Лекция 7 (II) ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТДЕЛОВ ПЛАУНОВИДНЫЕ, ХВОЩЕВИДНЫЕ, ПАПОРОТНИКООБРАЗНЫЕ. 1. 2. 3. 4. Отдел Плауновидные Отдел Хвощевидные Отдел Папоторникообразные Характеристика классов Ужовниковые, Мараттиевые, Полиподиевые 1
n Плауновидные, хвощевидные и папоротникообразные – три самостоятельных линии эволюции, ведущие начало от риниофитов. Характерная черта всех трех групп – преобладание в жизненном цикле бесполого поколения – спорофита со спорами. 2
n Диплоидный спорофит – листостебельное растение. 3
n Гаметофит – крохотная пластинка или шарик, не рассеченный на стебель и листья. Гаметофит растений этих отделов называется заросток. 4
n Преобладание в жизненном цикле поколения спорофита – крупнейший ароморфоз. Это привело: n к увеличению фотосинтезирующей поверхности растения, n к увеличению линейных размеров, что позволило занимать новые экологические микрониши, n к увеличению числа спор. n В современной флоре существует 1000 видов плауновидных, 25 видов хвощевидных и 12000 видов папоротникообразных. 5
1. Характеристика Отдела Плауновидные Lycopodiophyta Lycos – волк, Podos – нога. n Плауновидные – одна из наиболее древних групп высших растений. n Возникли в середине девона от зостерофилловых. 6
n Процветали в палеозое в виде гигантских древовидных форм: имели стволы до 40 м в высоту и более 1 м в диаметре. Стволы были густо покрыты длинными шировидными листьями. n Вымершие плауновидные вместе с хвощевидными образовывали на Земле основные запасы каменного угля. n Современные плауновидные – многолетние травянистые формы с простыми листьями и дихотомическим ветвлением стебля и корней. 7
n Стебли хорошо развиты и имеют спиральное, супротивное или мутовчатое листорасположение. n Характерная черта плауновидных – микрофилия: мелкие листья простого строения. n n Листовая пластинка цельная; Основание листа расширено, иногда имеет вид подушечки. Иногда формируются аналоги прилистников, называемые лигулами (язычки); Одна жилка, не имеющая ответвлений; Листу в онтогенезе дает начало только одна поверхностная клетка стебля. 8
n Главный корень отсутствует. На подземных корневищах образуются придаточные корни. Они живут до 5 лет. n Корень возникает в процессе деления апекса побега, поэтому заложение новых корней на сформировавшемся побеге невозможно. Поэтому плауны – уязвимые к повреждению корневой системы растения. 9
n На примере плауна булавовидного (Lycopodium clavatum): дихотомически ветвящиеся побеги подразделяются на стелющиеся (до 6 м) и прямостоячие (10 -25 см). 10
n Анатомическое строение стебля: стебель имеет эпидерму с устьицами, под ней находится кора, представленная паренхимой и механической тканью. Осевой цилиндр – плектостела. Происходит увеличение площади соприкосновения ксилемы (представленной трахеидами) и флоэмы (образованной ситовидными клетками). Это обеспечивает улучшение снабжения частей растения водой и растворами веществ. 11
n Вегетативное размножение плаунов происходит при отмирании старых частей и разрастании новых. 12
Спорообразование и половое размножение плауновидных. n. На верхушках прямостоячих побегов образуются спороносные колоски – стробилы. Они состоят из стержня и спорофиллов (тонких листочков). На верхней стороне спорофилла развивается спорангий почковидной формы. В нем созревают гаплоидные споры. n. Споры мелкие, тетраэдрической формы, морфологически и физиологически одинаковые (явление равноспоровости). n. Через несколько лет спор прорастает: формируется гаплоидный заросток. Это обоеполый гаметофит, лишенный хлорофилла. Его величина – 2 -3 мм. Заросток вступает в симбиоз с гифами грибов и питается сапротрофно. Растет и развивается около 12 лет. Затем на верхней его стороне формируются антеридии и архегонии, после оплодотворения при участии капельножидкой воды развивается спорофит. n. На первых стадиях развития спорофит имеет подвесок, вдавливающий зародыш в толщу гаметофита, и гаусторию для поглощения питательных веществ. 13
Среди плауновидных наблюдается также явление разноспоровости – у Селагинеллы. Это двудомное растение. n На мужских растениях (спорофитах) развиваются микроспорангии, в них в процессе мейоза образуются микроспоры, из которых вырастают мужские заростки. На женских спорофитах образуются мегаспорангии, в них формируются мегаспоры, дающие начало женским заросткам. 14
n 1 В Калужской области обитает 5 видов плаунов: 1. Баранец обыкновенный (Huperzia selago) 2. Плаун сплюснутый (Lycopodium complanatum) 3. П. булавовидный (L. clavatum) 4. П. годичный (L. annotium) 5. П. топяной (L. ) 2 4 3 5 15
2. Характеристика Отдела Хвощевидные (Equisetophyta) Equus – лошадь, seta – щетина. n Хвощевидные – в прошлом огромная, но почти полностью вымершая группа растений. Размеры древних каламитов достигали 15 -20 м. n Расцвет хвощевидных пришелся на каменноугольный период (Карбон). 16 n Хвощевидные произошли от риниофитов. n
n n n От всех известных растений отличаются побегами, составленными из отдельных члеников. Характерная черта хвощевидных – наличие спорофиллов особого назначения – спорангиофоров. Хвощевидные – равноспоровые растения. 17
n На примере хвоща полевого (Equisetum arvense) разберем строение и размножение хвощевидных. n У хвоща полевого наблюдается диморфизм побегов: весной образуются розоватые побеги без хлорофилла, высотой около 20 см. Их функция – спороношение. К лету эти побеги отмирают. Летние побеги – зеленые, образуются на корневище. (У других хвощей вегетативные и спороносные побеги могут не отличаться). 18
n Листья очень мелкие, в виде зубчиков. Влагалища листьев срастаются вместе, образуя общее пленчатое влагалище. Это защита меристематических узлов. n Ассимиляция происходит не в листьях (из-за их сильной редукции), а в побегах. Различают: 1 – главные, 2 – боковые побеги, 3 – корневища. На некоторых корневищах образуются клубеньки 19 с крахмаллом.
Корни хвоща полевого могут располагаться ярусами: поверхностные и глубинные корни. Происхождение корней – как у плаунов, поэтому корни хвощевидных условно называют «придаточными» . 20
n Стебель имеет ребрышки, содержащие механическую ткань, и ложбинки, где сосредоточены устьица. n Эпидерма пропитана кремнеземом. Первичная кора представлена фотосинтезирующей паренхимой. Во внутренней части коры – воздухоносные полости. n Проводящие пучки – закрытые коллатеральные. В узлах проводящие пучки делятся на три ветви: две из них сливаются, одна идет в лист. 21
Бесполое и половое размножение хвощей. n. На концах весенних спороносных побегов формируются спороносные «колоски» , имеющие стержень и мутовки спорангиофоров. n. Спорангиофоры – шастиугольные щитки. Под щитком вокруг ножки находится 6 -10 спорангиев со спорами. n. Для хвощей характерна равноспоровость. n. Вначале щитки сидят плотно, затем к моменту созревания спор стержень колоска удлиняется, стенки спорангиев вскрываются и споры рассеиваются. n. Каждая спора имеет две элатеры. Во влажную погоду они прилегают к споре, а в сухую – раскручиваются как пружинки и сцепляются с элатерами соседних спор. В таком виде споры разносятся ветром. n. Во влажной среде спора прорастает в гаметофит. Гаметофит хвощей подушковидный, наземный, ассимилирующий. На поверхности имеет антеридии и архегонии. В присутствии капельно-жидкой воды происходит оплодотворение и из зиготы формируется спорофит. 22
n В Калужской области обитает 6 видов хвощей: 1. Хвощ зимующий (Equisetum hyemale) 2. Х. полевой (E. arvense) 3. Х. лесной (E. sylvaticum) 4. Х. луговой (E. pratense) 5. Х. речной (E. fluviatile) 6. Х. болотный (E. palustre) 23
Скачать презентацию Лекция 7 II ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТДЕЛОВ ПЛАУНОВИДНЫЕ ХВОЩЕВИДНЫЕ ПАПОРОТНИКООБРАЗНЫЕ
БОТ(II)_Л 7_Хвощи и плауны.ppt