Эволюция и филогения голосеменных растений.



Филогения - процесс исторического развития организмов.Класс 1 - семенные папоротники. Это древнейший класс голосеменных. Листья наиболее примитивных папоротниковидного типа, дважды или трижды перистые, с наклонностью к дихотомическому ветвлениюПроводящая система представляет собой простую или рассеченную протостелу. Семязачатки с пыльцевой камерой, окружены особым плюскообразным покровом, представляющим собой видоизмененные дольки листа. Стробилы отсутствовали.Класс 2 - саговниковые. Ныне живущая группа голосеменных растений. Происхождение, вероятно, от семенных папоротников. Листья широкие и перистые. Устьица простогубые. Стебли имеют толстую сердцевину, слабо развитую вторичную древесину и толстую кору. Спорофиллы собраны в однополые стробилы. Семязачатки с пыльцевой камерой. Сперматозоиды с многочисленными жгутиками. Архегонии развиты.Класс 3 - беннеттитовые. Вымершая группа, существовавшая от пермского периода до позднего мела. Происхождение, от семенных папоротников. Листья перистые. Устьица сложногубые. Спорофиллы были собраны в стробилы, обоеполые. Семязачатки с пыльцевой камерой; интегумент семязачатка вытянут в длинную микропилярную трубку.Класс 4 - гнетовые. Современные растения. Происхождение, вероятно, от беннеттитовых. Листья цельные. Характерно наличие сосудов. Спорофиллы собрапы в однополые стробилы. Семязачатки с рудиментарной пыльцевой камерой. Мужские гаметы лишены жгутиков. Архегонии развиты (хвойник) или отсутствуют. Класс 5 - гинкговые. Класс представлен в настоящее время одним видом, но в мезозойскую эру, процветал. Геологическая история восходит к позднему палеозою. Происхождение, вероятно, общее со следующим классом пинопсид от семенных папоротников. Листья от дихотомически разветвленных до двулопастных ; жилкование дихотомическое. Устьица простогубые . Стебли пикноксильные. Семязачаток с пыльцевой камерой. Сперматозоиды с многочисленными жгутиками. Класс 6 - хвойные. Листья у современных форм цельные, с одной жилкой или со слабо развитым дихотомическим жилкованием.Устьица простогубые. Стебли пикноксильные. Редуцированные спорофиллы собраны в однополые стробилы. Семязачаток с пыльцевой камерой или пыльцевая камера редуцирована и представлена углублением на верхушке мегаспорангия.Мужские гаметы лишены жгутиков.

 

 

Соотношение гаметофита и спорофита в эволюции высших растений.

С момента выхода на сушу растения развиваются в двух основных направлениях: гаметофитноми спорофитном. Гаметофит — это половое поколение, на котором образуются половые органы — антеридии и архегонии. Спорофит — неполовое поколение. Спорофит — это нормально развитое растение, которое имеет корень, стебель и листья. На спорофите образуются споры, которые прорастают и дают начало гаметофиту.Гаметофитное направление было представлено мохообразными, у всех остальных высших растений самостоятельной фазой жизненного цикла стал спорофит, а гаметофит у них в течение эволюции постепенно уменьшался и упрощался. Максимальная редукция гаметофита связана с разделением полов. Гаметофиты быстро теряли хлорофилл, и развитие осуществлялось за счет питательных веществ, накопленных спорофитом. На спорофите в специальных органах — спорангиях — в результате мейоза развиваются гаплоидные споры. У многих растений (разноспоровые папоротники, а такжеголосеменные и цветковые) спорангии делятся на два типа: макро- и микроспорангии. Макроспорангии производят макроспоры, а микроспорангии — микроспоры. Из макроспор развиваются женские гаметофиты, а из микроспор — мужские.У цветковых растений, голосеменных и сосудистых споровых (хвощи) спорофит крупнее гаметофита. Гаметофиты семенных растений большую часть жизни проводят в оболочке споры (микроспоры — это пыльца, а макроспоры находятся в семязачатках), а у сосудистых споровых гаметофит — маленькое, но самостоятельное многоклеточное растение. Мегаспорангий у семенных растений окружен защитным покровом, назыв. интегументом. Мегаспорангий с окружающим его интегументом назыв. семязачатком. Развитие мегаспоры и развитие женского гаметофита происходит внутри мегаспорангия. Внутри семязачатка происходит процесс оплодотворения и развитие зародыша. У покрытосеменных гаметофит редуцирован до нескольких клеток, находящихся в тканях цветка спорофита. Тычинки — мужские части цветка. Каждая тычинка состоит из тонкой тычиночной нити с расположенным на ее конце пыльником. Пыльник представляет собой группу пыльцевых мешков. В завязи, расположенной у основания пестика, находятся одна или несколько семяпочек-макроспорангий, окруженный 1 или 2 интегументами. Макрогаметофит, называемый зародышевым мешком, представляет собой восьмиядерную клетку с четырьмя ядрами у каждого конца.Гаплоидная микроспора развивается внутри пыльцевого мешка в микрогаметофит, или пыльцевое зерно. Ядро микроспоры делится, образуя ядро пыльцевой трубки. Попав на рыльце, пыльца прорастает. При прорастании пыльцы образуется пыльцевая трубка. Генеративное ядро мигрирует в пыльцевую трубку и делится с образованием двух ядер — ядер спермиев. Одно из этих ядер перемещается к ядру яйцеклетки и сливается с ним; образующаяся в результате диплоидная зигота дает начало новому поколению спорофита. Другое генеративное ядро перемещается к двум полярным ядрам, после чего все три ядра сливаются и образуют ядро эндосперма, содержащее тройной набор хромосом.Таким образом, всюду вокруг нас в саду, в лесу, мы видим почти исключительно одни только спорофиты. рассмотреть гаметофит любого из многочисленных цветковых растений, как и гаметофиты хвойных, можно под микроскопом.У мхов рода Буксбаумия протонема главная жизненная форма. Женский гаметофит редуцирован и архегонии сидят на коротких веточках, несущих бесцветные чешуйки (филлидии).В дальнейшем питание спорофита обеспечивает протонема. Мужская протонема редуцирована, гаметофита нет, антеридии - на протонеме. На протонеме образуются выводковые тела, которые служат для вегетативного размножения. Главная роль протонемы – массовое развитие гаплоидного поколения.Пор.Дикроналес-вегетативное размножение с помощью выводковых почек или обламывающимися листьями. Оплодотворяется несколько архегониев, до 4хспорогонов.Род Бриалес – Вегетативное размножение выводковыми почками, протонемой, отдельными веточками, клубеньками на ризоидах.У мхов спорофит преобладает. Спорогон – рассеивание спор.У хвощей.Приспособление – спорангиофоры, несущие споры. Большинство хвощей равноспоровые. Гаметофит(половое поколение) представлено недолговечными зелёными растеньицами величиной в несколько мм. На гаметофитах образуются антеридии и архегонии. В антеридиях развиваются многожгутиковые сперматозоиды, а в архегониях – яйцеклетки. Оплодотворение совершается с помощью воды. Из зиготы без периода покоя вырастает новое бесполое поколение спорофит. У древних форм Риниофитов в спорангиях развивались споры, но оболочка спор уже типичная для высших растений. Обнаружены архегонии. Вопрос о строении гаметофита не решен.Плауновидные – споровые растения. На спорофите - спороносные колоски, несущие спорофиллы. Они могут быть 2х типов: -отлич от вегетативных листьев(Ликоподиум), - похожи на вегетативные листья, несут спорангии (Хуперция). Могут быть равно и разно споровыми. У равноспоровых – гаметофит подземный или полуподземный, мясистый, до 20 мм диннны. Гаметофиты обоеполые. Ведут полусапрофитный обзаз жизни. Период созревания гаметофита длителен 1-15 лет. Гаметофиты разноспоровых отличаются от гаметофитов равноспоровых. Они раздельнополые,не зеленые,развиваются быстро (в теч. Неск. Недель). Гаметофиты используют птательные вещества спор. Поэтому гаметофиты их сильно редуцированы. Заростки так малы, что лишь слегка выступают через разрыв оболочки споры. Чем меньше гаметофит, тем легче его скрыть от неблагоприятных условий среды. После оплодотворения из диплоидной зиготы прорастает спорофит плауна. Папоротники. Спорангии могут развиваться из группы клеток листа и в этом случае стенка спорангия многослойная. Группа спорангиев – эуспорангиатные. У других спорангии развиваются из 1 клетки, в этом случае стенка спорангия одноклеточная. В этом случае требуется для образования спорангия меньше строительного материала и развитие идет быстрее(лептоспорангиатные).Спорангии с однослойными стенками более продвинутые. У Ужовника споры длительное время сохраняют жизнеспособность.Высыпавшись, споры вбиваются в почву дождем, но период покоя не велик. Прорастают в гаметофит.Гаметофиты подземные,мясистые. НА ранней стадии развития гаметофита в его ткань внедряется микоризный гриб – важное условие. Антеридии и архегонии внедряются в ткань гаметофита. У Ужовниковых способность к вегетативному размножению, почки на корнях и новое растение. Водные папоротки(сальвенииды). Микроспоры прорастают находясь в микроспрорангии. При прорастании они образуют мужской гаметофит. Сильно редуцирован, состоит лишь из нескольких клеток. Из этих клеток 2 клетки превращаются в антеридии, которые дают 8 сперматозоидов. Макроспора прорастает в женский гаметофит, который также редуцирован и также не покидает оболочки макроспоры, а лишь высовывается из неё в виде микроскопического веерообразного тела. И он несет архегонии, а каждом из которых 1 яйцеклетка. Оплодотворяется лишь одна яйцеклетка и она развивается в спорофит. Голосеменные. Разноспоровые.Имеют макроспоры – прорастают в женский гаметофит, микроспоры – мужской гаметофит. У семенных растений половой процесс независим от воды. У семенных растений 1 макроспора постоянно заключена в макроспорангий.Здесь же происходит развитие женского гаметофита и здесь оплодотворение, после которого макроспорангий превращается в семя. В семени содержится хорошо защищенный зародыш. Зародыш – это спорофит, несущий корешок, почечку и зародышевые листочки. Попав в благоприятные условия, зародыш прорастает.

 

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 491; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ