Споровые растения

Споровые растения освоили землю самыми первыми. Они относятся к классу высших, так как у них есть тканы и органы, в отличие от водорослей. Споровые растения размножаются при помощи спор или с их же помощью адаптируются к новым условиям окружающей среды.

Классификация

К споровым растениям относятся представители моховидных, хвощевидных и плауновидных, папоротниковидных, некоторые лишайники и грибы, сине-зелёные водоросли.

Жизненный цикл споровых растений

Жизненный цикл споровых растений – чередование бесполого и полового поколений. То есть, гаметофит и спорофит чередуются. На спорофите находятся лишь органы, обеспечивающие бесполое размножение, а на гаметофите – половое.

Эти растения в результате эволюции менялись. Так и появились диплоидные и гаплоидные группы. К первой относят папоротники с хвощами и плаунами. У этих представителей флоры гаметофит почти исчез, он выглядит как отросток. А к гаплоидной ветви учёные причисляют мхи, у них гаметофит развит.

Ясно, что органы полового размножения развиваются только на гаметофите. У растений мужского пола есть антеридии – овальные отростки, внутри коих созревают сперматозоиды. Женские половые органы – архегонии. Внутри них находится яйцеклетка. Чтобы произошло оплодотворение, мужская половая клетка должна проникнуть в женскую. Чтобы сперматозоид смог попасть внутрь архегонии, ему нужна вода. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш. Со временем он становится взрослый растением из бесполого поколения и размножается спорами, что ждут своего часа в спорангиях.

У каждого спорового растения есть преобладающая фаза. У мхов это гаметофит. У лишайников, сине-зелёных водорослей, хвощей и плаунов это спорофит.

Циклы споровых растений – видео

Высшие споровые растения

Папоротниковидные

Растения этого отдела встречаются почти во всех климатических поясах, но большее их количество находится в тропиках, ведь там самые благоприятные условия для размножения.

Строение

Папоротниковидные – многолетние травянистые растения. В этом отделе встречаются и деревья с лианами. Существует две формы – эпифитная и водная. Эпифитные папоротники часто используют в качестве украшения квартир и домов. Среди них – нефролепис.

Папоротники генерируют пищу в процессе фотосинтеза, они «выкачивают» из земли все питательные вещества и влагу. Дышат папоротники кислородом.

У представителей отдела есть побег с придаточными корнями и несколько типов тканей: покровная, проводящая и механическая. Почти у всех папоротников есть корневище, спрятанное под почвой, которое зачастую ядовито для человека.  Листья растений называют вайями. Они могут быть как цельными, так и расчленёнными. В зачатке листок свёрнут в спираль, со временем он распрямляется. На задней стороне листа находятся спорангии, в которых лежат споры. При помощи этих спор и создания почек, укоренением побегов происходит бесполое размножение. Половое – при помощи гамет.

Средообразующий компонент

Заросли папоротника служат домом для различных членистоногих и моллюсков, в них птицы создают гнёзда. В корнях водных форм прячутся от хищников мальки и представители беспозвоночных. Рыбы же откладывают икру в их корневища. Некоторые насекомые и вовсе питаются листьями папоротников, среди них двухточечный листоед.

Древние представители папортниковых тоже внесли свой вклад в природу, создав целые пласты каменного угля. Сегодня этот материал используется в химической промышленности.

Мохообразные

К этой группе принадлежит около 30 000 видов. Сюда включены представители отдела моховидных, печёночников, антоцеротовых мхов, мохообразных. К мохообразным относят класс листостебельных и сфагновых. Эти два класса следует рассмотреть отдельно.

Строение

Мхи – травянистые растения, чья высота варьируется от 2 мм до 30 см. Некоторые водные мхи могут быть длиннее и достигать 1, 5 метровой высоты. Обычно это многолетние формы. Мохообразные предпочитают места, почти лишенные света. Мхи можно найти рядом с водоёмами.

Мхи получают пищу, используя фотосинтез. По типу питания они автотрофы. Их тела отлично впитывают воду. Дышат эти растения аэробно.

Особенности

Тело растения может состоять из слоевища или из стебля с листьями. Корней как таковых у мхов нет, но у большинства видов присутствуют ризоиды. Тела мохообразных образованы при помощи фотосинтезирующей ткани, проводящей ткани нет. Остальные типы почти не выражены.

Размножение

Когда речь идёт о бесполом размножении, мхи делят свое слоевища или части стебля. У каких-то видов возникают почки. Половое размножение происходит при помощи гамет. После их слияния на гаметофите сразу начинает развиваться спорофит. Обычно это коробочка, в которой зреют споры. Ветер разносит их по земле и, попав в точку назначения, они превращаются в нить, на которой по прошествии времени образуются почки. Из почек формируются слоевища.

Класс Листостебельные мхи

К этому классу относят кукушкин лён.  Растёт во влажных лесах умеренного климатического пояса. В среде обитания представлен группами.

Длина стебля – около 30 см. Он состоит из мёртвых клеток, которые проводят питательные вещества и накапливают в себе влагу. Вместо корней у мха ризоиды, они расположены внизу стебля. Эти органы поглощают минералы из почвы. Листики – скопления клеток, занимающихся фотосинтезом.

Зелёный кукушкин лён – представитель полового поколения. Этот мох является раздельнополым растением. На вершине гаметофита формируются гаметы.

Класс Сфагновые мхи

Одним из представителей сфагновых является сфагнум. Этот мох и его сородичей можно найти в Северном полушарии. Обычно это скопления особей.

У сфагнума нет корней, растение впитывает влагу всем телом. Небольшие листья, которые располагаются на стебле, образованы клетками 2-х типов. Клетки, которые занимаются фотосинтезом, выглядят как сетка, где постоянно происходить транспортировка органики. Между ними расположились мёртвые клетки, которые нужны для создания запаса влаги.

Средообразующий компонент

По мере развития сфагнума часть его находится под молодыми листочками, постепенно отмирает и разлагается. Этот процесс происходит в безвоздушной среде, потому мох преобразуется в торф.

Плауновые

Это отдел растений, к которому относятся более 1000 видов. Более всех распространён плаун булавовидный.

Строение

Плауновидные – многолетние растения, зачастую вечнозелёные. Побеги плаунов стелящиеся и ветвящиеся, они укрепляют свое положение в почве при помощи придаточных корней. Листики простые, довольно небольшие, жилка всего одна. На побегах расположены колоски со спорами. Проводящая ткань развита очень хорошо, водопроводящие элементы – трахеиды.

Размножение

Интересно, что при бесполом размножении может происходить уплотнение побегов или же стебля. Но обычно на побегах формируются колоски со спорами. Эти спорофиты покрыты листьями, которые внешним видом напоминают чешую. На ней и зреют споры. После того как  они высвобождаются, они начинают превращаться в 2-миллиметровые заростки – гаметофиты. Далее происходит половое размножение.

Значение плаунов в природе и жизни человека

Этот отдел растений переживал свой расцвет в каменноугольном периоде. Сейчас же видов плаунов осталось не так уж много. 20 видов плаунов, которые растут на территории России, занесены в Красную книгу. Плаун-баранец и вовсе смертельно ядовит (список ядовитых растений России). Многие виды древности поучаствовали в образовании каменного угля.

Отдел Хвощевидные

В данную группу входят 32 вида сосудистых растений. Все они относятся к роду Хвощей. На территории РФ можно найти лишь 12 видов. Птеридиология изучает эти причудливые растения.

Внешний вид

Хвощевидные – травянистые растения, чья высота варьируется от 2 см до 2-3 м. Представителей отдела можно найти как в умеренном климатическом поясе, так и в тропических широтах.

Стебли хвощей полые, они состоят из междоузлий, участвуют в процессе фотосинтеза. На стеблях находятся мутовки, они похожи на мелкие чешуйки. В почве же находится корневище со множеством выростов, которые могут превратиться в клубни. Там лежат запасы минеральных веществ. При помощи этих клубней также можно производить вегетативное размножение.

У хвощей 2 типа побегов: генеративные и вегетативные. В первых нет хлорофилла, они окрашены в бурый, ветвиться не могут. На вершине такового побега формируются колоски со спорами. Из них затем вырастают заростки, прямо на которых очень скоро появятся небольшие хвощи. После того как споры рассеиваются, побеги отмирают. Второй тип побегов ветвящийся.

Значение хвощей в природе и жизни человека

Некоторые виды хвощей преобразовались в отложения каменного угля. Хвощами питаются лоси, кабаны и олени, ондатры и некоторые виды водоплавающих птиц. Но для людей хвощи ядовиты, так как в них довольно много кремнезёма.

Хвощи применяются в доказательной медицине для предотвращения кровотечений и для обеспечения мочегонного эффекта.

Сине-зеленые водоросли (Низшие споровые)

Сине-зеленые водоросли или цианобактерии – отдел, предлежащий к прокариотам. В клетках водорослей содержится хлорофилл и найти их можно лишь в водной среде. Притом эти водоросли могут выживать как при очень низких, так и при очень высоких температурах. Эти водоросли отличаются от других споровых тем, что цветут. Это происходит поздней осенью и летом.

История обнаружения

Сине-зелёные водоросли являются самой старой группой среди автотрофов и организмов в целом. Остатки датируются 3 млрд лет, первых цианобактерий нашли в стоматолитах. Это образования из извести, они имеют неправильную форму.

Строение

У цианобактерий нет тела, его заменяет слоевище. У цианобактерий встречается 2 типа клеток: шаровидные и эллипсоидные. Второй тип клеток словно сжат по бокам. Обычно клетки разобщены, но они могут образовывать колонии и нити.

Значение в жизни человека и природы

Цианобактерии сыграли огромную роль в эволюции живой оболочки Земли. Эти прокариоты смогли создать новый вид фотосинтеза, в ходе которого выделяется кислород. Так, сине- зелёные водоросли вместо сероводорода начали использовать воду, чем обеспечили появление гетеротрофов. Но некоторые из этих прокариотов также фиксируют азот в атмосфере, трансформируя его в пригодную для потребления живыми организмами форму. Эти виды научились разделять функции своих клеток, ведь азотофиксирующие ферменты не могут выполнять работу в присутствии кислорода.

Размножение споровых растений

Познавательное видео о споровых растениях