Спорофит и гаметофит — определение, признаки и различия

Продолжительность жизненного цикла

Ранней весной ветер разносит пыльцевые зерна открывшихся микростробил. После попадания пыльцы на семязачаток, шишка закрывается, чешуйки плотно склеиваются смолой. Оплодотворение происходит через год после образования гамет, которые созревают в шишках до того времени, когда зигота (оплодотворенная яйцеклетка) разовьется в зародыш, а семязачаток — в семя.

Яйцеклетка не покидает спорангия на протяжении обеих фаз. Гаметофит развивается внутри стробилы. Зародыш имеет зачаточные побег и корень, вокруг него накапливаются питательные вещества и оболочка.

Через три года мегастробила становится коричневой, раскрывает чешуйки и дает возможность созревшим семенам покинуть свое убежище. Попав в благоприятную почву, они дадут начало новому спорофиту.

Печеночники (печеночные мхи) — Hepaticophyta, Hepaticae

Печёночные мхи (печёночники; Hepaticae) составляют несколько порядков, около 60 семейств, 280 родов и 9500 видов.
Распространены в странах тропического или умеренно влажного климата.

Гаметофит – уплощенное образование, большинство видов имеют «стебель» с расположенными рядами вдоль него листьями.
Ризоиды одноклеточные.
При рассеивании спор коробочка раскрывается на четыре створки; рассеиванию помогают специальные пружинки – элатеры.

Раньше печёночные мхи делили на два подкласса: маршанциевые и юнгерманниевые печёночники
. Теперь выделяют 7 групп печёночников:

1. Гапломитриевые (Haplomitriales)
2. Маршанциевые (Marchantiales)
3. Метцгериевые (Metzgeriales)
4. Моноклеевые (Monocleales)
5. Сферокарповые (Sphaerocarpales)
6. Такакиевые (Takakiales)
7. Юнгерманиевые (Jungermanniales)

Описание и фото мха кукушкина льна

Кукушкин лен, или политрих обыкновенный ( Polytrichum commune ) – многолетнее споровое растение, листостебельный зеленый мох из семейства политриховых. Больше всего отдельный побег этого мха напоминает деревце в миниатюре. Темно-зеленые, узкие и довольно длинные листочки мха, располагаясь по спирали, покрывают почти все растение. Вместо корней у мха развиваются ризоиды. Широко распространен в лесной зоне, особенно в хвойных лесах, а также в лесотундре и тундре.

Мох кукушкин лен весной

Побеги мха вырастают обычно на 10 – 15 сантиметров, но в благоприятных условиях могут вытянуться и на полметра! Что же это за благоприятные условия? Почвы мох кукушкин лен предпочитает влажные, поэтому поселяется в ельниках, в низинках, около болот и на болотах, а также на сырых луговинах.

А еще, как и большинство растений, любит этот мох солнечный свет. В темном ельнике, даже на плодородной и сырой почве, он в своем росте будет ограничен. Сильно разрастаться не дают конкуренты. А вот если лес вырубить…

Вот тогда и наступает время кукушкина льна! Он вытягивается в длину, агрессивно захватывает новые участки, плотными подушками затягивает почву. Ни одно семечко не пробьется к земле через этот покров! Активно заселяет мох кукушкин лен не только вырубки, но и гари после лесных пожаров – те участки, что посырее.

Мох способен хорошо впитывать воду. Кроме того, под покровом густого мха почва меньше высыхает. Воздух в куртине всегда более влажный. Поэтому активное разрастание кукушкина льна – первый шаг к заболачиванию леса.

Вот и не любят этот мох лесники! Ведь его обилие будет препятствовать лесовосстановлению. С кукушкиным льном лесникам приходится бороться. А это – лишняя забота! А кто ж их любит, лишние заботы?!

Только, ежели разобраться, кто ж виноват в чрезмерном разрастании этого мха? Да человек, конечно. В лесу нетронутом таких возможностей у него нет. А, стало быть, «любишь кататься…» .

Жизненный цикл мха кукушкина льна

Как у всех мхов, у кукушкина льна в жизненном цикле преобладает гаметофит. Наверное, нелишне напомнить, что это такое поколение в жизни растений, в клетках которого содержится лишь гаплоидный (одинарный) набор хромосом, а на гаметофите в специальных органах развиваются половые клетки, мужские и женские. Стебель, листья – все, что мы видим на фото кукушкина льна – а также ризоиды, и есть его гаметофит.

Главная жизненная форма кукушкина льна — гаметофит

Мужские половые органы – антеридии – развиваются на одних побегах кукушкина льна, женские – архегонии – на других. Подобные растения (не только мхи) принято называть двудомными. Созревшие сперматозоиды должны попасть к яйцеклеткам. А для этого нужна вода, хотя бы дождевая.

После оплодотворения из яйцеклетки вырастет растение нового поколения – спорофит. Уже с двойным, диплоидным набором хромосом в клетках. Спорофит мхов живет за счет гаметофита, и называют его спорогоном. У кукушкина льна это ножка с коробочкой – спорангием на конце. Понятно, что вырастает спорогон только на женских растениях.

На фото кукушкина льна видно, что растет этот новый организм на верхушке главного побега. Мхи с подобным расположением спорогона называют верхоплодными. С образованием его рост побега прекращается.

Мох кукушкин лен осенью

Созревшие споры разносит ветер. Часть из них прорастет. И с зеленой ниточки начнется жизнь нового растения в вечном круговороте жизни.

Эта красивая картинка — схема довольно наглядно представляет жизненный цикл мха кукушкина льна. Вечный круговорот жизни…

Великолепно размножается мох и вегетативно – приживаются даже небольшие участки побега. Поселить его в саду не составит никаких проблем – был бы лишь сыроватый участок. Не уверен, правда, что это стоит делать… Для любителей мхов есть достаточно много и более декоративных, и менее агрессивных лесных мхов. Но решать садоводам.

Печеночные мхи

Печеночники представлены двумя подклассами: юнгерманниевые и маршанциевые. Эти растения также многочисленны – 8,5 тысяч видов. Так же, как и у лиственных мхов, гаметофит – стадия их наибольшей жизнеспособности. Само растение представляет собой толстый стебель с листьями, которые располагаются вдоль стебля. Способ размножения – споры, которые распространяются с помощью специального приспособления, этакой «пружинки», которая называется элатера. Эти растения хорошо обосновались во влажном тропическом и умеренном климате. Среди представителей – маршанция полиморфная, птилидиум реснитчатый, блефарострома волосолистная, и другие.

Хвощевидные

Хвощи — это высшие споровые многолетние травянистые лесные растения размером 40-60 см (некоторые виды — до 10-12 м). Были широко распространены в палеозое. В настоящее время представлены одним родом — хвощом, который насчитывает около 20 видов. Распространены везде, кроме Австралии и Новой Зеландии. Растут на полях, лугах, болотах, по берегам водоемов, реже на сухих песчаных почвах в сосновых лесах. Жизненный цикл осуществляется с чередованием поколений и подобен жизненному циклу папоротников. Основная жизненная форма — диплоидный спорофит.

Особенности строения. Хвощи имеют членистое, ветвистое корневище с придаточными корнями. Надземные побеги — обычно двух видов: вегетативные (зеленые, летние) и спороносные (бурые, неветвящиеся, весенние, несущие на верхушке спороносный колосок). Для хвощей характерно членение стебля на четко выраженные ребристые междоузлия и вздутые узлы, к которым прикрепляются мутовки боковых побегов. Чешуевидные листья также располагаются мутовчато, срастаясь между собой в трубку почти до самой верхушки. Листья не способны к фотосинтезу, эту функцию выполняет зеленый стебель и побеги, имеющие хорошо развитую ассимиляционную ткань, сосудисто-волокнистые проводящие пучки и содержащие участки механической ткани.

Размножение. Хвощи размножаются при помощи спор, образующихся в специальных колосках, развивающихся либо на спороносных, либо на обычных побегах. Из спор после их падения на землю вырастают заростки (половое поколение), на которых затем формируются архегонии и антеридии, где созревают гаметы. Оплодотворение происходит в капельно-жидкой среде. После него образуется зигота, затем формируется спора, из которой прорастает взрослое растение — спорофит.

Значение. Хвощ полевой используется как лекарственное растение в качестве мочегонного и кровеостанавливающего средства. Некоторые виды хвоща используются для чистки посуды и мебели. Хвощ болотный ядовит для животных, хвощ полевой является трудноискоренимым сорняком.

Примеры гаметофитов

Папоротники

Папоротник, который вы себе представляете, когда думаете о парке юрского периода или лесной подстилке, – гаметофит. Изящные листья с бахромой являются гаплоидными – это означает, что они имеют только один набор хромосом и продуцируют половые клетки посредством митоза, как и все гаметофитные растения.

Если вы когда-нибудь увидите папоротник с коричневыми точками, покрывающими его листья, посмотрите поближе. Эти точки на самом деле являются отдельными растениями: крошечное поколение спорофитов, растущее прямо из листьев его родительских гаметофитов.

Крошечные спорофитные растения являются диплоидными – это означает, что они имеют две пары хромосом и будут подвергаться мейозу для образования спор.

Эти споры можно увидеть как мелкий порошок, выходящий из коричневых точек на листьях папоротника, когда придет время. Одна спора папоротника может переноситься ветром, приземляться на новом месте и превращаться в растение гаметофита. Это единственное растение гаметофит может самооплодотворяться и производить поколение новых спорофитов!

Мхи

мох вы думаете о том, когда вы представляете себе ковер из грубого зеленого растительного материала – гаметофит. Стадия гаметофита мха более продолжительна, в то время как спорофиты появляются более коротко в виде длинных стеблей, которые поднимаются, чтобы выпустить споры на ветер.

Спорофитов мха легко принять за часть растения гаметофита мха, потому что они часто растут прямо с ковра гаметофита.

Тем не менее, стебли спорофитов на самом деле являются независимыми организмами с генами, отличными от мохового ковра под ними.

Спорофиты создаются путем слияния половых клеток гаметофита. В результате они имеют вдвое больше хромосом по сравнению с поколением гаметофитов и в результате содержат уникальную смесь генетических признаков.

Hornwort

Хотя и не такие очаровательные по названию, как папоротники или мхи, носороги на самом деле являются довольно лесными растениями, стадия гаметофита которых состоит из маленьких изумрудно-зеленых листьев, которые растут на влажных почвах.

Как и у мхов, гаметофитная форма роговика – зеленая, долгоживущая и низкорослая; в то время как поколение спорофитов образует длинный, тонкий стебель, из которого выделяются споры, рассеивающиеся на ветру.

Как и у мхов, гаметофиты и спорофиты роговика имеют тенденцию расти прямо друг на друга и могут быть ошибочно приняты за разные части одного и того же растения. Но на самом деле это независимые организмы с разными числами хромосом.

• Смена поколений – Жизненный цикл, в котором растения и некоторые водоросли имеют одно поколение «гаметофитных» организмов, которые размножаются половым путем, чередуясь с поколением «спорофитных» организмов, которые размножаются бесполым путем.
• гамета – «секс» клетка Используется для полового размножения. У животных и наземных растений образуются два типа гамет – сперма и яйца.
• спор – Клетка, которая способна создать новый организм самостоятельно, без репродуктивного партнера.

Покрытосеменные (цветковые)

Общая характеристика. Покрытосеменные — самый большой отдел растительного мира. Произошли от древней формы голосеменных в начале мелового периода мезозойской эры (около 125 млн. лет назад). Насчитывают около 250 тыс. видов. Занимают господствующее положение в растительном мире; произрастают во всех климатических зонах и в самых разных климатических условиях. Наибольшее разнообразие видов — во влажных тропиках.

Покрытосеменные — единственная группа растений, образующая сложные многоярусные фитоценозы.

Особенности строения. Доминирующая жизненная форма -диплоидный спорофит (само растение, включающее корень и побег). Спорофиты разных групп покрытосеменных представлены различными жизненными формами (древесными, кустарниковыми, кустарничковыми, лиановыми, одно- и многолетними травами) и могут очень сильно отличаться друг от друга. Большинство покрытосеменных — многолетние растения, а травы могут быть одно- и двулетними. Органы покрытосеменных делятся на вегетативные (корень, стебель, лист) и генеративные (цветок, плод, семя).

В зависимости от строения семян и морфологических особенностей органов отдел делится на два класса: Однодольные (зародыш семени имеет одну семядолю) и Двудольные (зародыш семени имеет две семядоли). Основные различия между одно- и двудольными растениями приведены в таблицах на с. 280-281. При делении классов на семейства, роды и виды учитываются общие признаки растений — строение цветка и плода, тип соцветия, особенности внешнего и внутреннего строения вегетативных органов.

Основные ароморфозы: цветок, плод, двойное оплодотворение; симподиальное ветвление, прогрессивное развитие проводящей ткани: ксилема содержит настоящие сосуды — широкие трахеи (а не трахеиды, как у голосеменных), флоэма — ситовидные трубки с клетками-спутницами, а не ситовидные клетки; наличие специализированной механической ткани (волокон), придающей прочность коре и древесине; прогрессивное развитие вегетативных органов; способность образовывать ядовитые вещества, защищающие растения от растительноядных животных (у некоторых групп покрытосеменных).

Семязачатки находятся в полости завязи пестика и защищены его тканями от неблагоприятных условий среды, семена защищены не только семенной кожурой, но и плодом.

Развитие эндосперма одновременно с развитием зародыща (а не до оплодотворения, как у голосеменных) позволяет избежать ненужной траты питательных веществ и энергии в том случае, когда зародыш не образуется.

Гаметофиты более упрощены, чем у голосеменных. Мужской гаметофит покрытосеменных представлен пыльцевым зерном, содержащим вегетативную клетку с диплоидным набором хромосом (2n) и генеративную гаплоидную клетку (1n). У некоторых до опыления путем митоза из генеративной клетки образуется два спермия с гаплоидным набором хромосом. Женский гаметофит представлен зародышевым мешком, содержащим две клетки -синергиды, три клетки-антиподы, яйцеклетку с гаплоидным набором хромосом (1n) и диплоидную центральную клетку (2n).

Размножение. Пыльцевые зерна попадают на рыльце пестика (а не сразу в пыльцевход семязачатка), предназначенного именно для улавливания пыльцы; в пыльцевход семязачатка проникает пыльцевая трубка, образующаяся в пыльцевом зерне. Оплодотворение двойное: в нем участвуют два спермия: один сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу, из которой развивается зародыш, другой спермий сливается с диплоидной центральной клеткой женского гаметофита, образуя триплоидную клетку, из которой впоследствии возникает эндосперм, содержащий запас питательных веществ, необходимых для развития зародыша.

После оплодотворения семязачаток развивается в семя, завязь пестика формирует плод. Наличие и уникальность плода обеспечивают распространение покрытосеменных птицами, млекопитающими, насекомыми, ветром, водой и т.д.

Для покрытосеменных также характерно вегетативное размножение (с помощью вегетативных органов).

Значение покрытосеменных: поддерживают стабильный газовый состав атмосферы; образуют сложные многоярусные фитоценозы; растения и их плоды служат пищей для многих видов животных; покрытосеменные широко используются человеком: обеспечивают человека хлебом (хлебные злаки), используются им в пищу (овощные и плодово-ягодные) и в качестве лечебных средств, являются источником сырья для деревообрабатывающей, целлюлозной, легкой и медицинской промышленности, применяются в декоративных целях и т.д.

растения

Геологическая история

Мох Bristly Haircap , зимний уроженец вересковой пустоши Йоркшир-Дейлс.

Окаменелости мха немногочисленны из-за их хрупкости и мягкости стенок. Однозначные окаменелости мха были обнаружены еще в пермском периоде Антарктиды и России, и дело касается мхов каменноугольного периода . Кроме того , были утверждали , что ламповые окаменелости из силура являются Мацерированными остатками мха calyptræ . Мхи также развиваются в 2–3 раза медленнее, чем папоротники, голосеменные и покрытосеменные.

Недавние исследования показывают, что древний мох может объяснить, почему произошли ордовикские ледниковые периоды. Когда предки сегодняшнего мха начали распространяться по суше 470 миллионов лет назад, они поглощали CO ₂ из атмосферы и извлекали минералы, выделяя органические кислоты, растворяющие камни, на которых они росли. Эти химически измененные породы, в свою очередь, вступили в реакцию с атмосферным CO ₂ и образовали новые карбонатные породы в океане в результате выветривания ионов кальция и магния из силикатных пород. Выветрившиеся породы также высвободили много фосфора и железа, которые попали в океаны, где вызвало массовое цветение водорослей, что привело к захоронению органического углерода, извлекая больше углекислого газа из атмосферы. Маленькие организмы, питающиеся питательными веществами, создали большие площади без кислорода, что вызвало массовое вымирание морских видов, в то время как уровни CO ₂ упали во всем мире, что привело к образованию ледяных шапок на полюсах.

Функция Sporophyte

Растения – удивительные природные чудеса. У них есть и сперма, и яйца, но они также могут воспроизводить крошечные версии самих себя через споры. Споры – это диплоидные клетки, содержащие генетическую информацию о самом растении, что делает его способным бесполое размножение, Тем не менее, растения также способны половое размножение с помощью соединения спермы и яйцеклетки.

Основная функция спорофита – создавать споры – это уже много известно. Споры, в свою очередь, продуцируют гаметофиты, которые вызывают мужской и женский гамет в процессе мейоза. Мейоз является типом деление клеток это уменьшает количество хромосом в два раза. После этого процесса репродуктивные клетки готовы к оплодотворению для производства спорофита, что завершает цикл.

Без спорофита жизненный цикл растений будет нарушен, и растения не смогут размножаться. Без этого плоды не будут развиваться, и растения будут просто полагаться на бесполые методы размножения. Это ослабляет генетический пул видов растений.

Эта диаграмма показывает смена поколений между диплоидным спорофитом и гаплоидным гаметофитом.

Тест на тему: «Мохообразные растения»

Лимит времени:

из 15 заданий окончено

Вопросы:

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5
6. 6
7. 7
8. 8
9. 9
10. 10
11. 11
12. 12
13. 13
14. 14
15. 15

Информация

Проверочное тестовое задание включает в себя вопросы с одним и несколькими правильными ответами

Вы уже проходили тест ранее. Вы не можете запустить его снова.

Тест загружается…

Вы должны войти или зарегистрироваться для того, чтобы начать тест.

Вы должны закончить следующие тесты, чтобы начать этот:

Результаты

Правильных ответов: из 15

Ваше время:

Время вышло

Вы набрали из баллов ()

Средний результат
Ваш результат

максимум из 21 баллов

Место	Имя	Записано	Баллы	Результат
Таблица загружается
Нет данных

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5
6. 6
7. 7
8. 8
9. 9
10. 10
11. 11
12. 12
13. 13
14. 14
15. 15

1. С ответом
2. С отметкой о просмотре

1. Задание 1 из 15
   • альгология
   • бриология
   • лихенология
   • микология
   • энтомология

   Правильно Неправильно

2. Задание 2 из 15
   • листостебельные
   • печёночные
   • кукушкин лен
   • фунария
   • мох ручьевой

   Правильно Неправильно

3. Задание 3 из 15
   • буксбаумия
   • маршанция
   • кукушкин лен
   • антоцерос
   • юнгерманния

   Правильно Неправильно

4. Задание 4 из 15
   • ризоиды
   • придаточные корни
   • боковые корни
   • главный корень
   • корневище

   Правильно Неправильно

5. Задание 5 из 15
   • сосуды древесины
   • фотосинтезирующая ткань
   • прозрачные клетки
   • листья
   • ризоиды

   Правильно Неправильно

6. Задание 6 из 15
   • маршанция
   • сфагнум
   • антоцерос
   • кукушкин лен
   • зеленый мох

   Правильно Неправильно

7. Задание 7 из 15
   • сформированных сосудов древесины
   • хорошо развитых проводящих тканей
   • примитивных, плохо развитых проводящих тканей
   • филлоидов
   • ризоидов

   Правильно Неправильно

8. Задание 8 из 15
   • образуют каменный уголь
   • вызывают эрозию почв
   • вызывают заболачивание почв
   • предотвращают эрозию почв
   • образуют микоризу

   Правильно Неправильно

9. Задание 9 из 15
   • спор
   • ризоидов
   • стебля
   • боковых корней
   • придаточных корней

   Правильно Неправильно

10. Задание 10 из 15
    • маршанция
    • кукушкин лен
    • сфагнум
    • антоцерос
    • буксбаумия

    Правильно Неправильно

11. Задание 11 из 15
    • филлоиды
    • мужской гаметофит
    • женский гаметофит
    • взрослый спорофит
    • споры
    • молодой спорофит
    • ризоиды
    • коробочка со спорами

    Правильно Неправильно

12. Задание 12 из 15
    • зародыш
    • заросток
    • гаметофит
    • зигота
    • спорофит
    • коробочка со спорами
    • спора
    • ризоиды

    Правильно Неправильно

13. Задание 13 из 15
    • антеридии
    • коробочка на ножке
    • архегонии
    • ризоиды
    • проростк
    • заросток
    • филлоиды
    • яйцеклетка

    Правильно Неправильно

14. Задание 14 из 15
    • удлиненные зеленые хлорофиллоносные
    • вегетативные
    • водоносные
    • прозрачные живые
    • генеративные
    • придаточные
    • мутовчатые
    • многогранные

    Правильно Неправильно

15. Задание 15 из 15

    Особенности мохообразных:

    • настоящих корней нет
    • невысокие многолетние, в редких случаях — однолетние травянистые растения
    • образуют соцветия
    • половое и бесполое поколения существуют совместно на одном растении
    • листья крупные перисторассеченные
    • из проростков развиваются спорофиты
    • хорошо развита корневая система
    • способствуют образованию перегноя (гумуса)

    Правильно Неправильно

Классификация

Совсем недавно мхи были объединены с печеночниками и роголистниками в подразделение Bryophyta ( мохообразные , или Bryophyta sensu lato ). Сам отдел мохообразных включает три (бывших) отдела: Bryophyta (мхи), Marchantiophyta (печеночники) и Anthocerotophyta (роголистники); было предложено отнести эти последние подразделения к классам Bryopsida, Marchantiopsida и Anthocerotopsida соответственно. В настоящее время считается, что мхи и печеночники принадлежат к кладе под названием Setaphyta .

Мхи (Bryophyta sensu stricto) делятся на восемь классов:

отдел Bryophyta класс Takakiopsida класс Sphagnopsida класс Andreaeopsida класс Andreaeobryopsida класс Oedipodiopsida класс Polytrichopsida класс Tetraphidopsida класс Bryopsida	Мохообразные                   Neomusci     Cenomusci     Altamusci
Современная филогения и состав Bryophyta.

«Muscinae» из » Kunstformen der Natur » Эрнста Геккеля , 1904 г.

Шесть из восьми классов содержат только один или два рода каждый. Polytrichopsida включает 23 рода, а Bryopsida включает большую часть разнообразия мхов, причем более 95% видов мхов относятся к этому классу.

Sphagnopsida, торфяные мхи, включают два живых рода Ambuchanania и Sphagnum , а также ископаемые таксоны. Сфагнум — разнообразный, широко распространенный и экономически важный вид. Эти крупные мхи образуют обширные кислые болота на торфяных болотах. Листья сфагнума имеют большие мертвые клетки, чередующиеся с живыми фотосинтетическими клетками. Мертвые клетки помогают хранить воду. Помимо этого признака, уникальное ветвление, таллоза (плоская и расширенная) протонема и взрывоопасный спорангий выделяют его среди других мхов.

Andreaeopsida и Andreaeobryopsida различают двурядные (два ряда клеток) ризоиды, многорядные (много рядов клеток) протонему и спорангий, который расщепляется по продольным линиям. У большинства мхов есть капсулы, которые открываются сверху.

У Polytrichopsida есть листья с наборами параллельных ламелей, створки клеток, содержащих хлоропласты, которые выглядят как плавники на радиаторе. Они осуществляют фотосинтез и могут помочь сохранить влагу, частично закрывая поверхности газообмена. Polytrichopsida отличается от других мхов и другими деталями своего развития и анатомии, а также может становиться больше, чем большинство других мхов, например, Polytrichum commune образует подушки высотой до 40 см (16 дюймов). Самый высокий наземный мох, член Polytrichidae, вероятно, Dawsonia superba , произрастающий в Новой Зеландии и других частях Австралазии .

Размножение мха

Кукушкин лён — двудомное растение, то есть женские и мужские половые клетки развиваются на разных растениях. В женских половых органах (архегониях) появляются яйцеклетки. В антеридиях (мужских половых органах) образуются сперматозоиды.

Мужские растения определяют по темно-коричневым листьям, окружающим антеридий. С каплей воды сперматозоиды попадают к яйцеклетке и оплодотворяют её. Из образовавшейся зиготы прорастает спорофит – тот самый стебелек с коробочкой наверху.

При созревании спор коробочка открывается и рассеивает споры. Споры мелкие, видны только под лупой. Попав в благоприятные условия, спора прорастает в протонему — ветвистую зеленую нить, дающую начало новым растениям – гаметофитам.

Вегетативное размножение мха происходит частями побега. За небольшой промежуток времени в благоприятных условиях растение занимает внушительные площади.

Моховидные

Общая характеристика. Моховидные — это наиболее примитивная группа высших растений с особой линией развития. Подразделяются на два класса (печеночные и листостебельные мхи) и насчитывают около 20 тыс. видов. Широко распространены во всех широтах от тундры до тропиков. Большинство видов — тенелюбивые. Растут на почве, на стволах растений, на скалах и стенах домов. Некоторые виды живут в воде.

Главная отличительная особенность: в жизненном цикле моховидных преобладает гаметофит, а спорофит редуцирован и развивается на гаметофите.

Прогрессивный признак моховидных — наличие дифференцированных тканей: эпидермиса, основной (ассимиляционной паренхимы), проводящего пучка. Механическая ткань отсутствует.

Строение. Моховидные представляют собой небольшие (до нескольких сантиметров), многолетние (редко однолетние) растения. Тело печеночных мхов представлено слоевищем. У листостебельных мхов тело гаметофита состоит из простых или разветвленных стеблей, покрытых мелкими листьями с одной жилкой. Листостебельный побег покрыт эпидермисом, под которым располагается кора; в центре находится проводящий пучок, состоящий из удлиненных мертвых клеток (они проводят воду и минеральные вещества) и окружающих их живых клеток, проводящих органические вещества.

Корни отсутствуют, их роль выполняют вытянутые клетки в нижней части стебля (ризоиды). Настоящих сосудов нет. На гаметофите вместо устьиц имеются поры, лишенные замыкающих клеток.

У сфагновых мхов стебель гаметофита несет мутовки ветвей, густо покрытых листьями. Листья не имеют средней жилки. Клетки в листьях дифференцированы на ассимиляционные (с хлоропластами) и мертвые водосборные клетки с порами в клеточной оболочке. Ризоиды отсутствуют; воду и минеральные вещества эти мхи всасывают стеблем и листьями, являясь мощным сорбентом воды, и выделяют в почву гуминовые кислоты, обладающие бактерицидным действием. Нарастают верхушкой, нижняя часть стебля отмирает, но полностью не сгнивает, образуя торф.

Размножение. В жизненном цикле происходит правильное чередование полового и бесполого поколений. Половое поколение (гаметофит с гаплоидным набором хромосом) представлено зелеными растениями и преобладает над бесполым (спорофитом). На гаметофите образуются органы полового размножения — антеридии и архегонии. В антеридиях созревают подвижные двужгутиковые споры, а в архегониях — по одной неподвижной яйцеклетке. Оплодотворение происходит в капельножидкой среде. После слияния гамет образуется зигота, которая дает начало бесполому поколению — спорофиту. Спорофит развивается на гаметофите и представляет собой коробочку, расположенную на ножке и прикрываемую колпачком (калиптрой). Ножка спорофита в нижней части переходит в стопу, с помощью которой он прикрепляется к телу гаметофита. Бесполое размножение осуществляется спорами. Образование спор на спорофите происходит в спорангиях, расположенных внутри коробочек. Споры гаплоидны. При попадании в благоприятную среду они прорастают с образованием разветвленной нити (протонемы). На ней закладываются почки, из которых прорастают листостебельные побеги мха.

У мхов широко распространено вегетативное размножение: почками, молодыми побегами, листьями, выводковыми телами.

Значение. Мхи одними из первых заселяют бесплодные участки (камни, скалы, пески). При отмирании создают обогащенный органическими веществами субстрат, пригодный для поселения других высших растений. Формируют в лесу покров (ковер), способствующий поддержанию водного баланса почвы и обеспечивающий постепенный переход поверхностного стока воды в подземный, предотвращая эрозию почвы. Сфагновые мхи могут приводить к заболачиванию местности и принимают участие в образовании торфа (используется как удобрение, топливо, сырье).

Почему в жизненном цикле растений преобладает спорофит?

Преимущества спорофита:

• в водной среде происходит передвижение гамет, а на поверхности земли растения не способны перемещать свои споры;

• из-за изменчивых условий на поверхности земли диплоидным организмам легче сохранить рецессивные признаки, которые могут стать необходимыми для выживания в изменившейся среде обитания.

В жизни покрытосеменных, голосеменных, большей части споровых, кроме мхов, преобладает гаплоидность

Обусловлено это тем, что в природе важно наличие семени для дальнейшей жизни. . Гаметофит – это, непосредственно, оплодотворение, а спорофит – появление спор

Споры необходимы для дальнейшего распространения, произрастания вида растения на земле. 

Гаметофит – это, непосредственно, оплодотворение, а спорофит – появление спор. Споры необходимы для дальнейшего распространения, произрастания вида растения на земле. 

Именно диплоидный вид организма способен вынести меняющиеся условия наземной жизни.

Споры папоротника

Поэтому диплоидное поколение преобладает у наземных растений, у подводной растительности – водорослей преобладает гаплоидная часть. Даже одноклеточные водоросли — хламидомонады, имеют преобладающую гаплоидность на протяжении своей жизни.

Секрет живучести мха

Итак, одним ли цветом мхи зимой и летом? Нет, не всегда. Жизнь мохового покрова сильно зависит от влаги, и только во влажной среде у мхов происходят все самые важные процессы фотосинтеза, развития и размножения. В периоды недостатка влаги эти растения переходят в состояние покоя.

В засушливое лето, например, мох высыхает. Его жизненные процессы тормозятся. Но это совершенно не значит, что растения погибают. Скорее это похоже на спячку. По-крайней мере до тех пор пока не пройдет очередной ливень.

Как же мхам удается не иссушаться окончательно? Все дело в протопласте — особом содержимом клеток. Протопласт по сути является микроскопичной частицей живого вещества. За счет уникальных свойств протопласта высыхание не приносит мхам никакого вреда.

Мхи – чемпионы по приспособляемости к среде

Приспособленность мхов к существованию в условиях суши объясняется их уникальным строением. А именно образованием клеточных стенок особой прочности. Именно они эффективно удерживают влагу, не давая ей испаряться. Благодаря им в том числе осуществляется межтканевое движение воды и снабжение тканей питательными веществами.

Мхи лишены корневой системы. Ее с успехом заменяют ризоиды – похожие на корни нитевидные отростки. С их помощью мох крепится практически к любому мало-мальски пригодному для жизни субстрату.

Именно поэтому мох может произрастать везде: на камнях, деревьях, любых почвах. Главное, чтобы было к чему прикрепиться, и было бы достаточно влаги вокруг для питания. Вбирая воду и с ней необходимые питательные вещества всей поверхностью, растение готово приспособиться к любой среде. Некоторые мохообразные способны впитать в себя объем влаги, двадцатикратно превышающий их собственный вес в сухом виде.

Мхи малотребовательны к условиям обитания. Они активно, в числе первых, заселяют новообразованные участки. Например, земли, опустошенные пожарами, вырубкой лесов, с выветренной или просто нарушенной почвой. При этом отмирая, мхи, как и многие другие перворастущие травы, улучшают структуру почв, давая возможность поселиться в этих местах многим другим растениям.

Примеры решения задач

Задача 1

Какой хромосомный набор у клеток гамет и заростка папоротника? Каким способом происходит деление этих клеток?

Решение.

Заросток с гаметой папоротника обладают гаплоидным набором хромосом. Гаметы папоротника образуются с помощью митоза из клеток гаметофита в архегониях.

Задача 2

У соматических кукурузных клеток 20 хромосом. Какой набор хромосом содержат клетки пыльцы?

Решение.

В генеративной клетке пыльцы содержится 10 хромосом, так как она образуется в процессе митоза.

Задача 3

Каким хромосомным набором обладают листья и заросток папоротника? Каким видом деления и из чего образуются эти клетки?

Решение.

Взрослые клетки листьев характеризуются диплоидном хромосомным набором, заростка – гаплоидным, так как образуется из споры.