Завдання і методичні поради

Завдання 1. На прикладі Антоцеросу гладенького (Anthoceros laevis) розглянути особливості будови та розмноження мохів класу Антоцеротові (Anthocerotopsida). Замалювати цикл розвитку Антоцеросу гладенького.

Клас Антоцеротові (Anthocerotopsida). Антоцеротові включають родини Anthocerotoceae i Notothylaceae, які нараховують 320 видів. В Україні поширений рід Anthoceros з двома видами - А.laevis i A.punctatus. Це рослини до 3 см завбільшки, мають талом примітивної будови. Всі клітини паренхімні, мають 1-2 хлоропласти і піреноїди, що споріднює їх із водоростями. Епідерміс недиференційований. Талом всередині складається з 6-10 шарів клітин, по боках - з одного шару. Від нижнього боку відходять ризоїди, за допомогою яких рослина прикріплюється до грунту (мал.20).

Поміж шарами талому є точки росту і слизові порожнини. В порожнини проникають синьозелені водорості. Слиз, що заповнює порожнини, виділяється назовні і захищає точки росту від усихання.

Антоцеротові - однодомні рослини. Антеридії та архегонії містяться на одній рослині. Архегонії складаються з яйцеклітини, черевної канальцевої клітини і чотирьох шийкових клітин. Оболонки і ніжки архегоній немає, зростається з таломом. На час визрівання яйцеклітини покривні тканини талому і шийки ослизнюються і звільняється доступ до яйцеклітини. Антеридії по одному чи групами розміщені в порожнинах. Вони складаються з ніжки, мішкоподібного тільця з одношаровою стінкою, яка оточує спермагенну тканину. З утворенням сперматозоїдів покривні тканини ослизнюються і гамети потрапляють назовні.

Із зиготи, утвореної злиттям гамет, розвивається спорофіт, що складається з гаусторії, коробочки, яка розкривається двома стулками. В коробочці виникають спори і елатери. Спорофіт вкривається епідермісом з продихами.

Спора за сприятливих умов проростає і утворює тонку пластинчасту протонему з численими точками росту. Розростаючись, протонема перетворюється в лопатевий талом.

Мал.20. Антоцеротові: Антоцерос (Anthoceros laevis): 1- загальний вид рослини із спорогонами;

2 - утворення виводкових бруньок в клітинах талому; 3 - слизисті порожнини з нитками водорості носток;4 - розвиток антеридія і сперматизоїда; 5 - розвиток архегонія.

Завдання 2. На прикладі Маршанції поліморфної (Marchancia polymorpha) розглянути особливості будови та розмноження мохів класу печіночні (Hepaticosida). Замалювати цикл розвитку маршанції.

Клас печіночні мохи (Hepaticosida). Характерною рисою печіночних мохів є низький рівень структурної організації: більшість видів має форму слані без провідних пучків, листки зачаткові, без жилок і крайових клітин, ризоїди одноклітинні, в спорангіях крім спор, є ще й пружинки (елатери), спорогонії відкриваються тріщинами.

Печіночні мохи нараховують близько 10 тис. видів і діляться на два підкласи: маршанцієві і юнгерманієві.

Підклас Маршанцієві (Marchantidae). Основним порядком цього підкласу є маршанцієві.

Порядок Машанцієві (Marchantiales). Типовим представником цього порядку є маршанція (Marchantia polymorpha), що росте на болотах і по затінках вологих лісів. Талом 10-16 (20) см завдовжки, пластинчастий, дихотомічно розгалужений. На кінцях відгілків є точки росту, з яких формуються особливі підставки, що несуть органи статевого розмноження.

Талом дорзовентральної будови. Зверху вкритий епідермісом, в якому є дихальця, що складаються з клітин, розміщених одна над одною в чотири ряди. На відміну від продихів дихальця не закриваються. Під епідермісом знаходиться система розмежованих між собою ромбічних порожнин, знизу яких виростають асимілятори - клітини, заповнені хлоропластами. Глибше розміщена багатоклітинна безбарвна паренхіма, де відкладаються в запас вуглеводи, жири, олія. Знизу талом оточує нижній епідерміс, від якого відходять ризоїди і багатоклітинні пластинки - амфігастрії, що захищають їх від висихання. (мал.21).

Мал.21. Маршанція: а - чоловічі підставки, б-жіночі підставки, в-будова слані, г-антеридії з верхнього боку підставки, д- архегонії з нижнього боку підставки, е-зрілий спорангій.

Маршанція - дводомна рослина, представлена чоловічими і жіночими особинами. Чоловічі мають підставки з восьмилопатевими дисками, на верхньому боці яких в заглибленнях розвиваються антеридії. На час визрівання гамет клітини диска над антеридіями ослизнюються, виникає канал, через який вивільнюється численні дводжгутикові сперматизоїди.

Жіночі рослини несуть на підставках багатопроменеву зірочку, з-під променів якої звисають архегонії з яйцеклітинами. Оточує архегонії знизу загальне покривало - перихецій, а кожний окремий - періанцій. При визріванні архегонія шийка на верхівці розкривається, а шийкові канальцеві клітини і черевна канальцева клітина ослизнюються, і звільняється доступ сперматизоїдам до яйцеклітин.

Внаслідок злиття яйцеклітини і сперматизоїда виникає зигота, з якої розвивається спорофіт або спорогон. Спорогон складається з коробочки і ніжки, нижня частина якої є гаусторієм. В коробочці утворюються спори і елатери, за допомогою яких спори розсіваються.

Спора за сприятливих умов проростає в пластинчасту протонему, де утворюються бруньки, які дають початок новій рослині маршанції. В циклі розвитку чітко виражене чергування двох поколінь гаметофіта - самої рослини і спорофіта - ніжки і коробочки. Переважає гаметофіт.

Вегетативно розмножується маршанція за допомогою бруньок, що утворюються на таломі у виводкових кошиках, рідше - з обривків талому.

Завдання 3. На прикладі сфагнового моху (Sphagnum) розглянути особливості будови та розмноження листостеблових мохів порядку сфагнових (Sphagnales). Замалювати цикл розвитку сфагнового моху.

Мал.22. Сфагновий мох: а-загальний вигляд, б-спорогоній, в-коробочка спорогонія у розрізі, г-фрагмент листочка, д- пластинчаста протонема: 1-спорангій,2-хлорофілоносні клітини, 3-гіалінові клітини.

Клас листостеблові, або справжні мохи (Bryopsida). Характеризуються розчленуванням на листок і стебло, радіальною будовою стебла, наявністю тільки одних спор, появою перистома, нитчастою протонемаю, домінуванням гаметофіта.

До листостеблових належать три порядки: сфагнові, андреєві, зелені.

Порядок сфагнові мохи (Sphagnales). Ці мохи включають одну родину Sphagnaceae і один рід Sphagnum і понад 350 видів. За оптимальних для їх розвитку умов вони утворюють суцільний покрив. Рослини досягають у висоту 15-20 см,стебло розгалужується на три типи гілочок. Верхівкові дуже тісно зближені і утворюють голівку, середні видовжені, горизонтально розміщені, нижні видовжені, звисають вздовж стебла, поглинають і піднімають воду з грунту.

Особливістю сфагнів є розчленування на стебло і листки, ризоїдів немає, їх функцію виконують нижні гілочки. Стебло вкрите багатошаровим епідермісом (гіалодермісом). Спіральні клітини, якого мають потовщенняі пори. По них проводиться вода. Глибше залягають видовжені прозенхімні клітини з потовщеними оболонками, які надають міцності стеблу. В центрі стебла знаходиться потужна серцевина з великоклітинної паренхіми.

Листки одношарові, без жилок. Їх складають хлорофілоносні та гіалінові водоносні клітини. Хлорофілоносні клітини видовжені із значною кількістю хлорофілових зерен, що забезпечують фотосинтез мохів. Гіалінові клітини видовжені, скручені, безбарвні з потовщеними та простими облямованими порами. Вони складають 2/3 поверхні листка, завдяки чому мають здатність нагромаджувати таку кількість води, яка в 40-44 рази перевищує масу рослини (мал.22).

Антеридії і архегонії виникають на вкорочених верхніх гілочках. Антеридіальні гілочки дещо видовжені і бурого кольору. Антеридії овальної форми, з одношаровою стінкою і довгою ніжкою. В них формуються дводжгутикові сперматизоїди.

В результаті запліднення утворюється зигота, з якої розвивається спорофіт, що складається із коробочки з кришечкою і ніжки. З дна коробочки з'являється виріст (колонка), над яким розміщується куполоподібний спорангій. В спорангії утворюються спори. Стінка коробочки багатошарова з редукованими продихами із замикальними клітинами. При відкритті кришечки зрілі спори висіваються і за сприятливих умов проростають, утворюючи пластинчасту протонему. На ній формуються бруньки, з яких розвиваються листкостебловий гаметофіт.

Завдання 4. На прикладі рунянки звичайної (Polytrichum commune) розглянути особливості будови та розмноження листкостеблових мохів порядку Зелені (Bryales). Замалювати цикл розвитку Рунянки звичайної.

Порядок зелені мохи (Bryales). Серед листкостеблових вони найдосконаліші за внутрішньою будовою та пристосованістю до умов наземного існування. В лісах і на відкритих місцях поширені види рунянки (Polytrichum), яких відомо 92. Звичайним в Україні є Polytrichum commune. Мох утворює дернинки до 40 см висотою. Від нижньої підземної частини - кореневища - відходять багатоклітинні ризоїди, які виконують функцію коренів.

Стебло прямостояче, округле, з досить складною анатомічною будовою. Зверху вкрите епідермісом. Під ним знаходиться кора, зовнішні шари клітин якої потовщуються і виконують роль механічної тканини.

За паренхімою кори розміщуються провідний пучок примітивної будови. Зовнішню частину його складає кільце флоеми з живих тонкостінних клітин, по яких проводяться пластичні речовини. Далі залягають один-два шари клітин крахмаленосної піхви. В центрі міститься ксилема, утворена видовженими мертвими клітинами з тонкими поперечними і дуже потовщеними боковими пластинками. По них переміщуються води і мінеральні солі.

Листок рунянки багатошаровий, по краях одно-, двошаровий. В центрі його проходить жилка,яка складається із ксилеми, флоеми і механічної тканини. На верхньому боці листка є численні асимілятори.

Рунянка - дводомна рослина. Чоловічі особини на верхівці утворюють розетку видозмінених червонуватих листочків, які разом із парафізами захищають антеридії. Розвиваються вони групами. Кожний антеридій має мішкоподібне тільце, що складається з багатоклітинної ніжки, одношарової стінки і спермагенної тканини. Клітини її утворюють дводжгутикові сперматизоїди, з їх виходом стебло продовжує наростати (мал.23).

Мал.23. Зелений мох, рунянка звичайна: а-чоловічий гаметофіт, б-жіночий гаметофіт із спорогонієм, в- жіночий гаметофіт: 1- розріз крізь верхівку чоловічого гаметофіта,2- антеридій, 3- парафізи,4 - фрагмент листка, 5- коробочка спорогонію, 6- розріз крізь верхівку жіночого гаметофіта, 7 - архегоній, 8 - розріз крізь коробочку спорогонія,9 - нитчаста протонема.

На жіночих екземплярах серед верхівкових листків і парафіз формуються групи архегоніїв. Архегоній складається з ніжки, черевця і шийки. На період визрівання архегоній виділяє цукристі речовини, що сприяють заплідненню.

Із зиготи розвивається спорогоній, який складається з гаусторія, ніжки і коробочки. Гаусторій заглиблюється в тканину стебла материнської рослини, звідки одержує воду й поживні речовини. Ніжка витягується після формування коробочки, яку прикриває ковпачок - залишок верхньої частини архегонія. Коробочка складається з кришечки, урночки та апофіза. При визріванні спор кришечка за допомогою перистома скидається. Відкривається коробочка епіфрагмою - розширеною верхньою частиною колонки, що виростає з апофіза. В порожнині коробочки на трабекулах, прикріплених до коробочки і стінок урночки, підвішений спорангій. Перед утворенням спор клітини спорогенної тканини діляться редукційно, із кожної з них виникає чотири спори. Їх розсіюванню сприяє гідроскопічність перистома.

За сприятливих умов спора проростає і з неї розвивається нитчаста галузиста протонема з бруньками. Із бруньок протонеми виникають листкостеблові пагони, рослини.

В циклі розвитку рунянки чергуються два види розмноження - статеве і нестатеве та два види поколінь гаметофіт з гаплоїдною кількістю хромосом і спорофіт з диплоїдним числом хромосом. Домінує гаметофіт, спорофіт веде напівпаразитний спосіб життя на гаметофіті.

Мохи відіграють важливу роль у природі; вони створюють суцільний наземний покрив у тундрі, лісах, на болотах і надають ландшафтам певних рис відмінності. Завдяки здатності нагромаджувати вологу мохи спричиняють заболочування території, а відмерлі й не повністю розкладені їх рештки сприяють рифоутворенню. На Поліссі і у Лісостепу понад 1млн. га торф'яних боліт. Ще більше заболочених земель. Запаси торфу становлять понад 12170 млн.м3. Торф використовують як паливо і сировину для одержання спирту, парафіну. Особливо широко використовується торф для приготування торфомінеральних, торфогнойових та інших компостів для удобрювання полів, а також на підстилку для худоби.

Література:

1.Григора І.М. та ін. Ботаніка - К., Фітосоціоцентр, 2000р, ст.103-106

2. Практический курс ботаники. За ред. проф. Хржановського В.Г. М., Высшая школа, 1963, ст. 172 - 186.

Дата добавления: 2014-11-25