Вопрос 26

Охарактеризуйте высшие споровые растения: мхи, папартники, голосеменные

Из всех моховидных листостебельные мхи включают наибольшее число видов. Среди них многие отличаются широким распространением (иногда в умеренных и холодных зонах обоих полушарий), высокой жизненной устойчивостью и большой фитоценотической ролью в растительном покрове Земли. Экологическое своеобразие и особое значение мхов в природных процессах во многом зависит от присущих им групповых форм роста, благодаря чему мхи могут на больших площадях создавать рыхлые или плотные покровы различной мощности. Тем самым мхи активно участвуют в формировании на поверхности континентов многочисленных мощных влагоприемников в виде болот и замоховелых лесов, оказывающих существенное влияние на общую обеспеченность суши влагой. Гаметофор у листостебельных мхов обычно радиально, реже двусторонне облиственный. От основания, а часто и вдоль стебля и от нижней части листьев отходят нитевидные, ветвящиеся, многоклеточные ризоиды. Строение стеблеобразной части гаметофора в пределах класса бывает весьма разнообразным. Листья сидячие, цельные, с жилкой или без нее, с большим разнообразием анатомических структур. На стебле образуются органы полового размножения — антеридии и архегонии. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается многоклеточный специализированный спорофит — спорогон, который состоит из стопы, ножки (иногда ножка редуцирована) и коробочки. Спорогон ограничен в росте; стенки коробочки состоят из нескольких слоев клеток; в экзотеции коробочки развиваются обычно функционирующие устьица. Спорообразующая ткань (археспорий) возникает из эндотеция или амфитеция, обычно окружает центральную часть — колонку или у андреи и сфагнума куполообразно покоится на ней и дает начало только спорам; элатеры у листостебельных мхов никогда не образуются. Открывается коробочка крышечкой или (у андреи) растрескивается четырьмя щелями, реже коробочка клейстокарпная (закрытоплодная). Из споры вырастает ювенильная, зеленая, нитчатая или слоевищная первичная протонема, на которой возникают почки, дающие начало облиственным стеблям, гаметофорам. Отдел папоротниковидные объединяет один класс, поделенный на восемь подклассов. Нынешних папоротниковидных существует около десяти тысяч видов (300 родов). Самыми просто устроенными среди них являются произошедшие с карбона и ужовниковые. Самый многочисленный подкласс – настоящие папоротники, открытый как полагают с триаса и имеющий в своем составе до десяти тысяч видов. Настоящие папоротники произрастают на территории всей Земли; особенно богаты ими джунгли, где они составляют главный компонент растительности в горах. В умеренном климате они произрастают в основном в тенистых лесах, болотах и оврагах. Одни представители папоротников устойчивы к засухе и произрастают на обнаженных каменистых вершинах и иногда в пустыне. Их листья защищены слоем воска, густыми волосками и аналогичными структурами, снижающие испарение влаги. Листья некоторых организмов состоят из одного ряда клеток; отсутствие структур для предохранения от испарения ограничивает их расселение определенными местами, постоянно окутываемыми туманом. Некоторые папоротники могут расти на ветвях деревьев. Разноспоровые папоротниковидные включают два подкласса: марсилиевые – около 70 видов, и сальвиниевые – 2 семейства, около 15 видов; оба подкласса – водные представители, присоединяющиеся ко дну или блуждающие на поверхности водной глади. Хозяйственная роль папоротников мала. Некоторые организмы – декоративные виды в домах. Стволы древовидных папоротников используются в джунглях как строительный материал, а их сердцевину, содержащую крахмал, можно потреблять в пищу. Отдел голосеменных растений включает 6 классов, из которых 2-вымершие (семенные папоротники и беннеттитовые) и 4 класса современные: Саговниковые, Гнетовые, Гинкговые, Хвойные. Голосеменные растения представляют собой древесные растения -деревья или кустарники. Нередко они достигают огромных размеров (таксодиевые из хвойных), а иногда представляют собой, наоборот, небольшие кустарники, как некоторые виды хвойника, или эфедры. Почти все растения прямостоячие, за исключением некоторых видов эфедры, являющихся лианами. Листья голосеменных сильно варьируют не только по числу и размерам, а также по морфологическому и анатомическому строению. По листьям можно определить не только семейство, порядок, род, но даже вид. Например, листья саговниковых папоротниковидные, крупные, широкие, перистые и даже дважды перистые. У гинкговых листья от дихотомически разветвленных до двулопастных или цельных с дихотомическим жилкованием. У гнетовых листья супротивные, цельные, кожистые, с сетчатым перистонервным жилкованием, очень похожие на листья тропических двудольных растений. У хвойных листья игольчатые (хвоя) или чешуйчатые, цельные с одной жилкой.

У растений, относящихся к отделу голосеменных, семена развиваются из семяпочек, расположенных открыто (голо) на семенных чешуйках. Что же такое семя, каково его биологическое и систематическое значение? Семя является более надежной единицей расселения, чем спора. В семени содержится в очень хорошей и надежной упаковке зародыш - крошечный спорофит с корешком, почечкой и зародышевыми листьями (семядолями). Стоит зародышу высвободиться из семенной кожуры, вынести наружу корешок, как он легко прикрепляется и начинает самостоятельную жизнь. Все семенные растения, как голосеменные, так и цветковые, являются разноспоровыми; споры у них двух разных типов- микроспоры (мужские) и мегаспоры, или макроспоры (женские). Первые дают начало мужскому гаметофиту, а вторые - женскому. В этом отношении они не отличаются от низших споровых растений. Отличия между споровыми и семенными растениями заключаются в процессе оплодотворения, который у всех споровых растений происходит только в воде, а у семенных растений - независимо от воды. Благодаря этому семенные растения могут размножаться половым путем даже в пустыне.