Класс Папоротниковидные. Общая характеристика. Эволюция спорофита и гаметофита.
Па́поротники, или папоротникови́дные— отдел сосудистых растений, в который входят как современные папоротники, так и одни из древнейших высших растений, появившихся около 400 млн лет назад в девонском периоде палеозойской эры. Гигантские растения из группы древовидных папоротников во многом определяли облик планеты в конце палеозойской — начале мезозойской эры.
Пример: щитовник мужской
Общая характеристика папоротниковидных.
Папоротники – это одна из наиболее древних групп высших споровых растений, геологическая история которых прослеживается с карбона. В настоящее время отдел Папоротниковидные объединяет около 12 тыс. видов, из которых около 700 произрастает на территории России. У папоротников, как и у всех высших растений, существует чередование поколений. Доминирует бесполое поколение, или спорофит. Спорофиты папоротниковидных – это многолетние растения, обладающие корневищем с придаточными корнями и листьями. Реже у них развит обычный стебель.
Представители отдела очень разнообразны по строению и условиям обитания (рис. 63). Большинство папоротников – это травянистые растения, однако во влажных тропических областях встречаются и древовидные формы высотой до 25 м. Существуют виды, обладающие укороченным стеблем, напоминающим клубень. У водных папоротников (например, сальвинии) отсутствуют корни. Среди травянистых видов есть растения размером несколько миллиметров. Особые группы образуют эпифитные формы, живущие на стволах деревьев, и папоротники-лианы.
|
|
|
Морфология:
Среди папоротников встречаются как травянистые, так и древесные формы жизни.
Тело папоротника состоит из листовых пластинок, черешка, видоизменённого побега и корней (вегетативного и придаточного). Листовидные органы папоротника называются вайями.
В лесах умеренной зоны обычно папоротники имеют короткий стебель, представляющий собой корневище, находящееся в почве. В стебле хорошо развита проводящая ткань, между пучками которой располагаются клетки основной — паренхимной ткани.
Вайи развёртываются над поверхностью почвы, вырастая из почек корневища. Эти органы обладают верхушечным ростом и могут достигать больших размеров, обычно они служат для выполнения двух функций — фотосинтеза и спорообразования. Спорангии размещаются на нижней поверхности вайи, в них развиваются гаплоидные споры.
Папоротниковидные характеризуются преобладанием спорофита в жизненном цикле. Одна из основных особенностей – наличие крупных листьев, называемых вайями (макрофильная линия эволюции), которые характеризуются верхушечным ростом. Споры папоротников созревают в спорангиях, у большинства современных видов собранных в сорусы (группы спорангиев). Спорангии могут формироваться из одной клетки (лептоспорангиатные папоротники), либо из нескольких клеток (эуспорангиатные папоротники). В пределах отдела встречаются как равноспоровые, так и разноспоровые папоротники. Гаметофиты равноспоровых обоеполые, автотрофные, питающиеся и живущие самостоятельно; у разноспоровых гаметофиты сильно редуцированы, разнополые, мужские гаметофиты теряют способность к самостоятельному существованию.
|
|
|
В жизненном цикле папоротника чередуется бесполое и половое поколение — спорофит и гаметофит. Преобладает фаза спорофита.
Вопрос 19.Разнообразие лептоспорангиатных папортников. Способы расположения и защиты спорангиев.
Лептоспорангиатные (тонкоспорангиатные) папоротники — устаревший подкласс папоротниковых, однако его дочерние таксоны так и остались в классе Папоротниковые , но претерпели некие изменения в таксономической расположенности.
Спорангии у представителей лептоспорангиатных возникают из поверхностной клетки листа и имеют однослойную стенку. Лептоспорангиатные папоротники — более молодая группа папоротников, развившаяся в мезозое.
|
|
|
В настоящее время это наиболее распространенные папоротники, насчитывающие более 10000 видов. Среди них имеются как равноспоровые, так и разноспоровые растения. Подкласс Leptofilices в старой классификации разделяли на 3 порядка: Равноспоровые папоротники (Filicales), Сальвиниевые (Salviniales) и Марсилиевые (Marsiliales). Два последних порядка, которые не изменили своего таксономического положения, представлены разноспоровыми, водными растениями.
У лептоспорангиатных папоротников спорангий образуется в результате деления единственной эпидермальной клетки плаценты. Такой спорангий имеет однослойную тонкую стенку из 1-2 рядов клеток и часто с длинной тонкой ножкой из определенного для данного таксона количества рядов клеток. Тапетум формируется из наружных стерилизовавшихся слоев археспория. Позже из тапетума и большинства клеток археспория образуется периплазмодий. Таким образом, у лептоспорангиатных папоротников наблюдается сильная экономия материала при образовании спорангиев, и это можно рассматривать как прогресс в эволюции.
Механизмы вскрывания спорангиев чрезвычайно многообразны. В простейшем случае на вершине спорангия имеется небольшой участок сильно утолщенных клеток – пора. При подсыхании спорангия происходит разрыв. Однако уже у древних папоротников возникло так называемое кольцо – полоска из толстостенных клеток. Кольцо может занимать разное положение: горизонтальное, косое, вертикальное. Примитивным считается сплошное кольцо, или замкнутое, более совершенное – неполное, при котором часть клеток кольца не утолщена (так называемое устье); по нему происходит разрыв стенки (спорангий щитовника мужского)
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 1343; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!