Ответ или решение 2
Как известно, папоротники являются одной из групп споровых растений. У большинства их видов споры образуются на нижней стороне зелёных листовых пластин внутри специальных вместилищ, которые и называются соросами.
Строение папоротника
Папоротники отличаются по своему строению как от семенных растений, так и от остальных споровых, в число которых входят:
Основным отличием является строение их веток и листьев. Если у других групп сосудистых растений ветки и листья размещаются в разных плоскостях и фактически отделимы друг от друга, то у папоротников они располагаются в одной плоскости. От других споровых растений папоротники отличаются также тем, что органы размножения (т.е. споры) появляются у них не на верхней части стебля, а под листьями.
Споры собираются в соросах, где дожидаются своего созревания. После созревания они становятся тёмно-коричневого, а иногда и черного цвета. Затем споры падают в грунт и начинают прорастать.
Циклы роста папоротника
После попадания в грунт, споры папоротников активизируются и идут в рост. Однако из них не сразу прорастают те формы папоротников, которые мы привыкли видеть.
В первой фазе папоротники имеют очень маленький размер, всего лишь несколько миллиметров, и при этом они разнополые. Спустя некоторое время, внутри них начинают развиваться специальные клетки, которые называют гаметами. Именно поэтому на первой стадии папоротник называют гаметофитом.
Когда мужские и женские гаметы соединяются, из них вырастают уже взрослые особи папоротников. Это второе состояние называется спорофитом. Именно под листьями спорофитов мы и находим сорусы.
На территории России встречается около двух десятков видов папоротников, которые, как и в большинстве других регионов умеренной полосы, к зиме сбрасывают свои листья. Однако их подземные корни, которые иногда формируют клубни, при этом остаются живыми. Поскольку папоротники являются многолетними растениями, весной они прорастают заново, и цикл их размножения и развития возобновляется.
Отдел Папоротнико видные(полифодияфита, птелидофита)
7000 тысяч видов
Происхождение: возникли одновременно с хвощами и плаунами и развивались одновременно с ними. Бурный расцвет в карбоне. Древовидные формы,многочисленные, современно живущие папоротники многообразные,объединяются в большое количество родов.
География: встречаются пркатически везде, наибольшее разнообразие в тропиках. Встречаются в умеренной зоне и даже на севере.
Экология: большинство папоротников произрастаю в лесных сообществах в наземных. Есть луговые представители, в низинах, на скалах. Эпифиты в тропической зоне, эпифиллы. Существуют водные папоротники. Есть земноводные.
Жизненные формы: травы, многолетние, деревья, лианы.
Строение тела: преобладающее поколение спорофит, его строение. Стебель-это корневище( у большинства травянистых папоротников). У тропических форм надземный прямостоячий,одет массой опасных листев.
Схема строения папоротника: 1 — Лист, 2 — Сорусы, 3 — Корневище, 4 — Ризоиды, 5 — Антеридии и архегонии
Цикл развития папоротниковидных: 1 — Спорофит (2n), 2 — Споры (n), 3 — Гаметофит (n), 4 — Яйцеклетка (n), 5 — Сперматозоид (n), 6 — Зигота (2n)
Строение стебля сложное и разнообразное. Наблюдается несколько типов: протостелла, сифоностелла, диктиостелла, эостелла.
Корни только придаточные,листья папоротника отличаются от листьев плаунов и хвощей по всем параметрам: форма, размер и происхождение.
Если у хвощевых макрофилия, но листья образовались в результате срастания мелких боковых веточек, то макрофилия у папоротников это результат уплощения( кладофикация) целых больших ветвей. Потому листья современных папоротников имеют черты побегов. Они растут верхушкой, долго, разиваются медленно, 2 года в почке и появляется лист улитка.
Листья имеют разнообразные формы и размеры и виды рассечения. У тропических форм древовидных видов нескольких метров длинной, многократно рассеченные, а у папоротника рода азолла. Самое древнее ветвление дихотомическое, перистое, сетчатое. Основная функция листа фотосинтез. Основная функция спороношение . Спорангии располагаются либо по краям листа на верхушке с нижней стороны.
1-веерообразное; 2-перистое; 3-сетчатое.
Спорангии могут срастаться в синангии или группируются в соруса.Строение соруса.
Строение сорусов и спорангиев папоротников:
А — поперечный разрез соруса щитовника мужского (Dryopteris filix-mas) ;
Б — разнообразие спорангиев;
В — раскрывание спорангиев; л — лист; пл — плацента; сп — спорангий; кц — кольцо; у — устье; ин — индузий.
У некоторых папоротников деморфизм листьев, одни выполняют функцию фотосинтеза, а другие спороношения.
У многих эпифитных папоротников наблюдается деморфизм фотосинтезирующих листьев.
У современных папоротников есть равно и разноспоровые(савиниевые, азоловые) представители.
Равноспоровые папоротники – подавляющее большинство, их гаметофит обоеполый, у примитивных видов он подземный, червеобразный, входит в симбиоз с грибами. Половозрелый развивается медленно. У более продвинутых папоротников гаметофит надземный, зеленый, быстро созревающий, имеет вид пластины иногда сердцевидной формы.
Жизненный цикл.
Гаметофиты разноспоровых папоротников раздельнополые, отличаются сильной редукцией( особенно мужской) и развитием мега и микроспорангия.(Сальвиния).
В основании листьев образуются сорусы. Таким образом разноспоровость возникала неоднократно.
Среди ныне живущих выделяют следующие систематические категории.
Маратиевые(тропические декоративные виды)
Полиподиопсиевые(разнообразные): осмундовые, адиантовые, подчешуйниковые, щитовниковые, оноплиевые, сальвиниевые, азоловые.
1.Входят в состав растительных сообществ доминируя в нижних ярусах.
Для человека:декоративные, оранжерейные, аквариумные растения, стебли и листья древовидных используются для поделок, крахмал листьев и стеблей используется в пищу. В россии кушают папоротник орляк, в США страусник. Лекарственные: щитовник мужской.
Удваивает свою биомассу вдвое. Один из самых быстрорастущих растений в мире. В китае азолу используют на рисовых полях. Объект хороший для космонавтов, не требует особых условий, вкусная и полезная.
Азолу можно использовать для отчистки сточных вод.
Папоротники — это высшие споровые, в основном травянистые, растения, достаточно широко распространенные: их насчитывается около 10 — 15 тыс. видов. Они встречаются в пустынях, сухих сосновых лесах, на болотах, озерах, в солоноватых водоемах. Тропические древовидные папоротники достигают в высоту 20 м. В горных лесах преобладают лианоподобные папоротники и эпифиты, растущие на стволах и ветвях деревьев. Типичные папоротники являются растениями сырых и влажных мест. В умеренном климате наиболее распространены орляк, щитовник, пузырник, страусник.
Папоротник имеет корни, короткий стебель и листья. Корни придаточные, они развиваются из стебля вместо отмершего корня зародыша. Стебель представлен коротким деревянистым корневищем и имеет эпидермис, механическую и проводящую (сосудистые пучки) ткани. Стебли многолетние, от них каждый год отрастают новые листья. Точка роста находится на вершине корневища, и весной из нее выходит пучок новых листьев. Молодые листья свернуты в виде улитки и густо покрыты коричневыми чешуйками. Развитие листа происходит медленно. Листья у папоротника крупные, рассеченные, двоякоперистые. Они имеют устьичный аппарат и систему проводящих пучков. Максимально длина листа может достигать 30 м. Осенью листья отмирают.
Схема строения папоротника:
1 — Лист, 2 — Сорусы, 3 — Корневище, 4 — Ризоиды, 5 — Антеридии и архегонии
Лист папоротника совмещает функции фотосинтеза и спороношения. Летом на нижней стороне листа появляются бурые бугорки — сорусы (группы спорангиев), в которых образуются и созревают гаплоидные споры. Созревшие споры разносятся ветром, прорастают, образуя сердцевидную зеленую пластинку — заросток, который имеет в поперечнике 2 — 4 мм. Заросток прикрепляется к почве ризоидами. На нижней его стороне образуются половые органы: архегонии — женские, антеридии — мужские; в них созревают женские и мужские гаметы. Оплодотворение происходит при наличии влаги (дождь или обильная роса), которая задерживается под заростком.
Из зиготы развивается зародыш, который имеет первичный корешок, стебелек и лист. Вначале зародыш прикреплен к заростку и получает от него питательные вещества. Затем он укрепляется в почве и дает начало взрослому растению.
Цикл развития папоротниковидных:
1 — Спорофит (2n), 2 — Споры (n), 3 — Гаметофит (n), 4 — Яйцеклетка (n), 5 — Сперматозоид (n), 6 — Зигота (2n)
Таким образом, при развитии папоротника происходит чередование двух резко различающихся между собой поколений. Листостебельное растение, на котором образуются споры, называется спорофитом и является бесполым поколением. Оно у папоротника преобладает. Половое поколение — заросток (гаметофит) — представлено небольшой зеленой пластинкой.
Часто на корнях папоротника образуются выводковые почки, при помощи которых также происходит его бесполое размножение.
Значение папоротников
Некоторые виды папоротников используют в качестве декоративных растений (адиантум, полиподиум, нефролепис). Молодые листья определенных видов употребляют в пищу. Встречаются и ядовитые виды. Отвары корневищ и настойки некоторых папоротников применяют в медицине как болеутоляющие, противовоспалительные, противоглистные средства, для лечения легочных заболеваний, рахита, желудочных расстройств. Господствовавшие в каменноугольный период папоротники наряду с другими растениями участвовали в процессе образования каменного угля.