Отделы бурые и красные водоросли

Бурые водоросли обитают в морских и пресных водоемах. Только многоклеточные. Имеют желтовато-бурую окраску таллома, которая обусловлена наличием бурых и желтых пигментов – ксантофиллов. Слоевище бурых водорослей напоминает пластинки и ленты. Для прикрепления к грунту служат ризоиды.

Размножаются бурые водоросли бесполым (участками таллома и зооспорами) и половым способом: изогамия, анизогамия и оогамия (ламинария). При половом размножении зигота без периода покоя прорастает в новое растение. В цикле развития происходит чередование поколений – гаметофита и спорофита. Преобладает гаметофит.

Красные водоросли или Багрянки обитают в морских водоемах. Многоклеточные. Таллом - нитчатый и пластинчатый. Органы прикрепления - ризоиды. Окраска их слоевища меняется от ярко-красной до голубовато-зеленой. Это обусловлено тем, что в пластинчатых хроматофорах, кроме хлорофилла, содержатся фикобилины: красный пигмент фикоэритрин и синий фикоцианин. У красных водорослей полностью отсутствуют жгутиковые стадии.

Размножаются багрянки бесполым (участками слоевища и спорами) и половым путем (оогамия). В цикле развития происходит чередование поколений – гаметофита и спорофита. Преобладает гаметофит.

Значение водорослей

Являются основными продуцентами органического вещества в водоемах.

Поглощая из воды углекислый газ, водоросли насыщают ее кислородом.

Участвуют в биологическом круговороте веществ.

Используются в пищу человеком. Бурая водоросль ламинария (морская капуста), зеленая водоросль ульва («морской салат»).

Красные водоросли служат сырьем для получения агар-агара. Агар-агар используют для изготовления мармелада, пастилы, сред для культивирования бактерий.

Представители многоклеточных водорослей:

Отдел зеленые водоросли. Спирогира, улотрикс, ульва («морской салат»).

Отдел бурые водоросли. Фукус, ламинария, алария, макроцистис.

Отдел красные водоросли. Порфира, филлофора.

Отдел харовые водоросли. Хара, нителла.

Высшие растения

Высшие растения делят на две группы – споровые и семенные. Споровые растения (мхи, плауны, хвощи, папоротники) расселяются при помощи спор, семенные (голосеменные и покрытосеменные) – при помощи семян.

Отдел моховидные

Около 15 тысяч видов. Это многолетние растения. Встречаются практически повсеместно при наличии влаги: лес, болото, скалы, кора деревьев, деревянные постройки.

Мхи состоят из нитевидной структуры, протонемы, расположенной в почве, от которой отходят вертикальные стебли с листьями толщиной в одну клетку.

Тело мха разделяется па стебель и листья. Листья бесчерешковые, расположены по спирали. Корни отсутствуют. Функции корней выполняют выросты эпидермиса – ризоиды. У сфагнума ризоиды отсутствуют – он поглощает воду всей поверхностью. Печеночные мхи – слоевищные формы.

Клетки мхов дифференцированы и образуют ткани – ассимиляционную, запасающую, и покровную. У мхов отсутствуют сосуды. Моховидные – единственная группа наземных растений, в жизненном цикле преобладает половое поколение или гаметофит. Половое поколение морфологически связано с бесполым. Спорофит развивается на гаметофите и полностью зависит от гаметофита (получает от него воду и питательные вещества). Спорофит моховидных – спорогон – состоит из коробочки на тонкой ножке, которая вырастает на гаметофите. В спорофите образуются споры. При прорастании споры развивается разветвленная протонема, на которой закладываются почки. Из почек протонемы образуются листостебельные растения (гаметофит), на которых образуются органы полового размножения – антеридии и архегонии.

Зеленые мхи. Представитель – кукушкин лен. Многолетнее двудомное растение, высотой до 20 см. Стебель прямостоячий, несет мелкие листья. Фотосинтез осуществляют особые клетки-ассимиляторы, содержащие хлорофилл.

В жизненном цикле кукушкина льна чередуются бесполое и половое поколения. Листостебельное растение представляет собой гаметофит, развивающийся из гаплоидной споры. Архегонии и антеридии формируются на верхушках стеблей разных особей (двудомное растение). В антеридиях созревают подвижные двужгутиковые сперматозоиды, в архегониях – по одной неподвижной яйцеклетке. Оплодотворение происходит при наличии влаги. Сперматозоиды подплывают к архегонию и оплодотворяют яйцеклетку. Из зиготы на верхушке женского гаметофита развивается спорофит. Спорофит – это спорангий (коробочка) на тонкой ножке, который вырастает на верхушке женского гаметофита. В спорангии путем мейоза образуются гаплоидные споры. После созревания споры высыпаются из коробочки, разносятся ветром и в благоприятных условиях прорастают, образуя протонему в виде зеленой разветвленной нити. Из нее развиваются листостебельные растения мха. Зеленые мхи способны также к вегетативному размножению.

Сфагновые мхи обитают на болотах. Представитель – сфагнум.

Особенности: Отсутствуют ризоиды, поэтому вода с растворенными минеральными солями поступает непосредственно в клетки листа и стебля. Стебель гаметофита ветвистый, густо покрыт листьями. Листья сфагновых мхов не имеют средней жилки. Все они состоят из двух типов клеток: живых (с хлоропластами) и мертвых (без протопласта). Мертвые клетки называются водоносными, они способны впитывать и удерживать большое количество воды. Поэтому почва, где поселяются сфагновые мхи, переувлажняется и заболачивается. Сфагнум – однодомное растение. Антеридии и архегонии образуются на одном растении.

Особенностью сфагновых мхов является беспрерывное нарастание стебля верхушкой и отмирание нижней части, что приводит к образованию полезного ископаемого – торфа, который используется как топливо, удобрение, сырье для химической промышленности.

ЦИКЛ РАЗВИТИЯ КУКУШКИНА ЛЬНА

Листостебельное растение

(двудомный гаплоидный гаметофит, состоит из стебля, листьев и ризоидов)

↓ ↓

Мужской гаметофит (n) Женский гаметофит (n)

↓ ↓

На верхушке - антеридии На верхушке - архегонии

↓ ↓

Двужгутиковые сперматозоиды Неподвижные яйцеклетки (n)

↓ ↓

Сперматозоиды плывут к архегонию

и один оплодотворяет яйцеклетку

↓

Зигота (2n)

↓

Спорофит (2n)

(развивается на женском гаметофите)

↓

В спорангиях путем мейоза образуются

гаплоидные споры

↓

Споры прорастают и формируется

протонема (n)

↓

Листостебельное растение (n)

Отдел Моховидные. Представители: Дикранум, кукушкин лен (политрихум обыкновенный), фунария, бриум, мниум, куспидатум, гипнум, климациум, акрокладиум, страусово перо (птилиум), маршанция, сфагнум.

Красная книга РБ: сфагнум мягкий, андрея скальная.

ОТДЕЛ ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ

Папоротники – наземные травянистые или древовидные многолетние растения, однако есть и водные формы (например, однолетняя сальвиния плавающая). Они относятся к высшим споровым растениям. Характерно чередование поколений. В жизненном цикле преобладает бесполое поколение – спорофит. Половое поколение морфологически не связано с бесполым, гаметофит существует независимо от спорофита.

ЦИКЛ РАЗВИТИЯ ПАПОРОТНИКА

Листостебельное растение (2 n)

(диплоидный спорофит, состоит из стебля, листьев и корней).

↓

На нижней стороне листа образуются спорангии (сорусы),

в спорангиях путем мейоза образуются гаплоидные споры.

↓

Споры прорастают в почве и формируется гаметофит (n)

(обоеполый фотосинтезирующий заросток в форме сердечка,

который прикрепляется к субстрату ризоидами)

↓ ↓

антеридии архегонии

↓ ↓

Подвижные сперматозоиды (n) Неподвижные яйцеклетки (n)

↓ ↓

Сперматозоиды плывут к архегонию

и один оплодотворяет яйцеклетку

Зигота (2n)

↓

Спорофит – Листостебельное растение (2n)

Спорофит папоротников – это листостебельное растение с придаточными корнями. Листья папоротников (вайи) крупные, перисто-сложные с хорошо развитой проводящей системой, растут верхушкой. Черешок листа прикрепляется к подземному стеблю, представляющему собой корневище. Корни – придаточные. Папоротники обладают проводящими тканями (трахеиды в ксилеме).

Листья выполняют не только функцию фотосинтеза, но и спорообразования. На их нижней стороне летом образуются спорангии (сорусы). При созревании спор спорангии вскрываются, и споры переносятся ветром. Споры прорастают в фотосинтезирующие заростки (обоеполые гаметофиты). Заростки мелкие, имеют сердцевидную форму и зеленый цвет. Они содержат хлоропласты и питаются фототрофно. К почве гаметофит прикреплен ризоидами. На нижней стороне заростка образуются многоклеточные органы полового размножения – архегонии (с яйцеклеткой) и антеридии, в которых формируются подвижные сперматозоиды. Оплодотворение происходит только при наличии воды, обеспечивающей движение сперматозоидов к архегонию. Оплодотворенная зигота дает начало спорофиту.

Представители 10 000 видов. Щитовник мужской, орляк, щитовник Линнея, игольчатый папоротник, болотный щитовник, страусник, женский папоротник, листовик, голокучник, кочедыжник, адиантум («венерин волос»), нефролепис. Сальвиния и азолла живут на воде.

Красная книга РБ: многоножка обыкновенная, королевский папоротник, сальвиния плавающая.