Харовые водоросли, либо лучицы (Charophyceae) – класс некогда широкой группы древних растений, каковые объединяют в себе показатели высших растений и водорослей. Наименование происходит от др.-греч.???? – радость, красота. Всего известно не более 700 видов харовых.
В цикле развития харовых водорослей господствует обоеполый (у некоторых видов раздельнополый) гаметофит (n). Тело гаметофитов воображает собою довольно много клеточный таллом высотой 20–30 (до 100–200) см. Таллом имеет метамерное строение, складывается из осевой части, на которой мутовками расположены веточки (боковые побеги). Прикреплён таллом к грунту особыми выростами – ризоидами. Рост осевой части таллома неограничен, а боковые побеги владеют предельным ростом. Каждое междоузлие метамера – это одна многоядерная огромная, длиной до нескольких сантиметров, вытянутая клетка, неспособная к делению (у некоторых харофитов она покрыта еще корой – вторым слоем долгих клеток), в то время как любой узел складывается из собранных в диск нескольких небольших одноядерных клеток, дифференцирующихся в ходе деления и образующих боковые побеги таллома первого – третьего порядков. Оболочки клеток время от времени обызвестленные. Хлоропласты зелёные, содержат хлорофиллы a и b, из дополнительных пигментов – ликопин. Запасное вещество – крахмал.
Рис. 39. Жизненный цикл зелёной водоросли хара
Для харовых водорослей характерно вегетативное и половое размножение. Вегетативное размножение осуществляется при помощи особых клубеньков на ризоидах либо звездообразных скоплений клеток (клубеньков) на нижних узлах, каковые дают начало новому таллому.
При половом размножении хары в узлах метамеров образуются половые органы. Женский орган – оогоний, круглый, долгой до 1 мм, складывается из яйцеклетки, которую снаружи спирально оклужают пять узких клеток. Крепится к таллому оогоний одноклеточной ножкой, сверху имеет коронку из пяти либо десяти маленьких клеточек. Антеридии – мужские гаметангии, находятся в узлах под женскими оогониями. Имеют шаровидную форму диаметром до 0,5 мм, образованные восемью плоскими, скрепленными краями клетками с отходящими вовнутрь отростками, на которых сложным методом появляется множество мужских половых клеток. По окончании формирования сперматозоиды выходят в воду, подплывают к коронке и ввинчиваются в оогоний. В следствии кариогамии образуется покоящаяся зигота (ооспора). Зрелые зиготы смогут покрываться слоем извести и накапливают запасные вещества (крахмал, липиды). Через время зиготы отделяется от материнского таллома, попадают на грунт. По окончании периода спокойствия ядро зиготы делится мейозом образуя четыре гаплоидные ядра. Одно из гаплоидных ядер отделяется от остальных, в оболочке зиготы (в верхней части ооспоры), клеточной стенкой, образуя центральную линзообразную клетку. Трёхядерная клетка ооспоры делает питающую функцию. Центральная клетка делится, формируя громадную побеговую клетку и мелкую ризоидную клетку, каковые делясь развиваются соответственно в ризоид и побег нового таллома.
ГРИБЫ (Fungi либо Mycota) – царство живой природы, объединяющее эукариотические организмы, сочетающие в себе кое-какие показатели как растений, так и животных. Грибы изучает наука микология, которая считается разделом ботаники, потому, что ранее грибы относили к царству растений.
У множества клеток грибов имеется клеточная стена, отсутствует она только у вегетативных клеток и зооспор некоторых примитивных грибов. На 80–90 % она складывается из азотистых и безазотистых полисахаридов, у многих главным полисахаридом есть хитин, у оомицетов – целлюлоза. Кроме этого в состав клеточной стены входят белки, полифосфаты и липиды. В находится протопласт, окружённый цитоплазматической мембраной. Протопласт имеет строение обычное для эукариот. Имеется запасающие вакуоли, которые содержат волютин, липиды, гликоген, жирные кислоты (по большей части ненасыщенные) и другие вещества. Ядер одно либо пара. У разных групп преобладают разные стадии по плоидности.
База тела грибов – мицелий (грибница) – совокупность узких ветвящихся нитей – гиф. Грибница в большинстве случаев имеет громадную неспециализированную поверхность, поскольку через неё осмотическим путём всасывается пища. У низших грибов мицелий не имеет клеточных перегородок, другими словами есть синцитием. Гифы растут апикально и обильно ветвятся. При образовании органов спороношения, а время от времени и вегетативных структур хорошо переплетаются, образуя фальшивую ткань плектенхиму, время от времени она может дифференцироваться на слои с разными функциями, в большинстве случаев напоминает паренхиму, но в отличие от неё образуется не делением клеток, а переплетением гиф. Параллельное сплетение гиф образует мицелиальные тяжи, время от времени достигающие громадных размеров и именуемые тогда ризоморфами (опёнок, домовый гриб). Особенные метаморфозы мицелия, служащие для перенесения тяжёлых условий, именуются склероциями, из них начинается новый мицелий либо органы плодоношения.
Все грибы являются гетеротрофными организмами. Минеральные и органические вещества грибы усваивают из экологии. В зависимости от потребности в веществах, грибы заселяют определённые субстраты. Для грибов характерно внешнее пищеварение, другими словами сперва в вохдух, содержащую органические вещества, выделяются ферменты, расщепляющие вне организма полимеры до легкоусваиваемых мономеров, каковые всасываются в цитоплазму. Кое-какие грибы способны выделять все главные типы пищеварительных ферментов – протеазы, расщепляющие белки; липазы, расщепляющие жиры; карбогидразы, расщепляющие полисахариды, исходя из этого они способны поселяться фактически на любом субстрате. Другие грибы выделяют только определённые классы ферментов и заселяют субстрат, содержащий соответствующие вещества.
Размножаются грибы: вегетативно – частями мицелия; бесполым путём – эндогенными спорами (грамотными у низших грибов в спорангиях) и экзогенными спорами – конидиями (сегментами особых гиф – конидиеносцев); половым путём – зиготами (характерно для низших грибов). Для большинства грибов характерен половой процесс.
Домен Эукариоты, либо Ядерные (Eucaryota)
Царство Грибы (Fungi либо Mycota)
Подцарство Грибоподобные организмы
Отдел Миксомицеты (Myxomycota)
Отдел Плазмодиофоровые (Plasmodiophoromycota)
Подцарство Низшие грибы
Отдел Оомицеты (Oomycota)
Отдел Лабиринтуловые (Labyrinthulomycota)
Отдел Гифохитриевые (Hyphochytriomycota)
Отдел Хитридиомицеты (Chytridiomycota)
Отдел Зигомицеты (Zygomycota)
Подцарство Высшие грибы
Отдел Аскомицеты (Ascomycota)
Отдел Базидиомицеты(Basidiomycota)
Отдел Дейтеромицеты (Deuteromycota)
Зигомицеты(Zygomycota) – отдел грибов, объединяющий 10 порядков, 27 семейств, около 170 родов и более 1000 видов. Отличаются развитым ценоцитным мицелием непостоянной толщины, в котором септы образуются лишь для отделения репродуктивных органов.
Жизненный цикл развития зигомицетов на примере плесневого гриба мукор
Плесневый гриб мукор прорастает из гетероталличных (разнополых) спор, на субстратах, обогащённых углеводами, образуя одноклеточные гаплоидные многоядерные (без септ) мицелии и «+» мицелии «–» (штаммов грибов не различимы по половым показателям). Вегетативно мукор размножается разрастанием мицелия. Бесполое размножение осуществляется спорами двух типов, зигоспорами и конидиями, каковые распространяясь с потоками воздуха на субстрате в благоприятных условиях прорастают в новые мицелии.
Конидии – вегетативные споры, образующиеся путём септирования ядер на вершинах выростов мицелия – конидиеносцах.
Зигоспоры образуются по окончании осуществления полового процесса. Для этого у зигомицетов, гифы мицелиев штаммов «+» и «–», растут навстречу друг другу. При их контакте, ядра, находящиеся в апикальной (верхушечной) части обоих гиф, изолируются септой от другой части гифы, образуя клетки – гаметангии. По окончании формирования гаметангии штаммов «+» и «–», сливаются между собой образуя зиготу. Процесс слияния плазмы клеток гаметангиев в зиготе именуется плазмогамией, процесс слияния разнополых гаплоидных ядер в диплоидные ядра именуется кариогамией и воображает собою половой процесс. Из организованной зиготы на поверхность субстрата вырастает спорангиеносец. На протяжении его прорастания диплоидные ядра в спорангиеносце делятся мейозом, образуя генетически рекомбинированные (поменянные) гаплоидные ядра. По окончании выхода на поверхность субстрата на вершине спорангиеносца образуется зигоспорангий, в котором гаплоидные ядра «+» и «–» изолируются септами в клетках зигоспор. По окончании дозревания зигоспор, зигоспорангий раскрывается и зигоспоры рассыпаются.
Рис. 40. Жизненный цикл развития гриба какое количество
Аскомицеты либо сумчатые грибы (Ascomycota) – отдел в царстве грибов, объединяющий организмы с септированным (поделённым на части)специфическими органами и мицелием полового спороношения – сумками (асками), содержащими значительно чаще по 8 аскоспор. Имеют и бесполое спороношение, причём во многих случаях половой процесс теряется, и такие виды грибов относят к несовершенным грибам (Deuteromycota).
К аскомицетам относят до 2000 видов и 30 000 родов. Среди них – дрожжи (класс Saccharomycetes) – вторично одноклеточные организмы. Из вторых известных представителей аскомицетов возможно назвать сморчки, пармелию, трюфели и строчки.
Жизненный цикл развития аскомицетов на примере гриба саркосцифа
Цикл развития грибов аскомицетов начинается с прорастания гетероталличных (разнополых) спор на субстрате в гаплоидные многоклеточные септированные мицелии. Мицелий разрастается в субстрате путём деления апикальных клеток гиф митозом. Для осуществления бесполого размножения спорами, из мицелия гриба вырастают на поверхность субстрата выросты – конидиеносецы на вершинах которых из септированных клеток формируются конидии – вегетативные споры. Для осуществления полового процесса гифы мужского и женского мицелия растут навстречу друг другу. На кончиках этих гиф образуются многоядерные клетки – гаметангии, мужской – антеридий, женский – аскогон. Из аскогона в антеридий растёт трубка – трихогина, по которой ядра из антеридия перемещаются в аскогон. Мужские и женские ядра в аскогоне распределяются парами, но не сливаются между собой. Затем из аскогона начинают расти гифы вторичного мицелия, в каковые, по мере их развития, мигрируют пары ядер. В гифах вторичного мицелия и аскогоне проходят синхронные митотические деления, каковые приводят к образованию дикарионов – клеток с двумя гаплоидными ядрами (n+n). На поверхности субстрата (у некоторых грибов и в субстрата) из первичных гиф мужского и женского мицелиев, и вторичного дикарионного мицелия формируется плодовое тело – аскокарп. Плодовые тела грибов аскомицетов смогут следующих типов:
— апотеции – открытые, в виде чаши;
— клейстотеции – замкнутые округлённые, из которых аскоспоры выходят по окончании сгнивания либо разрушения аскокарпа;
— перитеции – колбообразные, с маленьким отверстием для выхода аскоспор.
На внутренней поверхности аскокарпа гименофоре, из верхушечных (апикальных) клеток гиф вторичного (аскогенной) дикарионного мицелия – гимения, образуются аски – спорогенные клетки. В клетках асков происходит кариогамия ядер дикариона (n+n), с образованием диплоидного ядра (2n), которое после этого делится мейозом и каждое из четырёх гаплоидных ядер ещё раз делится митозом, формируя в аска восемь аскоспор (n). У некоторых аскомицетов митотическое деление ядер не происходит, исходя из этого в аске образуются четыре аскоспоры. По окончании созревания аск лопается и выстреливает споры в атмосферу, на расстояние 2–30 см. В благоприятных условиях аскоспоры прорастают в субстрат мицелием.
Рис. 41. Жизненный цикл развития гриба аскомицета саркосцифа
Базидиомицеты (Basidiomycota) – отдел царства грибов, включающий виды, создающие споры в булавовидных структурах, именуемых базидии. Вместе с аскомицетами относятся к подцарству высших грибов (Dikarya).
Жизненный цикл развития базидиомицетов на примере шляпочного гриба навозник
Цикл развития грибов базидиомицетов начинается с прорастания гетероталличных (разноштаммовых) спор (n) на субстрате в гаплоидные первичные многоклеточные септированные мицелии штамма-плюс «+» и штамма-минус «–». При встрече гиф мицелиев «+» и «–», происходит плазмогамия – срастание двух первичных мицелиев (n) во вторичный дикарионный мицелий (n+n), в каждой клетке которого сейчас находится по два ядра «+» и «–». Первичный и вторичный мицелии разрастаются в субстрате путём деления апикальных клеток митозом.
Для осуществления бесполого размножения спорами, вторичный мицелий гриба, в местах, обогащённых питательными веществами, формирует плодовое тело – базидиокарп, организованный из хорошо переплетённых гиф мицелия. Само плодовое тело шляпочных грибов складывается из шляпки и ножки. С внутренней стороны шляпки находится гименофор – поверхность, покрытая гимением – слоем спорообразующих клеток. Апикальные спорообразующие клетки базидиомицетов именуются базидиями. В базидиях происходит кариогамия – слияние двух «+» и «–» ядер. По окончании кариогамии диплоидное ядро (2n) делится мейозом на четыре гаплоидных ядра (n). На базидии формируются четыре выроста в каковые заходят по одному ядру. Выросты с ядрами отделяются от базидии септами (перетяжками), тем самым преобразовываясь в базидиоспоры (n). По окончании дозревания отделяются от базидии и разносятся воздушными потоками. В благоприятных условиях на субстрате гаплоидные базидиоспоры прорастают в первичные гетероталличные мицелии.
Рис. 42. Жизненный цикл развития гриба базидиомицета
ЛИШАЙНИКИ – симбиотические организмы, складывающиеся из мицелия грибов аскомицетов и одноклеточных водорослей либо цианобактерий. Водоросли либо цианобактерии в составе лишайников представлены видами, видящимися и в свободноживущем состоянии, тогда как лишайниковые грибы, в большинстве случаев, существуют лишь в симбиозе с ними. Мицелий гриба поглощает воду с минеральными веществами из экологии и питает ими клетки водорослей. В клетках водорослей происходит фотосинтез, образуются органические вещества, каковые поступают в мицелий гриба.
Тело лишайника именуется слань (рис.). Снаружи слань организована хорошо переплетёнными желатинизированными гифами мицелия образуя верхнюю и нижнюю кору. Нижняя кора слани уже верхней и имеет особенные выросты для прикрепления к субстрату – ризины. В сдани находится сердцевина – толстый слой из рыхлых, бесцветных, слабо желатинизированных гиф (данный слой, составляющий 2/3 толщины слани, есть запасающим и образован гифами с большими клетками). В случае, если водоросли в рыхлом мицелии находятся равномерно, то слань именуется гомеомерной, если они расположены одним выраженным водорослевым (гонидиальным) слоем, то – гетеромерной. По форме лишайники бывают:
— накипные – плоские, хорошо прилегающие к субстрату;
— листоватые – прилегающие к субстрату, но имеющие поднимающиеся в виде листовых пластинок края;
— кустистые – объёмные, высокие лишайники в виде маленьких ветвящихся кустиков.
Размножаются лишайники вегетативно изидиями либо соредиями – клубочками, в которых гифы мицелия гриба оплетают пара водорослей. Изидии формируются на поверхности слани как вздутия, по окончании чего отламываются и переносятся водными либо воздушными потоками. Соредии формируются в слани и вытесняются через поры (отверстия) в коре наружу. Переносимые ветром либо водой и попадая в благоприятные условия, изидии либо соредии разрастаются в новые лишайники.
Рис. 43. Поперечный срез гетероталомной слани лишайника Lobaria verrucosa
ЖИВОТНЫЕ – царство многоклеточных гетеротрофных организмы талантливые деятельно передвигаться. Размножаются вегетативным и половым путём.
РАСТЕНИЯ – царство многоклеточных организмов, в основном фотоавтотрофного метода питания. Включает в себя: мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные и цветковые растения. Часто к растениям относят кроме этого все водоросли либо кое-какие их группы. Для растений свойственны жизненные формы: деревья, кустарники, полукустарники, травы. Размножаются растения вегетативным (частями вегетативных органов), бесполым (спорами) и половым (семенами) путём.
Мхи либо моховидные – отдел высших растений, объеденных в классы: печёночные мхи (6 000–8 000 видов), антоцеротовые мхи (100–200 видов) и листостебельные мхи (10 000 видов). Мхи это, в большинстве случаев, небольшие растения, протяженность которых редко превышает 50 мм. Отличаются от других высших растений тем, что в их жизненном цикле взрослые растения представлены разнополыми гаметофитами, а спорофит начинается на женском гаметофите. Размножаются бесполым путём – спорами и вегетативно частями таллома.
Цикл развития печёночного мха на примере маршанции изменчивой
В цикле развития взрослые (долгие) растения маршанции полиморфной представлены разнополыми (двудомными) мужскими и женскими гаметофитами. Вегетативное тело растения – пластинчатый таллом, имеет форму мясистого лопастного, дихотомически разветвленного слоевища длиной до 10-12 см и шириной до 3 см, образованного множеством клеточных слоев (около 30). Специальных проводящих тканей таллом не имеет. На нижнем эпидермисе образуются два типа выростов:
— ризоиды – бесцветные простые и язычковые одноклеточные выросты, каковые делают функцию закрепления растения в субстрате. Воду маршанция способна поглощать всем телом,
— амфигастрии – окрашенные (темно-фиолетовые) однослойные, многоклеточные чешуи (редуцированные «листья» – филоиды), каковые способны продолжительно удерживать воду на протяжении засухи.
Различить мужской и женский гаметофиты допустимо на протяжении развития на поверхности талломов особых органов (подставок для гаметангиев) – мужских антеридиефоров и женских архегониефоров.
Антеридиефор является ножкой с расположенным сверху восьмиугольным диском (шапкой). С верхней стороны шапки в антеридиальных камерах находятся мужские гаметангии – антеридии. В антеридиях образуются мужские двужгутиковые гаметы – сперматозоиды.
Архегониефоры развиваются на женских гаметофитах в виде девятилучевого щитка (звездочки) на ножке. На протяжении развития архегониефора, архегонии (женские гаметангии) закладываются с морфологически верхней стороны подставки. В силу неравномерного роста обеих сторон ложа подставки (щитка) они смещаются между лучами щитка на его нижнюю сторону, где находятся группами. Около каждой группы архегониев образуется особая защитная обертка. Архегонии являются кувшиноподобные камеры, направленные горловиной вниз, в брюшке которых образуется по одной яйцеклетке.
Половой процесс в цикле развития маршанции происходит при помощи воды в основном на протяжении дождя. Капли дождя выбивают из антеридиев зрелые сперматозоиды и вместе с ними отражаются на женские шапки архегониефоров. Сбегая между лучами женских подставок, капли воды совместно со сперматозоидами зависают в месте размещения архегониев, покрывая их. По воде мужские гаметы попадают через шейку архегония в брюшко – калиптру, где оплодотворяют яйцеклетку, образуя зиготу (первую диплоидную клетку спорофита). По окончании оплодотворения около каждого архегония из его ножки начинает образовываться индивидульная чашевидная защитная обертка – 4-5 лопастной псевдоперианций. Сейчас зигота делится митозом, формируя зародыш спорофита, что прикрепляется к материнскому телу (щитку архегониефора) присоской – гаусторией, и приобретает оттуда питание. С повышением размеров зародыша калиптра (брюшко архегония) растягивается (возрастает в размерах).
Взрослый спорофит, развивающийся из зародыша, включает в себя: стопу (присоску) – закрепляющую часть, спорангий и ножку (коробочку спорогона). В ходе собственного роста спорофит разрывает калиптру и выносит спорангий наружу. В спорангии формируются диплоидные клетки спорогенной ткани, каковые приобретают питание через удлиненные клетки со спирально утолщенными клеточными стенками – элатеры. В следствии разделения спорогенных клеток мейозом образуются гаплоидные гетероталличные споры. При созревании спор элатеры высыхают и скручиваются спирально, разрыхляя массу спор в спорангии. Однослойная коробочка спорангия при созревании спор легко раскрывается восемью загнутыми назад зубцами, а пружинки элатер содействуют равномерному рассеиванию спор. Гетероталличные (разнополые) споры маршанции в благоприятных условиях прорастают в протонемы (передростки) – маленькие беспигментные нитчатые выросты, с верхушечной клетки которых образуются талломы соответственно мужского и женского гаметофита нового поколения.
Вегетативное размножение маршанции происходит посредством выводковых почек, каковые формируются в особых выростах – выводковых корзинках, на верхней стороне как женских, так и мужских талломов. В следствии попадания воды на таллом выводковые почки вымываются (распрыскиваются) и прорастают на земле в новые талломы соответствующего пола. Маршанция распространена в увлажненных местах на берегах водоемов, под покровом леса.
Рис. 44. Схема жизненного цикла мха маршанция
Рис. 45. Жизненный цикл мха маршанция
Цикл развития листостебельного мха на примере мха кукушкин лен
В цикле развития взрослые растения мха представлены раздельнополыми гаметофитами. Растения кукушкин лен имеют вертикальный стебель, длиной до 40 см, со спирально расположенными в три последовательности редуцированными страницами, закрепленный в земле ризоидами. В центре стебля проходит концентрический проводящий тяж, среднюю часть которого занимают водопроводные клетки – гидроиды (восходящий поток), а периферийную – липтоиды – проводящие клетки органических соединений (нисходящий поток). На вершине мужских растений находятся антеридии, в которых происходит формирование сперматозоидов, на вершинах женских – архегонии с яйцеклетками. Оплодотворение происходит посредством капель воды. Выбивая из антеридиев сперматозоиды, капли дождя отражаются на архегонии соседних растений. По воде сперматозоиды попадают в брюшко архегониев, где оплодотворяют яйцеклетки. Из оплодотворенной яйцеклетки начинается спорофит, что собственной стопой врастает в гаметофит. Ножка спорофита в ходе роста вытягивается в длину на 15-20 см, на вершине которой образуется коробочка со спорангиями, закрытая крышкой. Край коробочки довольно часто имеет зубчатый край, именуемый перистомом. Вызревание спорофита продолжается до 6 месяцев (у других мхов до 18). В спорангиях спорофита происходит формирование спор из клеток спорогенной ткани, методом деления последних мейозом. По окончании созревания спор крышка коробочки раскрывается, и споры рассеиваются через перистом. В благоприятных условиях споры прорастают в протонемы – нитевидные хлорофилльные выросты (таллом). Из пазушных почковидных структур протонем вырастают гаметофиты нового поколения соответствующего пола.
Рис. 46. Схема жизненного цикла мха кукушкин лён
Рис. 47. Жизненный цикл мха кукушкин лён
Хвощевидные –отдел высших споровых растений, на данный момент отнесён в подотдел Хвощёвые отдела Папоротниковидные и насчитывает 15 видов. Хвощёвые характеризуются наличием побегов, складывающихся из чётко узлов метамеров (и выраженных междоузлий с мутовчатым размещением листьев). Спорофиты в анатомическом строении напоминают строение покрытосеменных злаковых растений. Бесполое размножение осуществляется разнополыми спорами, вегетативное – корневищами (подземными побегами).
Цикл развития хвощёвых на примере хвоща полевого
В цикле развития хвоща полевого преобладает спорофит – взрослое, долгое растение, складывающееся из корневища, закрепленного в земле придаточными корнями. Весной из почек корневища на поверхность земли вырастает спороносный, бесхлорофилльный вертикальный побег (стебель) с мутовчатым размещением редуцированных (мелких) листьев, заканчивающийся спороносным колоском (стробилом). Сам спороносный колосок в собственном строении имеет ось, на которой размещены зонтиковидные спороносные листья (щитки на ножках) – спорофиллы. С нижней стороны спорофиллов, обращенной к оси стробила, находится от 5 до 10 спорангиев. В спорангиях в следствии редукционного деления мейозом клеток спорогенной ткани (2n) образуются гаплоидные, морфологически однообразные, но разнополые споры (мужские и обоеполые). Оболочки спор имеют особые выросты – элатеры, каковые скручены спирально около спор во мокром состоянии, а при подсыхании разворачиваются. Это разрешает спорам цепляться приятель за приятеля и распространяться группами. По окончании созревания спор спороносные листья стробила размыкаются, спорангии лопаются и споры разносятся ветром. Благодаря содержания в спорах хлоропластов они скоро (в течение 3-х недель) теряют всхожесть. Попадая на увлажненный илистый грунт, группы спор прорастают в хлорофиллоносные гаметофиты в виде лопастных пластинок, закрепляющихся в субстрате ризоидами. Гаметофиты достигают половой зрелости через 3-5 недель по окончании прорастания. На мужских гаметофитах, меньшего размера, образуются антеридии – мужские гаметангии, в которых образуются многожгутиковые сперматозоиды. На двуполых гаметофитах, более рассеченной формы, архегонии (женские гаметангии) развиваются раньше антеридиев, что увеличивает возможность перекрестного оплодотворения. С целью достижения сперматозоидами яйцеклеток, находящихся в архегониях, нужна вода. На одном гаметофите смогут быть оплодотворены сходу пара яйцеклеток, из которых в будущем развиваются зародыши, имеется юные спорофиты. Зародыши крепятся стопой к животику архегония и приобретают из гаметофита нужные питательные вещества для развития, формируя зачаточный корешок, стебель и почку. По окончании формирования, зародышевый корешок начинает расти, закрепляется в земле и юный спорофит отсоединяется от гаметофита, что через некое время отмирает. По окончании спороношения весенние (спороносные) побеги отмирают и из почек корневища вырастают зеленые ассимиляционные побеги. Ассимиляционные побеги имеют вертикальный стебель с мутовчатым размещением на нем листьев и боковых ветвей под ними. Они делают функцию образования органических соединений в ходе накопления и фотосинтеза их в корневище. В конце вегетационного периода ассимиляционные побеги отмирают, остается корневище, которое зимует в земле.
Рис. 48. Схема жизненного цикла хвоща полевого
Рис. 49. Жизненный цикл хвоща полевого
Плауновидные –отдел высших споровых растений, представлен 1200 видами. Характеризуются наличием развитой проводящей совокупности, корнепобеговым типом строения спорофитов и талломным строением гаметофитов, бесполым размножением вегетативным размножением и спорами надземными побегами.
Цикл развития плауновидных растений на примере плауна булавовидного
Спорофит плауна булавовидного – долгое вечнозеленое растение, преобладает в цикле развития. В собственном составе имеет стелющийся дихотомически разветвленный стебель, покрытый спирально расположенными мелкими ланцетно-линейными листочками (микрофиллами) и закрепленный в земле дихотомически разветвленными корнями. Стеблевые побеги заканчиваются верхушечными почками либо спороносными колосками (стробилами). Спороносные колоски на долгих ножках складываются из оси, на которой спирально расположены спороносные листья (спорофиллы) со спорангиями с верхней (дорсальной) стороны. По окончании редукционного (мейотического) деления материнских диплоидных клеток образуются гаплоидные споры. Споры покрыты двойной оболочкой (эндо- и экзоспорием) и содержат до 50% масла. По окончании созревания споры рассеиваются и в благоприятных условиях прорастают. Развитие гаметофита (заростка) из спор происходит медлительно в течение 12-20 лет. Он образует ризоиды, которыми закрепляется в земле и поглощает воду, и вступает в симбиоз с мицелием гриба, что размещается в его коровой части. Заросток начинается в земле без доступа света, исходя из этого не имеет хлоропластов, но если он выходит на поверхность, они образуются. Гаметофит двуполый и напоминает луковицу, позднее разрастается до 2-3 см в диаметре, и имеет блюдцеобразную форму. архегонии и Антеридии размещены рядом на верхней стороне и загружены в паренхимную ткань. Антеридии круглой формы, архегонии – колбообразные. В брюшной части архегониев содержится яйцеклетка и брюшная канальцевая клетка, в шейке – шейные канальцевые клетки. Для движения сперматозоидов с антеридиев к яйцеклеткам архегониев нужна вода. Заплывая в шейку архегония, сперматозоид движется в брюшко архегония, где сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу – первую диплоидную клетку спорофита. Зародыш – юный спорофит, медлительно начинается на гаметофите, приобретая из него нужные питательные вещества. В то время, когда корни зародыша прорастают в землю, он отсоединяется от гаметофита и разрастается во взрослое растение. При постепенном созревании архегониев на гаметофите в них смогут образовываться и развиваться пара разновозрастных спорофитов в один момент.
Рис. 50. Схема жизненного цикла плауна булавовидного
Рис. 51. Жизненный цикл плауна булавовидного
Папоротникообразные – отдел высших споровых растений, объединяющий около 11 000 видов. Папоротникообразные растения характеризуются корнепобеговым строением тела спорофитов и талломным строением тела гаметофитов. Размножаются бесполым путём – спорами и вегетативно – побегами (корневищами).