Общая характеристика высших растений

Высшие растения – это, прежде всего наземные растения. Появление их связано с выходом растений на сушу, и вся эволюция их происходила в направлении приспособления к условиям наземного существования. Для высших растений характерно расчленение их тела на стебель, корень и лист, и появление дифференцированных тканей – покровных, проводящих, механических и др.

Большое разнообразие условий существования наземной жизни объясняет чрезвычайное богатство форм. Несмотря на разнообразие внешнего вида, всем высшим растениям свойственен один тип полового процесса и один тип смены поколений (рис. 1 в приложении). Во всех случаях оба поколения, гаметофит и спорофит, различаются морфологически и цитологически. В эволюции высших растений наблюдается постепенная редукция гаметофита и совершенствование спорофита. Спорофит является преобладающим поколением во всех отделах высших растений, за исключением моховидных.

По строению органов воспроизведения все высшие растения могут быть разделены на две группы: архегониальные и пестичные (покрытосеменные).

Занятие 1. Отдел Моховидные. Класс Печеночные мхи

Отдел Bryophyta – Моховидные

Моховидные – группа высших растений с преобладанием гаметофита (гаплоидной фазы) в жизненном цикле. Спорофит (диплоидная фаза) у мхов развит слабее и не приспособлен к самостоятельному существованию: питание его полностью или частично осуществляется за счет гаметофита. Спорофит продуцирует споры, прорастающие у мхов в протонему (начальную стадию развития гаметофита).

На гаметофите формируются половые органы – антеридии и архегонии. Для полового процесса (который осуществляется при помощи сперматозоидов) необходима влажная среда, что и определяет приуроченность большинства видов к условиям избыточного увлажнения. Из зиготы формируется спорофит, состоящий из коробочки и гаустории (иногда имеется и ножка). Нередко спорофит мхов называют спорогоном.

Класс Hepaticopsida – Печеночные мхи

Печеночные мхи имеют гаметофит дорзивентрального строения, который может быть либо талломным, либо листостебельным. Листья всегда однослойные, состоящие из однородных клеток. Ризоиды одноклеточные. Коробочка спорогона без колонки; не имеет механизмов активного разбрасывания спор. Наряду со спорами в коробочке формируются элатеры. Протонема слабо развита, чаще пластинчатая.

Порядок Marchantiales – Маршанциевые

Талломные, дихотомически ветвящиеся формы со сложным анатомическим строением таллома.

Marchantia polymorpha L. – Маршанция обыкновенная

Рассмотреть и зарисовать:

1. Женский таллом маршанции (гербарий). Отметить дихотомическое ветвление, точку роста, «срединную жилку», ризоиды, женские подставки (ножка подставки, лучи звездчатой головки).

2. Мужская подставка (гербарий). Отметить ножку подставки, лопастной диск.

3. Продольный разрез женской подставки и строение архегония (постоянный микропрепарат). Отметить перихеций, перианций, архегонии (брюшко, шейка, стенка архегония, яйцеклетка).

4. Продольный разрез мужской подставки и строение антеридия (постоянный микропрепарат). Отметить антеридиальные полости, антеридии (ножка, стенка антеридия, сперматогенная ткань).

5. Строение спорофита (постоянный микропрепарат).

А) Незрелый спорофит. Отметить коробочку, ножку, гаусторию (стопу), споргенную ткань.

Б) Зрелый спорофит. Отметить ножку, гаусторию, вскрывшуюся коробочку, споры, элатеры.

6. Выводковые корзинки (фиксированный материал). Отметить выводковые корзинки, выводковые почки.

Порядок Jungermanniales – Юнгерманниевые

Представители имеют талломные и листостебельные гаметофиты со сложным морфологическим и простым анатомическим строением.

Porella plathyphylla (L.) Lindb. – Порелла плосколистная

Рассмотреть и зарисовать таллом. Отметить разветвленный стебель, верхний и нижний сегменты листа, амфигастрии.

Материал и оборудование: микроскопы, бинокуляры, чашки Петри, микропрепараты (продольные разрезы мужской и женской подставки маршанции, строение спорофита), гербарные экземпляры маршанции обыкновенной, пореллы плосколистной; фиксированные выводковые корзинки маршанции, живые экземпляры маршанции.

Контрольные вопросы и задания:

1. Какие классы выделяют в отделе Моховидные? Каковы принципы подразделения отдела на классы?

2. Дайте краткую характеристику класса Печеночники.

3. Каково анатомическое строение таллома маршанции обыкновенной?

4. Что такое гаметангиофоры, и каково их строение у маршанции?

5. Как устроены гаметангии печеночных мхов?

6. Охарактеризуйте цикл развития маршанции обыкновенной.

7. Что такое спорогон? Что характерно для спорогонов печеночников?

Домашнее задание: подготовиться к тесту по теме занятия.

Занятие 2. Отдел Моховидные. Класс Лиственные мхи

Отдел Bryophyta – Моховидные

Класс Bryopsida – Лиственные, или Листостебельные мхи

Лиственные мхи характеризуются радиальной симметрией и расчленением на стебель (каулидий) и листья (филлидии). Листья, как правило, состоят из разных типов клеток, при этом могут быть как однослойными, так и многослойными. Коробочка спорогония имеет колонку и различные приспособления для вскрывания; в спорангии формируются только споры, элатер нет. Протонемы нитчатые или пластинчатые.

Подкласс Bryidae – Зеленые мхи

Протонема хорошо развитая, нитчатая. Лист имеет сложное анатомическое строение. Спорогоний состоит из коробочки, ножки и гаустории; коробочка имеет перистом и доходящую до вершины колонку.

Polytrichum commune Hedw. – Кукушкин лен обыкновенный

Рассмотреть и зарисовать:

1. Женский гаметофит со спорогонием (гербарий). Отметить стебель, листья, ризоиды, ножку спорофита, коробочку спорофита.

2. Мужской гаметофит (гербарий). Отметить розетку верхушечных листьев.

3. Поперечный разрез листа (постоянный микропрепарат). Отметить ассимиляционные пластиночки, брюшные клетки, спинные клетки, клетки-указатели, гидроиды, стереиды.

4. Поперечный разрез стебля (микропрепарат, дополнительно). Рассмотреть препарат, найти на препарате эпидерму, внешнюю и внутреннюю кору, листовые следы, крахмалоносное влагалище, проводящие ткани.

5. Продольный разрез верхушечной розетки мужского гаметофита (постоянный микропрепарат). Отметить верхушечные листья, антеридии, парафизы.

6. Продольный разрез коробочки спорофита (постоянный микропрепарат). Отметить ножку, апофизу, урну, колонку, спорангий, эпифрагму, крышечку.

Bryum Hedw. – Бриум ( или Ceratodon Brid. – Цератодон)

7. Строение перистома (постоянный микропрепарат). Рассмотреть и зарисовать строение перистома коробочки. Отметить коробочку, многоклеточные зубцы перистома.

Mnium Hedw. – Мниум

8. Строение листа (временный микропрепарат). Приготовить препарат и при малом увеличении микроскопа рассмотреть и зарисовать строение листа. Отметить жилку, паренхимные клетки, кайму (прозенхимные клетки).

9. Многообразие зеленых мхов (дополнительно).

Рассмотреть гербарий предложенных видов зеленых мхов; заполнить таблицу:

Вид	Отличительные признаки
1. Ptilium crista-castrensis
2. Pleurozium schreberi
3. Hylocomium splendens
4. Rodobrium roseum
5. Dicranun polysetum
6. Dicranum scoparium
7. Climacium dendroides
8. Mnium sp.

Подкласс Sphagnidae – Сфагновые мхи

Сфагновые мхи имеют однослойную пластинку листа из двух типов клеток. Протонема обычно пластинчатая. Спорогоний состоит из коробочки и гаустории; в коробочке нет перистома; колонка куполовидная.

Sphagnum L. – Сфагнум

Рассмотреть и зарисовать:

1. Гаметофит (гербарий). Отметить стебель, верхушечные ветви, торчащие ветви, повисающие ветви, листья.

2. Строение листа (временный микропрепарат). Отметить водоносные (гиалиновые) клетки, хлорофиллоносные (ассимиляционные) клетки, спиральные утолщения и поры на оболочках гиалиновых клеток.

Материал и оборудование: микроскопы, бинокуляры, чашки Петри, предметные и покровные стекла, препаровальные иглы, микропрепараты (поперечный разрез листа, стебля, верхушечной розетки и спорогония кукушкина льна), гербарные экземпляры кукушкина льна, сфагнума и гербарные наборы зеленых мхов; живые растения мниума и сфагнума.

Контрольные вопросы и задания:

1. Каковы отличия в строении мужских и женских гаметофитов кукушкина льна?

2. Расскажите о строении спорофита кукушкина льна.

3. Что такое перистом? Каково его строение и функции?

4. Каково анатомическое строение листа кукушкина льна? Какова роль ассимиляционных пластинок?

5. В чем отличия в строении коробочек лиственных и печеночных мхов?

6. Расскажите о строении листа мниума. Что такое кайма?

7. Что такое протонема? Чем отличаются протонемы Зеленых и Сфагновых мхов?

8. Какие вы знаете зеленые мхи? Расскажите об их значении в природе и в жизни человека.

9. Какие подклассы выделяют в классе Лиственные мхи?

10. Каково анатомическое строение листа сфагнума?

11. Каково внешнее строение гаметофитов сфагнума?

12. Расскажите об использовании сфагнума человеком и о его роли в природе.

Домашнее задание: в тетради для домашних заданий заполнить таблицу:

Сравнительная характеристика классов отдела Моховидные

Признаки	Печеночные мхи	Антоцеротовые мхи	Лиственные мхи

Дата добавления: 2014-11-25