Cykl życiowy roślin wyższych składa się z dwóch rytmicznie naprzemiennych faz, czyli „pokoleń” (ryc. 1), - płciowej (gametofit) i bezpłciowej (sporofity). Na gametoficie rozwijają się narządy płciowe. Gametofit może być biseksualny. W tym przypadku rozwijają się na nim zarówno antheridia, jak i archegonia. Jednak w zdecydowanej większości roślin wyższych (w tym wszystkich roślin nagonasiennych i kwitnących) jest jednopłciowa i zawiera albo tylko antheridia (gametofit męski), albo tylko archegonię (gametofit żeński). W wyniku zapłodnienia, czyli fuzji gamety męskiej z żeńską, powstaje nowa komórka z podwójnym zestawem chromosomów (ojcowskim i matczynym), zwanym zygotą.

W roślinach wyższych, w przeciwieństwie do roślin niższych, zygota daje początek zarodkowi wielokomórkowemu. W wyniku wzrostu i różnicowania zarodka powstaje sporofit. Podobnie jak zygota, wszystkie komórki zarodka i rozwijający się z niego sporofit charakteryzują się podwójną liczbą chromosomów.

Na sporoficie powstają zarodnie, w których rozwijają się zarodniki - bardzo małe, zwykle ledwo widoczne gołym okiem, jednokomórkowe formacje służące do rozmnażania bezpłciowego. Kiedy powstają zarodniki, liczba chromosomów w wyniku mejozy zmniejsza się o połowę, a zatem każdy zarodnik jest haploidalny w stosunku do komórek sporofitu.

W wielu wyższych roślinach, na przykład u większości paproci, każdy zarodnik daje początek biseksualnemu gametofitowi, na którym rozwijają się zarówno antheridia, jak i archegonia. Jednak większość roślin wyższych ma dwa rodzaje zarodni: mikrosporangię, w której tworzą się mniejsze mikrosporangie, oraz megasporangię, w której rozwijają się większe megaspory. Każdy mikrospor daje początek jednemu męskiemu gametofitowi, a każdy megaspor daje początek jednemu żeńskiemu gametofitowi. Dlatego niektórzy autorzy, na przykład B. M. Kozo-Polyansky, nazywają mikrospory „męskimi zarodnikami”, a megaspory - „żeńskimi zarodnikami”. Gametofit męski rozwija tylko antheridia, podczas gdy gametofit żeński rozwija tylko archegonię.

Zarówno płciowe, jak i bezpłciowe formy rozmnażania mają pewne zalety biologiczne. Podczas rozmnażania płciowego uzyskuje się połączenie dziedzicznego materiału form rodzicielskich. Osobnik uformowany podczas rozmnażania płciowego nie jest genetycznie identyczny z żadnym ze swoich rodziców. Proces płciowy zapewnia rekombinacyjną zmienność genetyczną organizmów z pokolenia na pokolenie, więc rozmnażanie płciowe daje gatunkowi korzyści, które są realizowane poprzez dobór naturalny.

W przypadku rozmnażania bezpłciowego cechy dziedziczne są przekazywane w niezmienionej postaci i można je łatwo naprawić w wielu pokoleniach, podczas gdy materiał dziedziczny osobnika rodzicielskiego jest niejako „replikowany” i możliwy jest szybki wzrost liczby. Jednak najczęściej w roślinach występuje właśnie naprzemienność pokoleń seksualnych i bezpłciowych.

We wszystkich roślinach wyższych, z wyjątkiem mszaków, w cyklu życiowym dominuje sporofit, gametofit jest słabiej rozwinięty i stosunkowo krótko żyjący. Sporofity to duże organizmy wielokomórkowe o złożonej budowie anatomicznej i rozczłonkowaniu ciała na narządy - łodygi, liście, korzenie (prawdziwe lub przydatkowe).

Tak więc cały cykl życiowy rośliny wyższej od zygoty do zygoty składa się z gametofazy (gametofitu) i sporofazy (sporofitu). Dzięki temu w cyklu życia rośliny wyższej pojawia się rodzaj „podwójnej indywidualności”, a ponadto w dwóch Różne formy. W wielu wyższych roślinach (mchy, skrzypy i paprocie) fazy te są jakby odrębnymi fizjologicznie niezależnymi bytami. W mchach, a zwłaszcza w roślinach nasiennych, jedno z dwóch pokoleń jest podporządkowane drugiemu iw sensie fizjologicznym jest niejako zredukowane do swojego organu. Ale chociaż fizjologicznie przestały być tutaj osobnymi pokoleniami (bytami niezależnymi), w swoim pochodzeniu w pełni im odpowiadają i można do nich zastosować terminy „gametofit” i „sporofit”.

Cele Lekcji: powtórzenie i uogólnienie materiału w dziale „Cykle życia roślin”; szkolenie w rozwiązywaniu problemów części C5 Jednolitego Egzaminu Państwowego z cyklu życia zakładów różnych wydziałów.

Forma zawodu: wykładowo-praktyczna.

Wyposażenie: rzutnik, slajdy, zestaw kart z zadaniami.

Postęp lekcji

Pojęcie cyklu życia roślin

W cyklu życiowym roślin następuje przemiana rozmnażania bezpłciowego i płciowego oraz związana z tym przemiana pokoleń.

Haploidalny (n) organizm roślinny wytwarzający gamety nazywany jest gametofitem (n). Reprezentuje pokolenie płci. Gamety powstają w narządach płciowych przez mitozę: plemniki (n) - w antheridia (n), jaja (n) - w archegoni (n).

Gametofity są biseksualne (na różnych roślinach rozwijają się antheridia i archegonia) i dwupienne (na różnych roślinach rozwijają się antheridia i archegonia).

Po fuzji gamet (n) powstaje zygota z diploidalnym zestawem chromosomów (2n), z której przez mitozę rozwija się pokolenie bezpłciowe - sporofit (2n). W specjalnych narządach - zarodniach (2n) sporofitu (2n), po mejozie powstają haploidalne zarodniki (n), podczas których podziału powstają nowe gametofity (n) przez mitozę.

Cykl życiowy zielonych alg

W cyklu życiowym zielonych alg dominuje gametofit (n), to znaczy komórki ich plechy są haploidalne (n). W przypadku wystąpienia niekorzystnych warunków (chłodzenie, wysychanie zbiornika) następuje rozmnażanie płciowe - powstają gamety (n), które łączą się parami w zygotę (2n). Zygota (2n), pokryta skorupą, zapada w stan hibernacji, po czym przy sprzyjających warunkach dzieli się przez mejozę z wytworzeniem haploidalnych zarodników (n), z których rozwijają się nowe osobniki (n). (pokaz slajdów).

Schemat 1. Cykl życiowy zielenic. (Aplikacja)

Warsztat

Zadanie 1. Jaki zestaw chromosomów jest charakterystyczny dla komórek plechy ulotrix i jej gamet? Wyjaśnij, z jakich komórek początkowych i w wyniku jakiego podziału powstają.

1. Komórki plechy mają haploidalny zestaw chromosomów (n), rozwijają się z zarodnika z haploidalnym zestawem chromosomów (n) przez mitozę.

2. Gamety mają haploidalny zestaw chromosomów (n), powstają z komórek plechy z haploidalnym zestawem chromosomów (n) przez mitozę.

Zadanie 2. Jaki zestaw chromosomów jest charakterystyczny dla zygoty i zarodników zielenic? Wyjaśnij, z jakich komórek początkowych i jak powstają.

1. Zygota ma diploidalny zestaw chromosomów (2n), powstaje przez fuzję gamet z haploidalnym zestawem chromosomów (n).

2. Zarodniki mają haploidalny zestaw chromosomów (n), powstają z zygoty z diploidalnym zestawem chromosomów (2n) przez mejozę.

Cykl życiowy mchów (len z kukułką)

U mchów w cyklu rozwojowym dominuje pokolenie płciowe (n). Rośliny mchu liściastego są dwupiennymi gametofitami (n). Antheridia (n) z plemnikami (n) powstają na roślinach męskich (n), archegonie (n) z jajami (n) powstają na roślinach żeńskich (n). Przy pomocy wody (podczas deszczu) plemniki (n) dostają się do jaj (n), następuje zapłodnienie, pojawia się zygota (2n). Zygota znajduje się na żeńskim gametoficie (n), dzieli się przez mitozę i rozwija sporofit (2n) - pudełko na nodze. Tak więc sporofit (2n) w mchach żyje z żeńskiego gametofitu (n).

W skrzynce sporofitu (2n) zarodniki (n) powstają w wyniku mejozy. Mchy są roślinami heterosporowymi, rozróżnia się mikrospory - męskie i makrospory - żeńskie. Z zarodników (n), przez mitozę, rozwijają się najpierw zarodki wstępne, a następnie dorosłe rośliny (n). (pokaz slajdów).

Schemat 2. Cykl życiowy mchu (len kukułkowy)

Warsztat

Zadanie 3. Jaki zestaw chromosomów jest typowy dla gamet i zarodników lnu kukułkowego? Wyjaśnij, z jakich komórek początkowych i w wyniku jakiego podziału powstają.

1. Gamety mchu kukułkowego mają haploidalny zestaw chromosomów (n), są tworzone z antheridia (n) i archegoni (n) gametofitów męskich i żeńskich z haploidalnym zestawem chromosomów (n) przez mitozę.

2. Zarodniki mają haploidalny zestaw chromosomów (n), powstają z komórek sporofitów - uszypułowanych pudełek z diploidalnym zestawem chromosomów (2n) przez mejozę.

Zadanie 4. Jaki zestaw chromosomów jest charakterystyczny dla komórek liści i strąka na nodze lnu kukułkowego? Wyjaśnij, z jakich komórek początkowych i w wyniku jakiego podziału powstają.

1. Komórki liścia lnu kukułkowego mają haploidalny zestaw chromosomów (n), podobnie jak cała roślina rozwijają się z zarodnika z haploidalnym zestawem chromosomów (n) przez mitozę.

2. W komórkach skrzynki na łodydze znajduje się diploidalny zestaw chromosomów (2n), rozwija się z zygoty z diploidalnym zestawem chromosomów (2n) przez mitozę.

Cykl życia paproci

U paproci (także skrzypów, widłaków) w cyklu życiowym dominuje sporofit (2n). Na spodniej stronie liści rośliny (2n) rozwijają się zarodnie (2n), w których zarodniki (n) powstają w wyniku mejozy. Z zarodnika (n), który wpadł do wilgotnej gleby, kiełkuje narośl (n) - biseksualny gametofit. Antheridia (n) i archegonia (n) rozwijają się na jego dolnej stronie, a plemniki (n) i jaja (n) powstają w nich przez mitozę. Z kroplami rosy lub deszczówki plemniki (n) dostają się do jaj (n), powstaje zygota (2n), az niej - zarodek nowej rośliny (2n). (pokaz slajdów).

Schemat 3. Cykl życiowy paproci

Warsztat

Zadanie 5. Jaki zestaw chromosomów jest typowy dla wzrostu liści (wai) i paproci? Wyjaśnij, z jakich komórek początkowych i w wyniku jakiego podziału powstają te komórki.

1. Komórki liści paproci mają diploidalny zestaw chromosomów (2n), więc podobnie jak cała roślina rozwijają się z zygoty z diploidalnym zestawem chromosomów (2n) przez mitozę.

2. W komórkach odrostu znajduje się haploidalny zestaw chromosomów (n), ponieważ odrost powstaje z haploidalnego zarodnika (n) przez mitozę.

Na łuskach szyszek żeńskich znajdują się zalążki - megasporangia (2n), w których mejoza tworzy 4 megaspory (n), 3 z nich umierają, a od reszty rozwija się żeński gametofit - bielmo (n) z dwoma archegoniami (n ). W archegoni powstają 2 jaja (n), jedno umiera.

Na łuskach szyszek męskich znajdują się woreczki pyłkowe - mikrosporangia (2n), w których mikrospory (n) powstają przez mejozę, z której rozwijają się męskie gametofity - ziarna pyłku (n), składające się z dwóch komórek haploidalnych (wegetatywnych i generatywnych) i dwie komory powietrzne.

Ziarna pyłku (n) (pyłek) są przenoszone przez wiatr do czopków żeńskich, gdzie mitoza z komórki generatywnej (n) wytwarza 2 plemniki (n), a z komórki wegetatywnej (n) łagiewka pyłkowa (n) rośnie wewnątrz zalążek i dostarcza plemnik (n ) do komórki jajowej (n). Jeden plemnik umiera, a drugi uczestniczy w zapłodnieniu, powstaje zygota (2n), z której przez mitozę powstaje zarodek roślinny (2n).

W rezultacie z zalążka powstaje nasiono, pokryte skórką i zawierające wewnątrz zarodek (2n) i bielmo (n).

Warsztat

Zadanie 6. Jaki zestaw chromosomów jest typowy dla ziarna pyłku sosny i plemników? Wyjaśnij, z jakich komórek początkowych i w wyniku jakiego podziału powstają te komórki.

1. W komórkach ziarna pyłku haploidalny zestaw chromosomów (n), ponieważ powstaje z haploidalnego mikrospory (n) przez mitozę.

2. Plemniki mają haploidalny zestaw chromosomów (n), ponieważ powstają z komórki generatywnej ziarna pyłku z haploidalnym zestawem chromosomów (n) przez mitozę.

Zadanie 7. Jaki zestaw chromosomów jest typowy dla komórek megaspor i bielma sosny? Wyjaśnij, z jakich komórek początkowych i w wyniku jakiego podziału powstają te komórki.

1. Megaspory mają haploidalny zestaw chromosomów (n), ponieważ powstają z komórek zalążkowych (megasporangia) z diploidalnym zestawem chromosomów (2n) przez mejozę.

2. Komórki bielma mają haploidalny zestaw chromosomów (n), ponieważ bielmo powstaje z haploidalnych megaspor (n) przez mitozę.

Cykl życiowy roślin okrytonasiennych

Okrytozalążkowe to sporofity (2n). Organem ich rozmnażania płciowego jest kwiat.

W jajniku słupków kwiatu znajdują się zalążki - megasporangia (2n), w których występuje mejoza i tworzą się 4 megaspory (n), 3 z nich umierają, a od reszty rozwija się żeński gametofit - woreczek z 8 komórek (n), jednym z nich jest jajko (n), a dwa łączą się w jedno - dużą (centralną) komórkę z diploidalnym zestawem chromosomów (2n).

W mikrosporangii (2n) pręcików pręcikowych mikrospory (n) powstają przez mejozę, z której rozwijają się męskie gametofity - ziarna pyłku (n), składające się z dwóch komórek haploidalnych (wegetatywnych i generatywnych).

Po zapyleniu z komórki generatywnej (n) powstają 2 plemniki (n), a z komórki wegetatywnej (n) łagiewka pyłkowa (n) rośnie wewnątrz zalążka i dostarcza plemnik (n) do komórki jajowej (n) i centralną komórkę (2n). Jeden plemnik (n) łączy się z komórką jajową (n) i powstaje zygota (2n), z której przez mitozę powstaje zarodek roślinny (2n). Drugi plemnik (n) łączy się z komórką centralną (2n), tworząc triploidalne bielmo (3n). Takie nawożenie u roślin okrytozalążkowych nazywamy zapłodnieniem podwójnym.

W rezultacie z zalążka powstaje nasiono, pokryte skórką i zawierające wewnątrz zarodek (2n) i bielmo (3n).

Schemat 5. Cykl życiowy roślin okrytozalążkowych

Warsztat

Zadanie 8. Jaki zestaw chromosomów jest typowy dla mikrospory, która powstaje w pylniku i komórek bielma nasienia rośliny kwitnącej? Wyjaśnij, z jakich komórek początkowych i jak powstają.

1. Mikrospory mają haploidalny zestaw chromosomów (n), ponieważ powstają z komórek mikrosporangialnych z diploidalnym zestawem chromosomów (2n) przez mejozę.

2. Komórki bielma mają triploidalny zestaw chromosomów (3n), ponieważ bielmo powstaje w wyniku fuzji haploidalnego plemnika (n) z diploidalną komórką centralną (2n).

Ogólne wnioski

1. W procesie ewolucji roślin następowała stopniowa redukcja gametofitu i rozwój sporofitu.

2. Gamety roślinne mają haploidalny zestaw (n) chromosomów, powstają w wyniku mitozy.

3. Zarodniki roślin mają haploidalny zestaw (n) chromosomów, powstają przez mejozę.

Rola rozmnażania płciowego w dzikiej przyrodzie.

Podczas rozmnażania płciowego stale powstają nowe kombinacje genów, co zwiększa różnorodność genetyczną potomstwa, a tym samym szanse na przystosowanie się do zmieniających się warunków środowiskowych. W tym procesie następuje tworzenie nowych kombinacji genów mejoza. Mejoza występuje podczas tworzenia się komórek haploidalnych (zarodników lub gamet) z komórek diploidalnych. Jednocześnie chromosomy odziedziczone po matce i ojcu przestają istnieć jako całość - w wyniku krzyżowania powstają nowe warianty chromosomów, połączone z ojcowskimi i matczynymi. Tak więc chromosomy dzieci z reguły nie są identyczne z chromosomami ich rodziców - zawierają inne kombinacje alleli (warianty genów).

Podczas mejozy zestaw chromosomów jest zmniejszony - tworzenie 4 komórek haploidalnych (n) z komórki diploidalnej, w której każdy chromosom nie jest już reprezentowany przez parę siostrzanych chromatyd, ale przez 1 chromatydę. U ludzi komórki płciowe (gamety) powstają przez mejozę, każda z nich zawiera 23 chromosomy.

Diploidalność komórek w cyklu życiowym zostaje przywrócona podczas zapłodnienia - fuzja gamet. W tym przypadku łączy się dwa różne zestawy chromosomów z dwóch różnych genomów (genomu matki i genomu ojca).

Rodzaje cykli życia.

Różne organizmy wykazują dużą różnorodność cykli życiowych, jednak we wszystkich typach cykli życiowych można je rozróżnić faza diploidalna, lub dyplomacja(od zapłodnienia do mejozy) i faza haploidalna, lub haplofaza(od mejozy do kolejnego zapłodnienia).

Na przykład u zwierząt (na rysunku po lewej) tylko gamety są haploidalne, u roślin (na rysunku pośrodku) występuje pokolenie diploidalne ( sporofit) i generowanie haploidów ( gametofit), podczas gdy w wielu organizmach jednokomórkowych przeważa faza haploidalna, a zygota po zapłodnieniu dzieli się przez mejozę, w wyniku czego ponownie powstają komórki haploidalne.

Cykle życia roślin.

W roślinach niższych występują wszystkie powyższe typy cykli życiowych. Tak więc przewaga diplofazy jest charakterystyczna dla morszczynu (alg brunatnych), okrzemek i niektórych zielenic (codium, cladophora). Gametofit i sporofit są obecne na przykład w porfirach (algi czerwone), wodorosty (algi brunatne), ulva (algi zielone). Wreszcie w Chlamydomonas, Chara i Spirogyra dominuje haplofaza, a zygota jest jedynym diploidalnym etapem cyklu życia.

W roślinach wyższych zarówno gametofit, jak i sporofit są obecne w cyklu życiowym. W mchach znane nam zielone rośliny są haploidalne. Powstają na nich organy rozmnażania płciowego: anterydia, w którym tworzą się liczne plemniki oraz archegonia każdy zawierający jedno jajko. Powstałe gamety po zapłodnieniu dają początek stadium diploidalnemu, które rozwija się bezpośrednio na haploidzie. Sporofit mchu składa się z haustoria przez co przyczepia się do gametofitu, nogi oraz pudła. Sporofit mchu nie jest zdolny do fotosyntezy i żyje z haploidalnej części rośliny, więc zwykle ma brązowy kolor. Wewnątrz pudełka wiele komórek dzieli się przez mejozę, tworząc haploidalne zarodniki. Zarodniki dają początek nowym zielonym roślinom haploidalnym. Zatem dominującym etapem w cyklu życiowym mchów jest haploidalny.

Główny etap życia roślin naczyniowych (mchy, skrzypy, paprocie, nasiona) - diploidalny. Na liściach paproci lub w specjalnych strukturach skrzypów i widłaków powstają zarodnie, w których w wyniku mejozy powstają małe jednokomórkowe zarodniki. Rozsypując się i wpadając w odpowiednie warunki, powodują powstanie stadium haploidalnego - przerost. Na naroślach tworzą się antheridia i archegonia, tworzą się gamety, następuje nawożenie, a z zygoty rozwija się roślina diploidalna.

W roślinach nasiennych nie ma niezależnego stadium haploidalnego, jest on reprezentowany przez grupy komórek, które rozwijają się w specjalnych organach diploidalnych organizmów rodzicielskich. Od pewnego czasu osobno w postaci występuje tylko męski gametofit ziarno pyłku, ale w tym czasie nie zachodzą w nim żadne zauważalne procesy życiowe. Żeński gametofit nagonasiennych to bielmo pierwotne, w roślinach kwitnących zredukowany żeński gametofit to worek zarodkowy. Po zapłodnieniu nowy organizm diploidalny, który rozwinął się z zygoty, przechodzi pierwsze etapy rozwoju również pod ochroną organizmu matki.

Rośliny, których ciało nie jest podzielone na narządy i tkanki; może być jednokomórkowy, kolonialny, wielokomórkowy. Organy rozmnażania płciowego (oogonium i antheridium) oraz zarodnie są jednokomórkowe.

Grupa podziału alg

Wodorost -

rośliny niższe zamieszkujące głównie środowisko wodne - płynące, stojące, morskie słone i słodkie. Glony mogą również żyć na lądzie w warstwie wody. Są to głównie glony glebowe i glony żyjące na innych roślinach.

Rozmiar: 25 mikronów - 50 m.

Nie ma prawdziwych tkanek, organów wegetatywnych. Autotrofy. Substancje zapasowe - skrobia, oleje.

Komórki mają wszystkie organelle typowe dla komórki roślinnej, ale nośnikami pigmentu nie są plastydy, ale chromatofory (w których oprócz chlorofilu występują pigmenty niebieskie, czerwone, brązowe, żółte, które uzupełniają pomarańczowo-czerwone obszary promienie słoneczne, które nie przechodzą przez słup wody, co pozwala glonom żyć na dużych głębokościach).

Ciało:

Jedna komórka (chlorella, chlamydomonas)

Kolonia komórkowa (volvox)

Thallus (ciało niepodzielone na narządy i tkanki) - niekomórkowe (caulerpa, voseria), nitkowate (spirogyra, ulotrix), kompleksowo rozcięte (kelp)

Reprodukcja:

Wegetatywny (części plechy)

Bezpłciowy (zarodniki i zoospory)

Seksualne (fuzja gamet, koniugacja)

Działy:

okrzemki

euglenoe

Oznaczający:

w zasadzie wszystkie łańcuchy pokarmowe w morzach i oceanach zaczynają się od alg planktonowych

zaangażowany w budowę raf koralowych

o dużym znaczeniu gospodarczym: w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i perfumeryjnym

pozyskiwanie biomasy jako dodatkowego źródła białka, witamin i biostymulatorów w hodowli zwierząt

służyć jako surowiec do pozyskiwania cennych materia organiczna: alkohole, lakier, amoniak, kwasy organiczne, jod, brom (brązowy), agar-agar (czerwony).

Zakład porostów

Porosty -

grupa niższych organizmów symbiotycznych, których ciało (wzgórze) składa się z dwóch składniki:

Autotroficzny (algi, cyjanobakterie, protisty) - zaopatruje grzyby w substancje organiczne powstałe podczas fotosyntezy

Heterotroficzny (grzybowy) - zaopatruje wodę w rozpuszczone sole mineralne, chroni organizm autotroficzny przed wysychaniem.

Złożona natura porosty pozwalają im otrzymywać pożywienie nie tylko z gleby, ale także z powietrza, opadów, wilgoci rosy i mgły, cząstek kurzu osadzających się na plechach. Porosty mają więc wyjątkową zdolność do bytowania w skrajnie niesprzyjających warunkach, często zupełnie nieprzydatnych dla innych organizmów – na nagich skałach i kamieniach, dachach, korze drzew, a nawet na szkle.

Ciało wegetatywne porosty w całości składają się z przeplatania się strzępek grzybów, pomiędzy którymi znajdują się glony.

W większości porostów gęste sploty włókien grzybowych tworzą górną i dolną warstwę korową warstwy:

pod górną warstwą skorupy ziemskiej znajduje się warstwa alg, w której zachodzi fotosynteza i gromadzi się materia organiczna.

poniżej rdzeń, składający się z luźno ułożonych strzępek i wnęk powietrznych. Funkcją rdzenia jest doprowadzenie powietrza do komórek alg. Ściany komórkowe grzyba są perforowane, a komórki są połączone mostkami cytoplazmatycznymi. Powłoki strzępek są pogrubione, co zapewnia stabilność mechaniczną plechy. W wielu porostach strzępki mogą stać się śluzowate. Grzyby porostowe mają również strzępki tłuszczowe w miejscach przyłączenia do podłoża.

Porosty są nieodłączne właściwości biologiczne, których grzyb i glony nie posiadają, brane oddzielnie, gdy grzyb dostarcza glonom wodę i sole mineralne, a sam wykorzystuje substancje organiczne syntetyzowane przez glony.

Bardziej znany 20 tysięcy gatunków porosty.

Plecha porosty mają zwykle kolor szary, jasny lub ciemnobrązowy. Wiek osiągają dziesiątki, a nawet setki lat.

Porosty szeroko wspólny, są pionierami w rozwoju rzadkich siedlisk.

Charakteryzuje się powolnym wzrostem. Ze względu na wyjątkowo niskie tempo akumulacji materii organicznej roczny przyrost plechy jest niewielki i wynosi średnio 0,5-0,7 mm rocznie.

W zależności od budynku wygląd zewnętrzny plecha przeznaczyć:

porosty łuskowe(około 80% gatunków) mają plechy w postaci cienkiej skorupy, mocno połączonej z podłożem i nierozłącznej z nim.

porosty liściaste najbardziej zorganizowane mają postać łusek lub płytek przymocowanych do podłoża wiązkami strzępek.

porosty owocowe to krzewy utworzone przez cienkie rozgałęzione włókna lub łodygi przymocowane do podłoża tylko u podstawy.

Reprodukcja porostów:

głównie wegetatywnie - kawałki plechy i zarodniki tworzące grzyba

specjalne wyspecjalizowane formacje - soredia i isidia, powstające pod górną korą plechy i składające się z komórek glonów otoczonych strzępkami grzybów. Kiedy warstwa korowa jest rozdarta, są niesione przez wiatr i po uzyskaniu sprzyjających warunków natychmiast zaczynają rosnąć w nową plechę.

Porosty to tak osobliwa grupa organizmów żywych, że badacze wciąż nie mają wspólnego zdania na temat ich pozycji w systemie świata organicznego. .

Istnieją dwa punkty widzenia dla porostów.

Według pierwszy , porosty są niezależnym taksonem (obecność określonych form życia, łuskowatych i krzaczastych plech, zdolność do wzrostu na podłożach nieodpowiednich do wzrostu roślin, na przykład kamieni, specyficzna metoda rozmnażania jako złożonego organizmu za pomocą soredii i izyd, powolny wzrost i szczególny rodzaj metabolizmu, w wyniku którego powstają specyficzne kwasy porostowe, nieobecne u grzybów i autotrofów).

Według druga , jest to grupa biologiczna, a nie systematyczna; porosty charakteryzują się dwiema najważniejszymi cechami charakterystycznymi tylko dla roślin - jest to autotroficzny sposób żerowania i nieograniczony wzrost przez setki lat; grzyb, który dostanie się do ciała porostu, oddzielony od autotrofa, nie może istnieć. Autotrofy, w tym glony jako przedstawiciele roślin, mogą żyć samodzielnie.

Porosty grają ważna rola w biocenozach lądowych (obieg substancji, powstawanie próchnicy glebowej, wskaźniki sytuacji ekologicznej). W działalności gospodarczej: mech chrobotek (paszowy), spożywczy, dla przemysłu perfumeryjnego, przy produkcji antybiotyków itp.

Wyższe rośliny

Rośliny wyższe obejmują rośliny, których rozwojowi towarzyszy powstawanie zarodka, a ciało dzieli się na łodygę, korzeń i liść. Są to złożone organizmy wielokomórkowe, których komórki są zróżnicowane i tworzą różne tkanki. Archegonia i pylniki są wielokomórkowe (lub zredukowane), zarodnie są wielokomórkowe.

Pojawił się na Ziemi w wyniku pojawienia się glonów na lądzie w okresie syluru ery paleozoicznej.

Naziemne rośliny wyższe przedstawione:

zarodnik: mszaki, rhiniophytoid, lycopodoid, skrzyp, paproć

Zakład Rhinofitoid (rynia)

Pierwsze lądowe, obecnie wymarłe, wyższe rośliny zarodnikowe, które żyły na Ziemi w okresach syluru i dewonu w erze paleozoicznej; przodkowie roślin wyższych zarodników.

Ciało jest reprezentowane przez bezlistne, rozgałęzione, fotosyntetyczne łodygi, na końcach których znajdują się zarodnie.

W cyklu rozwojowym dominował sporofit.

Dział mszaków

Oddzielna grupa roślin wyższych, których rozwój doprowadził do ślepego zaułka ewolucyjnego, ponieważ w ich cyklu życiowym haploidalny gametofit dominuje nad sporofitem. W swojej strukturze i sposobie życia mchy są niejako łącznikiem między roślinami niższymi i wyższymi.

Bryophytes istniały już w karbonie.

To w zasadzie rośliny wieloletnie, rozpowszechniony na siedliskach wilgotnych - na bagnach, w lasach, na wilgotnych łąkach, w wodzie. Zwykle rozmiary mchu zakres od 1 mm do 20-40 cm Mchy wodne i epifityczne mają łodygi do 60 cm lub więcej.

Według struktury mchy są plechy lub mają łodygę i liście.

Cecha charakterystyczna mchów- brak korzeni i wiązek przewodzących naczynia. Wykonywane jest wchłanianie wody i przyczepność do podłoża ryzoidy- wyrostki naskórka.

Zajęcia:

mchy wątrobowe lub wątrobowce (marchantia)

antocerot

mchy liściaste (len z kukułką, torfowiec).

rasa mchy bezpłciowo, seksualnie i wegetatywnie.

na roślinie Powstaje archegonia z jajami i pylniki z plemnikami(u góry łodyg). W obecności wilgoci kroplowo-cieczowej plemniki z prądami wodnymi są przenoszone do archegonium i zapładniają jaja - zygota jest pudełkiem diploidalnym na nodze - sporofitem (żyjącym kosztem gametofitu). W pudełku specjalna tkanka sporogeniczna jest podzielona przez mejozę - haploidalne zarodniki - opadają na glebę - wyrastają z nich przedrostki (protonemy podobne do glonów), wyrastają na nich nowe haploidalne rośliny mchu.

Rozmnażanie wegetatywne mchy są prowadzone przez specjalne pąki lęgowe, podziemne pędy i sekcje ciała wegetatywnego.

Mchy tworzą złoża torfowe, pełnią w przyrodzie rolę akumulatorów wilgoci i regulatorów bilansu wodnego lasów.

Zakład Likopodów

Bardzo starożytna grupa roślin wywodziła się od nosorożców w środkowym dewonie ery paleozoicznej i rozkwitała w okresie karbońskim; wyższy sporny.

W paleozoiku wymarły maczugi starożytnych drzew, dając złoża węgla.

Są to wieloletnie wiecznie zielone rośliny zielne żyjące na ziemi lub pniach drzew. Żyją do stu lat.

Kluby klubowe mają wyprostowane, pełzające, wylegające, wiszące lub pełzające pędy.

Na wyprostowanych pędach tworzą się zarodnikowe kłoski z zarodniami z tkanki sporogennej (2n) - przez mejozę - haploidalne zarodniki, które wylewają się do gleby i po 12-15 latach rozwija się z nich haploidalny wyrost z archegonią i antheridia (obuseksualny gametofit) , żywiący się heterotroficznie dzięki symbiozie z grzybami. Po zapłodnieniu w archegonium tworzy się zygota, z której wyłania się nowy mech widłakowaty (sporofit diploidalny).

W cyklu dominuje sporofit.

Plauny również mają tendencję do rozmnażanie wegetatywne- nerki, pędy.

Niektóre kluby są trujące. Zarodniki komarów wykorzystywane są w medycynie jako puder dla niemowląt (talk naturalny), weterynarii, a także w przemyśle do otrzymywania żółtych i zielonych farb.

Dział skrzypów

wywodzi się od rhinophytes (psilofitów). Skamieniałe formy drzew wraz z paprociami i widłakami utworzyły lasy okresu karbońskiego około 300 milionów lat temu. Obecnie przetrwało tylko około 30 gatunków, rozprzestrzenionych głównie w miejscach wilgotnych.

Nowoczesne skrzypy- wieloletnie rośliny zielne o sztywnej łodydze (zielone i brązowe pędy) i dobrze wykształconych kłączach (poziome i pionowe), z których wystają korzenie przybyszowe i tworzą się guzki (ze zmagazynowaną skrobią).

W przeciwieństwie do innych roślin zarodnikowych skrzyp charakteryzują się:

artykulacja (metameryzm) pędów, tj. ich łodygi są podzielone na węzły i międzywęźle. Na łodydze w węzłach są spirale małych łuskowatych liści

akumulacja krzemionki w ścianach komórkowych całej rośliny, która pełni rolę mechaniczną i ochronną.

Skrzypy są dość rozpowszechnione, głównie na półkuli północnej. Osadzają się w miejscach o wystarczającej wilgotności.

wiosna kłącza brązowieją strzela, które się kończą kłoski zarodnikowe, w którym - zarodnie, w nich przez mejoza haploidalny sprzeczanie się. Od rozwoju zarodników gametofity(narośla) - dwupienne lub biseksualne - z pylnikami i archegonią. Nawożenie w skrzypach odbywa się w obecności wilgoci kroplowej. Zygota kiełki w sporofit.

Po dojrzeniu i wydaleniu zarodników wiosenne pędy zarodnikowe skrzypu polnego zamierają, a zamiast nich latem z tego samego kłącza tworzą się inne jasnozielone pędy sporofitu, zwane wegetatywnymi. W swojej strukturze pędy wegetatywne różnią się znacznie od pędów zarodnikowych. Rozgałęziają się silnie, gałązki są skręcone na łodydze i pokryte zredukowanymi łuskowatymi liśćmi. Zarodniki nie powstają na pędach wegetatywnych, ich funkcja jest inna: przeprowadzają proces fotosyntezy.

Duża wartość praktyczna skrzypy nie, chociaż niektóre gatunki (skrzyp różnobarwny) są roślinami pokarmowymi dla reniferów. W praktyce agronomicznej skrzypy uważane są za złośliwe chwasty, a czasem za szkodliwe i trujące dla zwierząt rośliny łąk i pastwisk.

Dział Paproci

– pochodziły z nosorożców w dewonie i rozkwitały w okresie karbońskim ery paleozoicznej, kiedy zajmowały rozległe terytoria lądowe.

Obecnie paprocie są zachowane jako rośliny zielne w lasach strefy umiarkowanej oraz jako formy drzewiaste i pnącza w tropikach. Są to rośliny wieloletnie, wiek niektórych osobników wynosi 300 lat lub więcej.

Ciało:łodygi (dla ziół - kłącza), korzenie przybyszowe, narządy w kształcie liści - liście, na których znajdują się zarodnie, gdzie mejoza tworzą haploidalne zarodniki. Wyrostki (obu płciowe haploidalne gametofity) rozwijają się z zarodników na glebie w postaci zielonej płytki z ryzoidami. Tworzą gametangię - antheridia i archegonię. Za pomocą wody plemniki z pylników są przenoszone do archegonium, zapładniają jajo. W rezultacie powstaje zygota, z której wyrasta nowa paproć - diploidalny sporofit.

Cykl rozwojowy paproci jest zdominowany przez pokolenie bezpłciowe - sporofit (roślina o dużych liściach, na której powstają zarodniki z zarodnikami), gametofit jest znacznie zmniejszony.

Paprocie nasienne wyginęły, są przodkami bardziej zorganizowanych roślin - nagonasiennych. Obecnie najbardziej rozpowszechnionym gatunkiem paproci jest tarczyca samców.

Cykl życia paproci:

1 - kiełek (gametofit);

2 - archegonium (żeński narząd rozmnażania płciowego);

3 - antheridium (męski narząd rozmnażania płciowego);

4 - zygota;

5 - młody sporofit;

6 - sporofit;

7 - sori na odwrocie arkusza;

8 - zarodnia;

9 - spory;

10 - kiełkowanie zarodników

W procesie ewolucji liczba zarodników w zarodniach stopniowo spada. Wiele rodzajów paproci ( izosporowy) tworzą zarodniki o identycznej strukturze i właściwościach fizjologicznych. Z takich zarodników podczas kiełkowania rozwija się biseksualny gametofit - odrost. Na heterospory zarodnie paproci tworzą zarodniki o nierównej wielkości: małe mikrospory i większe megaspory. Gametofity męskie produkujące plemniki rozwijają się z mikrospor, gametofity żeńskie rozwijają się z megaspor (gametofity są jednopłciowe, mają prostszą budowę). Biologiczne korzyści różnorodności są to, że gametofit rozwija się wewnątrz zarodnika z powodu gromadzenia się w nim składników odżywczych.

paprocie posługiwać się w gospodarstwie jako źródło związków azotowych są zjadane, kłącze rośliny tarczowej wykorzystywane jest do celów leczniczych.

rośliny nasienne

Rozmnażany przez nasiona pyłek jest przenoszony przez wiatr. Zamiast plemników (poruszających się w wodzie) istnieją plemniki, które podczas kiełkowania pyłku przedostają się do zalążków przez łagiewkę pyłkową.

Żeńskie odrosty rozwijają się wewnątrz zalążka i są chronione przed wysuszeniem, uszkodzeniem i deptaniem. Wszystko to dało przewagę roślinom nasiennym nad roślinami zarodnikowymi w warunkach suchości, która pojawiła się w mezozoiku.

Zakład nagonasiennych

Rośliny, które rozmnażają się przez nasiona, ale nie produkują owoców.

Nasiona leżą otwarte (nagie) na łuskach nasiennych szyszek.

szyszki są:

nasiona (dające nasiona)

pylniki (wytwarzające pyłek)

Nasiona powstają w megasporangia (zalążek lub zalążek). Megaspor stale w środku megasporangia: tutaj rozwija się żeński gametofit, powstaje jajo i następuje zapłodnienie. Z zapłodnionego jaja powstaje zarodek, a sam zalążek zamienia się w nasiono.

W konsekwencji proces nawożenia roślin nasiennych nie wymaga wody, a ta ogromna zaleta doprowadziła do ich wszechobecnego rozmieszczenia i uczyniła z nich dominujące grupy we wszystkich biocenozach. W związku z tym męskie gamety (plemniki) występujące wewnątrz mikrospory, tracą organelle ruchu - wici i tracą mobilność.

Klasy :

paprocie nasienne,

bennettitic (całkowicie wymarły)

sagowce,

uciążliwy,

ginkgo,

iglasty.

Najszerzej rozpowszechnione nagonasienne były pod koniec paleozoiku iw erze mezozoicznej. Pod koniec okresu karbońskiego na Ziemi klimat zmienił się w kierunku suchości i ochłodzenia. Najbardziej przystosowane do nowych trudnych warunków okazały się nagonasienne. Większość nagonasiennych należy do zimozielone drzewiaste lub krzewiaste. trawiasty wśród nagonasiennych nie ma roślin. Najczęściej spotykane są drzewa iglaste (sosna, świerk, jodła, modrzew, cedr, cyprys, jałowiec).

Nowoczesne nagonasienne scharakteryzowany obecność małych liści, najczęściej w postaci igieł (igieł). Duże liście mają tylko wymarłe gatunki nagonasiennych i niewielka grupa przedstawicieli starszych, jeszcze żyjących nagonasiennych (sagowców). Liście gatunków liściastych (modrzew) są miękkie, płaskie, ułożone spiralnie lub w gronach.

Trzon obejmuje:

kora (bardzo cienka)

drewno (wypełnia prawie całą masę pnia; zawiera bardzo mało miąższu i jest w 90% reprezentowane przez tkankę przewodzącą - tchawicę, nie ma naczyń. Płyn jest filtrowany za pomocą tchawicy przez pory, których największa ilość koncentruje się na końcach pnia tracheidy, na połączeniach komórek). W korze i drewnie znajdują się pasaże żywiczne wypełnione olejkami eterycznymi i żywicą. Większość drzew iglastych w pniu ma słoje drewna ze względu na sezonową okresowość aktywności kambium.

słabo wyrażony rdzeń (słabo rozwinięty)

Drzewa iglaste mają korzeń kranowy, z którego wystają boczne.

Korzenie często się tworzą mikoryza.

Rasa:

głównie nasiona

bardzo rzadko wegetatywnie

Proces nawożenie są znacznie trudniejsze.

U starszych przedstawicieli nagonasiennych (sagowce, miłorzęby) komórki żeńskie są zapładniane przez plemniki, które mają wici, ale ich ruch nie odbywa się w wodzie, ale w płynie specjalnej komory pyłkowej. W procesie ewolucji u większości przedstawicieli nagonasiennych (sosna, świerk, cedr, cyprys itp.) plemniki są zastępowane przez plemniki, które tracą wici. Biernie poruszają się w kierunku jajka z łagiewkami pyłkowymi. Taki proces nawożenie nagonasienne to wynik lepszej adaptacji do ziemskiego trybu życia, w którym rośliny nie zawsze mają wodę niezbędną do przenoszenia plemników.

zwycięża sporofit - sama roślina .

Pokolenie seksualne - gametofit- u nagonasiennych jest jeszcze bardziej zredukowany niż u ich poprzedników - paproci:

żeński gametofit składa się z pędu i archegonium

męski gametofit jest kiełkującym mikrosporem i, w przeciwieństwie do poprzednich roślin wyższych zarodników, jest całkowicie pozbawiony antheridia.

Męskie zarodnie - pylniki i żeńskie - zalążki rozwijają się odpowiednio na łuskach szyszek męskich i żeńskich:

męski guz(zielony) składa się z osi pokrytej łuskami, na spodzie znajdują się dwie mikrosporangia (woreczek pyłkowy). W nich, w wyniku podziałów mejotycznych, haploidalne małe mikrospory, dając początek silnie zredukowanej gametofit, składający się z 3 komórki - wegetatywna, generatywna i podstawowa. Gamety - 2 sperma- powstają podczas podziału komórki generatywnej. Wzrost męski z dwoma plemnikami ziarno pyłku(pyłek, powstający w woreczkach pyłkowych szyszek męskich).

szyszki żeńskie(czerwonawy) składają się również z osi, na której znajdują się łuski nasienne, powstają na końcach pędów bieżącego roku. Łuski składają się z dwóch części: zewnętrznej - okrywającej i wewnętrznej - nasiennej. Na łuskach nasiennych dwa zalążek(zalążki) - pełni funkcję zarodnie. Zarodniki z zarodni nie wypadają, ale kiełkują w nim. Zwykle z 4 zarodników jeden kiełkuje, pozostałe ulegają zniszczeniu. z dużego megaspora żeński wzrost od 2 archegonia, w każdym 1 jajko. Zalążki z żeńskimi wyrostkami znajdują się na łuskach szyszek żeńskich.

Pyłek wyrzucany z woreczków pyłkowych ( męski gametofit) z pomocą wiatr spada na żeński stożek i przykleja się, ponieważ zalążki wydzielają słodką, lepką ciecz. Podczas kiełkowania ziarno pyłku uformowany łagiewka pyłkowa który rośnie w archegonium i uwalnia sperma, które są prowadzone przez rurkę do jajo. Po 12-14 miesiącach wewnętrzne nawożenie(jeden plemnik, drugi ulega zniszczeniu) bez udziału wody.

W sprzyjających warunkach ziarno kiełkuje i daje nowe sporofit które wyrasta na drzewo.

W ten sposób, przesiedlenie nagonasienne przeprowadza się za pomocą podstaw sporofitu - nasion. W przeciwieństwie do roślin okrytonasiennych, tkanka odżywcza nasion nagonasiennych jest haploidalna (a nie triploidalna). Zalążki i nasiona rozwijają się otwarcie - na górnej powierzchni łusek nasiennych szyszek żeńskich.

Wysyłanie dobrej pracy do bazy wiedzy jest proste. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy wykorzystują bazę wiedzy w swoich studiach i pracy będą Ci bardzo wdzięczni.

Wysłany dnia http://www.allbest.ru/

1. Definicja ontogenezy

Pierwsze wyższe rośliny wyewoluowały z zielonych alg (żyjących w słodkiej lub słonawej wodzie) i były w dużej mierze zależne od obecności wody na wszystkich etapach cyklu życia. Wszystkie prymitywne rośliny wyższe charakteryzują się nawożeniem w środowisku wodnym. Dla rhinophytes - starożytnej, dawno wymarłej grupy prymitywnych roślin wyższych - charakterystycznych jest wiele oznak podobieństwa do alg, zarówno w strukturze zewnętrznej, jak i wewnętrznej oraz cechach cyklu życia.

Następnie ewolucja roślin wyższych miała na celu zwiększenie zdolności adaptacyjnych do środowiska lądowego (pojawienie się tkanek przewodzących, powłokowych i mechanicznych, tworzenie systemów korzeniowych i pędów, pojawienie się mikoryzy, stopniowe komplikowanie i wydłużanie fazy diploidalnej - pokolenie sporofitów).

Wyższe rośliny żyją głównie na lądzie, tj. w zasadniczo innych warunkach niż glony (rośliny niższe). Kiedy pierwsze rośliny pojawiły się na lądzie (około 400 milionów lat temu), zostały natychmiast zmuszone do przystosowania się do zupełnie innych reżimów ekologicznych. Wszystkie czynniki środowiskowe mające znaczenie dla roślin na lądzie zmieniają się w znacznie większym stopniu niż w środowisku wodnym.

Ze względu na większą różnorodność środowiska lądowego w porównaniu ze środowiskiem wodnym, rośliny lądowe są znacznie bardziej złożone i zróżnicowane niż glony. Liczba gatunków organizmów lądowych (w tym przedstawicieli wszystkich królestw) jest 5 razy większa niż organizmów wodnych. Występuje tu ok. 300 tys. gatunków roślin wyższych, głównie lądowych, oraz ok. 3 tys. gatunków roślin niższych (glonów).

Przez życiowy cykl rozwojowy rośliny rozumie się ich ontogenezę - indywidualny rozwój rośliny od jej pojawienia się z zapłodnionego jaja lub pąka wegetatywnego do naturalnej śmierci. Jako proces, ontogeneza składa się z szeregu następujących po sobie okresów lub etapów wieku: embrionalnego, młodzieńczego, dziewiczego, generatywnego i starości.

Etap embrionalny rozpoczyna się na roślinie matecznej wraz z wytworzeniem zygoty - zapłodnionego jaja. W wyniku procesów podziału, wzrostu i różnicowania komórek z zygoty powstaje zarodek nasienny. Charakteryzuje się heterotroficznym trybem żywienia.

Etap młodzieńczy zaczyna się od kiełkowania nasion, co oznacza nie tylko utrwalenie nowego organizm roślinny w określonym miejscu fitogeosfery (pokrywa roślinna Ziemi), ale także jej przejście do autotroficznego trybu odżywiania.

Stadium dziewicze to przejście rośliny do tworzenia organów fotosyntetycznych typowych dla rośliny dorosłej. Ponieważ na tym etapie rośliny mają bardzo silny wzrost wegetatywny (tj. wzrost organów wegetatywnych), ale nie są zdolne do tworzenia organów generatywnych, stadium dziewicze jest często nazywane fazą wzrostu i okresem dziewiczym.

Faza generatywna charakteryzuje się zdolnością roślin do tworzenia, oprócz organów wegetatywnych, także generatywnych: mikro- i makrostrobilli (tj. kłosków męskich i szyszek żeńskich) w nagonasiennych, kwiatów w okrytonasiennych, a następnie szyszkach ( nagonasienne) w wyniku zapylania i zapłodnienia, owoce (okrytonasienne) i nasiona. Cykl życiowy roślin wyższych składa się z dwóch faz (lub pokoleń) - bezpłciowej lub sporofazy (sporofity) i płciowej lub gametofazy (gametofit).

2. Cykle życia roślin

Cykl życiowy roślin wyższych składa się z dwóch rytmicznie naprzemiennych faz, czyli „pokoleń” (ryc. 1), - płciowej (gametofit) i bezpłciowej (sporofity). Na gametoficie rozwijają się narządy płciowe. Gametofit może być biseksualny. W tym przypadku rozwijają się na nim zarówno antheridia, jak i archegonia. Jednak w zdecydowanej większości roślin wyższych (w tym wszystkich roślin nagonasiennych i kwitnących) jest jednopłciowa i zawiera albo tylko antheridia (gametofit męski), albo tylko archegonię (gametofit żeński). W wyniku zapłodnienia, czyli fuzji gamety męskiej z żeńską, powstaje nowa komórka z podwójnym zestawem chromosomów (ojcowskim i matczynym), zwanym zygotą.

W roślinach wyższych, w przeciwieństwie do roślin niższych, zygota daje początek zarodkowi wielokomórkowemu. W wyniku wzrostu i różnicowania zarodka powstaje sporofit. Podobnie jak zygota, wszystkie komórki zarodka i rozwijający się z niego sporofit charakteryzują się podwójną liczbą chromosomów.

Na sporoficie powstają zarodnie, w których rozwijają się zarodniki - bardzo małe, zwykle ledwo widoczne gołym okiem, jednokomórkowe formacje służące do rozmnażania bezpłciowego. Kiedy powstają zarodniki, liczba chromosomów w wyniku mejozy zmniejsza się o połowę, a zatem każdy zarodnik jest haploidalny w stosunku do komórek sporofitu.

W wielu wyższych roślinach, na przykład u większości paproci, każdy zarodnik daje początek biseksualnemu gametofitowi, na którym rozwijają się zarówno antheridia, jak i archegonia. Jednak większość roślin wyższych ma dwa rodzaje zarodni: mikrosporangię, w której tworzą się mniejsze mikrosporangie, oraz megasporangię, w której rozwijają się większe megaspory. Każdy mikrospor daje początek jednemu męskiemu gametofitowi, a każdy megaspor daje początek jednemu żeńskiemu gametofitowi. Dlatego niektórzy autorzy, na przykład B. M. Kozo-Polyansky, nazywają mikrospory „męskimi zarodnikami”, a megaspory - „żeńskimi zarodnikami”. Gametofit męski rozwija tylko antheridia, podczas gdy gametofit żeński rozwija tylko archegonię.

Zarówno płciowe, jak i bezpłciowe formy rozmnażania mają pewne zalety biologiczne. Podczas rozmnażania płciowego uzyskuje się połączenie dziedzicznego materiału form rodzicielskich. Osobnik uformowany podczas rozmnażania płciowego nie jest genetycznie identyczny z żadnym ze swoich rodziców. Proces płciowy zapewnia rekombinacyjną zmienność genetyczną organizmów z pokolenia na pokolenie, więc rozmnażanie płciowe daje gatunkowi korzyści, które są realizowane poprzez dobór naturalny.

W przypadku rozmnażania bezpłciowego cechy dziedziczne są przekazywane w niezmienionej postaci i można je łatwo naprawić w wielu pokoleniach, podczas gdy materiał dziedziczny osobnika rodzicielskiego jest niejako „replikowany” i możliwy jest szybki wzrost liczby. Jednak najczęściej w roślinach występuje właśnie naprzemienność pokoleń seksualnych i bezpłciowych.

We wszystkich roślinach wyższych, z wyjątkiem mszaków, w cyklu życiowym dominuje sporofit, gametofit jest słabiej rozwinięty i stosunkowo krótko żyjący. Sporofity to duże organizmy wielokomórkowe o złożonej budowie anatomicznej i rozczłonkowaniu ciała na narządy - łodygi, liście, korzenie (prawdziwe lub przydatkowe).

Tak więc cały cykl życiowy rośliny wyższej od zygoty do zygoty składa się z gametofazy (gametofitu) i sporofazy (sporofitu). W rezultacie w cyklu życiowym rośliny wyższej pojawia się rodzaj „podwójnej indywidualności”, i to w dwóch różnych formach. W wielu wyższych roślinach (mchy, skrzypy i paprocie) fazy te są jakby odrębnymi fizjologicznie niezależnymi bytami. W mchach, a zwłaszcza w roślinach nasiennych, jedno z dwóch pokoleń jest podporządkowane drugiemu iw sensie fizjologicznym jest niejako zredukowane do swojego organu. Ale chociaż fizjologicznie przestały być tutaj osobnymi pokoleniami (bytami niezależnymi), w swoim pochodzeniu w pełni im odpowiadają i można do nich zastosować terminy „gametofit” i „sporofit”.

3. Rośliny niższe (plecha, plecha)

Rośliny niższe, których ciało nie jest podzielone na narządy i tkanki; może być jednokomórkowy, kolonialny, wielokomórkowy. Organy rozmnażania płciowego (oogonium i antheridium) oraz zarodnie są jednokomórkowe.

Zakład alg

Glony - rośliny niższe zamieszkujące głównie środowisko wodne - płynące, stojące, morskie słone i słodkie. Glony mogą również żyć na lądzie w warstwie wody. Są to głównie glony glebowe i glony żyjące na innych roślinach.

Rozmiar: 25 mikronów - 50 m.

Nie ma prawdziwych tkanek, organów wegetatywnych. Autotrofy. Substancje zapasowe - skrobia, oleje.

Komórki mają wszystkie organelle typowe dla komórki roślinnej, ale nośnikami pigmentu nie są plastydy, ale chromatofory (w których oprócz chlorofilu występują pigmenty niebieskie, czerwone, brązowe, żółte, które uzupełniają pomarańczowo-czerwone obszary promienie słoneczne, które nie przechodzą przez słup wody, co pozwala glonom żyć na dużych głębokościach). Ich ciało to jedna lub kolonia komórek. Ciało nie jest podzielone na narządy i tkanki.

Rozmnażanie następuje przez fuzję wegetatywną, bezpłciową lub płciową.

Zakład porostów

Porosty to grupa niższych organizmów symbiotycznych, których ciało (plecha) składa się z dwóch składników:

1. autotroficzny (glony, sinice, protisty) – zaopatruje grzyby w substancje organiczne powstałe podczas fotosyntezy.

2. heterotroficzny (grzybowy) - zaopatruje wodę w rozpuszczone sole mineralne, chroni organizm autotroficzny przed wysychaniem.

Złożony charakter porostów pozwala im otrzymywać pożywienie nie tylko z gleby, ale także z powietrza, opadów, wilgoci i mgły, cząsteczek kurzu osadzających się na plechach. Dzięki temu porosty mają wyjątkową zdolność bytowania w skrajnie niesprzyjających warunkach, często zupełnie nieprzydatnych dla innych organizmów, na nagich skałach i kamieniach, dachach, korze drzew, a nawet na szkle.

Ciało wegetatywne porostów składa się wyłącznie z przeplatania się strzępek grzybów, pomiędzy którymi znajdują się glony.

W większości porostów gęste sploty włókien grzybowych tworzą górną i dolną warstwę korową:

pod górną warstwą skorupy ziemskiej znajduje się warstwa alg, w której zachodzi fotosynteza i gromadzi się materia organiczna.

poniżej rdzeń, składający się z luźno ułożonych strzępek i wnęk powietrznych. Funkcją rdzenia jest doprowadzenie powietrza do komórek alg. Ściany komórkowe grzyba są perforowane, a komórki są połączone mostkami cytoplazmatycznymi. Powłoki strzępek są pogrubione, co zapewnia stabilność mechaniczną plechy. W wielu porostach strzępki mogą stać się śluzowate. Grzyby porostowe mają również strzępki tłuszczowe w miejscach przyłączenia do podłoża.

Porost ma właściwości biologiczne, których grzyb i glony nie mają, brane oddzielnie, gdy grzyb dostarcza glonom wodę i sole mineralne, a sam wykorzystuje substancje organiczne syntetyzowane przez glony.

Znanych jest ponad 20 tysięcy gatunków porostów.

Porosty mają zwykle kolor szary, jasny lub ciemnobrązowy. Ich wiek sięga dziesiątek, a nawet setek lat.

Porosty są szeroko rozpowszechnione i są pionierami w rozwoju rzadkich siedlisk.

Charakteryzuje się powolnym wzrostem. Ze względu na wyjątkowo niskie tempo akumulacji materii organicznej roczny przyrost plechy jest niewielki i wynosi średnio 0,5-0,7 mm rocznie.

W zależności od struktury, wyglądu plechy wyróżnia się kilka typów: porosty łuskowate, porosty liściaste, porosty krzaczaste. Rozmnażanie porostów odbywa się głównie wegetatywnie - kawałki plech i zarodniki tworzące grzyba.

Porosty to tak osobliwa grupa organizmów żywych, że badacze wciąż nie mają wspólnego zdania na temat ich pozycji w systemie świata organicznego.

4. Wyższe rośliny

Rośliny wyższe obejmują rośliny, których rozwojowi towarzyszy powstawanie zarodka, a ciało dzieli się na łodygę, korzeń i liść. Są to złożone organizmy wielokomórkowe, których komórki są zróżnicowane i tworzą różne tkanki. Archegonia i pylniki są wielokomórkowe (lub zredukowane), zarodnie są wielokomórkowe.

Pojawił się na Ziemi w wyniku pojawienia się glonów na lądzie w okresie syluru ery paleozoicznej.

Naziemne rośliny wyższe reprezentowane są przez:

zarodniki: mszaki, rhiniofit, lycopsyd, skrzyp, paproć

Zakład Rhiniophyta

Szczątki nosorożców zostały po raz pierwszy odkryte w 1859 roku przez kanadyjskiego geologa Jamesa Dawsona w osadach dewońskich. Według współczesnych wyobrażeń po raz pierwszy pojawiły się w sylurze (415 - 430 mln lat temu). Znalezisko nazwano Psilophyton princeps (pierwotne goloros). Później szczątki podobnych roślin (Rinia large) znaleziono w Szkocji w pobliżu wsi. Deszczowy - stąd nazwa działu. Rhiniophytes to pierwsze rośliny lądowe, które bardziej przypominają glony niż rośliny wyższe. Charakteryzują się:

rozgałęzienia dychotomiczne

brak liści

prymitywny system przewodzenia

zarodnie końcowe (wierzchołkowe)

równa sporulacja

obecność archegonii i antheridia

brak tkanek mechanicznych

mikoryza

Przedstawicielami rhiniofitów są również teniokrada (prawdopodobnie roślina wodna), Yaravia itp.

Wszystkie inne rośliny wyższe wywodziły się z rhinophytes lub roślin pobliskich (podobno z wyjątkiem mchów, które najprawdopodobniej wywodzą się bezpośrednio z zielonych alg).

Podział Bryophytes

Osobną grupą roślin, którą bada briologia, jest nauka o mchach. Ma około 25 000 gatunków (Rosja i kraje sąsiednie - około 1500 gatunków). Mchy są znane w stanie kopalnym.

Mchy są jedyne flora linia ewolucyjna związana z regresywnym rozwojem sporofitu. Zwykle mchy są uważane za ślepą, ślepą gałąź rozwoju roślin. Jednak mchy osiadłe w wilgotnych siedliskach bardzo dawno temu, mocno zajęły miejsce w przyrodzie i zachowują to miejsce przez wiele milionów lat, pomimo zmian klimatu, gleb i roślinności.

Charakterystyczne cechy mchów:

niewymiarowe byliny o wysokości od 1 mm do 60 cm;

ciało może być reprezentowane przez plechę lub podzielone na liście i łodygę;

nie ma korzeni, wchłanianie następuje w większości mchów za pomocą ryzoidów - wyrostków naskórka lub przez pory w komórkach (mchy torfowce);

rośliny jednopienne lub dwupienne;

pojawiają się oddzielne tkanki, lepiej wyrażone w postaciach liściastych (asymilacyjne, mechaniczne, przewodzące);

w cyklu życiowym naprzemiennie pokolenie haploidalne i diploidalne, dominuje haploidalny gametofit;

pokolenie diploidalne w mchach nazywa się sporogonem; jest to pudełko z zarodnikami (sporangium) na łodydze;

dolna część łodygi tworzy przyssawkę (haustorium), która jest wprowadzana do ciała gametofitu;

sporogon jest pozbawiony niezależności i jest całkowicie zależny od gametofitu.

Wydajność fotosyntezy jest 40-50 razy mniejsza niż roślin kwitnących;

Niska aktywność enzymatyczna;

Małe chloroplasty zawierają 5-10 razy mniej chlorofilu niż kwitnące;

Do fotosyntezy wystarcza 4% pełnego oświetlenia;

Mogą pochłaniać dwutlenek węgla w ciemności i przekształcać go w związki organiczne;

W gatunkach tundry i wszystkich mchach wątrobowych fotosynteza jest możliwa w temperaturze -14°C

Mchy są roślinami wielowodorotlenowymi, pobierają wodę zgodnie z prawami fizycznymi (kapilarność, pęcznienie, higroskopijność) i zależą bezpośrednio od wilgotności środowiska. Możliwa jest również aktywna absorpcja wody.

W niesprzyjających warunkach - zawieszona animacja (zatrzymują się prawie wszystkie procesy metaboliczne); toleruje niedobór wilgoci, wysokie (do 70 ° C) i niskie temperatury.

Wiele gatunków to oligotrofy (niewymagające warunków glebowych).

Zdolność mchów do fotosyntezy normalnie przy słabym oświetleniu, aktywnego pochłaniania wody z gleby i atmosfery, wzrostu w ekstremalnych warunkach i popadania w stan zawieszonej animacji pozwala im uniknąć konkurencji ze strony bardziej wyspecjalizowanych roślin.

Cykl życia mszaków:

Wiele mchów może długi czas rozmnażać się wegetatywnie.

Podczas rozmnażania płciowego na gametoficie rozwijają się narządy rozrodcze - męskie antheridia i żeńskie archegonia.

Liczne, zwykle biflagelated ruchliwe plemniki, docierają przez wodę do nieruchomej komórki jajowej znajdującej się na dnie archegonium. Następuje zapłodnienie, a bezpośrednio wewnątrz archegonium tworzy się diploidalna zygota.

Z zygoty zaczyna się rozwijać diploidalny sporofit, który jest pudełkiem na nodze. Od góry pudełko można przykryć nasadką uformowaną z archegonium.

Wyrośnięty sporofit rośnie na gametoficie i często się nim żywi. W pudle sporofitu (lub zarodni), po mejozie (podział redukcyjny), tworzą się liczne zarodniki haploidalne.

Zarodnik kiełkuje w splątek płytkowy (na przykład w torfowisku) lub nitkowaty (w lnu kukułkowym).

Pąki powstające na splątku dają początek nowym gametofitom.

Dział Bryophytes jest podzielony na trzy klasy: 1) Anthocerotes, 2) Mchy wątrobowe, 3) Mchy liściaste.

Dział Likopsoidy

Podział Lycopodiophyta to jedna z najstarszych grup roślin. Pod koniec paleozoiku występują liczne olbrzymie drzewiaste widłaki o wysokości do 30 m i średnicy do 1 m - lepidodendrony, sigillaria, pleuromea. Typowymi oznakami pradawnych lycopsydów są dychotomiczne rozgałęzienia i liście szydłowate. Później wymarłe maczugi drzew tworzyły złoża węgla.

Dział lycopsydów obejmuje około 1000 współczesnych gatunków, 4 rodzaje, dwie klasy: lycopsids (przedstawiciele: widłaki widłakowe, widłaki w kształcie maczug, baran, selaginella syberyjska) i półmysz (przedstawiciel - półksiężyc jeziorny).

Współczesne lycopsydy są wieloletnimi roślinami zielnymi, zwykle zimozielonymi, z dychotomicznymi rozgałęzieniami pędów, małymi, prostymi liśćmi bezszypułkowymi i korzeniami przybyszowymi.

Sporofile (liście z zarodniami) mogą być podobne do zwykłych zielonych liści (rodzaj Baranets - Huperzia) lub różnić się od nich i być zbierane w kłosek zarodnikowy (rodzaj Plaun - Lycopodium).

Istnieją rośliny heterospory (Klasa Shilnikovye lub Polushnikovye) i izospory (Klasa Clubmosses)

W cyklu życiowym zawsze dominuje pokolenie diploidalne (sporofity). Z zarodnika rozwija się gametofit (wzrost) - bylina w postaci małego guzka (o średnicy 2-5 mm) z tworzeniem ryzoidów. Gametofit nie zawiera chlorofilu i żywi się mikoryzą endotroficzną.

Zakład Skrzypów

Skrzypy pojawiły się w dewonie, rozkwit departamentu przypadł na okres karboński. Pochodzi z rhinophytes. Wśród skamieniałych przedstawicieli departamentu powszechne są formy drzewiaste, np. kalamity

Obecnie jest reprezentowany przez jedną klasę skrzypów (Equisetopsida) i tylko jeden rodzaj - skrzyp (Equisetum), liczący około 30 gatunków. Wszystkie współczesne skrzypy to wieloletnie zioła. Skrzypy charakteryzują się podziałem na międzywęźle i węzły o zrośniętych, zrośniętych liściach. Funkcję fotosyntezy pełnią pędy. W ksylemie często występują tracheidy i mogą występować naczynia; we łyku - rurki sitowe.

Powszechne są długie, hipogeogeniczne kłącza, często z guzkami spichrzowymi. Kłoski zarodnikowe charakteryzują się sporangioforami, na których znajdują się zarodnie.

Skrzypy to rośliny równosporne. Gametofit jest jednopłciowy lub biseksualny. Gametofit autotroficzny, zielony.

Nawożenie tylko w kroplach wody.

Występowanie: różne obszary przyrodnicze i zbiorowiska roślinne z reguły w pobliżu wody. Mogą być trudne do zwalczenia chwastów. Leczniczy (może być stosowany jako środek moczopędny).

Trujący (niszczy witaminę B12 – tiaminę). Trujące wszystkie gatunki, wszystkie części roślin.

Może powodować choroby zwierząt roślinożernych (mechaniczne podrażnienie błony śluzowej solami kwasu krzemowego i rozszczepienie tiaminy) - 40-80 dni po wypasie na łące skrzypu u koni - agresywność, rozszerzone źrenice, paraliż kończyn.

Dywizja Paprocie

Pochodzi z rhinophytes lub podobnych roślin. Dziś jest to najbardziej zróżnicowana i liczna grupa wśród wyższych roślin naczyniowych zarodników, która łączy około 10 000 gatunków roślin o zróżnicowanym wyglądzie (ziele lądowe i wodne, formy drzewiaste).

Współczesne paprocie występują na wszystkich kontynentach. Znanych jest około 10 000 gatunków (300 rodzajów) współczesnych paproci.

Opanowali szeroki zakres warunków środowiskowych - od pustyń, bagien i pól ryżowych, słonych jezior po lasy tropikalne.

Maksymalna różnorodność gatunków i form życia jest charakterystyczna dla tropikalnych lasów deszczowych.

Różnorodność form życia współczesnych paproci:

Drzewopodobne do 25 m wysokości i 50 cm średnicy;

Małe paprocie wodne;

Paprocie lądowe z krótkim epigeogenicznym kłączem;

Paprocie lądowe z długim hipogeogenicznym kłączem;

Epifity i pnącza.

Liście paproci (liści) powstały w wyniku spłaszczenia dużych gałęzi ich przodków i dlatego mają pochodzenie pędowe (makrofile, liście telomów). Zwykle liście są pierzaste.

Liście zachowują typowy dla pędów wzrost wierzchołkowy; ślimakowo skręcony w młodości.

Łodyga większości paproci (z wyjątkiem drzewiastych) nie jest silnie rozwinięta.

Vayi u niektórych gatunków łączy funkcje fotosyntezy i zarodnikowania (paproć, tarcznik), inne mają dwa rodzaje liści: fotosyntetyczne i zarodnikowe (struś).

Paprocie lądowe są równosporne, paprocie wodne są heterosporami. Zarodniki powstają w licznych zarodniach, zwykle na spodzie liścia. Sporangia często tworzą sori i są zwykle chronione od góry kołdrą - indusia.

Niektóre gatunki mają przystosowania do aktywnego rozpraszania zarodników (w tarczy samca, strusia pospolitego i wielu innych paprociach lądowych zarodnie otwiera się za pomocą specjalnego pierścienia mechanicznego składającego się z komórek o nierównomiernie pogrubionych ścianach).

Zarodniki rozwijają się w małe zielone gametofity. Dział paproci podzielony jest na 7 klas. Spośród nich 4 klasy są reprezentowane wyłącznie przez formy kopalne. Współczesne paprocie są reprezentowane przez następujące klasy: ophioglossopsids (młodociane), marathiopsids i polypodiopsids.

Nagonasienne to wiecznie zielone, rzadko liściaste rośliny o zdrewniałej łodydze, spokrewnione z formą życia drzewa lub krzewu, rzadziej liany. Liście są łuskowate, igłowate, pierzaste, różnej wielkości. Rozmnażanie i dystrybucja odbywa się za pomocą nasion dojrzewających na powierzchni łusek nasiennych. Charakterystyczna jest obecność strobilów (szyszek), niejednorodność. Gametofit powstaje i rozwija się w tkankach sporofitu, silnie zredukowany. Gametofit żeński charakteryzuje się obecnością archegonii. Po zapyleniu męski gametofit tworzy łagiewkę pyłkową, przez którą męskie gamety są dostarczane do jaja. Pojawienie się łagiewki pyłkowej zmniejszyło zależność od wody na etapie zapłodnienia.

Podział nagonasiennych obejmuje 6 klas, przy czym klasy nasienne (Pteridospermae) i paprocie bennettitopsyda (Bennettitopsida) całkowicie wymarły. Obecnie żyjące nagonasienne, liczące około 700 gatunków, należą do klas sagowców (Cycadopsida), gnębiących (Gnetopsida), miłorzębów (Gynkgoopsida) i iglastych (Pinopsida).

Paprocie nasienne przypominały współczesne paprocie drzewiaste, ale rozmnażane przez nasiona dojrzewające bezpośrednio na liściach – megasporofile. Bennettyci charakteryzowali się biseksualnymi strobili, przypominającymi strukturę kwiatu współczesnych okrytozalążkowych.

Klasa sagowców obejmuje obecnie około 120 gatunków występujących w tropikach i subtropikach. Są to rośliny drzewiaste o dużych, twardych, zimozielonych liściach, przypominające wyglądem palmy. Charakteryzuje się dychotomią. Przedstawiciel: opadające sagowce.

Do klasy gnetów należą przedstawiciele trzech rodzajów: efedry (Ephedra), Welwitschia i Gnetum.

Jeden należy do klasy Ginkgo. nowoczesny wygląd- reliktowa roślina miłorzębu dwuklapowego (Ginkgo biloba). Jest to wysokie drzewo liściaste z dwuliściennymi liśćmi. Charakteryzuje się dwupiennością, mikrostrobilami baziowymi, nasionami z soczystą skorupką, ruchliwymi plemnikami.

Klasa drzew iglastych lub pinopsydów obejmuje dwie podklasy: cordaite (Cordaitales) i iglaste (Pinidae). Cordaite - dawno wymarłe rośliny (duże drzewa ze strobili w kształcie bazi).

Najliczniejszą grupę roślin wśród nagonasiennych stanowią drzewa iglaste, które pod względem roli w składzie szaty roślinnej zajmują drugie miejsce po roślinach kwitnących.

Współczesne drzewa iglaste obejmują około 560 gatunków należących do 55 rodzajów i 7 rodzin. Formy życia drzew iglastych to drzewa i krzewy, zwykle o liściach zimozielonych, łuskowatych lub iglastych. System korzeniowy z reguły ma kluczowe znaczenie. Rozgałęzione małe korzenie pełnią funkcję tworzenia mikoryzy. Przedstawiciele Podocarps - są guzki z bakteriami wiążącymi azot. Liście są wąsko liniowe lub łuskowate (igły), rzadko szeroko lancetowate (Podocarpus, araucaria). U większości gatunków liście są zimozielone, gęste, skórzaste z wyraźnymi cechami kseromorficznymi (szparki są zanurzone, gruba skórka). Pod naskórkiem - 1-3 warstwy tkanki podskórnej.

Drewno składa się głównie z tracheidów. Charakterystyczne są pasaże żywiczne.

Rośliny są jednopienne, rzadko dwupienne. Strobili dwupienne:

Mężczyzna - microstrobiles (męskie szyszki), składające się z ich osi i mikrosporofili. Od dołu powstają 2 lub więcej mikrosporangii, w których wytwarzany jest pyłek. Pyłek często ma worki powietrzne.

Samica - makrostrobile (szyszki), składające się z osi, makrosporofili (łusek nasiennych) i łusek pokrywających. Na górnej stronie łusek nasiennych powstają 2 zalążki. Łuski nasion mogą być miękkie i jaskrawo zabarwione (cis, podocarp, jałowiec) - najwyraźniej imitacja owoców Tsvetkovy.

Pyłek ma dwie otoczki - eksynę (zewnętrzną) i wewnętrzną (wewnętrzną). Pociski rozchodzą się, tworząc worki powietrzne.

Nasiona o różnych rozmiarach i kształtach. Wiele z nich ma skrzydła, które rozmnaża wiatr. Niektóre zwierzęta zjadają soczystą okrywę nasion podokarpa, cisa itp.

Główne cechy cyklu życia drzew iglastych:

Od zapylenia do zapłodnienia mija rok lub dłużej. Charakteryzuje się zapylaniem przez wiatr.

Od zapłodnienia do dojrzewania nasion mija rok lub więcej.

Haploidalne bielmo jest zredukowanym żeńskim gametofitem.

Powstaje łagiewka pyłkowa, rosnąca od mikropyla do jaja.

Nasiona składają się z okrywy nasiennej (powłoka zalążka, 2n), zarodka nowego sporofitu (2n) i bielma (n) (patrz rysunek).

We współczesnej florze powszechni są przedstawiciele rzędów Araucariaceae, Podocarps, Sosna (świerk, jodła, sosna, modrzew), cyprys (sekwojadendron, sekwoja, cyprys bagienny, cyprys, jałowiec) i cis (jagoda cisowa).

Zakład okrytozalążkowych

Rozwój roślin okrytozalążkowych był nowym etapem ewolucji świata roślin. Jest to najmłodszy ze wszystkich działów, charakteryzujący się dużą różnorodnością gatunkową i szeroką dystrybucją. Ponad połowa gatunków rosnących na kuli ziemskiej należy do roślin okrytozalążkowych. Okrytozalążkowe charakteryzują się następującymi cechami w strukturze i rozwoju:

pojawienie się nowego narządu - słupka, pod którego ochroną zalążki rozwijają się w jajniku;

kiedy nasiona dojrzewają z jajnika, powstaje owoc, który chroni nasiona przed wpływami zewnętrznymi, stąd nazwa - okrytozalążkowe;

dalsze uproszczenie pokolenia płciowego doprowadziło do prawie całkowitej redukcji odrostu żeńskiego, odrost męski reprezentowany jest przez dwie komórki;

nowy proces podwójnego zapłodnienia prowadzi do powstania wtórnego bielma jednocześnie z zarodkiem.

Pojawienie się okwiatu zapewniało lepszą ochronę pyłku w pręcikach i zalążkach jajnika oraz przyczyniło się do rozwoju zapylania przez owady.

Komplikacja w strukturze drewna doprowadziła do powstania nowych elementów przewodzących - naczyń.

Duża zmienność organów wegetatywnych przyczyniła się do powstania ich wielkiej różnorodności form i zasiedlenia przestrzeni o różnych warunkach siedliskowych – od pustyń po środowisko wodne.

Cykl rozwojowy roślin okrytozalążkowych przebiega następująco.

Roślina z korzeniami, łodygami, liśćmi wyrasta z zarodka nasienia, na którym w pewnym wieku w okresie kwitnienia tworzą się kwiaty. Najistotniejszymi częściami kwiatu są pręciki i słupki. Okwiat (działki i płatki) chroni je przed wysychaniem, nadmierną wilgocią podczas deszczu itp. rosa i przyciągają owady zapylające.

W pylnikach pręcików znajduje się tkanka archesporium, której komórki dzielą się redukcyjnie, a następnie kariokinetycznie, az każdej komórki macierzystej archesporium powstają cztery haploidalne komórki pyłku.

Ich dalszy rozwój następuje już na powierzchni znamienia, gdzie pyłek dzieli się i powstają dwa jądra, jedno pozostaje jądrem dużej, tzw. wegetatywnej komórki pyłkowej, drugie staje się jądrem małej nagiej komórki pylnikowej , zanurzony w cytoplazmie dużej komórki. Pyłek kiełkuje, a cytoplazma komórki wegetatywnej wraz z jądrem wpływa do łagiewki pyłkowej, ciągnąc za sobą komórkę pylnikową, która dzieli się i tworzy dwa wydłużone nieruchome plemniki (gamety męskie).

Zalążek składa się z wielokomórkowej tkanki jądra, pokrytej dwiema powłokami tworzącymi otwór pyłkowy. Jedna z komórek jądra rośnie, dzieli się przez redukcję, a następnie kariokinetycznie i tworzy cztery komórki haploidalne, z których trzy obumierają, czwarta powiększa się i zamienia się w woreczek zarodkowy. W wyniku trzykrotnego podziału jej jądra powstaje osiem jąder, około sześciu oddziela się cytoplazma i powstają nagie komórki, dwa jądra zbiegają się w środku, łączą się i zamieniają w diploidalne jądro wtórne woreczka zarodkowego. Trzy komórki haploidalne znajdują się w woreczku zarodkowym bliżej wlotu pyłku, tworzą aparat jajowy, składający się z dwóch komórek satelitarnych - synergidu i jednego, większego jaja. W przeciwległej części worka zarodkowego znajdują się trzy haploidalne nagie komórki - antypody.

W typowym podwójnym zapłodnieniu okrytozalążkowym zawartość łagiewki pyłkowej przedostaje się do woreczka zarodkowego i pierwsze plemniki łączą się z komórką jajową, tworząc zygotę (diploid), która rozwija się w zarodek. Drugi plemnik łączy się z wtórnym jądrem worka zarodkowego (diploidalnym) i powstaje nowe jądro triploidalne. Po podziale tego jądra potrójnym zestawem chromosomów powstaje wtórna tkanka bielma z dostawą składników odżywczych. Podczas formowania się zarodka zalążek zamienia się w nasiono, jajnik w owoc.

W cyklu rozwojowym okrytozalążkowych występuje również naprzemienność dwóch pokoleń: płciowej i bezpłciowej. Pyłek, który powstaje, podobnie jak u nagonasiennych, po redukcji podziału komórek archesporium w pylnikach, odpowiada mikrosporom (komórce haploidalnej), od którego zaczyna się rozwój męskiego pokolenia płciowego.

Męski gametofit składa się z dwóch komórek: komórki wegetatywnej, prymitywnego męskiego wyrostka i komórki pylnikowej, która jest antheridium. Plemniki - gamety odpowiadają plemnikom, ale różnią się bezruchem.

Rozwój żeńskiego pokolenia płciowego rozpoczyna się od podziału redukcyjnego jednej z komórek jądra i wytworzenia haploidalnej komórki, woreczka zarodkowego, który jest makrosporą okrytozalążkowych. W makrosporach, woreczku zarodkowym, odrost składa się tylko z trzech komórek antypodów, a aparat jajowy to pozostałości archegonium, z którego w okrytozalążkowych pozostają tylko dwie komórki - synergidy i jajo (gameta). Kiedy plemnik łączy się z komórką jajową, kończy się rozwój pokolenia płciowego (gametofitu), a wraz z tworzeniem się zygoty (komórki diploidalnej) rozpoczyna się rozwój nowego, bezpłciowego pokolenia - sporofitu, najpierw zarodka, a następnie cała roślina, której wszystkie narządy mają komórki diploidalne. W pylnikach i zalążkach kwiatów, po podziale redukcyjnym, na nowo rozpoczyna się rozwój pokolenia płciowego.

Większość systemów dzieli podział okrytozalążkowych na dwie klasy: dwuliścienne i jednoliścienne. Klasa dwuliściennych obejmuje rośliny, w których zarodek ma dwa liścienie, liście z żyłkowaniem pierzastym, pierwotna budowa łodygi charakteryzuje się otwartymi wiązkami naczyniowo-włóknistymi ułożonymi w koła, korzeń palowy, kwiat cztero-pięcioczłonowy .

Klasa jednoliściennych obejmuje rośliny, w których zarodek ma jeden liścień, liście z łukowatym lub równoległym unerwieniem nerwowym, łodyga w strukturze pierwotnej zawiera zamknięte wiązki naczyniowo-włókniste, korzeń jest włóknisty, a kwiaty są trójczłonowe. Rośliny dwuliścienne uważane są za najstarsze, z prymitywnych form, z których niegdyś oddzieliła się jednoliścienna gałąź, która w swojej ewolucji osiągnęła nie mniej złożone formy niż dwuliścienne.

Tak więc u roślin okrytozalążkowych dominuje pokolenie bezpłciowe, a pokolenie płciowe rozwija się na pokoleniu bezpłciowym. Wtórne bielmo, którego komórki mają jądro z potrójnym zestawem chromosomów, nie może być przypisane ani sporofitowi, ani gametofitowi. Ta osobliwa tkanka jest charakterystyczna tylko dla okrytozalążkowych.

Wniosek

nasiona dwuliściennej rośliny zarodnikowej

Porównując cykle rozwoju wyższych roślin zarodnikowych i nasiennych, jasne jest, że wszystkie charakteryzują się ciągłą zmianą pokoleń: pokolenie płciowe jest bezpłciowe, pokolenie bezpłciowe jest płciowe. Pokolenia te różnią się złożonością budowy, wielkością, tworzeniem gamet w pokoleniu płciowym, zarodnikami w pokoleniu bezpłciowym oraz liczbą chromosomów w jądrach ich komórek (jądra haploidalne lub diploidalne). Przejście z pokolenia na pokolenie odbywa się za pomocą dwóch procesów: fuzji gamet, prowadzącej do powstania komórki diploidalnej - zygoty, oraz podziału redukcyjnego jądra, prowadzącego do powstania haploidalnych zarodników. Procesy te wyznaczają granice pokoleń i prowadzą do powstania diploidalnego pokolenia bezpłciowego w pierwszym przypadku, a haploidalnego pokolenia płciowego w drugim.

Przemienność pokoleń dobrze wyraża się we wszystkich działach roślin, ale dominacja i stopień rozwoju tych pokoleń w różnych działach jest różny, co w dużej mierze związane jest z warunkami ich życia. W mchach dominuje pokolenie płciowe, sama roślina, na niej rozwijają się narządy płciowe z gametami. Proces ich nawożenia zachodzi tylko w obecności wody, więc mchy zazwyczaj rosną w wilgotnych warunkach i nie osiągają dużych rozmiarów. Okresowo ich zarośla są nasycone wodą, przez którą plemniki przemieszczają się do jaj. Bezpłciowe pokolenie mchów, łodyga i torebka rozwijają się w pokoleniu płciowym.

Nagonasienne są zdominowane przez pokolenie bezpłciowe (samo drzewo), osiąga ono dużą złożoność i znaczne rozmiary. Cały rozwój mikroskopijnego żeńskiego pokolenia płciowego następuje w pokoleniu bezpłciowym pod ochroną zalążka, a zapylenie wiatrem zapewnia przenoszenie pyłku i możliwość zapłodnienia. Formowanie nasion i zapylanie przez wiatr przyczyniły się do rozprzestrzeniania się nagonasiennych w bardziej zróżnicowanych siedliskach.

U okrytonasiennych dominuje również pokolenie bezpłciowe, które wyróżnia się większą złożonością i różnorodnością budowy (sama roślina). Mikroskopijne pokolenie płci żeńskiej w pełni rozwija się w pokoleniu bezpłciowym pod ochroną słupka. Zapylanie przez wiatr i owady jeszcze bardziej niezawodnie zapewnia przenoszenie pyłku, a co za tym idzie zapłodnienie jaja. Różnorodność budowy organów wegetatywnych, powstawanie nasion i owoców przyczyniły się do rozprzestrzeniania okrytonasiennych w różnych siedliskach. Szybki rozwój roślin okrytozalążkowych zmienił wygląd roślinności Globus. Monotonne i monotonne zarośla paproci i nagonasiennych zostały zastąpione roślinnością o jasnych i zróżnicowanych liściach, kwiatach i owocach przedstawicieli roślin okrytonasiennych.

Obecnie dominującą pozycję w roślinności lądowej zajmują rośliny okrytozalążkowe. Zapewniały rozwój świata zwierząt, zwłaszcza ssaków i ptaków, gdyż stanowią dla nich bazę pokarmową. Równolegle z rozwojem roślin okrytozalążkowych rozwinęły się pewne grupy owadów, co doprowadziło do wielkiej wzajemnej przydatności kwiatów i owadów zapylających.

Okrytozalążkowe mają wyjątkowe znaczenie w życiu człowieka, dostarczając mu pożywienia i materiałów pochodzenia roślinnego. Wraz z dalszym kompleksowym badaniem ich znaczenia, liczba ta wzrośnie.

Hostowane na Allbest.ru

Podobne dokumenty

Pojęcie roślin jednoliściennych i dwupiennych, ich klasyfikacja, odmiany, podobieństwa i różnice. Skład i rodzaje receptur kwiatowych. Metoda określania rodziny rośliny, ogólny widok jej kwiatostanu, rodzaj owocu. Znaczenie roślin w życiu człowieka.

artykuł, dodany 04.08.2009


Podziały mszaków, widłaków, skrzypów, nagonasiennych i okrytonasiennych. Ewolucja roślin wyższych, ich cechy morfologiczne i biologiczne, rozmieszczenie. Rozwój wyspecjalizowanych tkanek jako ważny warunek pojawienia się roślin na lądzie.

prezentacja, dodano 25.10.2010


Badanie roślin jednoliściennych jako drugiej co do wielkości klasy roślin okrytonasiennych lub kwitnących. Znaczenie gospodarcze i cechy charakterystyczne rodziny aroidowe, turzycowe i palmowe. Badanie rozmnażania, kwitnienia, rozwoju korzeni i liści roślin.

streszczenie, dodane 17.12.2014


Powłokowe, wiązkowe i główne tkanki roślin. Tkanki i struktury lokalne, które pełnią te same struktury funkcji. Struktura komórkowa obszaru asymilacji liścia. Wewnętrzna struktura łodygi. Różnica między jednoliściennymi a dwuliściennymi.

prezentacja, dodano 27.03.2016


Główne kierunki ewolucji w świecie roślin. Pochodzenie roślin okrytozalążkowych. Badanie nowoczesnych konstrukcji filogenetycznych roślin kwiatowych. System okrytozalążkowy A.L. Takhtazhdyan, Arthur Cronquist, Rolf Dahlgren i Robert Thorne, Rivel.

praca semestralna, dodano 26.03.2016


Okrytozalążkowe (kwitnienie) - duży rodzaj rośliny, który obejmuje ponad połowę wszystkich znane gatunki. Geneza, klasyfikacja oraz charakterystyka anatomiczna i morfologiczna oddziału okrytozalążkowych. Rola roślin okrytonasiennych w przyrodzie i życiu człowieka.

praca semestralna, dodana 10.09.2010


praca kontrolna, dodano 23.08.2016


Zapylanie jako metoda rozmnażania roślin okrytozalążkowych. Autogamia kwiatów biseksualnych. Formy i metody realizacji alogamii. Morfologiczne przystosowania roślin kwiatowych do zapylenia krzyżowego: przez wiatr, wodę, ptaki, owady i nietoperze.

praca semestralna, dodana 01.01.2015


ogólny opis królestwa roślin, cechy ich organów: korzeni, liści, pędów, kwiatów, owoców i nasion. Charakterystyczne cechy glonów, porostów, mchów, skrzypów, paproci, nagonasiennych i okrytonasiennych, ich rola w zbiorowiskach naturalnych.

ściągawka, dodano 15.03.2011


Mitochondria, rybosomy, ich budowa i funkcje. Rurki sitowe, ich budowa, budowa i rola. Metody naturalnego i sztucznego rozmnażania wegetatywnego roślin. Podobieństwa i różnice między roślinami nagonasiennymi i okrytonasiennymi. Departament Porostów.