Щитовник спорофит – уход, виды и сорта с фото, размножение
Род щитовника (Dryopteris) включает примерно 225 видов папоротников, произрастающих в Европе, Африке, Америке и Восточной Европе.
Культура имеет крепкое, ползучее корневище и воронковидную розетку листьев-вай. В зависимости от вида папоротник бывает разных форм и размеров. У некоторых стебли покрыты оранжево-коричневыми чешуйками.
Только несколько представителей рода получили распространение в качестве садовых растений.
Самым декоративным из них является щитовник красносорусовый (Dryopteris erythrosora), который еще называют осенним за удивительный окрас молодых вай медно-красного и оранжево-золотистого оттенка. Со временем старые листья осеннего щитовника становятся темно-зелеными. Толстое, разветвленное корневище со временем образует сразу несколько розеток.
Сорт «Brilliance»Вид представлен такими сортами как: «Пролифика» и «Brilliance» с яркой бронзово-огненной и золотистой листвой, создающей ослепительный контраст на фоне зеленых растений.
«Пролифика»Наиболее распространенный щитовник мужской (Dryopteris filix-mas) с вечнозелеными вайями, достигающими 90-150 см в высоту. За красоту сортовых форм получил признание Королевского садоводческого общества.
«Parsley» или «Петрушка» – низкорослый сорт с удивительными, как будто кучерявыми листьями.
Сорт «Петрушка»«Barnesii» – превосходная сортовая форма, образующая невысокую, плотную розетку из вертикальных, изящных листьев.
«Barnesii»«Crispa Cristata» – полувечнозеленый, ярко-зеленый хохлатый сорт с рваными краями вай.
«Crispa Cristata»«Linearis Polydactyla» – вайи высокие, тонкие и ажурные.
«Linearis Polydactyla»Щитовник родственный (Dryopteris affinis) высотой 60-160 см. Полувечнозеленые, изумрудные вайи плотно покрыты желто-коричневыми чешуйками. Отдельные ветви живут около 1,5 лет.
«Cristata The King»Внешним видом похож Dryopteris filix-mas . Представлен эффектным сортом «Cristata The King», который считается «королем британских папоротников» из-за необычных разделенных на 2-3 части кончиков листочков, создающих форму гребешков.
Уход за щитовником
Как и большинство садовых папоротников, щитовник предпочитает тенистые условия выращивания и богатую компостом, равномерно влажную почву без застоя воды.
dizaynland.ru
Папоротники | СПАДИЛО.РУ 👈
Теория для подготовки к блоку №3 ОГЭ по биологии: система, многообразие и эволюция живой природы.
Теория для подготовки к блоку №4 ЕГЭ по биологии: система и многообразие органического мира.
Папоротниковые растения
Строение папоротников
Большинство папоротников имеет стебель лежащий, подземный или надземный. Корни и стебель состоят из хорошо дифференцированных тканей. Размеры и форма листьев у разных видов неодинаковы, но у большинства они большие, растут верхушкой, выводковые почки закладываются в мезофилле листа. Листья папоротниковидных – это гомологи стебля (кладодии), их называют вайями. Значительная часть надземных форм папоротников имеет два типа листьев – стерильные и спороносные (диморфизм листьев). В течение сухого сезона развиваются только спороносные листья. Эта форма диморфизма способствует распространению спор: спорангии возвышаются над окружающими листьями и подвергаются действию сухого воздуха и ветра. У древовидных папоротников обычно не бывает подобного диморфизма. Листок у них является одновременно и фотосинтезирующим, и спороносным органом.
Господствующей фазой в жизненном цикле папоротниковидных является спорофит. Почти у всех папоротников спорофит многолетний и лишь у немногих (у видов рода цератоптерис) – однолетний (он ежегодно отмирает, оставляя специальные спорофитные почки, дающие начало новым спорофитам). Спорофит папоротника имеет довольно сложное строение. От корневища вертикально вверх отходят листья, вниз – придаточные корни (первичный корень быстро отмирает). Часто на корнях образуются выводковые почки, обеспечивающие вегетативное размножение растений.
Размножение папоротников
Папоротники чередуют половое и бесполое размножение. Преобладает фаза спорофита.
Спорофит
Спорофит – диплоидная (2n) многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы и производящая споры. На спорофите в специальных органах — спорангиях — в результате мейоза развиваются гаплоидные споры (1n). У цветковых растений, голосеменных и сосудистых споровых (плауны, хвощи и папоротники) спорофит значительно крупнее гаметофита. Собственно, все, что мы обычно называем растением, и есть его спорофит.
Гаметофит
Гаметофит — гаплоидная (n) многоклеточная фаза в жизненном цикле растений, развивающаяся из спор и производящая половые клетки, или гаметы.
Развивается из гаплоидных спор. На гаметофите в специальных органах гаметангиях развиваются половые клетки, или гаметы. Гаметангии, производящие мужские гаметы, называются антеридии, а гаметангии, производящие женские гаметы — архегонии. Из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы развивается диплоидный спорофит, который первое время зависит от гаметофита.
Спорангии находятся на нижней стороне листа, собраны кучками (так называемые сорусы). Сверху сорусы прикрыты покрывальцем. Споры рассеиваются при разрыве стенки спорангия. Число спор на одном растении достигает десятков, сотен миллионов, иногда миллиардов.
На влажной почве споры прорастают в маленькую зеленую сердцеобразную пластинку. Это заросток (гаметофит) прикрепляется к почве ризоидами. Заросток обоеполый (изредка однополый – у водных папоротников), на нем образуются антеридии и архегонии. Оплодотворение происходит в водной среде (во время росы, дождя или под водой – у водных папоротников). Из оплодотворенной яйцеклетки формируется зародыш спорофита, состоящий из гаустории – ножки, которой он врастает в ткани заростка и потребляет из него питательные вещества, зародышевого корешка, почки, первого листа зародыша – “семядоли”. Таким образом, гаметофит папоротников приспособлен к обитанию в условиях увлажнения, а спорофит – типичное сухопутное растение.
spadilo.ru
Отдел папоротниковидные. Цикл развития. Характеристика спорофита и гаметофита. Представители. Значение в медицине.
Современные папоротники – это травянистые корневищные растения. Кодоном отдела считаются особые листообразные структуры – вайи. Спорангии собраны в органы спороношения – сорусы.
Представители: щитовник мужской (Dryopteris filix-mas), корневище которого является растительным сырьем для приготовления глистогонного средства.
Спорофит представлен корневищным многолетним травянистым
растением, надземный побег отсутствует, развиваются вайи – крупные дважды
– и триждыперисторассеченные листоподобные структуры. На нижней стороне вайи образуются сорусы – скученные собрания спорангиев. В спорангиях образуются споры.
Гаметофит представлен сердцевидной зеленой пластинкой до 1 см на поперечном сечении, на нижней стороне имеются ризоиды. Между ризоидами формируются антеридии, в области сердцевидной выемки – архегонии.
Корневища орляка обладают лекарственными свойствами и активно используются народной медициной.
74. Цикл развития и чередование поколений. Определение понятий: гаметофит, спорофит,спора, гаметангий, спорангий, сорус.
Период от появления гаметы и до образования новых гамет называют циклом развития растения
ЧЕРЕДОВАНИЕ ПОКОЛЕНИЙ, закономерная смена в жизненном цикле организмов генераций (поколений, бионтов), различающихся способом размножения. У растений различают гаплоидное поколение — половое, или гаметофит, и диплоидное — бесполое, или спорофит. Половые органы, образующие гаметы, развиваются на гаметофите, при этом он может быть обоеполым (сфагнум, равноспоровые папоротники, плауны) или раздельнополым (некоторые бурые водоросли, разноспоровые папоротники, плауны и все высшие растения). На спорофите развиваются органы бесполого размножения (спорангии, зооспорангии), образующие в результате мейоза гаплоидные споры, прорастающие затем в новые половые поколения. Гаметофит и спорофит одинаковы морфологически и по продолжительности жизни (изоморфное чередование поколений) или резко различны (гетероморфное чередование поколений).
Гаметофит (от гаметы и греч. phyton — растение), половое поколение у растений с чередованием поколений. Г. чередуется в цикле развития с бесполым поколением, или спорофитом. У многих растений Г. ведёт самостоятельное существование, независимо от спорофита, и не отличается от него по внешнему виду (например, Г. у многих водорослей) или же резко отличается, как, например, заростки папоротников, хвощей, плаунов. У покрытосеменных растений Г. редуцирован до пылинки (мужской Г.) и зародышевого мешка (женский Г.). Для клеточных ядер Г. характерно половинное (гаплоидное) число хромосом по сравнению с клеточными ядрами у спорофита.
Спорофит – диплоидное бесполое поколение, которое развивается из диплоидной зиготы и формирует споры.
Гаметы(от греч.Gamete—жена,gametes—муж), – гаплоидные половые клетки (женские – яйцеклетки, мужские – сперматозоиды).
Гаметангий и спорангий – У высших споровых растений у каждого поколения существуют специфические репродуктивные органы ; половой орган, в котором образуются гаметы у грибов, водорослей и высших растений.
Спора – специализированная гаплоидная клетка, служащая для размножения и расселения растений, защищена плотной двойной оболочкой.
Сорус (от греч. sorós — куча), группа скученно расположенных органов размножения — спорангиев (например, у папоротников, зооспорангиев — у бурой водоросли ламинарии), оогониев (например, у бурой водоросли диктиоты).
75.Строение стробил плауновидных и хвощевидных.
Плауновидные: Стробилы в виде колосков расположены на верхушках побегов, состоят из оси и спорофиллов. На верхней стороне спорофиллов расположены спорангии почковидной формы со спорами.
Хвощевидные: На верхушке спороносного побега находятся одиночные стробилы, состоящие из спорангиофоров щитковидной формы, в спорангиях образуются споры. Спора имеет 3 оболочки, наружная растрескивается, образуя элатеры — 2 ленты, закрученные вокруг споры. Это приспособление позволяет спорам сцепляться и распространяться группами.
76.Печоночные мхи. Морфологические особенности спорофита и гаметофита.Представители.
Часть из них теломные (слоевищные) организмы с верхушечным ростом и дорзовентральным строением.
Гаметофит представлен пластинчатым талломом(слоевищем), который
ветвится дихотомически, снизу расположены ризоиды. Г. раздельнополый. Над талломами возвышаются мужские или женские подставки, несущие половые органы. Мужские подставки дисковидной формы с волнистыми краями, на верхней стороне несут антеридии со сперматозоидами. Женские подставки звездчатой формы с глубоко лопастными краями, на нижней стороне несут архегонии с яйцеклетками. Для оплодотворения необходима калельно-жндкая среда. При оплодотворении образуется зигота, которая формирует диплоидный спорофит.
Спорофит представлен коробочкой, она возвышается над телом гаметофита на ножке спорогона, спорофит питается за счет гаметофита с помощью гаусторий. В коробочке созревают споры, которые при попадания в почву прорастают, образуя протонему – начальную стадию гаметофита, представляет собой нитчатое, реже пластинчатое образование, по виду напоминает зеленую нитчатую водоросль.
Представителем является маршанция многообразная (Marchantia polymorpha).
77 .Листостебельныс мхи. Морфологические особенности спорофита и гаметофита.Представители.
Листосте́бельные мхи, или бри́евые мхи-Bryidae. Около 14000 видов. Представитель:Очень обычны Ро1уtrichum commune-мох кукушкин лен, виды родов Mnium, Pleorozium, Ptilium и др.
В отличие от других моховидных тело гаметофита листостебельных мхов расчленено на стебель и листья,моноподиально или симподиально нарастающий.
Спорофиты верхушечные или боковые. При прорастании спор образуется вытянутая ветвящаяся нитчатая протонема.Спорофит (спорогон) представлен коробочкой на длинной ножке, возвышающейся над телом гаметофита. Сверху коробочка прикрыта колпачком.
cyberpedia.su
Жизненный циклы растенийЖизненный цикл растения представляет собой чередование гаплоидного – полового (гаметофита), и диплоидного
Автор-составитель Кактоякова Наталья Олеговна
Занятие 1. Жизненные циклы растений
Жизненный цикл растения представляет собой чередование гаплоидного – полового (гаметофита), и диплоидного – бесполого (спорофита) поколений
На гаметофите развиваются половые органы, образующие гаметы; на спорофите – органы бесполого размножения (спорангии или зооспорангии), которые в результате мейоза образуют гаплоидные споры, дающие новое половое поколение.
У разных растений в цикле развития преобладает либо половое, либо бесполое поколение.
Таблица 1.
Отличия гаметофита от спорофита растений
Гаметы образуются в результате деления митоза из гаплоидных клеток гаметофитаnc – клетки гаметофита (архегонии, антеридии)
↓митоз
2(nc) гаметы
Споры образуются в результате деления мейоза из диплоидных клеток спорофита
2n2с клетки спорангии
↓мейоз
4(nc) споры
Или митоза из гаплоидных клеток гаметофита
nc – клетки гаметофита (архегонии, антеридии)
↓митоз (2-3 деления)
(nc) споры (2, 4, 8 зооспор)
Гаметы половые клетки
(яйцеклетка, сперматозоид, спермий)
Спора – специализированная клетка, покрытая плотной оболочкой для бесполого размножения
Зооспора со жгутиками (без плотной оболочки)
При слиянии гамет образуется зигота, из которой развивается спорофит, начинается смена поколения. Новое поколение бесполое.
При делении споры митозом образуется гаметофит у многоклеточных растений, начинается смена поколения. Новое поколение половое.
Внимание: половые клетки растений образуются в результате деления митоза, а не мейоза как у животной клетки
Рассмотрим на рисунке 1. схему «Чередования бесполого и полового поколений в жизненных циклах растений».
.
Рис.1. Схема чередований бесполого и полового поколений в жизненных циклах растений.
Разберемся с преобладанием в цикле одного из поколений.
Преобладающее поколение определяется по сроку (измеряемое во времени) жизни поколения. Взрослые особи являются преобладающими.
При преобладании полового поколения (у мхов) спорофит, или спорогон, развивается на зелёном растении (гаметофите) в виде коробочки со спорами. При преобладании бесполого поколения (у папоротников, плаунов, хвощей) спорофит представлен зелёным растением, на котором развиваются спорангии, а гаметофит – слабо развитым заростком, растущим отдельно или развивающимся на спорофите.
Рассмотрим схему из учебника биологии на рисунке 2.
Рисунок 2. Схема изменения соотношения гаметофита (n) и спорофита(2n) в процессе эволюции растений.
По схеме делаем выводы:
1 вывод: у водорослей, мхов в цикле преобладает гаметофит, а у папоротников, голосеменных и покрытосеменных спорофит;
2 вывод:
а) гаметофитами являются: таллом водорослей, листостебельное растение мха, заросток папоротника по форме «сердечко», пыльцевое зерно и зародышевый мешок голосеменных и покрытосеменных;
б) спорофитами являются: зигота водоросли, коробочка на ножке, растение папоротников, растение голосеменных и покрытосеменных;
3 вывод: Приспосабливаясь к жизни на суше, наземные растения развивались по пути усовершенствования спорофита (бесполого поколения) и редукции (изменения) гаметофита (полового поколения). Гаметофит, который очень чувствителен к недостатку влаги, постепенно уменьшается в размерах, что дает ему возможность быстрее развиться и, таким образом, стать менее зависимым от воды.
Внимание! У водорослей в цикле может преобладать как спорофит, так и гаметофит, либо они проявляются одинаково. Это зависит от вида растения. Для ЕГЭ достаточно знать, только преобладание гаметофита над спорофитом, как на общей схеме рисунка 2, т.к. в учебниках даются циклы хламидомонады, хлореллы, спирогиры, улотрикса.
Примеры заданий
Для решения заданий используем таблицу «Отличия гаметофита и спорофита» и схему изменения соотношения гаметофита (n) и спорофита(2n) в процессе эволюции растений.
У хламидомонады преобладающим поколением является гаметофит. Определите хромосомный набор взрослого организма и его гамет. Объясните из каких исходных клеток образуются взрослые особи и их гаметы, в результате какого деления формируются половые клетки.
Решение
1.Взрослый организм гаметофит – гаплоидный – 1n. Гаметофит образуется в результате митотического деления споры.
2. Гаметы образуются в результате митотического деления гаметофита. Хромосомный набор гамет – 1n.
2.Какой хромосомный набор характерен для ядер клеток эпидермиса листа и восьмиядерного зародышевого мешка семязачатка цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
Решение
У цветковых растений взрослое растение является спорофитом, он всегда диплоидный (2n), поэтому соматические клетки эпидермиса листа (2n). Спорофит образуется из клеток зародыша семени путем деления митоза.
Восьмиядерный зародышевый мешок – гаметофит, он всегда гаплоидный. Образуется в результате трех митотических делений споры (n), а конкретнее мегаспоры.
Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор растения мха кукушкина льна? Объясните, из каких клеток и в результате какого деления они образуются.
Решение
Гаметы и споры любого растения, в т.ч. мха кукушкина льна гаплоидны – 1n. Гаметы образуются из клеток гаплоидного гаметофита путем деления митоза взрослого листостебельного растения, а споры мха кукушкина льна из диплоидных клеток спорофита в спорангиях (коробочке) путем деления мейоза.
Какая из перечисленных частей щитовника мужского относится к гаметофиту?
1) вайя
2) сорус
3) корень
4) заросток (верный ответ)
Какая из перечисленных частей сосны обыкновенной относится к гаметофиту?
1) хвоя
2) чешуя шишки
3) стебель
4) пыльцевое зерно (верный ответ)
infourok.ru
Строение папоротника. Особенности строения папоротника
Папоротники представляют собой древнюю группу высших споровых растений, которые сыграли важнейшую роль в процессах образования каменного угля на планете. Это первые настоящие листостебельные организмы. Строение папоротника, особенности его жизненного цикла и распространения в природе будут рассмотрены в нашей статье.
Особенности строения папоротников
Как правило, папоротники произрастают в лесах умеренного климатического пояса. Их тело состоит из видоизмененного побега, расположенного под землей – корневища. Над землей видны только листья. Таково внешнее строение папоротника. Схема ниже иллюстрирует характер листорасположения. На ней четко видно, что к основной оси поочередно крепятся дополнительные, а к ним – непосредственно листовые пластинки.
Подземное строение папоротника представлено также системой придаточных корней, которые пучком отходят от видоизмененного побега.
А вот ископаемые формы папоротниковидных совсем не похожи на своих современных сородичей. Наряду с травами это были небольшие кустарники и гигантские деревья, достигающие в высоту нескольких десятков метров.
Жизненный цикл
Внешнее строение папоротника периодически изменяется. Как это возможно? Все дело в том, что в течение жизни у папоротников наблюдается процесс чередования поколений: полового (гаметофита) и бесполого (спорофита). Они отличаются способом размножения, развития и рядом существенных морфологических особенностей.
Спорофит
Бесполое поколение папоротника представляет собой зеленое листостебельное растение. Его мы и привыкли видеть в лесах. В таком виде папоротник (фото ниже демонстрирует спорофит) существует преобладающую часть своего жизненного цикла. На нижней стороне листьев растения располагаются спорангии – органы бесполого размножения. Они собраны в специализированные структуры – сорусы. В них находятся клетки бесполого размножения, которые называются спорами.
Гаметофит
Попадая в почву и прорастая, споры дают начало половому поколению. Такой гаметофит и обусловливает совсем другие черты и строение папоротника. Он имеет вид плоской зеленой пластинки, которая с течением времени принимает форму сердца. К почве гаметофит прикрепляется при помощи ризоизов. Эти нитевидные образования по внешнему виду и выполняемым функциям напоминают корни растений, но не образуют тканей. Половое поколение папоротников является двуполым. Процесс слияния гамет возможен только при наличии воды. В результате образуется зигота – оплодотворенная яйцеклетка. Развиваясь, она дает начало зародышу, а далее и взрослому растению. в первое время молодой спорофит не способен к процессу фотосинтеза, поэтому его питание происходит за счет зеленой пластинки полового поколения. По мере развития и возникновения способности к фотосинтезу взрослое листостебельное растение начинает функционировать отдельно.
Разнообразие папоротникообразных
В настоящее время ученые-систематики насчитывают около 10 тысяч видов представителей данного отдела. Среди водных папоротников наиболее распространенным является сальвиния. Это растение плавает на поверхности воды и по внешнему виду очень напоминает водоросли. Вместе с марсилией и азоллой сальвиния плавающая представляет группу разноспоровых папоротников. Это типичные водные растения.
Однако в преобладающем большинстве случаев папоротник (фото демонстрирует многолетнее растение) – это обитатель лесов. И большинство из них – представители группы равноспоровых. Самыми распространенными из них являются орляк обыкновенный, кочедыжник женский, щитовник мужской, многоножка обыкновенная. Именно о таких видах папоротника до сих пор существует красивая древняя легенда. Если ночь на праздник Ивана Купала найти отыскать в лесу это цветущее растение, то можно приобрести удивительные способности. Например, понимать язык любого живого существа. Эта прекрасная легенда возникла потому, что никто и никогда не видел цветка папоротника. Наши предки не знали, что это просто невозможно, поскольку споровые растения не образуют цветков и плодов.
В тропических лесах встречается несколько видов древовидных папоротников. Как и все высшие споровые растения, они предпочитают влагу, поэтому растут вдоль ручьев и рек. Очень часто в этих местах заросли тропических папоротников образуют настоящие джунгли.
Значение папоротникообразных
Именно внешнее строение папоротника и его особенности в настоящее время сделали это растение одной из самых популярных декоративных культур. Оно широко используется для озеленения различных ландшафтов и территорий. Да и любители комнатных растений давно уже присмотрели различные виды папоротников для озеленения домов, квартир и различных помещений.
В природе эти растения являются составной частью многих экосистем, значительно увеличивая их биомассу.
Однако самое большое значение папоротникообразных заключается в образовании очень важного полезного ископаемого – каменного угля. В древности все споровые растения представляли собой гигантские деревья. Из их отмерших стволов в условиях высокого давления и недостатка кислорода и образовался каменный уголь. Ученые-палеонтологи до сих пор находят в пластах этого вещества окаменевшие остатки древних споровых растений.
Велико значение папоротникообразных и в медицине. Например, корневища щитовника мужского обладают очень сильным противоглистным действием. А вот адиантум (венерин волос) вызывает рвотный рефлекс, при этом не раздражая слизистые оболочки. Действует он и как слабительное и мочегонное средство. Гроздовник простой издавна использовался в качестве противоядия от змеиных укусов. В тибетской медицине широко используется многоножка виргинская. Из нее изготовляют болеутоляющие и противопростудные лекарства.
Строение папоротника является наиболее сложным и прогрессивным среди всех высших споровых растений. В его жизненном цикле преобладает спорофит. Современные папоротники чаще всего представлены травянистыми жизненными формами, которые занимают важную нишу в разнообразных экосистемах.
fb.ru
Биология. Щитовник мужской (папоротник) чем представлено тело
Прочитайте и комментарии. Щитовник мужской — один из самых красивых и широко известных лесных папоротников, образует толстое ползучее корневище, на конце которого ежегодно появляется розетка крупных, дваждыперисторассечённых «листьев». Молодые листья на конце улиткообразно свернуты, они растут верхушкой (как стебель). От корневищ отходят придаточные корни. На нижней поверхности вай летом образуются округлые сорусы. Внутри спорангия образуются одинаковые споры. Щитовник мужской — типично равноспоровый папоротник. Попав на землю, спора прорастает, и образуется заросток. Он представляет собой сердцевидную зеленую пластинку размером около 1 см. На нижней поверхности заростка образуются архегонии и антеридии. В антеридиях развиваются спирально закрученные многожгутиковые сперматозоиды. Оплодотворение происходит при наличии воды. Из оплодотворенной яйцеклетки постепенно вырастает многолетний крупный спорофит. Водные папоротники — разноспоровые растения. Это немногочисленная группа. Примером может служить сальвиния плавающая (Salvinia natans), относящаяся к порядку сальвиниевых (Salviniales). Это маленькое плавающее на воде растение. Мужские и женские гаметофиты развиваются из микро- и мегаспор, которые образуются в микро- и мегаспорангиях. Мужской гаметофит, развивающийся из микроспоры, сильно редуцирован. Женский гаметофит развивается внутри мегаспоры, он многоклеточный. После оплодотворения развивается многолетний спорофит. Процесс прорастания спор, оплодотворение и развитие спорофита происходят в воде. Анатомическое строение стеблей хвойных довольно однообразно. Древесина на 90-95% состоит из трахеид. В коре и древесине многих видов хвойных содержится много горизонтальных и вертикальных смоляных ходов. Стробилы хвойных исключительно раздельнополые. Растения бывают однодомные, реже двудомные. По форме и величине стробилы сильно варьируются. Основные черты жизненного цикла хвойных можно рассмотреть на примере сосны обыкновенной (Pinus sylvestris). Это стройное дерево, достигающее высоты 40 м. На концах ветвей сосны находятся почки, которые ежегодно дают начало новым побегам. Весной у основания некоторых молодых побегов образуются собрания зеленовато-желтых мужских шишек — стробилов. На оси мужской шишки расположены микроспорофиллы, на нижней поверхности каждого находятся два микроспорангия (пыльцевых мешка). Внутри микроспорангиев после редукционного деления образуются микроспоры. Микроспора начинает прорастать внутри микроспорангия и в конечном счете превращается в пыльцевое зерно, имеющее две клетки: вегетативную и генеративную (из последней развиваются две мужские гаметы — спермии). Пыльцевое зерно (пыльца) покидает микроспорангий (пыльник). Зрелая пыльца сосны имеет две оболочки: наружную — экзину, внутреннюю — интину. Экзина образует два воздушных мешка, способствующих переносу пыльцы ветром. Мегастробилы называются женскими шишками. Они собраны по 1-3 на концах молодых побегов. Каждая шишка представляет собой ось, от которой во все стороны отходят чешуи двух типов: бесплодные (кроющие) и семенные. На каждой семенной чешуе с внутренней стороны образуется по два семязачатка. В центре семязачатка развивается эндосперм или заросток (женский гаметофит). Он образуется из мегаспоры, и его клетки имеют гаплоидный набор хромосом. В верхней части эндосперма закладываются два архегония с крупными яйцеклетками. После процесса опыления начинается процесс оплодотворения. Период между опылением и оплодотворением длится около года. Из пыльцевого зерна вырастает длинная пыльцевая трубка, продвигающаяся к архегонию. Два спермия по пыльцевой трубке перемещаются к яйцеклетке. Кончик пыльцевой трубки, достигший яйцеклетки, разрывается и освобождает спермин. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а другой погибает.
touch.otvet.mail.ru
Спорофит и гаметофит ℹ️ определение, признаки, особенности размножения растений, схема преобладания спорофита в цикле развития, таблица различий
Спорофит и гаметофит – поколения в жизненном цикле растений, которые постоянно чередуются друг с другом. Это означает, что у них происходит чередование полового с бесполым размножением.
Гаметофит отвечает за половое размножение, а спорофит – за бесполое. Тема, возможно, кажется нелегкой для школьников, однако вопросы по ней часто встречаются в заданиях в ЕГЭ и ОГЭ по биологии, потому следует разобраться.
Что такое гаметофит и спорофит в биологии
Спорофит – одно из чередующихся поколений, относится к бесполому. Многоклеточная диплоидная фаза, происходящая в период жизни водорослей и растений.
Бесполое развитие происходит из зиготы, в которой появляются споры. Образование зиготы происходит на половой гаплоидной фазе из женской яйцеклетки, оплодотворенной мужской гаметой.
Гаметофит — гаплоидная или половая фаза в жизненном цикле растений, которая, в свою очередь, развивается из спор и производит половые мужские и женские клетки, или гаметы. Когда гаметы сливаются вместе или оплодотворяются, снова наступает гаплоидное поколение.
Гаметы бывают двух видов:
-
Мужские гаметы. Появляются из мужских гаметангий – антеридий. У споровых и водорослей они называются сперматозоидами, у семенных – спермиями. Отличаются между собой подвижностью, сперматозоиды имеют жгутики, поэтому могут двигаться.
-
Женские гаметы, представляющие собой неподвижные яйцеклетки. Образуются в женских гаметангиях, которые носят название – архегонии.
У наземной растительности оплодотворение яйцеклетки происходит в архегонии, после которого появляются споры. Жизненный цикл продолжает свое чередование.
Чередование поколений особо выражено у споровых растений. У папоротников, плаунов, хвощей гаметофит находится раздельно от спорофита, но преобладает гаплоидность.
Гаметофит выражен недолговечным маленьким ростком, на котором затем вырастает спорофит. У мхов нет разделения между фазами, коробочка со спорами развивается на гаметофите.
Цветковые или покрытосеменные растения для размножения используют опыление, когда мужские гаметы в тычинках переносятся к женским в пестиках. У голосеменных растений семена находятся в открытом виде – шишках, и оплодотворение происходит, как и у покрытосеменных.
Однако семя голосеменных развивается из семязачатка, который открыт на семенной чешуе, у покрытосеменных оно находится внутри плода.
Схема жизненного цикла высших растений проста: постоянное чередование полового (гаплоидного) с бесполым (диплоидным) поколением.
Таблица «Отличия гаметофита и спорофита у растений»
Гаметофит и спорофит могут отличаться по размеру и этапам формирования.
|
Гаметофит |
Спорофит |
|
Относятся к гаплоидам, имеют только один набор хромосом. |
Относятся к диплоидам из-за наличия двух наборов хромосом. |
|
Размножение происходит половым путем. |
Размножение происходит бесполым способом. |
|
Для процесса характерно образование гамет – мужских и женских половых клеток: спермий, яйцеклеток и сперматозоидов. |
Для стадии характерно образование специальной клетки – споры, предназначенной бесполому размножению. |
|
Образование гамет происходит, когда в гаметофите начинается деление (митоз) из гаплоидных клеток. |
Образование спор происходит, когда в спорофите начинается деление (мейоз) из диплоидных клеток. |
|
При оплодотворении женской гаметы мужскими образуется зигота. Затем из зиготы образуются споры. |
Когда спора делится способом, который называется митоз, наступает диплоидная фаза жизненного цикла. |
Почему в жизненном цикле растений преобладает спорофит?
Преимущества спорофита:
-
в водной среде происходит передвижение гамет, а на поверхности земли растения не способны перемещать свои споры;
-
из-за изменчивых условий на поверхности земли диплоидным организмам легче сохранить рецессивные признаки, которые могут стать необходимыми для выживания в изменившейся среде обитания.
В жизни покрытосеменных, голосеменных, большей части споровых, кроме мхов, преобладает гаплоидность. Обусловлено это тем, что в природе важно наличие семени для дальнейшей жизни.
Гаметофит – это, непосредственно, оплодотворение, а спорофит – появление спор. Споры необходимы для дальнейшего распространения, произрастания вида растения на земле.
Именно диплоидный вид организма способен вынести меняющиеся условия наземной жизни.
Споры папоротника
Поэтому диплоидное поколение преобладает у наземных растений, у подводной растительности – водорослей преобладает гаплоидная часть. Даже одноклеточные водоросли – хламидомонады, имеют преобладающую гаплоидность на протяжении своей жизни.
Примеры решения задач
Задача 1
Какой хромосомный набор у клеток гамет и заростка папоротника? Каким способом происходит деление этих клеток?
Решение.
Заросток с гаметой папоротника обладают гаплоидным набором хромосом. Гаметы папоротника образуются с помощью митоза из клеток гаметофита в архегониях.
Задача 2
У соматических кукурузных клеток 20 хромосом. Какой набор хромосом содержат клетки пыльцы?
Решение.
В генеративной клетке пыльцы содержится 10 хромосом, так как она образуется в процессе митоза.
Задача 3
Каким хромосомным набором обладают листья и заросток папоротника? Каким видом деления и из чего образуются эти клетки?
Решение.
Взрослые клетки листьев характеризуются диплоидном хромосомным набором, заростка – гаплоидным, так как образуется из споры.
nauka.club