45. Высшие растения. Отдел Моховидные. Печеночные и листостебельные мхи.

Отдел Моховидные (Bryophyta) Общая характеристика, особенности строения и размножения.

Мхи – наземные растения, не имеют проводящей ткани (сосудов) и механической ткани. Тело разделено на стебель и листообразные выросты – филлоиды, корней нет, иногда имеются ризоиды. Поскольку для полового процесса, требуется вода, мохообразные вынуждены находиться в приземных слоях атмосферы. Этим в значительной степени объясняются их небольшие размеры приуроченность к влажным местообитаниям. Мохообразные насчитывают до 27000 видов. Мохообразные подразделяются на 3 класса: печеночники, или маршанциевые; антоцеротовые; листостебельные мхи. Они широко распространены на всех материках земного шара Взрослое растение имеет либо талломную (пластинчатую) форму с одноклеточными или многоклеточными ризоидами. Моховидные - единственный отдел растительного царства в жизненном цикле которых безраздельно и полно господствует гаметофаза. На гаметофите формируются половые органы - антеридии и архегонии. В результате полового процесса на гаметофите развивается спорофит, живущий на гаметофите и питающийся за счет него. Поэтому спорофит состоит из двух обязательных частей – коробочки со спорами и гаустории. У многих мохообразных между гаусторией и коробочкой интеркалярно формируется ножка, выносящая коробочку вверх. Такой своеобразный спорофит, не являющийся самостоятельным организмом, получил название спорогоний, или спорогон.

Мхи: являются многоклеточными организмами, способными размножаться половым путем; имеют специализированный орган, внутри которого развивается зигота; имеют споры и спороносные органы, покрытые кутикулой.

46. Отделы Хвощевидные и Плауновидные. Общая характеристика, циклы воспроизведения, значение..Отдел Хвощевидные. Классификация, значение в природе и жизни человека, особенности размножения.++Единственный род Хвощ(Equisetum), включающим около 25 видов.  Как и у всех высших споровых растений, у хвощей в жизненном цикле преобладает спорофит. Все современные хвощи – многолетние корневищные травы. Стебель часто ребристый членистый, легко разламывающийся в узлах. Междоузлия полые. Клетки  эпидермиса стебля пропитаны кремнеземом, который играет не только механическую, но и защитную роль: благодаря этому хвощи практически не поедаются животными. Основную роль в фотосинтезе у хвощей играют стебли, а листья почти утратили эту способность. Листья у них мелкие, с одним простым коллатеральным пучком. Они срастаются основаниями, образуя зубчатое влагалище. Форма влагалища, цвет, форма и время жизни зубцов различны у разных видов, и эти признаки используются при определении хвощей.жизненный цикл и чередование поколений. Споры образуются на верхушке стебля в компактных стробилах; у некоторых видов для этого развивается особый спороносный стебель, лишенный хлорофилла. Споры прорастают в половые заростки. Хвощевидные — самостоятельная, хотя и близкая к папоротникам, линия эволюции.

.Отдел Плауновидные. Классификация, общая характеристика, цикл развития.самая древняя группа из ныне живущих высших растений, сохранившая комплекс примитивных признаков и насчитывающая около 1200 видов. Современные плауновидные представлены исключительно травянистыми жизненными формами. Объединяет два класса – равноспоровые плауновые(баранец и плаун) и разноспоровые полушниковые(селагинелла обыкновенная; полушник морской, озерный, азиатский) Плауновидные. Это сосудистые растения с прямостоячими (у большинства видов) или стелящимися стеблями, покрытыми мелкими листочками. Многие виды образуют споры в шишковидных структурах — стробилах. Плауны обычны в северных лесах, но широко представлены и в тропиках. У полушника, или шильника (род Isoetes) длинные узкие листья отходят от укорененного в иле укороченного стебля. Все растение часто полностью погружено в мелкую воду. Споры у него образуются в полостях у основания листьев. Плауновидные сходны с папоротниками по жизненному циклу, но отличаются от них, во-первых, мелкими размерами листьев, в которых, впрочем, содержатся проводящие ткани (жилка), а во-вторых, присутствием у мужской гаметы (сперматозоида) всего двух жгутиков (у папоротниковидных их много). Последний признак сближает их с мхами. У многих видов спороносные листья формируются только на концах специализированных побегов, отличаются от вегетативных листьев и собраны в длинные узкие стробилы. Из спор развиваются образующие гаметы растения — заростки, обычно представляющие собой компактные подземные структуры. У рода Selaginella, распространенного главным образом в тропиках, споры различаются по размеру и дают заростки двух типов — мужские и женские. Обнаружено много близких к плауновидным ископаемых форм. Некоторые из них были крупными деревьями с дихотомически разветвленными стволами, покрытыми чешуевидными листочками; несколько таких видов размножались настоящими семенами.

47. Отдел Папоротниковидные. Общая характеристика, циклы воспроизведения, значение.Отдел Папоротниковидные. Классификация, особенности размножения. Значение.насчитывают около 300 родов и более 10000 видов, наибольшее разнообразие папоротников отмечается в тенистых и сырых лесах они имеют крупные листья, которые называют вайами, настоящие придаточные корни и достаточно развитая проводящая систему. В жизненном цикле папоротников преобладает бесполое поколение - спорофит. В отличие от обычных листьев, вайи нарастают не основанием, а верхушкой, как побеги, и развиваются достаточно долго. На нижней стороне листовых пластинок находятся скопления спорангиев, именуемые сорусами. Спорангии крепятся к плацентеи сверху прикрыты своеобразным защитным зонтиковидным покрывалом - индузиумом. Созревшая спора, попав в благоприятные условия, например, на влажную почву прорастает и развивается в заросток. Заросток является гаметофитом папоротников. На нижней стороне, которой заросток крепится к почве, развиваются многочисленные ризоиды. Здесь же формируются антеридии и архегонии. Оплодотворение происходит при наличии капельножидкой влаги. Возникшая в результате оплодотворения диплоидная зигота дает начало молодому спорофиту, который некоторое время остается прикрепленным к заростку и частично питается за его счет. Однако очень скоро заросток отмирает, а окрепший молодой спорофит начинает самостоятельное существование. Характерно половое и бесполое размножение. Кусочками корневища, усами. Значение папоротников велико Они выступают в роли важнейшего компонента многих лесных сообществ. Корневище щитовника мужского обладает антигельминтным действием, молодые побеги орляка в некоторых странах употребляют в пищу. В настоящее время папоротниковидные представлены 7 классами, из которых три включают современных представителей - ужовниковые, мараттиевые и полиподиевые.

48. Отдел Голосеменные растения. Общая характеристика, цикл воспроизведения, классификация, значение.Отдел Голосеменные. Классификация. Особенности строения и размножения.Отдел включает шесть классов, два из которых вымерли, а из оставшихся наиболее многочисленная группа - хвойные, имеющие игловидные или чешуйчатые листья. Современных голосеменных насчитывается около 700 видов, все они исключительно древесные формы - деревья, кустарники и лианы. У большинства листья вечнозеленые, игольчатые по форме. Покрыты толстой кутикулой, устьица погружены в ткань листа, что снижает испарение воды. Кора тонкая, древесина представлена в основном трахеидами, сосуды отсутствуют. У многих в листьях, коре и древесине имеются смоляные каналы. Сердцевина выражена слабо. В жизненном цикле голосеменных доминирует спорофит, бесполое поколение, образующее в стробилах (шишках) микро- и мегаспоры (все голосеменные разноспоровые растения). Важнейшим ароморфозом оказалось образование из мегаспоры женского гаметофита на самом спорофите и превращение мегаспорангия в семя. Сам мегаспорангий называется семязачатком, его покровы - интегументами, внутри находится нуцеллус, вход в него - микропиле.

49. Отдел Голосеменные. Семейства Эфедровые, Сосновые, Кипарисовые..Отдел Голосеменные. Классификация. Особенности строения и размножения.Отдел включает шесть классов, два из которых вымерли, а из оставшихся наиболее многочисленная группа - хвойные, имеющие игловидные или чешуйчатые листья. Современных голосеменных насчитывается около 700 видов, все они исключительно древесные формы - деревья, кустарники и лианы. У большинства листья вечнозеленые, игольчатые по форме. Покрыты толстой кутикулой, устьица погружены в ткань листа, что снижает испарение воды. Кора тонкая,древесина представлена в основном трахеидами, сосуды отсутствуют. У многих в листьях, коре и древесине имеются смоляные каналы. Сердцевина выражена слабо. В жизненном цикле голосеменных доминирует спорофит, бесполое поколение, образующее в стробилах (шишках) микро- и мегаспоры (все голосеменные разноспоровые растения). Важнейшим ароморфозом оказалось образование из мегаспоры женского гаметофита на самом спорофите и превращение мегаспорангия в семя. Сам мегаспорангий называется семязачатком, его покровы - интегументами, внутри находится нуцеллус, вход в него - микропиле.

Размножаются эти растения при помощи семян, которые расположены открыто (голо) на чешуях шишки. Большинство представителей Голосеменных – крупные вечнозеленые древесные растения, произрастающие, в основном, в северном полушарии и образующие обширные леса. Основная группа отдела Голосеменных - Хвойные растения.

Наиболее типичное растение сосна. Само листостебельное растение является однодомным светолюбивым многолетним спорофитом. На верхушках ветвей растения образуются мужские и женские шишки, состоящие из оси и спирально расположенных листочков - чешуй. В мужских шишках на чешуях (микроспророфиллах) располагаются 2 микроспорангия, где из микроспор формируются мелкие пылинки (пыльцевые зерна) – мужские гаметофиты. В женской шишке на семенных чешуях (срастающихся с кроющей) расположены 2 крупных семязачатка (семяпочки) – мегаспорангии, имеющие снаружи покровы. В семязачатке происходит формирование мегаспор из ядра семязачатка, образование женского гаметофита (с двумя архегониями), оплодотворение и развитие семени.

50. Отдел Покрытосеменные. Общая характеристика, цикл воспроизведения, классификация, значение.. Общая характеристика покрытосеменных.Покрытосеменные – самый большой по числу видов и родов отдел растений (не менее 200000 видов и 1200 родов). Главные отличительные признаки этого отдела: положение семязачатков в замкнутом вместилище - завязи (отсюда их название) – и двойное оплодотворение с образованием диплоидного зародыша и триплоидного эндосперма. Покрытосеменные обладают цветками (отсюда второе название). В цветке имеется околоцветник – либо простой, либо дифференцированный на чашечку и венчик; андроцей – совокупность тычинок; гинецей – один или несколько пестиков. Простой околоцветник и чашечка могут быть сростно- или свободнолистными, а венчик, соответственно, - сростно- или свободнолепестным. В зависимости от числа плоскостей симметрии, которые можно провести через цветок, различают цветки правильные (более одной плоскости) и зигоморфные (всего одна плоскость симметрии). Если околоцветник вообще отсутствует, цветок называется голым.Тычинка чаще всего состоит из тычиночной нити, пыльника с 4 гнездами, в которых образуются микроспоры, и связника (положение тычиночной нити между двумя половинками пыльника).Пестик имеет одно- или многогнездную завязь, столбик и (или) стилодии, а также рыльце (рыльца), служащие для восприятия пыльцы. Пестик может быть апокарпный (состоящий из одного плодолистика) и ценокарпный (возникший в результате срастания нескольких плодолистиков).

Семязачатки возникают в гнездах завязи. Каждый семязачаток имеет один или два интергумента (редко отсутствуют), микропиле в передней части семязачатка, нуцеллус и зародышевый мешок. Образующиеся внутри пыльника микроспоры прорастают в мужской гаметофит. Проникая с пыльцевой трубкой в зародышевый мешок, один из спермиев сливается с яйцеклеткой, другой – с центральными ядрами (или центральной клеткой). После оплодотворения начинают развиваться зародыш и эндосперм. Семязачаток превращается в семя, а завязь (часто вместе с другими частями цветка) – в плод.

В вегетативной сферепокрытосеменные характеризуются, в отличие от голосеменных, наличием в ксилеме сосудов, а во флоэме – клеток-спутниц.

Жизненные формы покрытосеменных необычайно разнообразны – от крошечных, похожих на водоросли растеньиц таких, как ряска, до гигантских многолетних деревьев.

51.Размножение цветковых растений. Строение и происхождение цветка. Соцветия.Строение и функции цветков. Цветок выполняет функцию семенного размножения цветковых растений. Основные части цветка: околоцветник (чашечка и венчик), андроцей (совокупность тычинок), гинецей (один или несколько пестиков). Все части цветка располагаются на цветоложе. В случае нижней завязи цветоложе незаметно, поскольку входит в состав последней. Расположение частей цветка может быть циклическим (в один или несколько кругов) или же спиральным.Околоцветник может состоять из чашечки и венчика -двойной Если все листочки околоцветника одинаковые, простым. Венчик цветка обычно более ярко окрашен, чем чашечка. Простой околоцветник и чашечка могут быть сростнолистными или раздельнолистными, околоцветник может быть венчиковидным или чашечковидным. Венчик бывает раздельнолепестным или сростнолепестным. В зависимости от количества плоскостей симметрии, которые можно провести через околоцветник, актиноморфные цветки (если плоскостей симметрии две и более) и зигоморфных (с одной плоскостью симметрии). В редких случаях цветок не имеет вообще плоскостей симметрии – он симметричен.Совокупность тычинок в цветке называют андроцеем. Тычинка имеет тычиночную нить, пыльник, обычно с четырьмя пыльцевыми гнездами, и связник (продолжение тычиночной нити между двумя половинками пыльника). Иногда связник продолжается и выше пыльника (надсвязник).Тычинки (микроспорофиллы) служат для образования микроспор, из которых образуется пыльца (мужской гаметофит). Пестик – закрытое вместилище для семязачатков, образованное вследствие срастания одного иди нескольких плодолистиков Пестик состоит из завязи, в которой расположены семязачатки; столбика (одного или нескольких) и рыльца, которое улавливает пыльцу. Пестик, состоящий из одного плодолистика, называют апокарпным.несколькими сросшимися плодолистиками ценокарпный. В зависимости от положения завязи по отношению к другим частям цветка и срастания с ними различают завязи: верхнюю, нижнюю и полунижнюю.

Цветки бывают крупные и мелкие. Крупные цветки обычно на растении расположены поодиночке. Крупные одиночные цветки имеются у мака, шиповника, тюльпана. Чаще встречаются мелкие цветки, которые расположены группами, образуя вместе из всех цветков общее соцветие.

Соцветие – побег или система побегов, несущих цветки. В соцветии цветки расположены в определенном порядке. Этот порядок расположения цветков в соцветии характерен для определенных семейств. Цветки, собранные в соцветия, прикрепляются к стеблю, который называется главной осью. Прикрепляются цветки к главной оси при помощи коротких или длинных цветоножек.

Соцветия классифицируются по степени разветвленности главной оси на простые и сложные.

В простых соцветиях порядок ветвления осей на превышает двух, т.к. все цветки располагаются только на главной оси. К простым соцветиям относятся:

Кисть – соцветие, в котором к главной оси прикрепляются в очередном порядке цветки при помощи цветоножек более или менее одинаковой длины (ландыш, наперстянка, черемуха).

Колос – соцветие, у которого сидячие цветки прикреплены к главной оси. Цветки не имеют цветоножек (подорожник, осока).

Початок – построен по типу колоса, но имеет сильно утолщенную главную ось соцветия. При основании початок часто бывает снабжен покрывалом, или чехлом. Покрывало может быть окрашено в белый цвет (калла) или другие цвета. Початок имеют женские соцветия кукурузы, рогоз.

Сережка – соцветие построено по типу колоса, но мягкая главная ось направлена не вверх, а поникает и свисает вниз (орешник, тополь, береза, ольха).

Щиток – соцветие построено по типу кисти. Цветоножки в цветках имеют различную длину. В нижних цветках цветоножки более длинные; чем выше прикрепляются цветки к главной оси, тем их цветоножки короче. В щитке все цветки расположены на одном уровне (груша, яблоня, слива).

Зонтик – соцветие, у которого главная ось сильно укорочена. Цветки имеют цветоножки почти одинаковой длины; прикрепляются цветки к верхушке главной оси почти в одной точке. Расходятся цветки лучами в разные стороны (примула, лук, вишня).

Головка – соцветие с укороченной и булавовидной, расширенной вверху осью, цветки сидячие или на коротких цветоножках (клевер, кровохлебка).

Корзинка – соцветие, у которого главная ось наверху сильно расширена, утолщена и довольно плоская. На общем расширенном ложе расположены сидячие цветки. Ложа бывают блюдцевидной формы, конусовидной и т.д. Корзинка снаружи окружена многочисленными листочками, которые образуют обвертку. Соцветие корзинка является типичным для растений из семейства сложноцветных (подсолнечник, ромашка, василек).

Развилина – соцветие, у которого главная ось заканчивается цветком, ниже цветка от вершины главной оси отходят в стороны две боковые оси второго порядка, которые также заканчиваются цветками. Вновь под этими цветками образуются по две супротивные боковые оси третьего порядка, которые в свою очередь также ветвятся. Развилина встречается у гвоздики.

Извилина – соцветие, у которого главная ось заканчивается цветком, под ним развивается только одна боковая ось. Она перерастает главную ось и также заканчивается цветком. Боковые оси ответвляются попеременно то вправо, то влево. Извилина встречается у гладиолуса, калужницы, ириса.

Завиток – соцветие, у которого главная ось заканчивается цветком. Под цветком образуется боковая ось, которая также заканчивается цветком и т.д. Все ответвления боковых осей улиткообразно загибаются и направлены в одну сторону. Встречается завиток у незабудки, медуницы, окопника.

В сложных соцветиях на главной оси располагаются боковые оси, на которых находятся простые соцветия. К сложным соцветиям относятся:

Сложная кисть, или метелка – соцветие, у которого к главной оси прикреплены не цветки, а соцветия простые кисти, они расположены в очередном порядке. Это соцветие встречается у сирени, винограда.

Сложный колос – соцветие, у которого к главной оси прикрепляются не цветки, а мелкие сидячие колоски. Встречается сложный колос у пшеницы, ржи, ячменя, пырея.

Сложный зонтик – соцветие, у которого на верхушках лучей общего нижнего зонтика находятся вместо цветков соцветия зонтики. В основании лучей нижнего зонтика нередко из прицветников образуется обвертка. У верхних маленьких зонтиков образуются обверточки. Соцветие сложный зонтик характерно для растений семейства сельдерейных, или зонтичных.

Сложный щиток (щитковая метелка) – соцветие, у которого цветки или мелкие компактные соцветия (корзинки) располагаются в одной плоскости. К главной оси прикрепляются боковые оси по типу щитка. Сложный щиток имеют пижма, тысячелистник.

52. Опыление. Двойное оплодотворение у цветковых растений. В зависимости от наличия в цветках тычинок и пестиков цветки подразделяются на обоеполые, однополые и бесполые. У большинства растений в цветках имеются тычинки и пестики (обоеполые цветки). Если в цветке имеются только тычинки или только пестики, то такой цветок называется однополым: тычиночным (мужским), или пестичным (женским). В зависимости от расположения мужских и женских цветков различают однодомные и двудомные растения. Однодомным называется растение, на котором расположены и мужские и женские однополые цветки (например, у кукурузы, тыквы, дуба). Двудомным называется растение, у которого женские цветки находятся на одном экземпляре, а мужские на другом экземпляре (ива, конопля, облепиха). Бесполые цветки встречаются редко, они не имеют ни тычинок, ни пестиков и служат только для привлечения насекомых (например, воронковидные цветки, расположенные по краю соцветия корзинки у василька).

Тычинка – элемент цветка, образующий микроспоры и пыльцу (пыльцевые зёрна). Совокупность тычинок называется андроцеем.

Тычинка состоит из тычиночной нити связника и пыльника.

Тычиночная нить прикрепляется к пыльнику при помощи связника, через который в пыльник поступают питательные вещества. Зрелый пыльник состоит из двух половинок, эти половинки располагаются по обе стороны связника. Внутри пыльника имеется четыре пыльцевых камеры (гнезда). В них происходит формирование пыльцы. В результате редукционного деления образуются гаплоидные микроспоры, каждая микроспора прорастает и даёт начало одному пыльцевому зерну (мужскому гаметофиту).

Каждое пыльцевое зерно имеет две оболочки: наружную экзину и внутреннюю интину. Наружная оболочка пыльцы более толстая и часто кутинизирована. Утолщения оболочки пыльцы могут иметь самую разнообразную форму (шипики, узоры, выступы). При помощи выступов пыльца лучше прилипает к насекомым – опылителям. У ветроопыляемых растений экзинагладкая. Внутри пыльцевого зерна находятся две клетки: крупная (вегетативная) и мелкая (генеративная). Генеративная клетка делится и дает начала двум спермиям, из вегетативной клетки после опыления формируется пыльцевая трубка, по которой спермии проникают в зародыщевый мешок, где происходит оплодотворение.