитие на микроскопичното женско полово поколение протича върху безполовото поколение под защитата на яйцеклетката, а опрашването от вятъра осигурява преноса на цветен прашец и възможността за оплождане. Образуването на семена и опрашването от вятъра допринесоха за разпръскването на голосеменните в по-разнообразни местообитания.

При покритосеменните растения доминира и безполовото поколение, което се отличава с по-голяма сложност и разнообразие на структурата (самото растение). Микроскопичното женско полово поколение се развива напълно върху безполовото поколение под защитата на плодника. Опрашването от вятър и насекоми още по-надеждно осигурява пренасянето на прашеца, а оттам и оплождането на яйцето. Разнообразието в структурата на вегетативните органи, образуването на семена и плодове допринесе за разпространението на покритосеменните растения в различни местообитания. Бързото развитие на покритосеменните е променило външния вид на растителността Глобусът. Монотонни и монотонни гъсталаци от папрати и голосеменни растения бяха заменени от растителност от ярка и разнообразна зеленина, цветя и плодове от представители на покритосеменни растения.

Понастоящем покритосеменните растения заемат доминираща позиция в земната растителност. Те осигуряват развитието на животинския свят, особено на бозайниците и птиците, тъй като служат като хранителна база за тях. Едновременно с развитието на покритосеменните се развиха и някои групи насекоми, което доведе до голяма взаимна пригодност на цветя и опрашващи насекоми.

Покритосеменните са от изключително значение в живота на човека, като му осигуряват храна и материали от растителен произход. С по-нататъшно цялостно проучване на тяхното значение това ще се увеличи.

Хоствано на Allbest.ru

Подобни документи

Концепцията за едносемеделни и двудомни растения, тяхната класификация, разновидности, прилики и разлики. Състав и видове цветни формули. Метод за определяне на семейството на растението, общ изглед на неговото съцветие, вид плод. Значението на растенията в живота на човека.

статия, добавена на 08.04.2009 г

Отдели на бриофити, ликопсиди, хвощове, голосеменни и покритосеменни. Еволюция на висшите растения, техните морфологични и биологични особености, разпространение. Развитието на специализирани тъкани като важно условие за появата на растенията на сушата.

презентация, добавена на 25.10.2010 г

Изследване на едносемеделните растения като втория по големина клас покритосеменни или цъфтящи растения. Стопанско значение и характеристикисемейства ароидни, острица и палми. Проучване на размножаването, цъфтежа, развитието на корените и листата на растенията.

резюме, добавено на 17.12.2014 г

Покривни, снопови и основни тъкани на растенията. Тъкани и локални структури, които изпълняват същите функционални структури. Клетъчна структура на асимилационната зона на листа. Вътрешна структура на стъблото. Разликата между едносемеделните и двусемеделните.

презентация, добавена на 27.03.2016 г

Основните насоки на еволюцията в растителния свят. Произход на покритосеменните растения. Изследване на съвременните филогенетични конструкции на цъфтящи растения. Покритосеменна система A.L. Тахтаждян, Артър Кронквист, Ролф Далгрен и Робърт Торн, Ривел.

курсова работа, добавена на 26.03.2016 г

Покритосеменни (цъфтящи) - голям вид растение, което включва повече от половината от всички известни видове. Произход, класификация и анатомо-морфологична характеристика на отдела Покритосеменни. Ролята на покритосеменните растения в природата и живота на човека.

курсова работа, добавена на 09.10.2010 г

контролна работа, добавена на 23.08.2016 г

Опрашването като метод за размножаване на покритосеменни растения. Автогамия на двуполови цветя. Форми и методи за прилагане на алогамията. Морфологични адаптации на цъфтящи растения към кръстосано опрашване: от вятър, вода, птици, насекоми и прилепи.

курсова работа, добавена на 21.01.2015 г

общо описаниецарства растения, характеристики на техните органи: корен, лист, издънка, цвят, плод и семена. Отличителни черти на водорасли, лишеи, мъхове, хвощ, папрати, голосеменни и покритосеменни, ролята им в природните съобщества.

cheat sheet, добавен на 15.03.2011 г

Митохондрии, рибозоми, тяхната структура и функции. Ситовидни тръби, тяхното образуване, устройство и роля. Методи за естествено и изкуствено вегетативно размножаване на растения. Прилики и разлики между голосеменни и покритосеменни. Отдел лишеи.

Всичко за тунинг на автомобили

Хромозомен набор от растения в таблицата. Жизненият цикъл на висшите растения. Жизнен цикъл на висшите растения

Група на водораслите

Морски водорасли -

Отдел лишеи

лишеи -

висши растения

Отдел ринофитоид (риния)

Отдел за бриофити

Катедра Ликоподи

Разделяне на хвощ

Отдел папрати

Жизнен цикъл на папрат:

семенни растения

Отдел Голосеменни растения

Класове :

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Подобни документи