Отдел Красные водоросли, или багрянки (41.000) 1 страница

Группа высокоорганизованных и высокоспециализированных морских водорослей. Таллом багрянок имеет вид разветвлённых многоклеточных нитей ярко-красного цвета, прикрепленных к субстрату с помощью ризоидов. Нередко нити склеены слизистом веществом, поэтому скользкие на ощупь. Таллом багрянок подразделяется на нижнюю часть – ризоиды и верхнюю, связанную с фотосинтезом. На верхней части таллома формируются скафидии – вместилища для женских и мужских половых органов. Такая дифференциация таллома – первый шаг к специализации и появлению тканей.

Фотосинтезирующая часть таллома у красных водорослей очень часто является сильно рассечённой и морфологически таллом напоминает побег высших растений. Значительная рассечённость таллома обусловлена тем, что подавляющее большинство видов красных водорослей – это глубоководные организмы, рассечённость увеличивает возможность улавливания рассеянного солнечного света.

В строении клеток отмечаются все органоиды общего назначения и пластиды в виде зёрен или небольших пластин.

Фотосинтезирующими пигментами у багрянок выступают хлорофиллы А и Д, а в качестве дополнительных пигментов – каротиноиды и фикобелины, которые содержат фикоэритрин (красный цвет) и фикоцианин (синий цвет). Благодаря фикобелинам багрянки могут использовать для фотосинтеза жёлтые и зелёные лучи, проникающие на максимальную глубину.

Запасное вещество багрянок – особый багрянковый крахмал. Он откладывается не в хроматофорах (как у зелёных водорослей), а в цитоплазме.

Особенности строения клеточной стенки багрянок.

В состав клеточной стенки входят особые уникальные углеводы – полисахариды агар и карраген, способные образовывать гель. Это имеет защитное значение, предохраняет организм водоросли от выщелачивания (вымывания).

В жизненном цикле преобладает спорофит, он представлен талломом. Гаметофит мелкий, он служит для формирования половых органов и гамет. У многих видов багрянок гаметофиты вообще не обнаружены. Половой процесс протекает в форме оогамии, причём мужские гаметы лишены жгутиков и переносятся токами воды. Редукция гаметофита является чертой высокой специализации.

Красные водоросли играют существенную роль в морских и океанических системах и используются человеком. Например, багрянки родов порфира и родимения – пищевой деликатес в ряде стран Юго-Восточной Азии. Из багрянок рода анфельция добывают агар и карраген, которые используются для получения. Агар-агар используется при культивировании микроорганизмов и в пищевой промышленности.

ЗАНЯТИЕ 20: Отдел Моховидные. Жизненный цикл мхов.

Класс листостебельные мхи.

1. Отдел Моховидные, общая характеристика.

2. Жизненный цикл мхов (на примере кукушкина льна).

3. Класс Листостебельные мхи. Подкласс бриевые мхи.

4. Класс Листостебельные мхи. Подкласс сфагновые мхи.

5. Печёночные мхи. С. 312– 320.

1. Отдел Моховидные, общая характеристика.

Мхи распространены повсеместно (исключая пустыни), особо разнообразны во влажных тропиках. Мхи также встречаются в луговых сообществах и растут как эпифиты. Занимают различные экологические ниши, включая водные. На территории Смоленской области мхи распространены в лесных фитоценозах, (в некоторых лесных формациях мхи могут составлять целый ярус). Большое количество видов моховидных и их широкое распространение говорит о их биологическом прогрессе.

Тело мхов не дифференцировано на ткани и органы, оно представлено талломом. Однако таллом полярен: нижняя часть представлена ризоидами, а верхняя – фотосинтетическая часть.

У мхов в отличие от других высших растений нет настоящих тканей и органов. Лишь у некоторых зелёных мхов появляются элементы ксилемы – клетки, напоминающие трахеиды. Поэтому употребления терминов «листья», стебель» не корректно.

Мхи представляют собой особую группу споровых растений, т.к. в их жизненном цикле преобладает гаметофит.

В подавляющем большинстве моховидные – низкорослые многолетние растения размером от 1мм до 25см. Это позволяет им занимать совсем небольшие экологические ниши.

Для мхов характерен групповой способ произрастания – образование куртин. Это обеспечивается вегетативным размножением (молодыми побегами, почками, листьями выводковыми почками). Это помогает мхам успешно конкурировать с более высокоорганизованными растениями. Особи в дернине располагаются так плотно, что это делает невозможным проникновение в неё спор или семян других растений, а тем более их прорастание.

Поскольку у мхов нет эпидермы, у них нет и регулируемого процесса транспирации, которая осуществляется как чисто физический процесс, зависящий лишь от внешних факторов. В дернине между частями таллома формируется своеобразная влажная камера, которая насыщена парами воды и препятствует быстрому испарению влаги.

Мхи весьма неприхотливы к минеральному питанию, это которая позволяет им осваивать неудобные для других растений экологические ниши (скалы, валуны, крыши и т.д.). Мхи часто довольствуются лишь теми минеральными веществами, которые они получают с осадками.

Мхи переносят любые неблагоприятные условия (снижение температуры, дефицит влаги, и т.д.) в состоянии анабиоза, который у мхов отличается особой глубиной. Это практически полное торможение основных процессов жизнедеятельности. Мхи отвечают анабиозом не только на понижение температуры, но и на засуху. Однако выход из состояния анабиоза происходит у мхов гораздо медленнее, чем выход высших споровых растений из состояния покоя. В этом одна из причин медленного роста мхов.

Таким образом, мхи – особая группа высших растений, которая в своём строении сочетает черты достаточно низкой организации и вместе с тем черты достаточно высокой специализации. Это позволяет им успешно решать проблемы конкуренции и находиться в состоянии биологического прогресса.

2. Жизненный цикл мхов (на примере кукушкина льна).

В жизненном цикле мхов преобладает гаметофит. Это черта примитивной организации, т.к. любая мутация в гаплоидных клетках сразу проявится фенотипически.

Гаметофиты мхов могут быть однодомными и многодомными.

Крупные женские и мужские гаметофиты выполняют функции фотосинтеза и вегетативного размножения (с помощью выводковых почек и участков таллома). На верхушке гаметофитов формируются половые органы, это небольшие по размерам образования, защищённые верхней частью таллома. На верхушке мужских экземпляров в окружение буроватых листочков формируются антеридии со сперматозоидами, а на верхушке женских экземпляров – архегонии с яйцеклетками (одна яйцеклетка в каждом архегонии). Таким образом, гаметофиты кукушкина льна двудомны.

Антеридии имеют вид продолговатых или округлых мешочков на ножке. В них образуются сперматозоиды с двумя жгутиками. Архегонии имеют форму бутылки с суженной шейкой и расширенным брюшком, где помещается крупная яйцеклетка. Обычно антеридии и архегонии располагаются группами, что даёт им возможность лучше переносить неблагоприятные условия и увеличивает вероятность осуществления полового процесса.

Гаметы формируются путём митоза. Половой процесс – оогамия, он требует наличия капельно-жидкой влаги, с помощью которой сперматозоид достигают архегония. Зигота, образовавшаяся внутри архегония, митотически делится и даёт начало спорофиту.

Первый этап развития спорофита протекает внутри архегония под его защитой и в целом всё формирование спорофита полностью зависит от питательных веществ, поставляемых зелёным гаметофитом. Т.о. спорофит, лишённый способности к фотосинтезу паразитирует на гаметофите. Зрелый спорофит представлен ножкой, на которой развивается коробочка. Внутри коробочки развивается особая спорогенная ткань. Клетки этой ткани делятся мейозом и образуют большое количество гаплоидных спор. Споры кукушкина льна разнополы, причём мужских и женских спор ровно по 50%. После созревания спорофита коробочка открывается, и споры рассеиваются в окружающей среде. Споры в благоприятных условиях прорастают в женские и мужские протонемы. На них формируются почки, которые дают начало раздельнополым гаметофитам, или самим зелёным растениям мха.

Отдел моховидные делят на три класса – печёночные, антоцеротовые и листостебельные.

Класс листостебельные мхи делят на 3 подкласса: андреевые, бриевые и сфагновые мхи.

3. Класс Листостебельные мхи. Подкласс бриевые (зелёные) мхи.

Зелёные мхи: кукушкин лён, дикранум, плеврозиум.

Зелёные мхи наиболее обширный и полиморфный подкласс из всех листостебельных мхов. В нём насчитывается около 700 родов и свыше 14.000 видов, из которых около 1.300 видов можно встретить и в нашей стране. В основном это многолетние, реже однолетние растения от 1мм до 50см высотой, зеленой, красно-бурой или даже почти черной окраски. Обитают они обычно на почве, гнилой древесине, на коре, а иногда и на листьях деревьев. Известны среди бриевых мхов погруженно-водные виды, например водный мох фонтиналис и сапрофитные виды, обитающие на животных и растительных остатках.

Стебель у мхов моноподиально или симподиально нарастающий, с радиально или двурядно расположенными листьями разнообразной формы и строения. Спорогоны верхушечные (верхоплодные мхи) или боковые (бокоплодные мхи). При прорастании спор образуется вытянутая ветвящаяся нить первичной протонемы.

Представи­тель зелёных мхов – к у к у ш к и н лён. Он широко распространён в еловых лесах и на болотах. Это многолетнее растение со стеблем высотой до 20см, густо покрытым острыми жёсткими листочками. В нижней части стебель переходит в подземную часть – корневище, которое стелется в почве; от него уже отходят ризоиды, снабжающее всё растение водой и минеральными солями. Снаружи стебель покрыт эпидермисом, под которым располагаются клетки коры. Стебель мха слабо дифференцирован на ткани, в центре его обычно находится зачаток проводящего пучка.

Лист мха имеет цельную листовую пластинку без черешка. В листе хорошо выражена средняя жилка, тянущаяся через весь лист.

Кукушкин лён развивается со сменой полового и бес­полого поколений. Гаметофиты кукушкина льна двудомны. На верхушках мужских растений, окруженных буроватыми листочками, находятся мешковидные выросты – антеридии, в них образуются двужгутиковые сперматозоиды. Женские растения несут на своих верхушках между зелёными листочками грушевидные образования – архегонии, в ко­торых созревает по одной яйцеклетке. Таким образом, листостебельное растение мха является гаметофитом.

Во время дождя или сильной росы на женские экземпляры по­падают сперматозоиды. В результате оплодотворения образуется диплоидная зигота, из которой на женском растении вырастает спорофит, состоящий из ножки и ко­робочки, снабжённый колпачком и крышечкой. Нижней частью ножки он поглощает из женско­го растения питательные вещества. Внутри коробочки находится спорангий, где клетки делятся мейозом и образуют споры. Коробочка располагается на длинной ножке и сверху покрыта легко опадающим колпачком (калиптрой) с тонкими, направленными вниз волосками. После созревания спор колпачок, а затем и крышечка отделяются и споры высыпаются через отверстия на верхушке коробочки. Во влажную погоду эти отверстия прикрываются рядом зубцов. Споры разносятся ветром и, попадая в благоприятные условия, прорастают в зелёную сильно разветвлённую нить (протонема), которая похожа на зеленую нитчатую водоросль. Часть нити углубляется в почву, те­ряет хлорофилл и превращается в ризоиды, а надземная часть её образует почки, дающие начало мужским и жен­ским экземплярам мха. В развитии кукушкина льна чётко выражено чередова­ние поколений: полового – гаметофита и бесполого – спо­рофита.

У зелёных мхов чрезвычайно широко распространено вегетативное размножение. Оно происходит самыми разнообразными способами: молодыми побегами, почками, листьями, особыми образованиями – выводковыми почками. Благодаря этому мхи образуют отдельные куртины или покрывают сплошным ковром почву.

Ежегодный прирост мхов незначителен: от 1-2мм до нескольких сантиметров, однако суммарная их биомасса увеличивается существенно.

Благодаря образованию густой дернины политрихум обыкновенный способствует поверхностному накоплению влаги и заболачиванию местообитаний. Это основной компонент нижнего яруса некоторых таежных лесов, получивших название лесов– долгомошников. Другие бриевые мхи из родов плевроциум, птилиум, дикранум нередко образуют сплошной моховой напочвенный покров в наших северных лесах – зеленомошниках. Очень обычны бриевые мхи, особенно из рода мниум, и на низинных болотах различных ти­пов. Здесь они образуют минерали­зованный низинный торф. Примеча­тельно, что при исключительно ши­рокой экологической лабильности бриевые мхи никогда не встречают­ся даже на слабо засоленных суб­стратах.

Интенсивно развиваясь, мхи могут ухудшать продуктивность сельскохозяйственных земель, способствуя их заболачиванию. Но в то же время, они обеспечивают равномерный перевод поверхностного стока вод в подземный, предохраняя почвы от эрозии.

4. Класс Листостебельные мхи. Подкласс сфагновые (белые, торфяные) мхи.

Сфагновые мхи (300/40) произрастают исключительно на верховых болотах, они обеспечивают процесс торфообразования и торфонакопления.

Стебли этого мха ветвистые, невысокие, густо усажены мелкими листочками. Листья состоят из одного слоя клеток и не имеют жилки. На верхушках стеблей образуются архегонии, а в пазухах листьев – антеридии. Сфагнум относится к однодомным растениям. Размножается он подобно кукушкину льну, хотя половой процесс происходит довольно редко.

Сфагновые мхи могут быть однодомными или двудомными, но антеридии и архегонии у них всегда образуются на разных побегах.

Стебли сфагнума всё время нарастают верхушкой, а нижние части отмирают. В отличие от зелёных мхов сфагнум не имеет ризоидов, точнее они существуют только на первом году жизни.Вода с растворёнными в ней минеральными солями поступает непосредственно в клетки листа и стебля. Клетки в листе двух видов: живые и мёртвые. Живые клетки длинные и узкие содержат хлорофилл и способны к фотосинтезу. Мёртвые клетки ромбовидные, прозрачные; их стенки укреплены спиральными и кольчатыми утолщениями. Эти клетки легко впитывают воду и удерживают её. Водоудерживающая способность сфагновых мхов в 20 раз превышает их сухую массу (у хлопковой ваты – в 4-6 раз). Это обстоятельство приводит к заболачиванию почв, покрытых беловато-зелёными или бурыми дерновинками сфагнума. Сфагновые мхи распространены в тундре и лесной зоне (до 70° широты) и в горах Кавказа.

Образование торфа, его значение.

Нарастая ежегодно верхней частью побегов, снизу сфагновые мхи отмирают и оторфовываются. Наслаивание новых покровов за долгие годы приводит к образованию мощных рыхлых торфяников. Процесс торфообразования происходит благодаря застойному переувлажнению, отсутствию кислорода и созданию сфагнумом кислой среды, что препятствует развитию грибов и бактерий. Все, что попадает в торф, консервируется в нём.

Торф широко применяют в различных отраслях хозяйства. В сельском хозяйстве его используют как подстилку для скота, как удобрение. Иногда его применяют как заменитель грубых кормов. В промышленности его используют как стройматериал (прессованные плиты) и химическое сырьё.

В медицине и ветеринарии сфагнум применяли в качестве перевязочного материала. Дело в том, что сфагнум обладает бактерицидными свойствами, так как содержит особое противогнилостное вещество сфагнол.

5. Класс Печёночные мхи.

Для представителей этого класса характерны чрезвычайно большое разнообразие структуры гаметофита (слоевище или стебель с листьями простого строения) и однотипность спорофита.

Вегетативное размножение печёночников происходит фрагментами гаметофита, т.к. верхушки слоевищ легко отламываются. Часто оно осуществляется выводковыми почками, которые образуются либо по краю таллома, либо в особых органах – выводковых корзиночках.

Органы полового размножения у печеночных мхов разме­щаются на особых подставках и возвышаются над слоевищем. У мужских гаметофитов имеются подставки в виде восьми лопа­стных дисков, сидящих на ножке. В дисках на­ходятся антеридии, содержащие огромное количество двужгутиковых спер­матозоидов.

На женских гаметофитах подставки имеют вид мно­голучевой звезды; между лучами подставки группами расположены архегонии, прикрытые покрывальцем. В дождливую погоду или с росой сперматозоиды попадают на женские подстав­ки и проникают в архегонии. После оплодотворения из зиготы раз­вивается спорангий в виде овальной коробочки, сидящей на очень короткой ножке, которая прикрепляет спорогоний к женской подставке. Внутри коробочки в результате мейоза образуются гаплоидные, но физиологически разные споры. К моменту созре­вания спор коробочки лопаются и споры высыпаются. Споры, вы­падающие из спорангия, сначала дают пластинчатую слабо разви­тую протонему, из которой затем развивается новый (мужской или женский) гаметофит.

Наиболее распространенным представителем класса является маршанция многообразная (Marchantia polimorpha), или печёночница обыкновенная, произрастающая на влажной лесной почве. Её слое­вище имеет вид дихотомически ветвящейся стелющейся зеленой пластинки размером до 10см, не расчлененной на стебель и ли­стья. Слоевища раздельнополые, прикрепляющиеся к почве с по­мощью одноклеточных ризоидов. Сверху таллом прикрыт однослойной эпидермой, содержащей устьица. Под эпидермой расположена ассимиляционная и проводящая «ткани», причём ассимиляционная «ткань» имеет многочисленные воздухоносные полости. Под этими «тканями» расположены паренхиматические клетки, выполняющие запасающую функцию, и, наконец, нижняя эпидерма.

Слоевище маршанции раньше применялось для лечения заболеваний печени. Поэтому мох и получил название печёночного.

ЗАНЯТИЕ 21: Отделы плауновидные, хвощевидные, папоротниковидные.

1. Отдел плауновидные. Общая характеристика.

2. Отдел плауновидные. Класс полушниковые.

3. Отдел хвощевидные. Особенности строения.

4. Отдел хвощевидные. Размножение хвощей на примере хвоща полевого.

5. Отдел папоротниковидные. Особенности строения.

6. Отдел папоротниковидные. Размножение папоротников на примере щитовника

7. Класс ужовниковые. Класс мараттиевые.

8. Класс Полиподиевые. Класс сальвиниевые. С. 320– 340

1. Отдел плауновидные. Общая характеристика.

Это древняя группа наземных споровых растений, достигшая расцвета в палеозое. В тот период времени они были представлены в основном древесными формами (20-30м) и были распространены довольно широко. В настоящее время это вымирающая группа с небольшим числом видов, находящаяся в состоянии биологического регресса. Отдел Плауновидные плауны включает примерно 600 видов, обитающих преимущественно во влажных тропиках и экваториальных лесах. Класс плауны (самый многочисленный) насчитывает 200 видов, на Смоленщине встречается 4 вида (булавовидный, годичный, сплюснутый и баранец обыкновенный). Все они являются многолетними травянистыми вечнозелёными растениями, занесёнными в Красную книгу Смоленской области.

Основные морфологические черты плауновидных следующие:

1. характерно наличие настоящих тканей и дифференциация тела на органы – побеги и корни. Побеги очень часто стелющиеся, дихотомически ветвящиеся (характерно только для плаунов, говорит об их древности и примитивности). При дихотомическом ветвлении верхушечная почка даёт начало сразу двум побегам. Существенным недостатком такого ветвления является то, что в случае гибели верхушечной почки, прекращается дальнейшее нарастание этого побега. Дихотомическое ветвление может быть равновильчатым (дочерние побеги одинаковые) и неравновильчатым (один побег более крупный будет стелиться по земле).

2. листья мелкие, часто игловидные. Считается, что в ходе эволюции такие листья возникли как выросты эпидермы, потому их называют энации. Листорасположение у плаунов очень частот неустановившееся, неопределённое. Лишь у некоторых продвинутых групп вырабатывается спиральное листорасположение.

3. побеги имеют только первичное строение, тип строения стели у них особенный – плектостель. Плектостель характеризуется мощным развитием первичной коры (примитивной признак). Сама стель занимает небольшой объём, причём ксилема располагается в центре в виде спирали, а флоэма вокруг неё. Это самый архаичный тип. У современных планов плектостель закрытого типа, но у древних плаунов стель возможно была открытого типа.

4. корневая система представлена придаточными корнями, отрастающими от подземного горизонтального корневища

Развитие плаунов происходит с чередованием поколений. Само фотосинтезирующее растения это спорофит. На вершинах некоторых растений развиваются спороносные колоски, или стробиллы. Колосок – это видоизменённый побег, состоящий из оси и расположенных на ней под углом бурых чешуй (видоизменённых листочков), или спорофиллов. Чешуи загнуты к оси для формирования камеры. На внутренней поверхности спорофиллов под защитой камеры развиваются спорангии. Внутри них формируется спорогенная ткань, их которой путём мейоза образуются гаплоидные споры.

При созревании спорангии лопаются и споры рассеиваются. Попав в благоприятные условия, споры прорастают, и дают начало обоеполому гаметофиту, или заростку. Это небольшая зелёная пластинка с ризоидами, на ней развиваются мужские (антеридии) и женские (архегонии) половые органы. У наших плаунов заростки обоеполые, но бывают и раздельнополые. В половых органах заростка образуются гаметы. Гаметофиты плаунов развиваются очень долго (10-15 лет) и в целом онтогенез плаунов занимает 35 лет. Длительное развитие гаметофитов является примитивной чертой, способствующей регрессу плаунов.

Наряду с размножением спорами важную роль играет неспециализированное вегетативное размножение с помощью участков побега.

Плауны не играют существенной роли в фитоценозах. В медицине споры ликоподия использовались как присыпка, плаун баранец – для лечения алкоголизма.

Некоторые виды плауна содержат парализующий яд, сходный по своему действию с ядом кураре. Очевидно поэтому позвоночные животные не употребляют плауны в пищу.

2. Отдел плауновидные. Класс полушниковые.

К этому классу относятся разно-споровые травянистые многолетние растения с листьями, несущими на верхней поверхности у основания пленчатую складку или язычок. Спо­рангии располагаются на стебле, в пазухе листа или на его верхней по­верхности. Гаметофиты однополые, сильно редуцированные.

Класс вклю­чает 2 порядка – селагинелловые и полушниковые

К порядку селагинелловые отно­сится только одно семейство села­гинелловых, на­считывающее около 700 видов. В по­давляющем большинстве селагинеллы – тене- и влаголюби­вые растения тропических лесов, внешне напоминающие мхи. Их по­беги, как и у плаунов, характеризу­ются дихотомическим ветвлением. Они ограничены в росте и благодаря обильному ветвлению похожи на ли­стья папоротников.

Почти на всей территории нашей страны встречается селагинелла обыкновенная. Однако это крошечное рас­тение (не более 10см высотой) лег­ко теряется среди зеленых мхов и мало привлекает внимание.

Селагинеллы – разноспоровые растения. В одном и том же колоски образуются макроспорангии и микроспорангии. В мегаспорангиях образуется по четыре мегаспоры, а в микроспорангиях – множество микроспор.

Мегаспора при прорастании образует женский заросток (гаметофит), состоящий из многоклеточной ткани. На нём с верхней стороны образуются архегонии, внутри которых находится по одной яйцеклетке, а с нижней стороны ризоиды.

При прорастании микроспоры образуется сильно редуцированный мужской заросток (гаметофит), состоящий из двух клеток: мелкой и крупной. Мелкая клетка редуцируется, а из крупной клетки развивается антеридий, в котором образуется множество двужгутиковых сперматозоидов. После оплодотворения яйцеклетки развивается зародыш, а из него – взрослое растение (спорофит).

Селагинеллы не играют суще­ственной роли в растительных сооб­ществах. Некоторые их виды иногда выращивают как теневыносливые декоративные растения.

К порядку полушниковые относится одно семейство полушниковых, включающее примерно 70 видов. Почти все полушники – погруженно-водные (очень редко наземные) многолет­ние травы с коротким вертикальным утолщенным стеблем и розеткой ли­нейно-шиловидных цилиндрических листьев на верхушке. Основание стебля несет двулопастное утолще­ние, на ко­тором образуются корни.

Представители полушников с их вертикальными не ветвящимися стволиками, способными ко вторич­ному утолщению, фактически явля­ются карликовыми, сохранившимися до наших дней формами некогда ги­гантских древовидных палеозойских разноспоровых плауновидных. В на­стоящее время они встречаются только в озерах с осо­бо чистой и прозрачной водой. На территории Рос­сии можно встретить полушники морской, азиатский, озерный и щетинистый. Из-за антропогенного загрязнения водоемов все они в настоящее вре­мя довольно быстро вымирают, и по­этому занесены в Красные книги различного уровня. Некоторые полу­шники разводят в аквариумах.

3. Отдел хвощевидные. Особенности строения.

В карбоне это была процветающая группа, представленная всеми жизненными формами, включая деревья. В настоящее время отдел находится в биологическом регрессе, он представлен 32 видами. Однако хвощевидные широко распространены по всему земному шару (за исключением Австралии). В Смоленской области 6 видов, все они часто встречаемые многолетние корневищные травянистые растения. Правда некоторые виды широко распространены, имеют большие ареалы и не занесены в Красную книгу.

Основные морфологические черты следующие.

1. ярко выраженное членистое строение надземных побегов с пустыми полыми междоузлиями и выполненными узлами.

2. листья хвощей сильно редуцированы и представлены буроватыми чешуйками. Они собраны в мутовки (по 6-8 штук) в узлах побега. Листья не способны фотосинтезу, они выполняют защитную функцию, предохраняя узлы (и интеркалярную меристему) от затекания воды и механических повреждений

3. функцию фотосинтеза выполняют стебли, поэтому для многих видов характерен разветвлённый побег

4. хвощи – корневищные растения (быстрое вегетативное размножение и быстрый захват территории), корневая система придаточного типа

Надземные побеги у хвощей ветвятся моноподиально. Это означает, что в системе побегов главный побег всегда доминирует над боковыми (ось второго порядка всегда менее развита, чем ось первого порядка).

По характеру строения побегов хвощи можно разделить на две группы:

- хвощи с однотипными побегами. Спороносные колоски развиваются на верхушке вегетативного побега (хвощ лесной, хвощ зимующий, хвощ луговой)

- хвощи с двумя видами побегов (хвощ полевой). У хвоща полевого весной развиваются бурые бесхлорофилльные спороносные побеги, на их верхушках формируются спороносные колоски. После спороношения эти побеги отмирают. В конце весны, в мае, развиваются вегетативные фотосинтезирующие побеги, которые будут накапливать запасные питательные вещества.

Тип строения стели у хвоща тоже особый – артростель закрытого типа. В центре

находится крупная полость, которая развивается на месте разрушенной сердцевины. Проводящие пучки коллатеральные закрытого типа располагаются по одной окружности. Хорошо развита первичная кора.

Цитологической особенностью хвощей является наличие в их клетках кремнезёма, поэтому ткани приобретают особую прочность и практически не поедаются животными. К тому же хвощи содержат алкалоиды, которые могут вызывать отравления животных и людей.

4. Отдел хвощевидные. Размножение хвощей на примере хвоща полевого.

Вегетативное размножение происходит с помощью корневищ.

Чередование поколений у хвощей аналогично таковому у плаунов, однако, заростки (гаметофиты) могут быть как обоеполыми, так и раздельнополыми.

На верхушках вегетативных побегов развиваются спороносные колоски. У хвоща полевого колоски развиваются на особых весенних генеративных побегах. Спорофилллы колосков преобразованы в шестигранные щётки, на внутренней поверхности которых развиваются спорангии. В них находится особая спорогенная ткань, клетки которой делятся мейозом, и дают гаплоидные споры. У современных хвощей все споры, как и спорангии, имеют одинаковые размеры и строение (равноспоровые хвощи).

Спора снабжена придатками в виде 4-х очень гигроскопичных спиральных лент (элатеры), в зависимости от степени влажности воздуха они закручиваются или раскручиваются. В сухую погоду элатеры раскручиваются и споры разносятся ветром или водой. Во влажной почве из спор выра­стают очень маленькие, размером с булавочную головку зелёные заростки с ризоидами. Заростки обоеполые, но архегонии развиваются раньше антеридиев, что увеличивает вероятность оплодотворения чужими сперматозоидами. Сперматозоиды много­жгутиковые, в присутствии воды они сливаются с яйце­клетками, и из зиготы развивается взрослое растение – спорофит новое растение.

Хвощ полевой используется в медицине как мочегонное средство при отёках на почве сердечной недостаточности, а также при воспалительных процессах мочевого пузыря и мочевыводящих путей. Входит в состав противоастматических сборов.

5. Отдел Папоротниковидные. Особенности строения.

Папоротниковидные – одна из древнейших групп высших споровых растений, они известны ещё с девона, но процветали в карбоне. В настоящее время это достаточно процветающая группа, насчитывающая 10.000 видов. Наибольшее число видов папоротников встречается во влажных тропических и экваториальных лесах. В нашем регионе папоротники входят в состав лесных растительных сообществах.

Дата добавления: 2015-04-25