Папоротники
Папоротники — наиболее древняя группа высших растений. Встречаются в различных экологических условиях. В умеренных зонах это травянистые растения, наиболее распространены во влажных лесах; некоторые растут на заболоченных местах и в водоёмах, их листья отмирают на зиму. Во влажных тропических лесах встречаются древовидные папоротники с колоноподобным стволом высотой до 20 метров.
Наиболее распространённые папоротники — орляк, страусник.
Строение
Господствующей фазой в жизненном цикле папоротника является спорофит (взрослое растение). Почти у всех папоротников спорофит многолетний. Спорофит 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
Спорангии находятся на нижней стороне листа, собраны кучками (сорусы). Сверху сорусы прикрыты покрывальцем (кольцо). Споры рассеиваются при разрыве стенки спорангия, а кольцо, оторвавшись от тонкостенных клеток, ведёт себя подобно пружине. Число спор на одном растении достигает десятков, сотен миллионов, иногда миллиардов.
Лист папоротника с нижней стороны
На влажной почве споры прорастают в маленькую зелёную сердцеобразную пластинку величиной несколько миллиметров. Это заросток (гаметофит). Он располагается почти горизонтально к поверхности земли, прикрепляясь к ней ризоидами. Заросток обоеполый. На нижней стороне заростка образуются женские и мужские половые органы (мужские — антеридии, женские — архегонии).
Оплодотворение происходит в водной среде (во время росы, дождя или под водой).
Мужские гаметы — сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам, проникают внутрь и гаметы сливаются.
Происходит оплодотворение, в результате чего образуется зигота (оплодотворённая яйцеклетка).
Из оплодотворённой 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».
Со временем из заростка развивается растение папоротник.
Схема развития папоротника
Таким образом, гаметофит папоротников существует независимо от спорофита и приспособлен к обитанию в условиях увлажнения.
Спорофитом является всё растение, которое вырастает из зиготы — типичное сухопутное растение.
Источник
папоротники
(папоротниковидные), отдел высших споровых растений. Имеют древнее происхождение. Возникли в девоне; в карбоне древовидныепапоротники вместе с ископаемыми плаунами и хвощами господствовали в растительном покрове Земли. Ныне насчитывается ок. 300 родов и более 10 тыс. видов папоротников. Они играют меньшую роль в формировании растительного покрова, однако широко распространены по всему земному шару и встречаются в самых различных местообитаниях. Наибольшее их разнообразие наблюдается в тропиках и субтропиках, где встречаются папоротники травянистые, древовидные, лиановые, водные, папоротники-эпифиты и др. Папоротники умеренных широт – многолетние травянистые растения, произрастающие во влажных тенистых лесах, оврагах, на болотистых лугах, берегах водоёмов, в трещинах скал. Для папоротников характерно чередование поколений. Доминирует бесполое поколение, или спорофит.
По размерам папоротники варьируют от крупных тропических древовидных форм (выс. до 25 м, диам. ствола до 50 см) до крошечных растений длиной в несколько мм. Стебли папоротников различаются по форме и анатомическому строению. Прямостоячие стволы древовидных папоротников у основания обычно снабжены многочисленными воздушными корнями. придающими им устойчивость. Стебли травянистых папоротников, особенно –молодые, покрыты волосками или чешуйками. Листья папоротников, которые часто называют вайями, весьма разнообразны. Их длина колеблется от нескольких миллиметров до 30 м. Обычно лист имеет черешок и пластинку разной формы (простую, перистую, дважды или многократно перистую и т.д.). Листья, как правило, совмещают две функции – фотосинтеза и спороношения, лишь у немногих видов они дифференцированы на фотосинтезирующие (стерильные) и несущие спорангии (фертильные). На определённой стадии развития спорофита начинается спороношение (в биологическом смысле оно аналогично цветению). Спорангии расположены, как правило, на нижней стороне листа или по его краю, у большинства папоротников они сгруппированы в компактные кучки – сорусы. Часто сорусы прикрыты защитными органами – покрывальцами (индузиями). Спорангии одного соруса у разных видов созревают или почти одновременно, или последовательно. При созревании спорангии вскрываются и споры высыпаются. Из множества спор, производимых взрослым папоротником, лишь небольшая их часть попадает в благоприятные условия, прорастает, давая –начало половому поколению – гаметофиту, или заростку. Для прорастания спор большинства папоротников, кроме влажности и тепла, нужен свет. У разноспоровых папоротников гаметофит однополый, у равноспоровых – обоеполый. Многие папоротники очень декоративны и используются для украшения жилищ и в оранжереях. В Юго-Восточной Азии молодые проростки широко используют в пищу. Корневища папоротника мужского служат источником лекарственного сырья.
.(Источник: «Биология. Современная иллюстрированная энциклопедия.» Гл. ред. А. П. Горкин; М.: Росмэн, 2006.)
Источник
Биология в вопросах и ответах
Папоротниковидные — из наиболее древних групп высших растений. В каменноугольном мире Земли, образуя обширные леса. Процветает эта группа и сейчас. Распространены по всему земному шару, наиболее разнообразны во влажных тропических лесах. Насчитывают 10 тыс.видов.
Папоротники умеренных широт – многолетние травянистые растения лесов (орляк), водоемов — (сальвиния). Папоротники влажных лесов — древовидные, лианы, эпифиты.
Представитель – щитовник мужской. Обитает в лесах. У растения стебель короткий, представляет из себя корневище, покрытое бурыми чешуями. В стебле хорошо развита проводящая ткань, между пучками которой располагаются клетки основной – паренхимной ткани. Имеются придаточные корни. Листья вырастают из почек корневища. Молодые листья свернуты в улитку и постепенно развертываются над поверхностью почвы. Окончательное развертывание листа осуществляется на 3 год жизни, достигая в длину 1 метра. Лист двоякоперистораздельный, растет верхушкой, выполняет функцию фотосинтеза и спорообразования. Все взрослые листья осенью отмирают.
В середине лета на нижней стороне листа развиваются спорангии. Они сидят группами, образуя сорусы. Спорангий имеет вид плоского мешочка, его стенки состоят из одного слоя клеток. При созревании спорангии раскрываются и гаплоидные споры высыпаются. В благоприятных условиях спора прорастает в маленькую зеленую пластинку – заросток. Он имеет сердцевидную форму, размер 2-4 мм, с помощью ризоидов прикрепляется к почве. Заросток – гаметофит, на его нижней стороне ближе к почве развиваются антеридии (мужские пол.орг.), выше их – архегонии (женские пол.орг.). Оплодотворение происходит под каплей воды, осевшей на заростке. Из зиготы развивается зародыш вначале связанный с заростком. После его укоренения заросток отмирает, а зародыш развивается во взрослое растение – спорофит (диплоидный). Спорофит разделен на корень, стебель и лист.
Также папоротникам свойственно вегетативное размножение (делением корневища).
Значение : в медицине – экстракт из щитовника – глистогонное средство. Декоративное растение. На корм скоту не используется, т.к. многие папоротники ядовиты (кроме орляка).
Задание: выберите правильный ответ:
1.Как называют маленькую зеленую пластинчатую структуру, развивающуюся из проросшей
а) листочек б) зародыш в) заросток г) семя
2.Назовите структуры, посредством которых расселяется папоротник щитовник мужской
а) цисты б) споры в) семена г) гаметы
3.Назовите структуры, которые отходят от корневища папоротника.
а) листья б) стебли в) боковые корни г) ризоиды
4. Назовите стадию развития папоротника, из которой формируется заросток.
а) спора б) зигота в) зародыш г) яйцеклетка
5. Где у папоротника формируются органы полового размножения (антеридии и архегонии)?
а) в спорангиях б) на нижней стороне листа
в) на нижней стороне заростка г) на верхней стороне заростка
6.Назовите структуры, с помощью которых заросток папоротника прикрепляется к почве.
а) придаточные корни б) главный и боковые корни
в) микроворсинки г) ризоиды
7.Как называют орган (структуру), в котором у папоротника образуются яйцеклетки?
а) архегоний б) антеридий в) спорангий г) яичник
8. В какие органы у папоротников откладываются запасные питательные вещества.
а) листья б) корни в) корневище г) споры
9.Где развивается заросток у папоротника?
а) в антеридиях б) в архегониях
в) на земле г) на нижней стороне листа
10.На заростке (гаметофите) щитовника мужского формируются
в) спорангии г) антеридии и архегонии
11.Среди папоротниковидных преобладают жизненные формы:
а) древовидные б) травянистые многолетние
в) однолетние травы г) лианы
12.Назовите орган папоротника, в котором образуются сперматозоиды
а) семенник б) спорангий в) архегоний г) антеридий
13.Какой вид имеет заросток папоротника?
б) длинная многоклеточная ветвящаяся зеленая нить
в) небольшая зеленая плоская сердцевидная пластинка
г) крупный рассеченный лист с длинным черешком
14.На какой стадии развития папоротника формируются органы полового размножения,
в которых образуются половые клетки?
а) спора б) зигота в) зародыш
г) заросток д) многолетнее травянистое растение
15. Что из перечисленного у заростка папоротника отсутствует?
а) ризоиды б) листья в) архегоний г) антеридий
16.На какой стороне заростка папоротника формируются органы полового размножения?
17.Как называются женские органы размножения папоротника?
а)антеридии б) архегонии в) спорангии
18. Назовите подвижную стадию развития папоротника
а) заросток б) сперматозоид в) спора
г) зигота д) зародыш е) яйцеклетка
19.Какая стадия развития папоротника является гаметофитом?
б) крупное многолетнее травянистое растение
в) заросток – небольшая зеленая округлая пластинка
20. Какая стадия развития папоротника является спорофитом?
а) спора б) крупное многолетнее травянистое растение
21. Что из перечисленного у папоротника отсутствует?
а) верхушечный рост листьев б)корневище
в) чешуйки на черешках листьев г) семена
22. Как называются мужские органы размножения папоротника?
а)антеридии б) архегонии в) спорангии
23. Что из перечисленного у папоротника отсутствует?
а) придаточные корни б)цветки
в) чешуйки на черешках листьев г) споры
24.Укажите растение, которое не является папоротником
а) щитовник мужской б) кочедыжник женский
д) венерин волос е) кукушкин лен
ж) ужовник обыкновенный з) костенец
25.На заростке папоротника щитовника мужского созревают:
в) антеридии и архегонии, как правило, одновременно)
Источник