Цикл развития мха схема с описанием: Стадия развития мхов

Стадия развития мхов

На верхушке стебелька мха кукушкин лен (Polytrichum) весной образуются скрытые среди верхушечных листочков половые органы: на одних особях мужские — антеридии, на других женские — архегонии.

В антеридиях, имеющих форму мешковидно удлиненных телец, одетых многоклеточной стенкой, формируются в большом числе двужгутиковые сперматозоиды. В архегониях в нижней их расширенной части — брюшке — образуется одна яйцеклетка. В сырую погоду, во время дождя, росы, антеридий вскрывается на верхушке и сперматозоиды выплывают наружу. К моменту созревания яйцеклетки архегоний также вскрывается на верхушке (шейке) каналом, образованным от расплывания внутренних, так называемых канальцевых шейковых клеток. Расположенная над яйцеклеткой брюшная канальцевая клетка тоже расплывается. Сперматозоиды, подплывая к архегонию, проникают по слизи канала к яйцеклетке, и один из них сливается с ней, производя оплодотворение. Оплодотворенная яйцеклетка (зигота), не покидая материнского растения, начинает делиться, и в дальнейшем внутри растягивающегося брюшка архегония формируется новое растеньице.

Верхняя, узкая часть архегония — шейка — после оплодотворения завядает и отваливается. Вновь образованное растеньице представлено коробочкой, сидящей на ножке. Ножка своим основанием внедряется в верхушку стебля, всасывая необходимые для развития коробочки питательные вещества. В таком виде растение уходит под снег. Следующей весной ножка сильно удлиняется и выносит коробочку высоко над покровными листьями. Коробочка при этом отрывает верхушку брюшка архегония, которая остается на ней в виде волосистого образования — колпачка (калиптры), предохраняющего молодую коробочку от высыхания, понижения температуры и т. д. Взрослая коробочка имеет следующее строение: сверху она прикрыта крышечкой, средняя часть называется урночкой, нижняя, слегка расширенная после перетяжки, называется апофизой (шейкой коробочки). Внутри коробочки, в центре ее, проходит тяж бесплодных клеток — колонка, наверху расширяющаяся в эпифрагму. Со всех сторон вокруг колонки висит на нитях спорангий, в котором формируются споры.

По созревании спор (начало — середина лета) колонка и стенка спорангия разрушаются, и споры лежат в полости урны. Затем сбрасывается крышечка (сбрасывание обусловливается развитием особого аппарата), и по верхнему краю урночки обнаруживается так называемый перистом, состоящий из зубцов, расположенных в один ряд. Вход в урночку закрыт пленкой (эпифрагмой). Зубцы перистома очень гигроскопичны и меняют свое положение в зависимости от влажности воздуха. Во влажную погоду они загибаются внутрь, прижимая пленку к краям урны, что препятствует проникновению воды в коробочку. В сухую погоду зубцы перистома отгибаются наружу, пленка ссыхается и споры высеиваются наружу через отверстия между зубцами.

Схема цикла развития зеленого мха Funaria: А — сперматозоид; Б — архегоний; В — оплодотворенный архегоний; Г — Д — развитие спорогония в брюшке архегония, Е — спорогоний; Ж — коробочка со спорангием; З — И — образование спор; К — прорастание спор; Л — протонема; М — молодой стебелек мха; Н — антеридий

Спора, попав на сырую землю, прорастает и образует обильно разветвленную нить — протонему, на которой возникают почки, развивающие затем листостебельные растеньица мха (рис. ).

Таким образом, у мхов имеется «смена поколений». Листостебельное растение (сам мох), образующее половые органы (гаметофит), сменяется коробочкой на ножке, внутри которой образуется спорангий со спорами (спорофит), причем это новое поколение не порывает связи с гаметофитом. Редукционное деление происходит при образовании спор в спорангии коробочки.

В цикле развития преобладает гаметофит (сам мох). Спорофит слабо развит и имеет небольшие размеры и кратковременное существование. У некоторых мхов на коробочке развивается ассимиляционная ткань с устьицами, но основное питание спорофит получает от гаметофита.

Бесполое поколение у мхов (коробочка вместе с ножкой) носит специальное название — спорогоний. Колпачок принадлежит гаметофиту (остаток брюшка архегония) (рис.). Спорофит мхов к самостоятельному размножению, помимо образования спор, не способен. Но если какую-либо его часть (например, ножку спорогония) срезать, разрубить на мелкие куски и поместить их в плошку с землей, накрыв ее стеклом для создания влажной атмосферы, то из каждого кусочка разовьется протонема, на которой возникнут почки, а последние затем разовьются в листостебельные побеги.

Это явление — образование гаметофита из клеток спорофита помимо спор — получило название апоспории.

Клетки возникших таким образом растений будут содержать, в отличие от обычного гаметофита, двойной (2x) набор хромосом. В одном опыте на таких «диплоидных гаметофитах» удалось наблюдать половые органы и после оплодотворения — развитие спорогония, содержащего четырехкратный набор хромосом. Разрубленная на куски ножка такого спорогония снова давала при культуре в плошках протонему и листостебельные растения с четверным набором хромосом.

Эти опыты прекрасно иллюстрируют несостоятельность характеристики поколений только набором хромосом, так как диплоидные и тетраплоидные гаметофиты сохраняют строение обычного гаметофита.

Биология для студентов — 51. Циклы развития растений (на примере водорослей, мхов, папоротников)

Циклы развития водорослей весьма многообразны, отличаются большой пластичностью и предопределяются многими экологическими факторами.

Гаплофазный тип характеризуется отсутствием чередования поколений. Вся вегетативная жизнь водорослей проходит в гаплоидном состоянии, т.е. они являются гаплонтами. Диплоидна лишь зигота, прорастание которой сопровождается редукционным делением ядра (зиготическая редукция). Развивающиеся при этом водоросли оказываются гаплоидными. Примером являются многие зеленые (вольвоксовые, большинство хлорококковых, конъюгаты) и харовые водоросли.
Диплофазный тип отличается тем, что вся вегетативная жизнь водорослей осуществляется в диплоидном состоянии, а гаплоидная фаза представлена только гаметами. Перед их образованием происходит редукционное деление ядра (гаметическая редукция). Зигота без деления ядра прорастает в диплоидный таллом. Эти водоросли являются диплонтами. Такой тип развития характерен для многих зеленых водорослей, имеющих сифоновую структуру, всех диатомовых и некоторых представителей бурых.
Диплогаплофазный тип характеризуется тем, что в клетках диплоидных талломов (спорофитов) многих водорослей редукционное деление ядра предшествует образованию зоо- или апланоспор (спорическая редукция). Споры развиваются в гаплоидные организмы (гаметофиты), размножающиеся только половым путем. Оплодотворенная яйцеклетка — зигота — прорастает в диплоидный спорофит, несущий органы бесполого размножения. Таким образом, у этих водорослей имеет место чередование форм развития (генераций): диплоидного бесполого спорофита и гаплоидного полового гаметофита. Оба поколения по внешнему виду могут не различаться и занимать одинаковое место в цикле развития (изоморфная смена генераций) или же резко различаться по морфологическим признакам (гетероморфная смена генераций). Изоморфная смена генераций характерна для ряда зеленых (ульва, энтероморфа, кладофора), бурых и большинства красных водорослей.

Мхи по сравнению с другими высшими растениями наиболее примитивно организованы.

В отделе Моховидных развито половое поколение – гаметофит, который представляет из себя прежде всего взрослое растение мха. Бесполое же поколение (спорофит) представлен у мхов спорогоном (коробочка на ножке), который развивается на гаметофите после оплодотворения.

У низших мхов нет дифференцировки тела на вегетативные органы, и оно представляет собой плоскую листовидную пластинку – таллом, лежащую на почве или ином субстрате, прикрепляемую к ней тонкими ризоидами.

Развитие мха начинается со споры, т.е. с одноклеточного, микроскопически гаплоидного зачатка. После того, как спора попадает на влажный субстрат, из нее вырастает тонкая обычно ветвистая, зеленая нить или пластинку водорослей. Эта маленькая нить (пластинка) называется

протонемой. Через некоторое время на протонеме появляются почки, дающие начало взрослому растению мха. У настоящих мхов стебель (каулидий) и листочки (филлидии) ясно отличаются друг от друга; стебель чаще всего в нижней части бывает покрыт волосками или ризоидами. На верхушках главных стеблей или боковых веточек развиваются половые органы: антеридии♂ архегонии ♀, в которых образуются половые клетки. Внутри антеридия развиваются сперматозоиды, архегоний же содержит в себе яйцеклетку. Все стадии развития мха, начиная со споры и кончая стеблем с листочками и половыми органами, объединяются в понятие полового поколения или гаметофита.

Оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом совершается с помощью капель воды внутри архегония в сырую погоду; после оплодотворения на гаметофите вырастает коробочка со спорангием, в котором после редукционного деления образуются споры. Коробочка сидит на тонкой ножке. Это – спорогон мха или бесполое поколение (спорофит). К моменту созревания спор коробочка открывается наверху крышечкой и споры высыпаются.

Цикл развития папоротника.

Спорофит так называется взрослое листостебельное растение, которое образует значительные заросли в лесах умеренного пояса. Спорофит является преобладающим поколением этих растений. Следующим этапом цикла развития папоротника является созревание органов бесполого размножения. Они называются спорангиями. Эти структуры имеют вид небольших коричневых бугорков, расположенных на нижней стороне листьев. Сверху они дополнительно защищены пленчатыми «покрывальцами». Спорангии папоротников собраны в группы, которые называются сорусами. В конце лета эти структуры темнеют. Это значит, что спорангии созрели. Далее они раскрываются, и в землю высыпаются тысячи мелких клеток. Это и есть споры. При наличии достаточного количества влаги они сразу начинают прорастать. Результатом развития спор является заросток. Это и есть особь полового поколения, которая является следующим звеном в цикле развития папоротника. Внешне он представляет собой пластину зеленого цвета сердцевидной формы. Заросток развивается на почве, к которой прикрепляется с помощью ризоидов. По мере развития гаметофита на его нижней стороне формируются органы полового размножения. В них созревают половые клетки двух видов: яйцеклетки и сперматозоиды. Оплодотворение у папоротников имеет свои особенности. Во-первых, мужские и женские половые клетки на одном заростке созревают в разное время. Поэтому слияние гамет возможно только между разными растениями. Такой тип оплодотворения называется перекрестным. Второй особенностью этого процесса у папоротников является обязательное наличие воды. Дело в том, что половые клетки споровых растений не могут самостоятельно двигаться. Поэтому сперматозоид может добраться до яйцеклетки только с помощью воды. Таким образом, папоротники хоть и относятся к группе первых наземных растений, но не утратили связь с прежней средой обитания. Далее из оплодотворенной яйцеклетки развивается растение бесполого поколения, на нем созревают споры, и процесс повторяется.

Цикл развития листостебельного мха на примере мха кукушкин лен

В цикле развития взрослые растения мха представлены раздельнополымигаметофитами. Растения кукушкин лен имеют вертикальныйстебель, длиной до 40 см, со спирально расположенными в три ряда редуцированнымилистьями, закрепленный в почверизоидами. В центре стебля проходит концентрический проводящий тяж, среднюю часть которого занимают водопроводные клетки –гидроиды(восходящий поток), а периферийную –липтоиды– проводящие клетки органических соединений (нисходящий поток). На верхушке мужских растений находятсяантеридии, в которых происходит формированиесперматозоидов, на верхушках женских –архегониисяйцеклетками. Оплодотворение происходит с помощью капель воды. Выбивая из антеридиев сперматозоиды, капли дождя отражаются на архегонии соседних растений. По воде сперматозоиды проникают в брюшко архегониев, где оплодотворяют яйцеклетки. Из оплодотворенной яйцеклетки развиваетсяспорофит, который своейстопойврастает в гаметофит.Ножкаспорофита в процессе роста вытягивается в длину на 15-20 см, на верхушке которой образуетсякоробочкасоспорангиями, закрытаякрышкой. Край коробочки часто имеет зубчатый край, называемыйперистомом. Вызревание спорофита длится до 6 месяцев (у других мхов до 18). В спорангиях спорофита происходит формирование спор из клеток спорогенной ткани, путем деления последнихмейозом. После созревания спор крышка коробочки открывается, и споры рассеиваются через перистом. В благоприятных условиях споры прорастают впротонемы– нитевидные хлорофилльные выросты (таллом). Из пазушных почковидных структур протонем вырастают гаметофиты следующего поколения соответствующего пола.

Рис. 32. Схема жизненного цикла мха кукушкин лён

Рис. 33. Жизненный цикл мха кукушкин лён

Хвощевидные – отдел высших споровых растений, в настоящее время отнесён в подотдел Хвощёвые отдела Папоротниковидные и насчитывает 15 видов. Хвощёвые характеризуются наличиемпобегов, состоящих из чётко выраженныхметамеров(междоузлийиузловс мутовчатым расположениемлистьев). Спорофиты в анатомическом строении напоминают строение покрытосеменных злаковых растений. Бесполое размножение осуществляется разнополымиспорами, вегетативное –корневищами(подземными побегами).

Цикл развития хвощёвых на примере хвоща полевого

В цикле развития хвоща полевого преобладает спорофит– взрослое, многолетнее растение, состоящее изкорневища, закрепленного в почвепридаточными корнями. Весной из почек корневища на поверхность почвы вырастаетспороносный, бесхлорофилльный вертикальныйпобег(стебель) с мутовчатым расположением редуцированных (маленьких) листьев, заканчивающийся спороносным колоском (стробилом). Сам спороносный колосок в своем строении имеетось, на которой размещены зонтиковидные спороносные листья (щитки на ножках) –спорофиллы. С нижней стороны спорофиллов, обращенной к оси стробила, находится от 5 до 10спорангиев. В спорангиях в результате редукционного делениямейозомклетокспорогенной ткани(2n) образуются гаплоидные, морфологически одинаковые, но разнополыеспоры(мужские и обоеполые). Оболочки спор имеют специальные выросты –элатеры, которые скручены спирально вокруг спор во влажном состоянии, а при подсыхании разворачиваются. Это позволяет спорам цепляться друг за друга и распространяться группами. После созревания спор спороносные листья стробила размыкаются, спорангии лопаются и споры разносятся ветром. Вследствие содержания в спорах хлоропластов они быстро (в течение 3-х недель) теряют всхожесть. Попадая на увлажненный илистый грунт, группы спор прорастают в хлорофиллоносныегаметофитыв виде лопастных пластинок, закрепляющихся в субстратеризоидами. Гаметофиты достигают половой зрелости через 3-5 недель после прорастания. На мужских гаметофитах, меньшего размера, образуютсяантеридии– мужские гаметангии, в которых образуются многожгутиковыесперматозоиды. На двуполых гаметофитах, более рассеченной формы,архегонии(женские гаметангии) развиваются раньше антеридиев, что увеличивает вероятность перекрестного оплодотворения. Для достижения сперматозоидами яйцеклеток, находящихся в архегониях, необходимавода. На одном гаметофите могут быть оплодотворены сразу несколько яйцеклеток, из которых в дальнейшем развиваютсязародыши, есть молодые спорофиты. Зародыши крепятся стопой к животику архегония и получают из гаметофита необходимые питательные вещества для развития, формируя зачаточный корешок, стебель и почку. После формирования, зародышевый корешок начинает расти, закрепляется в почве и молодой спорофит отсоединяется от гаметофита, который через некоторое время отмирает. После спороношениявесенние(спороносные)побегиотмирают и из почек корневища вырастают зеленыеассимиляционные побеги. Ассимиляционные побеги имеют вертикальныйстебельс мутовчатым расположением на нембоковых ветвейилистьевпод ними. Они выполняют функцию образования органических соединений в процессе фотосинтеза и накопления их в корневище. В конце вегетационного периода ассимиляционные побеги отмирают, остается корневище, которое зимует в почве.

Рис. 34. Схема жизненного цикла хвоща полевого

Рис. 35. Жизненный цикл хвоща полевого

Плауновидные – отдел высших споровых растений, представлен 1200 видами. Характеризуются наличием развитой проводящей системы, корнепобеговым типом строения спорофитов и талломным строением гаметофитов, бесполым размножением спорами и вегетативным размножением надземными побегами.

Жизненный цикл мхов: последовательность стадий

Для того чтобы занять новые пространства, древним растениям пришлось приспосабливаться к совершенно новым условиям жизни. Например, постоянная потеря влаги через испарение способствовала появлению защитного воскового слоя. Отсутствие опоры в воздухе, в отличие от воды, послужило причиной формирования достаточно жесткого тела, изменился принцип дыхания растений, газообмен. Температурные и биохимические условия стали совершенно иными, и растения успешно к ним адаптировались. Рассмотрим в данной статье жизненный цикл мхов.

Мхи – это группа древнейших организмов. По некоторым предположениям, они являются предками существующих ныне наземных растений. Вода на нашей планете – источник жизни, в которой зародилось всё живое, в том числе и растения. Около 420 миллионов лет назад потомки зеленых водорослей начали осваивать сушу.

размножения водорослей является наличие воды. Мхи тоже могут размножаться только с помощью влаги.

Жизненный цикл мхов очень интересный. Из всей группы высших растений они являются наиболее примитивными организмами. Bryophyta или моховидные — это многоклеточные растения, практически лишенные проводящей ткани. Поэтому размеры этих живых организмов совсем небольшие – от 1 мм до 50 см. У мхов нет корней, они прикрепляются к поверхности земли нитевидными выростами, ризоидами, которыми эти растения всасывают воду. Ризоиды состоят, порой, из одной клетки. В отличие от корней всех остальных растений, обладающих многоклеточной проводящей тканью. Другие части тела мха можно условно определить как стебель и листья. Однако на самом деле они совершенно не похожи на стебли и листья всех остальных растений на планете по своей структуре.

Где встречаются?

Мхи успешно приспособились к жизни в самых разных температурных и климатических условиях и распространены практически по всей планете: от полярных областей до тропиков. Они отлично существуют в условиях повышенной влажности воздуха – в лесах, горах. Встречаются моховые также и в засушливых районах. Выживаемость моховидных поражает – они могут выдержать воздействие очень высокой температуры, до 70 градусов тепла. В сухом климате мхи приспособились впадать в состояние анабиоза, связанное с сезонными климатическими колебаниями. Когда выпадают дожди и температура воздуха понижается, почва увлажняется, и мох «оживает», начинается цикл размножения. Рассмотрим значение спор в жизненном цикле мхов.

Условия жизни мхов

Мох благополучно растет в местах с недостатком солнечного света, например, в пещерах, трещинах и щелях горной породы, занимая те экологические ниши, где не способны существовать другие растения.

Единственное место, где мхи не в состоянии существовать – это засоленные почвы вблизи моря.

Необычайно живучи споры мхов. С ветром они могут преодолевать огромные расстояния. Жизнеспособность споры сохраняют в течение десятков лет.

Мхи накапливают существенные запасы влаги, поэтому с их помощью идет регуляция водного баланса того или иного ландшафта. Поэтому для экосистемы мох чрезвычайно важен. К тому же для некоторых видов животных мох является главной кормовой базой.

На земле сегодня произрастает около 30 тысяч видов мхов. Ученые классифицируют эти растения по морфологии, строению споровых коробочек и способов распространения спор.

Мхи способны размножаться как с помощью спор, так и вегетативным способом. В жизненном цикле мха преобладает поколение половое над бесполым.

Лиственные мхи или бриопсиды

Это достаточно многочисленный класс растений, который представлен 15 тысячами видов мхов. Они необычайно разнообразны по внешнему виду, размерам и формам. Это растение представляет собой стебель, покрытый листьями, которые располагаются по спирали вокруг стебля. Самая жизненно важная стадия их развития называется гаметофит. Способ размножения лиственных мхов – споры. Чаще всего эти растения встречаются во влажных местах, на болотах, а также в тундре. Кукушкин лён и сфагнум – это типичные представители бриопсидов.

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.

Антоцеротовые мхи

Этот класс не столь многочислен и представлен 300 видами растений. Спорофит – наиболее важная жизненная стадия в цикле развития этого растения. Выглядят антоцеротовые мхи как слоевище – это тело, которое не расчленяется на корень, стебель и листья. Произрастают такие мхи во влажных тропических лесах и зонах умеренного климата. Антоцерос – типичный представитель этого класса.

Жизненный цикл кукушкиного льна будет описан ниже. Мох кукушкин лён — это многолетнее растение. Его строение представляет собой достаточно развитую структуру. Первичный горизонтальный стебель коричневого цвета без листьев и вторичный стебель, стоящий прямо, разветвленный или одиночный.

Вторичный стебель покрыт темно-зелеными жестковатыми, похожими на шило, листочками. Эти стебли могут достигать в высоту от 10-15 до 40 см. Нижние листья представляют собой чешуйки. Растение обладает примитивной проводящей системой, которая способна перемещать воду и минеральные вещества по стеблю к листьям. Его ризоиды способны достигать длины почти 40 см.

Места произрастания мха кукушкин лен

Кукушкин лён обычно хорошо прорастает во влажных местах, на болотах, сырых лугах и в ельниках, любит солнечный свет. На открытых участках разрастается очень мощно, захватывая всё новые территории. Его стебли настолько плотно «окутывают» почву, что семена других растений прорасти не в состоянии. Это растение облюбовывает вырубки лесные или пожарища. Этот мох чрезвычайно хорошо впитывает воду. Густота растения сохраняет влагу в почве. Благодаря чему происходит заболачивание местности.

Люди издавна используют это растение в качестве утеплителя. Конопатят с его помощью стены бревенчатых домов. Иногда используют в качестве лекарственного растения при простудных заболеваниях.

Кукушкин лён участвует в образовании торфа. Это ценное удобрение, хорошее сырьё для химической промышленности.

Жизненный цикл мха кукушкин лен

Мох кукушкин лён – двудомное растение. Это явление, когда на отдельных стеблях одного растения формируются разнополые органы – женские и мужские.

Кукушкин лён развивается путём чередования двух поколений – бесполого и полового. Спорофит – это жизненный цикл мхов, результатом которого становится образование бесполых клеток. Они содержат диплоидный набор хромосом. Гаметофит – другой жизненный цикл этого же растения, который завершается образованием гамет, половых клеток, содержащих только один набор хромосом — гаплоидный.

Теперь понятно, почему в жизненном цикле мхов преобладает поколение половое над бесполым.

Коробочки со спорами, как считают в народе, похожи на кукушку, сидящую на шесте. В целом внешне мох кукушкин лён напоминает миниатюрное растение льна, откуда и получил своё название. Тоненькие волоски на колпачке, прикрывающем коробочку со спорами, также подобны льняной пряже.

Сама коробочка представляет собой несколько частей – урночку, шейку и крышечку. Внутри неё находится маленькая колонка. Она как раз и содержит бесплодные клетки, из которых в результате редукционного деления созревают гаплоидные споры. Урночка заканчивается кольцом. После завершения процесса созревания это колечко под дуновением ветра легко отделяет урночку и крышечку от стебля. Споры осыпаются на землю, и важный жизненный цикл растения начинается снова.

Стадии жизненного цикла мха

Бесполые споры в процессе «созревания» становятся гаплоидными спорами (содержащими половинный набор хромосом) в результате непрямого, редукционного деления.

Когда на влажную почву попадает гаплоидная спора, то она начинает прорастать, образуя протонему – нитчатый предросток. Из него формируется гаметофит – женский или мужской.

На верхушках разных стебельков-гаметофитов кукушкина льна развиваются антеридии и архегонии – мужские и женские половые органы. В архегониях созревают яйцеклетки, а в антеридиях – двужгутиковые сперматозоиды. Внешне мужские растения отличаются крупными листьями желтовато-коричневого цвета на верхушке. У женских растений такие листья отсутствуют.

Для успешного оплодотворения необходимы капли влаги, которые переносят сперматозоиды из антеридий к архегониям, где находятся яйцеклетки. Этому процессу способствует обычно дождь или сильная роса.

В результате слияния сперматозоида и яйцеклетки на верхушке женского растения формируется диплоидная зигота. Из неё вырастает новое поколение этого растения, спорофит или спорогон. И представляет собой коробочку-спорангий, в которой созревают споры.

Нами рассмотрена последовательность стадий жизненного цикла мха.

Строение мха кукушкин лен

Тело мхов по структуре похоже на водоросли, поскольку тоже состоит из слоевища. Тем не менее может иметь строение, напоминающее стебли и листья. К почве прикрепляется с помощью ризоидов. Эти растения способны поглощать воду и минеральные вещества не только непосредственно ризоидами, но и всем телом.

Ценность мха в природе

В целом мхи – это важнейший компонент экологической системы нашей планеты. Жизненный цикл мхов отличается от цикла других высших растений. Они хорошо выживают на бедных питательными веществами почвах. Заселяют те места, что подверглись неблагоприятному антропогенному воздействию. Таким образом подготавливая землю к восстановлению. Ведь, отмирая, мох образует полезный почвенный субстрат, на котором впоследствии будут произрастать другие растения.

Мхи – это индикаторы загрязнения окружающей среды, в частности, атмосферы. Поскольку некоторые виды мхов не произрастают в тех местах, где в воздухе превышена концентрация сернистого газа. По отсутствию в традиционных местах обитания определенных видов мхов можно судить и о загрязнении атмосферы. Впрочем, также мхи свидетельствуют об изменениях в почвах, и многом другом.

Мхи берегут хрупкое равновесие в районах вечной мерзлоты, укрывая грунт от солнечных лучей. Сохраняя, таким образом, экологическое равновесие.

Теперь, если вас попросят: «Охарактеризуйте жизненный цикл мха», то вы легко сможете это сделать.

Жизненный цикл мхов кукушкин лен. Решение задач егэ по жизненному циклу растений. Происхождение названия «кукушкин лен»

Для того чтобы занять новые пространства, древним растениям пришлось приспосабливаться к совершенно новым условиям жизни. Например, постоянная потеря влаги через испарение способствовала появлению защитного воскового слоя. Отсутствие опоры в воздухе, в отличие от воды, послужило причиной формирования достаточно жесткого тела, изменился принцип газообмен. Температурные и биохимические условия стали совершенно иными, и растения успешно к ним адаптировались. Рассмотрим в данной статье жизненный цикл мхов.

Что такое мох?

Мхи — это группа древнейших организмов. По некоторым предположениям, они являются предками существующих ныне наземных растений. Вода на нашей планете — источник жизни, в которой зародилось всё живое, в том числе и растения. Около 420 миллионов лет назад потомки зеленых водорослей начали осваивать сушу.

Наиболее отчетливо такие механизмы приспособления можно проследить у мхов. Например, главным условием успешного является наличие воды. Мхи тоже могут размножаться только с помощью влаги.

Жизненный цикл мхов очень интересный. Из всей группы они являются наиболее примитивными организмами. Bryophyta или моховидные — это многоклеточные растения, практически лишенные проводящей ткани. Поэтому размеры этих живых организмов совсем небольшие — от 1 мм до 50 см. У мхов нет корней, они прикрепляются к поверхности земли нитевидными выростами, ризоидами, которыми эти растения всасывают воду. Ризоиды состоят, порой, из одной клетки. В отличие от корней всех остальных растений, обладающих многоклеточной проводящей тканью. Другие части тела мха можно условно определить как стебель и листья. Однако на самом деле они совершенно не похожи на стебли и листья всех остальных растений на планете по своей структуре.

Где встречаются?

Мхи успешно приспособились к жизни в самых разных температурных и климатических условиях и распространены практически по всей планете: от полярных областей до тропиков. Они отлично существуют в условиях повышенной влажности воздуха — в лесах, горах. Встречаются моховые также и в засушливых районах. Выживаемость моховидных поражает — они могут выдержать воздействие очень высокой температуры, до 70 градусов тепла. В сухом климате мхи приспособились впадать в состояние анабиоза, связанное с сезонными климатическими колебаниями. Когда выпадают дожди и температура воздуха понижается, почва увлажняется, и мох «оживает», начинается цикл размножения. Рассмотрим значение спор в жизненном цикле мхов.

Условия жизни мхов

Единственное место, где мхи не в состоянии существовать — это засоленные почвы вблизи моря.

Мхи накапливают существенные запасы влаги, поэтому с их помощью идет регуляция того или иного ландшафта. Поэтому для экосистемы мох чрезвычайно важен. К тому же для некоторых видов животных мох является главной кормовой базой.

Лиственные мхи или бриопсиды

Это достаточно многочисленный класс растений, который представлен 15 тысячами видов мхов. Они необычайно разнообразны по внешнему виду, размерам и формам. Это растение представляет собой стебель, покрытый листьями, которые располагаются по спирали вокруг стебля. Самая стадия их развития называется гаметофит. Способ размножения лиственных мхов — споры. Чаще всего эти растения встречаются во влажных местах, на болотах, а также в тундре. Кукушкин лён и сфагнум — это типичные представители бриопсидов.

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.

Антоцеротовые мхи

Этот класс не столь многочислен и представлен 300 видами растений. Спорофит — наиболее важная жизненная стадия в цикле развития этого растения. Выглядят антоцеротовые мхи как слоевище — это тело, которое не расчленяется на корень, стебель и листья. Произрастают такие мхи во влажных тропических лесах и зонах умеренного климата. Антоцерос — типичный представитель этого класса.

Места произрастания мха кукушкин лен

Жизненный цикл мха кукушкин лен

Мох кукушкин лён — двудомное растение. Это явление, когда на отдельных стеблях одного растения формируются разнополые органы — женские и мужские.

Кукушкин лён развивается путём чередования двух поколений — бесполого и полового. Спорофит — это жизненный цикл мхов, результатом которого становится образование бесполых клеток. Они содержат Гаметофит — другой жизненный цикл этого же растения, который завершается образованием гамет, половых клеток, содержащих только один набор хромосом — гаплоидный.

Теперь понятно, почему в жизненном цикле мхов преобладает поколение половое над бесполым.

Коробочки со спорами, как считают в народе, похожи на кукушку, сидящую на шесте. В целом внешне мох кукушкин лён напоминает миниатюрное откуда и получил своё название. Тоненькие волоски на колпачке, прикрывающем коробочку со спорами, также подобны льняной пряже.

Сама коробочка представляет собой несколько частей — урночку, шейку и крышечку. Внутри неё находится маленькая колонка. Она как раз и содержит бесплодные клетки, из которых в результате редукционного деления созревают гаплоидные споры. Урночка заканчивается кольцом. После завершения процесса созревания это колечко под дуновением ветра легко отделяет урночку и крышечку от стебля. Споры осыпаются на землю, и важный жизненный цикл растения начинается снова.

Стадии жизненного цикла мха

Когда на влажную почву попадает гаплоидная спора, то она начинает прорастать, образуя протонему — нитчатый предросток. Из него формируется гаметофит — женский или мужской.

На верхушках разных стебельков-гаметофитов кукушкина льна развиваются антеридии и архегонии — мужские и женские половые органы. В архегониях созревают яйцеклетки, а в антеридиях — двужгутиковые сперматозоиды. Внешне мужские растения отличаются крупными листьями желтовато-коричневого цвета на верхушке. У женских растений такие листья отсутствуют.

Нами рассмотрена последовательность стадий жизненного цикла мха.

Строение мха кукушкин лен

Ценность мха в природе

В целом мхи — это важнейший компонент экологической системы нашей планеты. Жизненный цикл мхов отличается от цикла других высших растений. Они хорошо выживают на бедных питательными веществами почвах. Заселяют те места, что подверглись неблагоприятному антропогенному воздействию. Таким образом подготавливая землю к восстановлению. Ведь, отмирая, мох образует полезный почвенный субстрат, на котором впоследствии будут произрастать другие растения.

Мхи — это индикаторы загрязнения окружающей среды, в частности, атмосферы. Поскольку некоторые виды мхов не произрастают в тех местах, где в воздухе превышена концентрация сернистого газа. По отсутствию в традиционных местах обитания определенных видов мхов можно судить и о загрязнении атмосферы. Впрочем, также мхи свидетельствуют об изменениях в почвах, и многом другом.

Теперь, если вас попросят: «Охарактеризуйте жизненный цикл мха», то вы легко сможете это сделать.

Мхи — отдел высших растений, преимущественно многолетних. Отличается регрессивным развитием спорофита, в жизненном цикле мхов доминирует (преобладает) гаметофит. Мхи изучает бриология (от греч. bryon — мох, и logos — слово) — наука о мхах.

Эволюционно мхи представляют тупиковую (слепую) ветвь развития растений, во многом близки к водорослям. Для размножения большинству мхов нужна вода, так как мужские половые клетки могут добраться до женских только с ее помощью. Мы рассмотрим этот отдел на примере кукушкина льна, который относится к подклассу Зеленые мхи.

Интересный факт — устьица у мхов отсутствуют, вместо них имеются поры без замыкающих клеток. У моховидных отсутствуют настоящие стебли и листья, которые мы привыкли видеть у остальных высших растений, нет корней и проводящей системы. Механические ткани развиты слабо, так что по совокупности причин рост в высоту для мхов оказывается затруднительным (ограниченным).

Строение кукушкина льна

Кукушкин лен относится к двудомным растениям. Стебель у него прямостоячий, это один из наиболее высокорослых мхов, достигающих в высоту 50 см и более. Отсутствие корней компенсируют нитевидные выросты — ризоиды, которые обеспечивают прикрепление растения к субстрату, всасывают воду и растворенные в ней минеральные вещества (в отличие от ризоидов у водорослей, где ни о какой функции всасывания нет и речи!).

Проясним термин «двудомные», указанный вначале. Он означает, что женские (архегонии) и мужские (антеридии) половые органы развиваются на разных растениях. На женском гаметофите расположен архегоний, имеющий бутыльчатую форму, на мужском гаметофите развиваются антеридии. Антеридии окружают характерные крупные листья желто-бурого цвета, по которым всегда можно отличить мужской гаметофит от женского: на женском подобные листья отсутствуют.

Спорофит (бесполое поколение) у мхов располагается прямо на гаметофите, представлен коробочкой на ноже, в которой образуются споры. Коробочка способствует распространению спор на большее расстояние. Спора — возникающая в результате митоза или мейоза (в этом случае — мейоспора) клетка грибов и растений, служащая для размножения и распространения растений и грибов, способная развиться во взрослую особь.

Стебелек вместе с коробочкой называется спорогон. Коробочка состоит из урночки и крышечки, сверху прикрыта колпачком. Внутри урночки находится центральный стержень — колонка, к которой крепится спорангий со спорами. Кверху колонка расширяется и образует эпифрагму, затягивающее устье коробочки. Коробочка имеет перистом — специальное отверстие для рассеивания спор.

В сухую погоду, когда споры созревают, колпачок, а за ним и крышечка, отпадают. Тонкий стебелек спорогона раскачивается от ветра, споры высыпаются.

При созревании яйцеклетки (n) в архегонии (n) образуется узкий слизистый канал, по которому сперматозоид (n) может достичь яйцеклетки, которая неподвижна. Сперматозоиды образуются в другом месте — антеридиях, на мужском гаметофите, (n), и, чтобы добраться до архегониев, им обязательно нужна вода. Именно поэтому мхи обитают во влажной среде, где условия для размножения наиболее благоприятные.

Сперматозоид обладает хемотаксисом к слизи в канале архегония. Хемотаксис — движение организма под влиянием химических веществ.

На женских гаметофитах развиваются архегонии, на мужских — антеридии, в которых образуются гаметы. Цикл замыкается. Хотелось бы еще один раз подчеркнуть: спорофит у мхов редуцирован, низведен до уровня полностью зависимого придатка гаметофита, растущего прямо на гаметофите и питающегося за счет него. Гаметофит доминирует в жизненном цикле и представлен зеленым листостебельным растением.

Теперь попробуйте самостоятельно назвать все стадии жизненного цикла мха на картинке ниже, почувствуйте себя истинным бриологом;)

Значение мхов

В целом хозяйственное значение мхов для человека небольшое. Они не пригодны в качестве корма для домашних животных. Мох сфагнум с давних пор применяется как перевязочный материал, военные врачи применяли его в экстренных случаях, когда заканчивались вата, йод. Сфагнум обладает антисептическими свойствами: уничтожает микроорганизмы или задерживает их размножение, а также выраженной гигроскопичностью — способностью поглощать, впитывать большие количества воды, крови и других жидкостей.

Разрастание мхов вызывает переувлажнение почвы и впоследствии — заболачивание территории. Особо отметим роль мхов, как торфообразователей. Торф — горючее полезное ископаемое, образованное не полностью разложившимися остатками растений в условии болот. Его используют для производства теплоизолирующих материалов, применяют в качестве топлива. И, конечно же, мхи — звено в цепи питания (продуценты — производители органических веществ).

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к

Кукушкин лен — это род мхов. Обычно при рассмотрении строения кукушкина льна рассматривают один из его видов (кукушкин лен обыкновенный), широко распространенные в России. Это растение растет в местах с повышенной влажностью, нуждается в хорошем освещении. Кукушкин лен образует плотный покров на земле, чем препятствует росту других растений и испарению влаги. В результате может приводить к заболачиванию почв.

По внешнему виду кукушкин лен представляет собой травянистое растение высотой около 20 см. Стебель обычно не ветвится, имеет зеленовато-бурый оттенок. На стебле располагаются множество зауженных тонких листьев. На них можно увидеть жилку. К почве кукушкин лен прикрепляется с помощью ризоидов (подобия корней, так как у них нет характерных для корней тканей).
Кукушкин лен обыкновенный

Стебель служит для опоры и транспорта веществ. У кукушкина льна есть примитивные проводящие ткани. Так по одним клеткам идет вода с минеральными веществами, по другим — органические вещества.

В листьях находятся ряды клеток, основная функция которых — это фотосинтез, т. е. синтез органических веществ. Однако видимо листья также могут поглощать воду.
Ризоиды не только прикрепляют растение к почве, но и всасывают воду с растворенными в ней минеральными веществами.

Кукушкин лен размножается спорами. Когда спора попадает на увлажненную почву, она прорастает, образуя так называемый проросток. Он похож на ветвящуюся нить. На проростке образуются почки, из которых вырастают растения кукушкина льна.

Кукушкин лен — двудомное растение. Это значит, что у него есть мужские и женские растения. На верхушке стеблей мужских растений образуются так называемые антеридии. В них созревают сперматозоиды. На женских растениях образуются архегонии. В каждом архегонии созревает яйцеклетка.

Во время дождей или половодья сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам. Происходит оплодотворение и образование зиготы. Вода играет важную роль в жизни мхов. Только благодаря ей возможно половое размножение. Таким образом, в эволюционном развитии мхи не только по строению не очень далеко ушли от водорослей, но и по своему образу жизни.

В коробочке спорофита созревают споры. Когда колпачок отпадает, споры рассыпаются. Попав в благоприятные условия, они дают начало новому проростку.

1. Общая характеристика зеленых мхов.

В жизненном цикле зеленых мхов, как и у всех мохооб-разных, преобладает гаплоидное поколение — гаметофит, спорофит в виде коробочки, развивается на гаметофите. Самый крупный род зеленых мхов — кукушкин лен. Мхи этого рода многолетние растения . Обычно они растут в за-болачивающихся лесах и по окраинам болот, образуют плотные, густые дернины.

2. Внешнее строение мха кукушкин лен.

Стебель у кукушкина льна прямостоячий, обычно невет-вистый (30-40 см), листья линейно-шиловидные. У листа есть срединная жилка. Корней у кукушкина льна нет. Их за-меняют нитевидные выросты — многоклеточные ризоиды, которые располагаются на нижней части стебля. Они всасы-вают воду из почвы, а также служат для прикрепления.

3. Размножение и развитие мха кукушкин лен.

Кукушкин лен — растение двудомное. Женские поло-вые органы (архегонии) и мужские половые органы (анте-ридии) развиваются на разных растениях. В архегониях образуются яйцеклетки, в антридиях сперматозоиды. Мужские растения всегда можно отличить по присутст-вию более крупных листьев желто-бурого цвета, которые окружают мужские половые органы — антеридии. На женских экземплярах таких листьев нет. После оплодо-творения яйцеклеток сперматозоидами, которые попада-ют в женские половые органы через капли воды, из зиго-ты образуется спорофит — коробочка на длинной ножке (способствует распространению спор на большее рас-стояние). Коробочка состоит из урночки и крышечки, 38 сверху прикрыта колпачком. В урночке находится споран-гий со спорами. Когда споры созреют, в сухую погоду колпачок, а за ним и крышечка опадают. Тонкая ножка раскачивается даже от слабого дуновения ветра, и мелкие и легкие споры высыпаются. Материал с сайта

Цикл развития: споры (гаплоидные; при их образова-нии происходит редукционное деление) -> прорастание споры во влажной почве -> нитчатый предросток (прото-нема) -> на протонеме образуются почки, а из них листо-стебельные растения (гаплоидные гаметофиты).

4. Происхождение названия «кукушкин лен».

Стройные коричневые стебельки кукушкина льна усеяны маленькими тёмно-зелёными листочками и слегка похожи на растение льна в уменьшенном виде. Отсюда последняя часть названия — лён. Коробочки, которые появляются на женских растениях, похожи на сидящую на «шесте» кукушку.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском

На этой странице материал по темам:

мікропрепарат спорангій зозулиного льону
об общих признаках строения мхов
кукушкины слёзы кратки сочинение
половое размножения кукушкина льна
размножение кукушкина льна

Кукушкин лен относится к моховидным растениям семейства зеленых мхов. На данный момент насчитывается более 100 разновидностей данного семейства растения, которые распространены по всему земному шару. Чаще всего кукушкин лен можно увидеть в наших лесах, на болотах, в горах, тундре, а также в северной части страны. Кроме того отдельные виды данного семейства растений принимают активное участие в заболачивании, а также торфообразовании почвы.

В нашей стране, а также других странах СНГ выращивание кукушкиного льна стало известно еще несколько веков тому назад. Уже сегодня на территории нашего государства растет около 10 разновидностей кукушкиного льна. Наибольшее количество данного растения сосредоточенно в лесах северной и центральной части. Наиболее распространенным среди данного семейства зеленых мхов по праву считается кукушкин лен обыкновенный, или как его еще называют в народе — политрихум обыкновенный. Именно этими растениями представлены леса в тайге, болота и другие виды северных окружностей.

Выращивание кукушкиного льна
Выращивание кукушкиного льна началось еще в древние времена, когда лубяными видами растений начали утеплять свои дома и крыши. И даже не смотря на то, что кукушкин лен не является прямым родственником лубяного семейства (лен, джут, конопля), тем не менее, он обладает неплохими гигроскопичными свойствами, благодаря чему покрытия из такого растения может отлично не только впитывать влагу, но и отдавать ее в нужный момент. Именно благодаря кукушкиному льну в старых постройках тех времен обеспечивалась не только вентиляция пазов, но и предотвращалось разрушения самого дома.

Говоря о строение этого растения, то в первую очередь, хочется отметить, что кукушкин лен относится к многолетнему листостебельному семейству зеленых мхов. Как правило, выращивание кукушкиного льна в домашних условиях позволяет получить достаточно крупных размеров растение с ярко выраженными ризоидами в нижней части стеблей. Первичный стебель кукушкиного льна в нормальных условиях развивается без листьев, а вот вторичный – может быть как простым, так и разветвленным. Средняя длина вторичного стебля, как правило, достигает 30-40 см. Все стебли по всей своей длине густо покрытии листьями, которые в верхней части имеют ассимиляционные пластинки. Листья, которые расположены в нижней части стебля представлены в виде чешуек.

Внутренняя часть стебля представлена как примитивной проводящей системой, благодаря которой обеспечивается перемещение воды и других полезных веществ по стеблю растения, так и отдельными клетками, которые исполняют функцию транспортировки воды.
Размножается кукушкин лен как бесполым, так и половым путем. Что касается бесполого процесса размножения, то здесь можно отметить, что гаметофит растения представляет особой некий зеленый побег с листочками. В результате чего, растение образует множество спор, из которых при нормальных условиях выращивания кукушкиного льна развивается побег в виде коробочки (спорангий). Строение данной коробочки отличается от подобных споровых коробочек других растений этого семейства, поскольку в верхней части она закрыта колпачком и по своему виду напоминает льняную пряжку. Сама же коробочка напоминает кукушку. Именно это и определяет название данного растения – кукушкин лен.

При современных темпах жизни, постоянному загрязнению внешней среды, а также ужасающему состоянию экологии выращивание льна является просто необходимым. Изначально, это связано с тем, что это приводит к накоплению влаги, а также способствует образованию торфа.

Кукушкин лен — растение, которое на территории Российской Федерации наиболее распространено в лесах северной и средней полосы . Благоприятные условия для него наблюдаются в таежных заболачиваемых лесах-долгомошниках, в болотах и на мокрых лугах. Растение относится к роду листостебельных мхов, к На планете встречается более ста его разновидностей. Кукушкин лен, который образует подушкообразные дерновины, часто встречается в тундре и в горной местности. Самое широкое распространение на территории стран СНГ получил политрихум обыкновенный (второе название растения).

Большое значение солнца

Кукушкин лен очень любит свет. Вот почему в темных ельниках, даже если почва там сырая и плодородная, он будет ограничен в росте и развитии. При достаточном количестве солнечных лучей растение стремительно вытягивается, активно захватывая новые участки и закрывая плотным ковром почву. Земля под кукушкиным льном высыхает намного медленнее, вот почему его разрастание постепенно ведет к заболачиванию местности.

Описание

Мох кукушкин лен отличается довольно высокими стеблями (их длина — 10-15 сантиметров, однако встречаются и сорокасантиметровые растения). Проводящая система обеспечивает передвижение воды и питательных веществ по стеблю.

Происхождение названия

Описываемое растение имеет прямые стебли коричневатого цвета. На них располагаются небольшие листья темно-зеленого оттенка, которые напоминают лен в миниатюре. А вот коробочки, которые появляются на женских растениях, вызывают ассоциации с кукушкой, расположившейся на своеобразном шесте.

Строение кукушкина льна

Рассматриваемое растение относят к листостебельным многолетним мхам. Его размеры крупные, в нижней части стебля находятся ризоиды — примитивные аналоги корней. На первичном горизонтальном стебле листьев нет. Вторичный стебель может быть как простым, так и разветвленным. Он прямостоячий, средняя длина — в пределах пятнадцати сантиметров. На каждом листе имеется основная крупная жилка. Кукушкин лен, строение которого достаточно простое, имеет чешуевидные нижние листочки.

Функции стебля

Основная роль этой части растения — опорная. Не менее важна проводящая способность стебля. Он выступает в качестве связующего звена между листьями и корневой системой. Стебель выполняет и некоторые вторичные функции. Среди них — сохранение запаса питательных веществ.

Размножение и развитие

Растение размножается следующими способами: половым (гаметами) и бесполым (спорами, побегами). Они чередуются.

Как именно размножается растение кукушкин лен? Споры, которые образует растение, находятся в спорангии (коробочке) на ножке. После созревания они высыпаются из этого природного хранилища. При благоприятных условиях споры образуют многоклеточную нить, а из нее, в свою очередь, появляется несколько гаметофитов (происходит это путем почкования). Гаметофитом считается зеленый многолетний побег, имеющий листочки и ризоиды (корнеподобные образования). Последние берут из почвы соли и йод. Листовые клетки обеспечивают синтез всех остальных необходимых веществ. Исходя из этого, можно утверждать, что гаметофит является независимым организмом.

Через некоторое время гаметофит прекращает свой рост. Затем начинает кукушкин лен размножение. В центре розетки листьев (расположение — на верхушке стебля) развиваются мужские и женские половые органы. Первые представлены антеридиями (название произошло от греческого слова «антерос», что означает «цветущий»), в которых проходят цикл развития подвижные гаметы — сперматозоиды, а также архегонии — женские половые органы, которые отвечают за образование неподвижной женской гаметы — яйцеклетки.

Мужские растения характеризуются наличием более крупных листьев, окрашенных в Женские экземпляры таких листьев не имеют.

При наступлении дождливого периода или половодья сперматозоиды (мужские клетки) получают возможность подплыть к яйцеклетке. В результате происходит их слияние. По завершении процесса оплодотворения появляется зигота (это слово произошло от греческого «зиготос», что переводится как «соединенный»). Это первый этап развития зародыша. На следующий год из оплодотворенной зиготы происходит развитие коробочки (спорогона), располагающейся на довольно без листьев. В дальнейшем коробочка становится местом развития спор. Это природное хранилище очень хрупкое. Оно раскачивается даже от легкого ветерка. После спадания колпачка и выпадения спор наблюдается прорастание зеленой разветвленной нити — предростка. Отметим, что для успешного результата необходимо, чтобы споры попали в благоприятную для них среду, в таком случае произойдет размножение кукушкина льна.

На предростке формируются почки, из которых появляются женские и мужские экземпляры растения. Таким образом, можно увидеть, что жизненный цикл развития мхов включает последовательное чередование бесполого и полового поколений. В ходе эволюции эта особенность выработалась у многих растений, в числе которых и кукушкин лен.

Размножение этого вегетативным путем позволяет легко получить густой зеленый ковер на приусадебном участке . Достаточно лишь поместить небольшой кусочек мха на сыроватом участке. Однако следует учитывать способность этого растения к заболачиванию области своего обитания.

Использование в различных целях

Если удалить листья у кукушкина льна, можно получить гибкие жесткие нити, образуемые центральными стеблями. Наши предки использовали этот природный материал для изготовления щеток и веников. После вымачивания и расчесывания стебли становились прекрасной основой для матов, ковриков, корзин и плотных штор. Примечательно, что в ходе раскопок раннеримского форта в Англии были найдены останки корзин, созданных из кукушкина льна. Изделия датируются 86 годом нашей эры.

Ранее кукушкин лен широко использовали при изготовлении плащей воинов и путешественников. Получаемые предметы одежды отличались особой прочностью. Кроме того, они обладали декоративной ценностью.

Знахари советуют использовать этот вид мха для активизации работы пищеварительной системы, устранения желудочных колик и растворения камней в почках и желчном пузыре.

Кукушкин лен, строение которого позволяет использовать его в садоводстве в декоративных целях, положительно воздействует на почву. Так, это растение способно привести в норму показатели кислотности грунта максимум за два сезона. После этого на восстановленной почве можно успешно выращивать любые садовые растения . Отмершие части мха послужат отличным удобрением.

Самый необычный вариант применения кукушкина льна — в качестве солода при изготовлении виски.

Природный утеплитель

Кукушкин лен способен эффективно защитить строение от проникновения холода и влаги. Очень ценится тот факт, что мох не гниет. Его размещение между бревнами сруба позволяет обеспечить В этих целях мох применяют в свежем виде. Перед укладкой природного утеплителя его необходимо тщательно очистить от веточек, палочек, шишек, травы и иных включений.

Мох сфагнум

Это растение относится к роду белых (торфяных) мхов. Выделено 320 его видов. Сфагнум преимущественно представлен болотными мхами, которые образуют плотные скопления, формирующие либо большие подушки, либо густые ковры на сфагновых болотах. А вот во влажных лесах намного реже встречается сфагнум. Кукушкин лен это растение напоминает своим прямостоячим стеблем, достигающим десяти-двадцати сантиметров в высоту. Листья у сфагнума однослойные, размещаются на пучковидно расположенных ветвях. В листьях содержится много водоносных клеток с порами, активно впитывающими воду. Данный факт обуславливает большую влагоемкость растения. На участках, где появляются эти мхи, быстро развиваются верховые болота.

Ежегодно происходит отмирание стеблей в нижней части растения. Они образуют торф. Дальнейший рост стебля обеспечивается верхушечными ветвями.

Отметим, что сфагнумы играют важную роль в образовании и существовании болот. Как было указано выше, отмершие участки мха формируют залежи торфа. Торфообразование возможно по причине застойного переувлажнения, обеспечения мхами кислой среды и отсутствия кислорода. В этих условиях процессы гниения не происходят, сфагнум не разлагается. Торф представляет собой ценный продукт, из которого получают воск, аммиак, парафин, спирт и т. д. Его широко применяют в медицинской практике, в строительстве. Мох выступает в качестве биотоплива и эффективного удобрения.

Чем полезен сфагнум?

Многие рецепты народной и официальной медицины включают этот компонент. А все потому, что мох сфагнум — прекрасное антисептическое средство и надежный Он помогает залечивать гнойные раны благодаря своей способности впитывать большое количество влаги. По этому показателю сфагнум превосходит лучшие сорта гигроскопической ваты. Этот мох способен произвести бактерицидный эффект благодаря наличию сфагнола — особого фенолоподобного вещества, угнетающего развитие и жизнедеятельность кишечной палочки, холерного вибриона, золотистого стафилококка, сальмонеллы и некоторых других патогенных микроорганизмов.

Цветоводы активно используют сфагнум с целью выращивания комнатных растений . Он является составляющей субстрата, мульчирующим слоем либо выполняет дренажные функции. Мох не богат питательными веществами, однако он придает грунту требуемую рыхлость. Отличной гигроскопичностью сфагнума объясняется его способность равномерно распределять влагу. Наличие сфагнола обуславливает бактерицидные свойства описываемого вида мха, что позволяет эффективно ухаживать за корнями основного растения, предупреждая развитие заболеваний и загнивание.

Кукушкин лен, или политрихум, – растение из вида мхов. Встречается на мокрых лугах, болотах, в лесах средней и северной полосы России. Если приглядеться, то его покрытые густо-зелеными листьями стебли напоминают крошечные ростки льна. Применяется в качестве межвенцового утеплителя в деревянных домах.

Описание растения кукушкин лен

Политрихум обычно вырастает до 10−15 см в высоту. Но если его устраивают условия, то он может вытянуться до 40 см. Для этого нужны влажные почвы ельников и заболоченных равнин. Здесь для мха простор, и он тянется вверх, так как, подобно другим растениям, любит солнце. Он агрессивно захватывает более влажные места, подушкой укрывая землю, где уже трудно будет прорасти другому виду. Особенно любит это растение лесные вырубки и пожарища. Плотно распространяясь в лесу, он заболачивает участки и мешает восстановлению лесов.

Кукушкин лен растет на влажных, заболоченных местах

В народе этот лен зовут «железняком» за прочность и «красным мхом» за цвет стеблей. Свою функцию утепления домов он выполняет безупречно в течение не одного десятка лет.

По своему строению он представляет собой листостебельник с примитивными зачатками корней – ризоидами, через которые растение всасывает воду и минеральные соли. Так же он может всасывать воду и другими своими частями. Нижние листья растения похожи на чешуйки. Остальные листья узкие, с зубчиками на концах. В них происходит фотосинтез – преобразование энергии света в химическую жизненно необходимую энергию.

Жизненный цикл и размножение кукушкина льна

Этот тип растений относится к двудомным. Это значит, что женские и мужские половые клетки развиваются на разных растениях. У мужских растений верхние листья буроватого цвета. Здесь образуются мужские гаметы – сперматозоиды. У женских растений все листья одинаковые. При этом наверху растения расположены женские гаметы – яйцеклетки.

Для оплодотворения обязательно нужна вода. Только во время дождей или обильных рос сперматозоиды перемещаются к женским гаметам, и происходит слияние женского и мужского начала. Образуется зигота – клетка с двойным набором хромосом, способная дать старт новому поколению.

Заселяя новые участки с нарушенным почвенным составом – пожарища, например мхи накапливают влагу. После отмирания они дают начало образованию новой почвы

Из зиготы появляется новое растение спорофит со спорангием – коробочкой с крышечкой, в которой зреют споры. Когда они созревают, крышечка открывается, споры высыпаются. Попадая во влажную почву, спора прорастает и дает почки. Из них появляются новые листостебельные растения.

Несмотря на появление современных материалов для утепления, этот вид мха до сих пор не утратил актуальности и отлично выполняет функцию сохранения тепла и изоляции. Большое значение имеют мхи в образовании торфа и новых почв.

Жизненный цикл кукушкиного льна

Кукушкин лен — Polytrichum commune — является характерным представителем лиственных мхов. Тело мха кукушкин лен расчленено на тонкий, округлый, красноватого цвета стебель и узкие, зеленые листочки. Корни отсутствуют, их заменяют хорошо развитые ризоиды. По сравнению с другими видами мхов кукушкин лен обладает большой высотой; он достигает высоты 20-40 см.

Размножается кукушкин лен спорами. У него хорошо выражена смена поколений. Это двудомное растение. Половые органы образуются на верхушке стеблей.

Мужские экземпляры кукушкина льна имеют характерное расположение листьев на верхушке стеблей. Здесь образуются более крупные листья, сидят они значительно гуще в виде розеточки и имеют красноватую окраску. По такому расположению листочков легко узнать мужские экземпляры. Антеридии формируются на расширенной верхней части стебля. Антеридии имеют несколько удлиненную форму, в них развиваются сперматовоиды с двумя жгутиками.

Архегонии имеют колбообразную форму, расположены на верхушке стебля женского растения, которое, в отличие от мужского, не заканчивается розеткой из красных листочков.

Оплодотворение происходит ранней весной, когда низкие места, на которых произрастают мхи, заливаются водой. Один из сперматозоидов проникает к яйцеклетке через слизистый канал шейки архегония и оплодотворяет ее. Из оплодотворенной яйцеклетки вырастает спорофит в виде длинного тонкого стебелька, заканчивающегося коробочкой сложного строения. Спорофит кукушкина льна носит специальное название — спорогоний. Коробочка спорогона имеет удлиненный с заостренным концом колпачок. Внешне он сходен с кукушкой, откуда и произошло название данного мха.

Колпачок — калиптра, это верхняя измененная часть архегония. Под колпачком находится крышечка коробочки. Внутри коробочки имеется центральный стержень — колонка, к ней прикрепляется споровый мешок, в котором развиваются споры. Вначале споры соединены в тетрады, т.е. по четыре штуки вместе.

Перед созреванием тетрады распадаются на отдельные споры. У коробочки сначала опадает колпачок, затем крышечка. Коробочка заканчивается зубчиками, в сухую погоду они отгибаются наружу и тем самым открывают выход зрелым спорам.

Спора, опадая на землю, при наличии достаточного количества влаги прорастает, образуя протонем у, или предросток. Протонема состоит из тонких ветвистых нитей, заполненных хлорофиллом.

Протонема, разрастаясь, образует верхушечную почку, из которой вырастают взрослые растения кукушкина льна, причем одни протонемы образуют только мужские, а другие только женские растения.

Хотя внешнего различия между спорами нет, физиологически они различны. После оплодотворения яйцеклетка разрастается в бесполое поколение в виде спорогона, растущего на женском гаметофите. У кукушкина льна гаметофит по своим размерам преобладает над спорофитом.

У мха кукушкин лен наблюдается различная потребность к условиям среды со стороны спорофита и гаметофита. У спорофита (спорогона) кукушкина льна, произрастающего на женском гаметофите, ясно выражена приспособленность к жизни в воздушной среде, и он не нуждается в воде, так как получает необходимое количество ее от гаметофита.

Сухая среда предохраняет споры от прорастания в коробочке. Половое же поколение этого мха не может жить без свободной воды, так как не имеет еще корней и потому основную массу ее получает не из почвы, а из атмосферы.

Свободная вода необходима половому поколению кукушкина льна и для осуществления полового процесса, для передвижения сперматозоидов.

Мох кукушкин лен-растение многолетнее. После освобождения от сперматозоидов мужские экземпляры не гибнут; они продолжают расти и на следующий год на верхушке их снова образуются антеридии.

Не гибнут и женские экземпляры, после рассеивания спор спорогон на них падает, а растения продолжают расти, и на следующую весну на верхушке стебелька их снова образуются архегонии.

Схема цикла развития кукушкиного льна. Объяснения в тексте

Цикл развития зелёного мха Кукушкина льна. Объяснение в тексте

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

схема, определение, таблица и описание

Папоротники поистине являются одними из самых загадочных представителей растительного мира. С ними связаны красивые истории и легенды. В нашей статье мы рассмотрим цикл развития папоротника, схему жизненного периода и особенности этих растений.

Характерные черты отдела

Представители папоротниковидных представлены двумя жизненными формами. В лесах умеренного климатического пояса растут многолетние травы. Их надземная часть состоит только из листьев. А сам побег видоизменен в корневище и расположен под землей. От него отходят пучки мочковатой корневой системы. В зоне влажных тропических лесов встречаются древовидные папоротники. Их стебель может быть вьющимся или прямостоячим. В любом случае у этих видов он достигает нескольких десятков метров.

Папоротники относятся к группе высших споровых растений, представители которой являются первыми выходцами на сушу. В процессе эволюции у них сформировались настоящие ткани и органы. Именно это позволило освоить этим растениям новую среду обитания. Название данной систематической группы также связано с тем, что папоротники формируют споры, которые являются клетками бесполого размножения.

Цикл развития папоротника: схема описания

Для всех папоротников характерно наличие жизненного цикла. Так называется период между двумя одинаковыми этапами развития поколений. Типичным для этих растений является цикл развития папоротника орляка. Его можно представить в виде этапов, представленных в таблице.

Период жизненного цикла	Функция
Растение бесполого поколения	Фотосинтез, формирование спор, вегетативное размножение, минеральное питание, транспирация, закрепление растения в почве
Споры	Бесполое размножение, формирование гаметофита
Заросток	Фотосинтез, закрепление растения в почве, формирование половых клеток — яйцеклеток и сперматозоидов
Гаметы	Половое размножение растения
Зародыш	Формирование бесполого поколения — спорофита

Далее цикл развития папоротника повторяется. Этот процесс обеспечивает непрерывность существования всех отделов высших споровых растений. А теперь рассмотрим каждый этап более подробно.

Растение бесполого поколения

Знакомство с циклом развития папоротника, схема которого представлена ниже, мы начнем со спорофита. Именно так называется взрослое листостебельное растение, которое образует значительные заросли в лесах умеренного пояса. На поверхности мы можем видеть только листья папоротника. Они бывают двух видов. Молодые листья спирально закручены, их называют вайи. Они нарастают своей верхушкой и достигают значительных размеров. Так появляются пышные и раскидистые листья взрослых растений.

Спорофит является преобладающим поколением этих растений. Это является значительным отличием в циклах развития мхов и папоротников. У первых основным поколением является гаметофит. Он имеет вид зеленого листостебельного ковра и размножается с помощью половых клеток.

Где расположены спорангии

Следующим этапом цикла развития папоротника является созревание органов бесполого размножения. Они называются спорангиями. Эти структуры имеют вид небольших коричневых бугорков, расположенных на нижней стороне листьев. Сверху они дополнительно защищены пленчатыми «покрывальцами». Спорангии папоротников собраны в группы, которые называются сорусами.

В конце лета эти структуры темнеют. Это значит, что спорангии созрели. Далее они раскрываются, и в землю высыпаются тысячи мелких клеток. Это и есть споры. При наличии достаточного количества влаги они сразу начинают прорастать.

Что такое заросток

Результатом развития спор является заросток. Это и есть особь полового поколения, которая является следующим звеном в цикле развития папоротника. Долгое время ученые даже не знали о его существовании. Все дело в том, что заросток имеет очень мелкие размеры — всего до сантиметра в диаметре. Внешне он представляет собой пластину зеленого цвета сердцевидной формы. Заросток развивается на почве, к которой прикрепляется с помощью ризоидов.

По мере развития гаметофита на его нижней стороне формируются органы полового размножения. В них созревают половые клетки двух видов: яйцеклетки и сперматозоиды.

Условия оплодотворения в цикле развития папоротника орляка

Гаплоидный набор хромосом, который имеют половые клетки гаметофита, изменяется на двойной в процессе их слияния. Оплодотворение у папоротников имеет свои особенности. Во-первых, мужские и женские половые клетки на одном заростке созревают в разное время. Поэтому слияние гамет возможно только между разными растениями. Такой тип оплодотворения называется перекрестным.

Второй особенностью этого процесса у папоротников является обязательное наличие воды. Дело в том, что половые клетки споровых растений не могут самостоятельно двигаться. Поэтому сперматозоид может добраться до яйцеклетки только с помощью воды. Таким образом, папоротники хоть и относятся к группе первых наземных растений, но не утратили связь с прежней средой обитания.

Далее из оплодотворенной яйцеклетки развивается растение бесполого поколения, на нем созревают споры, и процесс повторяется.

Продолжительность жизни

Сколько может повторяться цикл развития папоротника? Это зависит от конкретного вида растения и места его произрастания. Так, у травянистых форм умеренных широт листья отмирают каждый сезон, а в тропиках растут несколько лет. Но благодаря наличию подземного видоизменения побега, который называется корневищем, само растение остается жизнеспособным независимо от времени года и климатических условий. Во многом именно эта особенность строения сохранила эти древние растения до современного этапа развития органического мира.

Корни папоротников выполняют свои функции в среднем около четырех лет, после чего заменяются новыми. А вот побег может сохранять свою жизнеспособность до 100 лет.

Итак, мы рассмотрели особенности развития одного из отделов высших споровых растений — Папоротниковидные. Для этих растений характерны следующие признаки:

Появление настоящих тканей (механических, проводящих, покровных) и вегетативных органов (листьев, придаточных корней, видоизмененного подземного побега).
Бесполое размножение осуществляется с помощью специализированных клеток — спор.
В цикле развития папоротника преобладает спорофит. Это бесполое поколение, имеющее листостебельное строение.
Гаметофит папоротника называется заростком. Он представляет собой зеленую пластинку сердцевидной формы с диаметром до 1 см. Заросток развивается отдельно от спорофита и анатомически с ним не связан.
В жизненном цикле наблюдается последовательное чередование поколений — полового и бесполого.

Мхи (Мохообразные) План. Информация — PDF Free Download

Водоросли низшие растения

Водоросли Водоросли низшие растения Водоросли обширная и неоднородная группа низших растений. Водоросли самые многочисленные и одни из самых важных для планеты фотосинтезирующих организмов. Они встречаются

Подробнее Задания 4. Царство Растения
Задания 4. Царство Растения 1. Какова главная функция хлорофилла в растениях? 1) выделение углекислого газа 2) поглощение энергии света 3) защита растений от грибковых и вирусных болезней 4) превращение
Подробнее Инструкция по выполнению работы
1 Инструкция по выполнению работы На выполнение работы по биологии отводится 45 минут. Работа включает в себя 21 задание. Ответы к заданиям 1 17 записываются в виде одной цифры, которая соответствует номеру
Подробнее 3. ПОЧВА 3.1. ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ПОЧВА?
3. ПОЧВА 3.1. ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ПОЧВА? Вспомни! 1. Что нужно растениям для роста? 2. Откуда и каким путем получают растения необходимые им для роста кислород и углекислый газ? 3. Откуда и с помощью чего
Подробнее Цикл развития улотрикса схема
Цикл развития улотрикса схема >>> Цикл развития улотрикса схема Цикл развития улотрикса схема Гаметофиты бывают обоеполые на нём развиваются антеридии и архегонии и раздельнополые антеридии и архегонии
Подробнее А Жизненный цикл водорослей
А12 4.5. Многообразие растений. Признаки основных отделов, классов и семейств покрытосеменных растений. Роль растений в природе и жизни человека. Космическая роль растений на Земле Основные термины и понятия,
Подробнее Пояснительная записка
Пояснительная записка Итоговая контрольная работа направлена на проверку знаний, различных видов учебных умений. 1. Характеризовать биологические объекты, явления, процессы, законы, теории; 2. Приводить
Подробнее Мох в природе и жизни человека
Государственное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением иностранного языка при Посольстве России во Франции» г. Париж Мох в природе и жизни человека Проектная
Подробнее ID_3374 1/6 neznaika.pro
1 Многообразие организмов (установление соответствия) Ответами к заданиям являются слово, словосочетание, число или последовательность слов, чисел. Запишите ответ без пробелов, запятых и других дополнительных
Подробнее Биология 6 класс. Тема урока: Корень
Биология 6 класс Тема урока: Корень Вопросы для изучения: Виды корней Типы корневых систем Зоны корня Видоизменения корней Функции корня Корень один из основных органов высших растений (кроме мхов), служащий
Подробнее Терминологический диктант
Терминологический диктант Органы цветковых растений. 1 Часть тела организма выполняет определенную функцию… 2 В почве растение удерживает.. 3 Многочисленные разветвленные корни образуют. 4 В корневой
Подробнее 34 часа (1 раз в неделю)
Календарно-тематическое планирование по биологии «Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники». 6 класс 34 часа (1 раз в неделю) Учебник. Автор: Понамарева И.Н. Биология «Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники»
Подробнее СИСтЕМа ОРГаНИчЕСКОГО МИРа
СИСтЕМа ОРГаНИчЕСКОГО МИРа Все существующие на Земле организмы разделены на четыре царства: Дробянки, Грибы, Растения, Животные. Дробянки относятся к прокариотам (доядерным организмам), грибы, растения,
Подробнее Блок «Б» задание на соответствие задание
Описание контрольных измерительных материалов для проведения промежуточной аттестации 6 класс 1. Документы, определяющие содержание проверочной работы Содержание и структура проверочной работы определяются
Подробнее ЗАДАНИЯ. Дорогие ребята!
ЗАДАНИЯ Дорогие ребята! Поздравляем вас с участием в муниципальном этапе Всероссийской олимпиады школьников по биологии! Отвечая на вопросы и выполняя задания, не спешите, так как ответы не всегда очевидны
Подробнее Пояснительная записка.
Пояснительная записка. Программа дополнительного образования «Юный натуралист» предназначен для учеников 6-7 класса. Программа позволяет углубить и систематизировать знания учащихся о строении и многообразии
Подробнее Живые клетки. Вариант 1
Тест 1 Живые клетки. Вариант 1 1. Живая клетка представляет собой: 1) простое вещество 3) часть живого организма 2) сложное вещество 4) часть неживой природы 2. Полужидкое вещество, которое заполняет клетку,
Подробнее Живые клетки. Вариант 1
Биология 5 кл Тест 1 Живые клетки. Вариант 1 1. Живая клетка представляет собой: 1) простое вещество 3) часть живого организма 2) сложное вещество 4) часть неживой природы 2. Полужидкое вещество, которое
Подробнее РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по предмету биология
1. Общая характеристика учебного предмета РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по предмету биология Изучение курса биологии в основной школе направлено на достижение следующих результатов. Личностные результаты Сформированность
Подробнее ТЕМА «Половое размножение организмов»
1. При партеногенезе организм развивается из 1) зиготы 2) вегетативной клетки 3) соматической клетки 4) неоплодотворённой яйцеклетки ТЕМА «Половое размножение организмов» 2. Пол организма зависит от хромосомного
Подробнее Жизненный цикл растений
Жизненный цикл растений БИОЛОГИЯ РАСТЕНИЯ ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ РАСТЕНИЙ Раздел 1: Размножение растений Как размножаются растения? Растения могут размножаться половым и бесполым способом. Суть полового размножения
Подробнее Невозобновляемые источники энергии
Невозобновляемые источники энергии НАУКИ О ЗЕМЛЕ ЗЕМНЫЕ РЕСУРСЫ НЕВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ Глава 1: Образование ископаемого топлива Что такое ископаемое топливо? Ископаемое топливо производится
Подробнее Жизненный цикл мха
Мхи чередуют диплоидные и гаплоидные поколения в своем жизненном цикле, что является уникальным для цветковых растений. Где в жизненном цикле мха происходит оплодотворение? Прокрутите до «Основные выводы», чтобы получить ответ, или начните с начала, чтобы узнать о жизненном цикле мха.
ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ
Мхи имеют две формы размножения: половое размножение и бесполое / вегетативное размножение .Это верно для всех мохообразных .
Практически все цветковые растения диплоидны, но для мхов дело обстоит иначе. Мхи чередуются между диплоидными поколениями (как спорофиты) и гаплоидными поколениями (как гаметофиты).
СЕКСУАЛЬНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ
Вообще говоря, половое размножение — это процесс, при котором гены от двух разных родителей смешиваются, чтобы произвести потомство с генетической структурой, подобной, но отличной от каждого родителя.
Половое размножение жизненного цикла мха (мохообразного) чередуется между фазами диплоидного спорофита и гаплоидного гаметофита. Короче говоря, гаплоидные гаметофиты производят гаплоидные гаметы, которые могут быть сперматозоидами или яйцеклетками. Когда яйцеклетка и сперматозоид сливаются, они образуют диплоидную зиготу, которая превращается в диплоидный спорофит. Спорофиты производят гаплоидные споры, содержащие генетическую информацию от обоих гаплоидных родителей-гаметофитов. Спора дает начало гаплоидному гаметофиту, завершая цикл.
Гаметофит
Одно растение гаметофит мох может производить как сперму, так и яйца.Это может происходить на разных частях одного и того же растения: одна часть производит сперму, а другая часть — яйца. Однако растение обычно производит либо все органы, производящие сперму, либо все органы, производящие яйца, одновременно. Таким образом, он не размножается сам с собой, что способствует генетической изменчивости. Женская структура для производства яиц известна как archegonium , а мужская структура для производства спермы известна как antheridium . Антеридии представляют собой крошечные, обычно стебельчатые, булавовидные или сферические структуры.Архегонии представляют собой сосуды, похожие на бутылки, толщина их стенок составляет всего одну ячейку. Архегонии обычно образуются группами. Архегонии и антеридии обычно объединены в розетки листьев, похожие на цветы, называемые perichaetia . Удлиненные булавовидные клеточные волокна, называемые Paraphyse , иногда встречаются на гаметофите, аккумулируя воду и защищая песчаные антеридии архегонии от высыхания.
Когда антеридии созревают и цветок намокает от дождя, выделяются антерозоидов (сперматозоиды / сперматозоиды).Антерозоиды могут перемещаться только под водой. Они плавают, используя два нитевидных хвоста. Некоторые успешно попадают на женские растения мха-гаметофит и химически привлекаются к архегонию. Каждый архегоний содержит одно яйцо в раздутой части, называемой venter . Сперма попадает в архегоний через узкий канал в его шейке . В архегонии происходит оплодотворение с образованием диплоидной зиготы . После того, как один архегоний в группе был оплодотворен, во многих случаях другие теряют способность к оплодотворению.Это вызвано ингибирующим гормоном, выделяемым оплодотворенным архегонием.
Формирование зиготы начинает вторую фазу жизненного цикла мха, когда зигота развивается в диплоидный спорофит (споровое растение).
Спорофит
Перевернутое фото мха после дождя. Спорофиты подняли руки вверх, как будто им все равно. https://t.co/jDpYaHweHn pic.twitter.com/tFeU2ahzgO
— Меган Линч (@may_gun) 18 марта 2020 г.
После оплодотворения архегоний на растении-гаметофите превращается в защитную оболочку вокруг молодого спорофита.Спорофит начинает расти путем митоза (деления диплоидных клеток) из верхушки архегония. Он удлиняется и после нескольких делений клеток начинает дифференцироваться. На данный момент спорофит практически паразитирует на растении-гаметофите, хотя на ранних стадиях роста он может производить некоторую собственную пищу посредством фотосинтеза.
Эмбриональный спорофит состоит из трех структур: стопы, щетинки и капсулы. foot , в нижней части, прикрепляет спорофит к гаметофиту посредством проникновения и помогает переносить воду и питательные вещества от гаметофита. seta — длинная прямостоячая опорная ножка. В конце спорофита находится капсула , похожая на стручок, , где образуется спор . Щетинка встречается только у видов, у которых зрелая капсула находится на ножке.
Трансферные клетки развиваются на границе спорофит-гаметофит у большинства мохообразных, но не у всех. Эти специализированные клетки позволяют эффективно передавать питательные вещества от гаметофита к спорофиту. Они могут образовываться на гаметофите, спорофите или на обоих.Место соединения гаметофита и спорофита часто извилисто и похоже на лабиринт. Это увеличивает площадь поверхности, позволяя переносить больше клеток, чем простая граница, тем самым увеличивая скорость, с которой питательные вещества могут поступать к спорофиту.
Капсула может содержать от четырех до более миллиона спор, в зависимости от вида. Он также может быть стебельчатым или бесстеблевым, в зависимости от вида. У большинства мхов рот капсулы покрыт крышечкой operculum , которая отпадает, когда споры созревают.Перепончатый колпак, calyptra , который также выбрасывается при созревании, дополнительно защищает жаберную крышечку.
Во влажных условиях споры не могут далеко уйти. Крошечная зубчатая структура вокруг рта капсулы контролирует высвобождение спор. Эти структуры, называемые перистомом , состоят из одного или двух рядов зубов. Они предотвращают высвобождение спор во влажных условиях, оставаясь закрытыми. В засушливых условиях они раскрываются, высвобождая споры.
Каждая спора содержит смесь генов от двух родителей. Если спора упадет на влажный участок земли, она может прорасти в разветвленную нитевидную протонему . Бугорки протонемы затем превращаются в листовые мужские или женские гаметофиты, завершая жизненный цикл.
АСЕКСУАЛЬНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ
Помимо полового размножения, мхи могут размножаться бесполым (вегетативным) способом. Метод, который они используют для этого, зависит от ситуации, в которой они находятся.
Когда стебель большого куста мха отмирает, он становится отдельным растением.
Когда кусочки стебля или даже один лист мохового растения отламываются, эти кусочки могут регенерироваться, чтобы сформировать новое растение.
ОСНОВНЫЕ ВХОДЫ
В жизненном цикле мха оплодотворение происходит в архегонии гаметофита.
Мхи бывают диплоидными и гаплоидными поколениями.
Гаметофиты, споры, сперматозоиды и яйца гаплоидны.
Зиготы и образующиеся из них спорофиты диплоидны.
Мхи могут размножаться половым или бесполым путем.
Для высвобождения сперматозоидов мху нужен дождь, а для высвобождения спор — чтобы не было дождя.
Спорофит, по крайней мере частично, питается гаметофитом. Если бы они не принадлежали к одному виду, мы бы классифицировали спорофит как паразит гаметофита.
16.3B: Жизненный цикл мха — Biology LibreTexts
Последнее обновление
Сохранить как PDF
Поколение гаметофитов
Поколение спорофитов
Эволюционное положение мохообразных
Свидетельства из генома хлоропластов
Свидетельства из генома митохондрий (мтДНК)
Источники и авторы
18 классифицированы вместе в отдел Bryophyta на основании общего жизненного цикла (чередование поколений), схожих репродуктивных органов (антеридии и архегонии) и отсутствия сосудистой ткани (ксилема и флоэма).
Рисунок 16.3.2.1: Таллоза печеночника Lunularia cruciata. Изображение используется с разрешения (Public Domain; Velela).
Идентифицировано около 23 000 видов живых мхов и печеночников. Это небольшие, довольно простые растения, которые обычно можно найти во влажных местах. Печеночники имеют тонкое кожистое тело, которое растет на влажной почве или, в некоторых случаях, на поверхности стоячей воды. На приведенной выше фотографии изображен печеночник обыкновенный, Ricciocarpus natans . У мхов прямостоячий побег с крошечными листообразными структурами, расположенными по спирали.Ни у мхов, ни у печеночников нет древесной ткани, поэтому они никогда не вырастают очень большими. У них нет ни ксилемы, ни флоэмы для транспортировки воды и пищи через растение.
Поколение гаметофитов
Рис. 16.3.2.2 Жизненный цикл мха
Листовые побеги мхов гаплоидны и, следовательно, являются частью поколения гаметофитов.
У мха обыкновенного, Polytrichum commune (показано здесь), есть три вида побегов:
Самки , у которых на кончике развивается архегоний .
Одиночное яйцо образуется в каждом архегонии.
Самец , у которого на кончике развивается антеридий .
Множественное плавание сперматозоидов по формы в каждом антеридии.
Стерильные , не образующие половых органов.
Ранней весной капли дождя разбрызгивают сперму с мужских растений на женские. Они плывут по каналу архегонии в камеру, в которой находится яйцо.Образовавшаяся зигота начинает поколение спорофитов.
Поколение спорофитов
Рисунок 16.3.2.3 Спорофит мха
Митоз зиготы дает зародыш, который вырастает в поколение зрелых спорофитов. Он состоит из:
Стопа, поглощающая воду, минералы и пищу родительского гаметофита
Стебель, на кончике которого образуется спорангий (коричневатые объекты на фото).
Спорангий
наполнено материнскими клетками спор
запломбирован крышкой
покрыт калиптрой .Калиптра развивается из стенки старого архегония и поэтому фактически является частью поколения гаметофитов. От него связано общее название («мох волосяной покров») этого вида.
В течение лета каждая материнская клетка споры подвергается мейозу, образуя четыре гаплоидные споры — начало нового поколения гаметофитов. В конце лета калиптра и жаберная крышка отделяются от спорангия, позволяя высвобождать споры. Эти крошечные споры настолько эффективно разносятся ветром, что многие мхи распространяются по всему миру.Если спора достигает подходящей среды обитания, она прорастает, образуя клеточную нить, называемую протонемой . Вскоре появляются бутоны и развиваются зрелые листовые побеги.
Таким образом, поколение гаметофитов отвечает за половое размножение. За распространение отвечает поколение спорофитов.
Эволюционное положение мохообразных
Данные из генома хлоропластов
Хлоропласты мхов и печеночников, как и все фотосинтезирующие эукариоты, содержат несколько копий небольшого генома: кольцевые молекулы ДНК, кодирующие некоторые, но не все гены, необходимые для их собственной репликации и фотосинтеза.Геномы хлоропластов секвенированы у представителей большинства групп растений. Хотя все они содержат одни и те же гены, они делятся на две разные группы в отношении организации своих генов.
Рисунок 16.3.2.4 Ген хлоропласта
Одна группа проиллюстрирована рисунком, который показывает организацию генома Marchantia polymorpha , печеночника. Между двумя наконечниками стрелок находится около 30 000 пар оснований. Порядок генов в этой области также обнаружен у мхов (подтверждая идею о том, что мхи и печеночники действительно являются близкими родственниками), а в ликопсидах — сосудистых растений (у них есть ксилема и флоэма), которые летопись окаменелостей насчитывает более 400 миллионов лет.
В всех остальных группах растений присутствуют те же гены, но в инвертированном порядке .
Данные митохондриального генома (мтДНК)
Однако митохондриальная ДНК растений предполагает иной эволюционный сценарий. МтДНК всех растений, включая мхов и ликопсид , но НЕ печеночников (и не зеленых водорослей ), содержат определенные общие интроны. Это говорит о том, что:
мхи и печеночники не близкие родственники
печеночники и ликопсиды не близкие родственники
печеночники, возможно, были первой группой растений, которые произошли от предков водорослей
Авторы и авторство
Мох: определение, примеры, типы и жизненный цикл
Что такое мох
Мох — это вид несосудистых растений , относящихся к подклассу Bryophyta в королевстве Plantae .Мох, который обычно ассоциируется с темной и влажной средой, на самом деле приспособился занять многие более сухие и солнечные регионы. Известно более 12 000 видов мхов, которые относятся к 8 классам и 23 различным родам.
Примеры мха
Bryopsida
Bryopsida , самый крупный класс мхов, содержит большинство признанных видов. Типичный вид можно увидеть выше. На этом изображении видна форма гаметофита , так как спорофиты еще не развились.Мох из класса Bryopsida можно найти по всему миру и растет практически на любой доступной поверхности, от бетона до голых полей, при подходящих условиях. Всего в этом классе более 11 500 видов мхов. До того, как генетические и анатомические данные позволили предположить разделение на большее количество классов, все виды мхов были обнаружены в этом классе.
Andreaeobryopsida
Мох из класса Andreaeobryopsida представляет собой всего пару видов. Эти виды мхов являются эндемичными лишь в некоторых частях Аляски и Западной Канады.Эти моховые растения выработали уникальную устойчивость к климату этого региона. Это, а также различия в их генетике и разработка капсул со спорами , побудили ученых удалить их из Bryopsida в их собственный уникальный класс. Многие другие типы мхов были разделены на собственные классы, всего восемь. Однако подавляющее большинство по-прежнему классифицируются как Bryopsida.
Типы мха
Хотя существуют не обязательно разные типы мха, в настоящее время существует 8 признанных классов, которые различаются по своей генетике, анатомии и физиологии.Важно отметить, что ученые смотрят на их репродуктивные привычки и структуры, чтобы помочь идентифицировать и классифицировать различные группы мхов. Восемь различных классов перечислены ниже:
Такакиопсида
Sphagnopsida
Андреаопсида
Andreaeobryopsida
Эдиподиопсида
Политрихопсида
Tetraphidopsida
Мышонка
Например, к классу Sphagnopsida принадлежит род Sphagnum , который имеет важное промышленное применение.Этот мох, известный своими толстыми слоями мха на больших площадях, может быть коммерчески заготовлен как торф . Мох можно распознать по тому, как он растет, то есть на больших плоских листах. Кроме того, у видов мхов Sphagnum есть уникальный способ распространения своих спор. Вместо того, чтобы слегка взломать футляр, окружающий споры, и дать им выпасть, мох этого класса использует более взрывную стратегию. Давление в камере сжимается. Клетки спорофита продолжают этот процесс до тех пор, пока жаберная крышка , удерживающая споры, не разорвется.Это выбрасывает споры в воздух, как «тусовщик» или переполненный воздушный шар. Это значительно увеличивает область распространения спор и уникально для этого класса.
Жизненный цикл мхов
Как и все растения, виды мхов демонстрируют чередование поколений , в которых два разных класса особей выполняют отдельные части репродуктивного процесса. В такой системе один организм, спорофит , является диплоидным организмом , который создает гаплоидные споры в процессе мейоза .На картинке ниже высокие стебли с небольшими структурами наверху — это спорофит.
Однако после того, как поколение спорофитов выпустило споры, оно отмирает. Споры находят место для поселения и развиваются в организм с гаплоидом , гаметофит . Это доминирующая структура мха, которую вы обычно видите, если мох не размножается. Это можно увидеть на изображении у основания спорофита, гораздо более короткого и, казалось бы, другого вида.Гаметофит отвечает за производство гамет , которые способны сливаться вместе. Посмотрите на изображение ниже, репродукции мха.
В верхнем левом углу изображения происходит оплодотворение. Сперма и яйца, гаметы, вырабатываются в специальных органах гаметофита. Сперма попадает в окружающую среду и направляется к архегониальной головке , в которой находится яйцеклетка. Как только сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, образуется зигота. Зигота разовьется в спорофит, который на самом деле вырастет из гаметофита.Спорофит, снова диплоидный организм после слияния двух гаплоидных гамет, отвечает за мейоз и запуск этого процесса заново.
Кроме того, многие виды мхов обладают способностью воспроизводить бесполым путем с использованием связок клеток, называемых gemmae . Эти клетки, продуцируемые гаметофитом, отпадают под воздействием проточной воды. Это позволяет перенести их на новое место, где может быть построен новый завод. Если вы когда-нибудь видели мох, растущий под каплей воды, скорее всего, это был путь, по которому он туда попал.Половое размножение требует много энергии и, как правило, способствует разнообразию генетического фонда. Бесполое размножение происходит намного быстрее и может происходить каждый раз, когда идет дождь.
В этом жизненном цикле некоторые виды мхов имеют один и тот же пол, представленный на одном гаметофите, в то время как другие имеют разные гаметофиты для разных полов. Это еще один способ отличить виды мхов друг от друга.
Коммерческое использование мха
Основное коммерческое использование мха — торф , возобновляемый источник топлива.По мере роста мох сдавливает старый мох и образует плотные маты из биотоплива. Торф можно сжечь в огне или печи, как это веками делалось во многих странах. Торфяной мох можно также использовать в качестве удобрения и питательной среды для различных коммерчески важных растений и грибов. Известно, что даже шотландский виски использует торфяной костер для копчения солода, придавая виски особый аромат.
Мох также становится все более важным и широко распространенным ландшафтным растением.Некоторые культуры, например японские, веками использовали мох для украшения открытых пространств. Подобно газону с травяным покрытием, он удобный, приятно зеленый и простой в уходе. В более экстремальных условиях его можно даже использовать в качестве основы для зеленой крыши , нового метода консервации, направленного на уменьшение теплового эффекта в городах .
В прошлом мох использовался даже в медицине и в быту. После высыхания мох очень хорошо впитывает влагу. Даже более впитывающий, чем хлопок.Это привело к использованию мха для перевязки раненых солдат. Некоторые даже утверждали, что мох обладает антибактериальными свойствами, которые помогают заживлению ран. Кроме того, в нескольких странах мох использовался в качестве альтернативы подгузникам. Считается, что мох, который является полностью биоразлагаемым, превосходит многие изделия из пластика и хлопка, используемые сегодня.
Викторина
1. Если мох может размножаться бесполым путем, в чем польза размножения половым путем?
A. Он потребляет меньше энергии
B. Требуется меньше времени
C. Он рекомбинирует и диверсифицирует ген, который может использовать организм
Ответ на вопрос № 1
C правильный. Половое размножение — очень распространенный способ размножения у животных, но такие виды, как многие бактерии, производят почти исключительно бесполым путем. Оба режима имеют свои достоинства, и мох использует преимущества обеих стратегий для достижения максимального успеха.
2. Вы определяете новую форму растения. Он небольшой, с крохотными листьями, напоминающими мох.Вы внимательно смотрите на стебель под микроскопом. Есть небольшие пучки сосудистой ткани, четко отличимые от остальной. Вы определяете, что это новый вид:
A. Мох
B. Не мох
C. Невозможно сказать
Ответ на вопрос № 2
B правильный. Все виды мхов несосудистые. Хотя они используют одни и те же методы для транспортировки и удержания воды, у них нет специализированных сосудистых тканей.Этот новый вид представляет собой крошечное сосудистое растение.
3. Маленькое насекомое, коллембол, привлекает мох и может быть ответственным за опыление моховых растений. Если будет разработан инсектицид, нацеленный на этих насекомых, как это может повлиять на энергетику?
A. На него не могут воздействовать насекомые
B. Мох, производящий торф, может погибнуть, что повлияет на потребителей энергии
C. Мох будет воспроизводить больше, делая энергию дешевле
Ответ на вопрос № 3
B правильный.Хотя торф может показаться устаревшим видом энергии, он является возобновляемым и также может служить экологическим целям во время роста. Без насекомого, помогающего удобрять растение, оно не сможет адаптироваться к меняющимся условиям и погибнет. Хотя это вряд ли сильно повлияет на рынок из-за своего ограниченного использования, это может сильно повлиять на многие небольшие отрасли и людей в них.
Список литературы
Хартвелл, Л. Х., Худ, Л., Голдберг, М. Л., Рейнольдс, А. Э., и Сильвер, Л.М. (2011). Генетика: от генов к геномам . Бостон: Макгроу Хилл.
МакМахон, М. Дж., Кофранек, А. М., и Рубацки, В. Э. (2011). Наука о растениях: рост, развитие и использование культурных растений (5-е изд.). Бостон: Прентинс-Холл.
Рубинштейн, К. В., Жерриен, П., де ла Пуэнте, Г., Астини, Р. А., и Стиманс, П. (2010). Свидетельства раннего среднего ордовика наземных растений в Аргентине (восточная Гондвана). Новый фитолог, 188 (2) .
Жизненные циклы растений — биология развития
Жизненный цикл растений чередуется между гаплоидными и диплоидными поколениями. Эмбриональное развитие наблюдается только в диплоидном поколении. Эмбрион, однако, образуется в результате слияния гамет, которые образуются только гаплоидным поколением. Поэтому понимание взаимоотношений между двумя поколениями важно при изучении развития растений.
В отличие от животных (см. Главу 2), у растений есть многоклеточные гаплоидные и многоклеточные диплоидные стадии в своем жизненном цикле.Гаметы развиваются в многоклеточном гаплоиде гаметофит (от греческого phyton, «растение»). Оплодотворение дает начало многоклеточному диплоиду спорофита , который продуцирует гаплоидные споры посредством мейоза. Этот тип жизненного цикла называется гаплодиплонтическим жизненным циклом (). Он отличается от нашего собственного жизненного цикла диплонтика , в котором только гаметы находятся в гаплоидном состоянии. В жизненных циклах гаплодипонтов гаметы не являются прямым результатом мейотического деления.Клетки диплоидных спорофитов подвергаются мейозу с образованием гаплоидных спор . Каждая спора проходит митотические деления с образованием многоклеточного гаплоидного гаметофита. Митотические подразделения внутри гаметофита необходимы для образования гамет. Диплоидный спорофит возникает в результате слияния двух гамет. У Plantae гаметофиты и спорофиты одного вида имеют различную морфологию (у некоторых водорослей они похожи). Как один геном можно использовать для создания двух уникальных морфологий — это интригующая загадка.
Рисунок 20.1
У растений есть гаплодиплонические жизненные циклы, которые включают митотические деления (приводящие к многоклеточности) как в гаплоидном, так и в диплоидном поколениях (пути A и D). Большинство животных диплонтичны и подвергаются митозу только в диплоидном поколении (пути B и (подробнее …)
Все растения сменяют поколения. Существует эволюционная тенденция от спорофитов, питательно зависимых от автотрофных (самопищающихся) гаметофитов, к противоположные гаметофиты, зависящие от автотрофных спорофитов.Эта тенденция иллюстрируется сравнением жизненных циклов мха, папоротника и покрытосеменных (см. -). (Жизненные циклы голосеменных растений во многом похожи на жизненные циклы покрытосеменных; различия будут изучены в контексте развития покрытосеменных.)
Рисунок 20.2
Жизненный цикл мха (род Polytrichum ). Генерация спорофитов зависит от фотосинтетического гаметофита для питания. Клетки в спорангии спорофита подвергаются мейозу с образованием мужских и женских спор соответственно.Эти споры (подробнее …)
Рисунок 20.4
Жизненный цикл покрытосеменных растений, представленных здесь растением гороха (род Pisum ). Спорофит является доминирующим поколением, но многоклеточные мужские и женские гаметофиты образуются в цветках спорофита. Клетки микроспорангия внутри (подробнее …)
«Листовой» мох, по которому вы ходите в лесу, является порождением гаметофитов этого растения (). Мхи разноспористые , что означает, что они образуют два разных типа спор; они развиваются в мужские и женские гаметофиты.Мужские гаметофиты развивают репродуктивные структуры, называемые антеридиями (единственное число, антеридии), которые производят сперматозоиды путем митоза. Женские гаметофиты развивают архегонии (единственное число, архегоний), которые производят яйца путем митоза. Сперматозоиды перемещаются к соседнему растению через каплю воды, химически притягиваются ко входу в архегоний, и в результате происходит оплодотворение. ^* Эмбриональный спорофит развивается в архегонии, а зрелый спорофит остается прикрепленным к гаметофиту.Спорофит не фотосинтезирует. Таким образом, и зародыш, и зрелый спорофит питаются гаметофитом. Мейоз внутри капсулы спорофита дает гаплоидные споры, которые высвобождаются и в конечном итоге прорастают с образованием мужского или женского гаметофита.
Папоротники развиваются так же, как и мхи, хотя большинство (но не все) папоротники гомоспористые . То есть спорофит производит только один тип спор в структуре, называемой спорангием ().Один гаметофит может производить как мужские, так и женские половые органы. Наибольший контраст между мхом и папоротником состоит в том, что и гаметофит, и спорофит папоротника фотосинтезируют и, таким образом, являются автотрофами; происходит переход к доминирующему поколению спорофитов. ^†
Рис. 20.3
Жизненный цикл папоротника (род Polypodium ). Поколение спорофитов является фотосинтетическим и не зависит от гаметофита. Спорангии защищены слоем клеток, называемым индусиумом.Вся эта конструкция называется сорус. Мейоз внутри (подробнее …)
На первый взгляд может показаться, что у покрытосеменных есть диплонтический жизненный цикл, потому что образование гаметофитов сократилось до нескольких клеток (). Однако митотическое деление все еще следует за мейозом в спорофите, в результате чего образуется многоклеточный гаметофит, который производит яйца или сперматозоиды. Все это происходит в органе, который характеризует покрытосеменные растения: в цветке. Мужские и женские гаметофиты имеют различную морфологию (т.е. покрытосеменные разноспористые), но производимые ими гаметы больше не зависят от воды для оплодотворения. Скорее, ветер или представители животного царства доставляют мужской гаметофит — пыльца , — женскому гаметофиту. Еще одно эволюционное новшество — это создание кожуры семян, которая добавляет дополнительный слой защиты вокруг зародыша. Оболочка также встречается у голосеменных растений. Еще один защитный слой, фрукт, является уникальным для покрытосеменных растений и способствует распространению эмбрионов в оболочке ветром или животными.
В оставшейся части этой главы дается подробное исследование развития покрытосеменных от оплодотворения до старения. Имейте в виду, что основной жизненный цикл гаплодипонтов, наблюдаемый у мхов и папоротников, также наблюдается у покрытосеменных, продолжая тенденцию к усилению питания и защиты эмбриона.
*
Вы когда-нибудь задумывались, почему нет моховых деревьев? Помимо того факта, что гаметофиты мхов (и других растений) не имеют необходимой структурной поддержки и транспортных систем для достижения высоты дерева, сперматозоидам будет очень трудно подплыть по дереву!
†
Это — это древесных папоротников, по двум причинам.Во-первых, гаметофит развивается на земле, где вода может способствовать оплодотворению. Во-вторых, в отличие от мхов, спорофит папоротника имеет сосудистую ткань, которая обеспечивает поддержку и транспортную систему, необходимую для достижения значительной высоты.
Жизненный цикл мха [81]
Контекст 1
… Парк впервые был объявлен национальным парком в 1969 году на площади 2316 га. Позже в 1993 году площадь национального парка была расширена до 59400 га.Национальный парк расположен в Средиземноморском регионе Турции. Географическое положение парка, окружающего север и восток озера Бейшехир, находится между 37 0 38 l 32 ll — 38 0 03 l 21 ll северной широты и 31 0 14 l 59 ll — 31 0 29 l 58 l восточной долготы [ 5]. Район национального парка окружен городом Чаркикарагач и провинцией Бейкей на севере, озером Бейшехир на востоке, городом Бейшехир, деревней Куручуова, холмом Гавур, холмом Тозан, холмом Кузгун, холмом Еропкуну, холмом Каракая, холмом Дедегюль, на юге, Узюм холм, плато Меликлер, холм Дёрткардешлер, холм Мехметкиры, плато Хаджибей, холм Алтынолук, холм Хёюк, холм Кызылдаг, холм Бозьямач, холм Тузлабели, холм Чичекли, холм Йончалы, холм Бююкка [5].Есть несколько высоких плато и холмов, таких как; Холм Бююкчешан (2390 м), холм Алаташ (2208 м), холм Кучукдаг (2302 м), холм Юмруташ (2437 м), холм Каракая (2384 м), холм Карагель (2215 м), холм Узюм-кары (1978 м), Холм Мехметкир (1838 м), плато Зенит (1755 м), плато Меликлер (1730 м), плато Сарайджик (1700 м), плато Кючуксеки (1320 м), плато Кюре (1165 м) [5]. Выбранная для исследования территория, Национальный парк Кызылдаг, включает в себя очень важные растительные территории (эндемические и находящиеся под угрозой исчезновения), включая гору Дедегюль (2996 м), которая также входит в число 122 важных растительных территорий в Турции [59].Район исследования расположен в национальном парке Кызылдаг в провинции Испарта. Он расположен в районе озера Бейшехир, которое протекает с севера на юг в южной части Турции. Местонахождения принадлежат квадрату сетки B7 и C12 по системе Хендерсона [30] (рис. 3). Геологическое строение месторождения сложено пластами, сложенными известняковыми породами. Растительность национального парка, виды деревьев: Cedrus libani A. Rich, Pinus nigra Arnold. subsp. pallasiana (Агнец.) Holmboe, Abies cilicica Car. И Juniperus составляют лесные виды. C. libani A. Rich, arkikaraaaç в пределах границ национального парка Кызылдаг к югу от города находится в 5 км, обращенных на север склонах поднимающегося Кызылдага, с естественным распределением 1200-1700 метров. Кустарниковый ярус Cedrus libani A. Rich — это Quercus coccifera L. [5]. Образцы мха были собраны на исследуемой территории в разные вегетационные периоды с 2009 по 2011 годы. Станции были выбраны в соответствии с различными растительными сообществами и географическими условиями (Таблица 1).Образцы мха были вырезаны шпателем со своих мест обитания. После очистки образцы хранились в полиэтиленовых пакетах. На каждом полиэтиленовом пакете есть этикетка с информацией о среде обитания в данной местности. Например: количество образцов, влажность, экспозиция, субстрат, дата сбора, географические координаты и т. Д. Идентификация образцов проводилась по Лоутону [39], Краму [11], Смиту [65-66], Найхольму. [50, 51, 52, 53], Gao Chien et al. [7], Кортини [9-10], Лу Синцзян [41], У Пэн-ченг и др.[62], Гао Цзянь [8], Гревен [25], Хернштадт и Хейн [31], Люс [42, 43, 44, 45, 46, 47, 48]. Ли Син-Цзян и др. [40], Ван Ю-фан и др. [78] и Atherton et al. [6]. После завершения классификации образцы были помещены в частные коллекции Серхата УРСАВАГА (Чанкыры, Турция). Растения подразделения Bryophyta имеют признаки, которые считаются довольно примитивными. Это растения с небольшой специализацией тканей, которые плохо приспособлены к жизни в относительно засушливых условиях.У них также есть сравнительно простые репродуктивные процессы, и они являются единственными растениями, у которых преобладает генерация гаметофитов. Изучение свойств мхов проиллюстрирует основные характеристики этого подразделения растений [81]. У мхов гаметофит небольшой и, по крайней мере, частично прямостоячий, с очень небольшой специализацией клеток и тканей, в частности, без настоящих листьев, стеблей или корней. У мохового гаметофита есть побеги, которые выглядят покрытыми листвой, и есть ризоиды, которые выходят из его основания, чтобы прикрепить его к субстрату, на котором он растет.Гаметофит, как правило, зеленый и фотосинтетический, он получает воду и другие питательные вещества из почвы путем прямого всасывания в свои клетки. Он не содержит клеток, специализирующихся на транспортировке воды и / или питательных веществ (сосудистая ткань), и поэтому не может вырасти настолько, чтобы предотвратить контакт между почвой и большинством ее клеток [81]. В зрелом возрасте гаметофит мха способен развивать гаметангии на своей поверхности. Антеридии, продуцирующие сперматозоиды, могут возникать среди листоподобных структур по длине слоевища; продуцирующие яйца архегонии чаще всего развиваются на кончике прямостоячего гаметофита.Полностью развитые жгутиковые сперматозоиды выделяются из антеридия и плавают через водную пленку, чтобы достичь содержащего яйца архегония (рис. 4) [81]. При сингамии яйцеклетки и спермы в архегонии образуется зигота. Эта зигота подвергается митозу, чтобы произвести эмбрион, который снова остается внутри архегония. Наконец, зародыш созревает в спорофит, состоящий из спорангия (капсулы), щетинки (стебля) и ножки, которая остается встроенной в ткань гаметофита. Продолжающееся прикрепление спорофита к гаметофиту позволяет спорофиту поглощать большую часть необходимых ему питательных веществ из гаметофита [81].Мейоз, происходящий в спорангии, производит споры. После образования спор капсула открывается, чтобы высвободить споры, которые прорастают и производят новые гаметофиты мха [81]. Первые зарегистрированные таксоны из B7 обозначены звездочками (*), из C12 — двумя звездочками (**) и из обоих (B7 и C12) — тремя звездочками (***). Статус таксонов для Турции был определен путем изучения соответствующей литературы [36, 70]. Первая находка для турецкой флоры мохообразных отмечена ромбом (♦).В заявлениях об образцах: первая цифра обозначает номер участка, жирная аббревиатура обозначает среду обитания, U-аббревиатуры обозначают сборщик и идентифицированный (Серхат Урсаваш), а последняя цифра обозначает коллекцию …
Лабораторное упражнение вручную # 8
Лабораторное руководство № 8 Образцы жизненного цикла Человек, мох, папоротник, цветущее растение, сравнение и бесполое поведение Оплодотворение, митоз и мейоз
Оплодотворение (сингамия) — это слияние двух гаплоидных гамет (сперматозоида и яйцеклетки) с образованием диплоидной (2n) зиготы.Так число хромосом в жизненном цикле меняется с гаплоидного (n) на диплоидное (2n). Двустворчатые сперматозоиды на приведенной выше иллюстрации характерны для мха. Сперма человека имеет единственный жгутик.
Митоз — это деление гаплоидной (n) или диплоидной (2n) клетки на две повторяющиеся дочерние клетки. В строгом смысле митоз (кариокинез) относится к разделению ядра на два дублирующих ядра, каждое с идентичными наборами хромосом.Цитоплазматическое деление или цитокинез включает борозду расщепления в клетках животных и клеточную пластинку в клетках растений. Примером деления гаплоидных клеток является самец медоносной пчелы (трутень), который развивается из гаплоидного неоплодотворенного яйца.
Мейоз — это особый вид деления клеток, при котором количество хромосом сокращается вдвое. Так число хромосом в жизненном цикле меняется с диплоидного (2n) на гаплоидное (n).У человека единственными клетками, которые подвергаются мейозу, являются материнские яйцеклетки (ооциты) в яичниках и материнские клетки сперматозоидов (сперматоциты) в семенниках. Формирование яйцеклеток и сперматозоидов называют оогенезом и сперматогенезом. У цветковых растений мейоз происходит в материнских клетках мегаспор (мегаспороцитах) внутри семяпочек яичников и в материнских клетках микроспор (микроспороцитах) в пыльниках тычинок. При первом делении (синие клетки на иллюстрации выше) дублеты гомологичных хромосом отделяются друг от друга, поэтому они больше не находятся в парах.Во втором и последнем делении хроматиды каждой удвоенной хромосомы отделяются друг от друга, образуя гаплоидные гаметы. Во время первого и второго делений мейоза может происходить нерасхождение, как показано на следующей иллюстрации.
При нормальном сперматогенезе продуцируются X-несущие и Y-несущие сперматозоиды. Если X-несущий сперматозоид соединяется с X-несущей яйцеклеткой, получается зигота женского пола (XX). Если сперматозоид, несущий Y, соединяется с яйцеклеткой, несущей X, получается зигота мужского пола (XY).Иногда хромосомы X и Y не разделяются должным образом во время первого деления (Анафаза I) или второго деления (Анафаза II) во время сперматогенеза, явление, известное как нерасхождение. Нерасхождение может привести к появлению сперматозоидов, несущих дополнительную X или дополнительную Y-хромосому, например, сперматозоидов, несущих XX, сперматозоидов, несущих XY, и сперматозоидов, несущих YY. Если эти сперматозоиды объединяются с яйцеклеткой, несущей X, результатом может быть XXX (синдром тройного X), XXY (синдром Клайнфельтера) или XYY (XYY-синдром). Хромосомные аномалии XXX и XXY также могут быть результатом яйца, несущего XX.
На следующей диаграмме нормальный сперматогенез сравнивается со сперматогенезом с нерасхождением в мейозе I (анафаза I) и нерасхождением в мейозе II (анафаза II). Если удвоенные хромосомы X и Y перемещаются в одну и ту же клетку в мейозе I, каждая полученная гамета будет содержать одиночные хромосомы X и Y. Если мейоз I протекает нормально и нерасхождение происходит в мейозе II, когда хроматиды разделяются, можно получить гаметы, содержащие две одиночные Х-хромосомы, и гаметы, содержащие две одиночные Y-хромосомы:
Примечание: в следующих жизненных циклах все, что находится выше линии
, является диплоидом (2n), а все, что ниже красной линии, является гаплоидом (n) Обобщенная схема жизненного цикла для животных и растений
Обобщенная схема жизненного цикла животных и растений.Под растением здесь понимается многоклеточный организм, имеющий корни, стебли и листья (Kingdom Plantae). Царство растений также включает несосудистые мхи и печеночники без настоящих корней, стеблей и листьев.
Жизненный цикл человека
В жизненном цикле человека (и жизненных циклах большинства многоклеточных животных) гаплоидными являются только сперматозоид и яйцеклетка. От зиготы до диплоидных материнских клеток внутри половых органов все клетки диплоидны с двумя наборами хромосом.Кроме того, большинство многоклеточных животных являются раздельнополыми видами с отдельными особями мужского и женского пола в диплоидной популяции. Некоторые виды растений также двудомны, в том числе ивы, тополи, финиковые пальмы, инжир и марихуана.
Жизненный цикл мха
Жизненный цикл мха . Мхи принадлежат к отделу Bryophyta, характеризующемуся несосудистыми растениями с зародышами, которые развиваются внутри многоклеточных женских половых органов, называемых архегониями.Доминирующей (заметной) частью жизненного цикла является гаплоидный листовой гаметофит. Диплоидный спорофит состоит из стебля, несущего спорангий, который вырастает непосредственно из гаметофита. Материнские клетки спор внутри спорангия подвергаются мейозу, производя многочисленные гаплоидные споры, которые падают на землю, как крошечные частицы пыли. Поскольку спорофит не содержит хлорофилла, он полностью зависит от автотрофного (фотосинтетического) гаметофита в получении воды, минералов и углеводов.Следовательно, спорофит мха гетеротрофен и паразитирует на гаметофите. Большинство гаметофитов мха раздельнополые, с отдельными мужскими и женскими особями в популяции. Гаметофиты продуцируются «мужскими» и «женскими» спорами. У мхов есть примитивный метод оплодотворения, который включает в себя подвижную, двужгутичную сперму, которая плавает через воду, чтобы достичь яйцеклетки на женских растениях.
Некоторые лишайники издалека внешне напоминают мхи, особенно кустистые (разветвленные) лишайники, растущие на ветвях и стволах деревьев.Лишайники — это, по сути, грибы, содержащие симбиотические клетки водорослей. Фотосинтезирующие водоросли обеспечивают грибок углеводным питанием, в то время как гриб обеспечивает защитное место для клеток водорослей, чтобы они могли процветать во враждебной окружающей среде. Поскольку отношения или «брак» выгодны обоим партнерам, этот конкретный пример симбиоза классифицируется как мутуализм.
Жизненный цикл папоротника
Жизненный цикл папоротника .Папоротники принадлежат к отделу Pterophyta, характеризующемуся сосудистыми растениями с листьями (листьями), происходящими из подземных ползучих корневищ. У древовидных папоротников листья растут на определенном древесном стволе. Доминирующей (заметной) частью жизненного цикла является диплоидный листоносный спорофит. На нижней стороне листьев ряды коричневых сори. Каждый сорус состоит из группы спорангиев и часто покрыт тонким внешним слоем, называемым индусиумом. Некоторые папоротники, такие как Polypodium и Cyrtomium , не содержат индусиума.Папоротники классифицируются по расположению сорусов и форме индусиума. Сори и индусиум внешне напоминают нашествие щитовок, а некоторые люди на самом деле опрыскивают свои папоротники! Материнские клетки спор внутри спорангия подвергаются мейозу, образуя многочисленные гаплоидные споры. Спорангии раскрываются во время созревания, высвобождая миллионы спор, которые падают на землю, как крошечные частицы пыли. Раскалывание спорангия вызвано толстостенным внешним поясом клеток, называемым кольцом.Когда клетки кольцевого пространства высыхают, кольцо сжимается и разрывает спорангиальную стенку, таким образом рассеивая споры.
Каждая спора прорастает и превращается в гаметогит в форме сердца (проталлус), который меньше ногтя вашего мизинца. Этот гаплоидный гаметофит несет мужские и женские половые органы (антеридии и архегонии). Что касается популяций гаметофитов, папоротники обычно однодомны, причем мужские и женские половые органы находятся на одних и тех же гаметофитах. В отличие от однополых гаметофитов мха, гаметофит папоротника бисексуален.Как и у мхов, у папоротников есть примитивный метод оплодотворения, в котором участвуют многокомпонентные сперматозоиды, которые плавают через воду, чтобы достичь яйцеклетки. Гаметофиты и спорофиты папоротников бывают фотосинтетическими и автотрофными.
Жизненный цикл цветущих растений
Цикл цветущих растений. Цветковые растения (покрытосеменные) относятся к отделу сосудистых растений Anthophyta. Как и папоротники, диплоидный спорофит состоит из травянистого или древесного растения с корнями, стеблями и листьями.В отличие от папоротников, цветковые растения производят репродуктивные органы, называемые цветами и семенами. Термин покрытосемянный происходит от angio (сосуд) и сперматозоида (семя), имея в виду сосуды (контейнеры), несущие семена, которые называются плодами. Цветы могут быть однополыми или двуполыми, в зависимости от того, содержат ли они только один тип полового органа (мужскую тычинку или женский пестик), или они содержат и тычинки, и пестик в одном цветке. Виды с отдельными мужскими и женскими цветками на одном и том же растении называются однодомными, включая дуб ( Quercus ), ольху ( Alnus ) и грецкий орех ( Juglans ).Виды с отдельными мужскими и женскими цветками на отдельных особях называются раздельнополыми, включая ивы ( Salix ), тополи ( Populus ), финиковые пальмы ( Phoenix ), некоторые инжир ( Ficus ) и марихуану ( Cannabis ). ). На следующем рисунке показан типичный бисексуальный цветок:
На приведенной выше иллюстрации обоеполого цветка «женский» пестик состоит из рыльца, фасции и завязи. Простой пестик состоит из одного плодолистика, а сложный пестик состоит из нескольких сросшихся вместе плодолистиков.Плодолистики — это на самом деле видоизмененные листья, которые можно легко увидеть, когда некоторые плоды высыхают и раскалываются. Например, плодовая или семенная коробочка хлопка состоит из пяти плодолистиков, а капсула юкки состоит из трех плодолистиков. Некоторые ботаники предпочитают использовать термин гинецей вместо пестик. Этот термин также применяется к цветкам с несколькими пестиками, каждый из которых состоит из отдельных и отличных плодолистиков. «Мужская» тычинка состоит из пыльника, несущего пыльцу, и нити (стебля). Некоторые цветы, например, эвкалипт и кактус, имеют буквально сотни тычинок.Однополые цветки бывают тычиночными (с одной или несколькими тычинками) или пестичными (с одним или несколькими пестиками). Различия в размере, цвете, количестве и расположении цветочных частей в цветках разных семейств растений просто ошеломляют.
Материнские клетки микроспор пыльцевых мешочков пыльников подвергаются мейозу с образованием гаплоидных микроспор. Каждая микроспора завершает мейоз I и мейоз II, в результате чего образуется тетрада из четырех микроспор. Эти гаплоидные микроспоры становятся пыльцевыми зернами.Гаплоидное ядро внутри каждой микроспоры делится на ядро трубки и генеративное ядро, прежде чем оно станет зрелым пыльцевым зерном. Пыльцевые зерна высвобождаются на этой двухъядерной стадии и переносятся ветром, насекомыми или водой к восприимчивой женской части цветка, называемой рыльцем. Некоторые пыльцевые зерна отслаиваются на стадии 3-ядер, после того как генеративное ядро разделилось на два ядра сперматозоидов.
Примечание. По словам Питера Рэйвена ( Biology of Plants , 1992), пыльцевое зерно лилии ( Lilium ) состоит из двух клеток, причем генеративная клетка веретенообразной формы содержится в цитоплазме более крупной трубчатой клетки.Согласно Raven (1992), зрелые пыльцевые зерна канифоли ( Silphium ) содержат две нитчатые сперматозоиды, взвешенные в цитоплазме клетки большей трубки. У сперматозоидов лишь небольшое количество цитоплазмы и нет жгутиков. У доктора Рэйвен есть убедительные фотоизображения, показывающие клеточную конфигурацию пыльцевых зерен.
В процессе опыления пыльца переносится с пыльника на рецептивное рыльце на верхушке пестика. При самоопылении пыльца переносится с пыльника на пестик того же цветка или между цветками одного растения.При перекрестном опылении пыльца переносится с пыльника растения A на рыльце другого растения B. Пыльца переносится насекомыми, ветром и водой. Цветы, опыляемые насекомыми, обычно имеют сильный запах ярких лепестков и сладкого нектара. Цветы не всегда имеют сладкий запах, особенно в случае цветков падальщика, которые пахнут гниющей плотью и привлекают насекомых-опылителей и мух (см. Ссылку на вонючие цветы ниже). Цветки, опыляемые ветром, обычно производят огромное количество пыльцы и вызывают сенную лихорадку у аллергиков.Прибойная трава ( Phyllospadix ), морское покрытосеменное растение, которое растет в скалистой приливной зоне южной Калифорнии, представляет собой раздельнополый вид с ленточными пыльцевыми зернами, переносимыми течениями и прибоями. Тычинки и пестик обоеполых цветков часто созревают в разное время. Эта стратегия способствует перекрестному опылению. Цветы, в которых женское рыльце восприимчиво до того, как пыльники выпустят пыльцу, называются протогинными, включая вольфию (самое маленькое цветущее растение в мире) и инжир.Цветки, у которых пыльник выделяет пыльцу до того, как рыльце становится восприимчивым, называются протандрозными. У обоих типов цветов перекрестное опыление обычно происходит между разными растениями, у которых рыльца и пыльники восприимчивы и одновременно сбрасывают пыльцу.
За опылением следует другое событие, называемое оплодотворением. При приземлении на подходящее рыльце двуядерное пыльцевое зерно (содержащее ядро трубки и генеративное ядро) прорастает и развивает пыльцевую трубку, которая проходит вниз через столбик в яичник, где проникает в семяпочку через отверстие в стенке семяпочки, называемое семяпочкой. микропиле.Рост пыльцевой трубки контролируется ядром трубки, которое занимает дистальный конец пыльцевой трубки. В это время генеративное ядро делится на два ядра сперматозоидов, так что зрелый мужской гаметофит состоит из пыльцевого зерна и удлиненной пыльцевой трубки, содержащей три гаплоидных ядра. [Примечание: если вы считаете, что пыльцевое зерно состоит из двух клеток, то зрелый мужской гаметофит состоит из трех клеток: удлиненной безъядерной трубки или пыльцевой трубки, содержащей двухминутные сперматозоиды.] Внутри семяпочки находится женский гаметофит или зародышевый мешок, содержащий семь клеток и восемь ядер. Каждая клетка имеет одно гаплоидное ядро, за исключением материнской клетки эндосперма, которая содержит два гаплоидных полярных ядра. Цветковые растения демонстрируют уникальное явление, известное как двойное оплодотворение, при котором два сперматозоида из пыльцевой трубки. Достигнув зародышевого мешка (внутри яйцеклетки), сперматозоид №1 сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу (n + n = 2n). Сперматозоид №2 сливается с двумя полярными ядрами (внутри материнской клетки эндосперма), образуя триплоидный эндосперм (n + n + n = 3n).Зигота развивается в эмбрион, а эндосперм — в питательную ткань, окружающую эмбрион. Все это происходит внутри семяпочки, которая увеличивается в размерах и становится зрелым семенем. Два внешних слоя семяпочки (называемые слоями покровов) становятся семенной оболочкой. Завязь также увеличивается в размерах и превращается в плод. Созревшие завязи (называемые плодами) могут быть мясистыми или сухими, в зависимости от вида. Фрукты могут разлетаться ветром, морской водой или автостопом по шерсти животных.Следующие ссылки показывают краткое изложение основных видов фруктов, некоторых рекордных фруктов и интересных методов распространения семян и фруктов. Мексиканские прыгающие бобы включены сюда, потому что на самом деле это сухой фрукт, который разделяется на три части. Некоторые из этих участков (плодолистики) содержат небольшое круглое семя, но участки, которые вращаются, казалось бы, вечным движением, на самом деле содержат крепкую личинку прыгающей бобовой моли
.
Сравнение жизненного цикла
Резюме чередования диплоидных фаз с гаплоидными в жизненных циклах ботаники.
Общая эволюционная тенденция (слева направо) — постепенное увеличение фазы диплоидного спорофита и уменьшение фазы гаметофита. У нитчатой зеленой водоросли ( Spirogyra, ) и плесени черного хлеба ( Rhizopus ) единственной частью жизненного цикла, которая является диплоидной, является зигота или спящая зигота (зигоспора), в то время как все тело водоросли или гриба (слоевище) гаплоидный. У мха диплоидная фаза состоит из спорангия и стебля, который вырастает из гаплоидного женского гаметофита.У папоротника и цветкового растения все листоносное растение диплоидно. Гаплоидный гаметофий папоротника сводится к небольшому сердцевидному проталлусу. У цветковых растений гаплоидный гаметофит значительно сокращен и состоит из двух микроскопических структур: семиклеточного зародышевого мешка с восемью ядрами, содержащего яйцеклетку и материнскую клетку эндосперма, и пыльцевого зерна с пыльцевой трубкой, содержащей 3 ядра, два из которых являются сперма, которая проникает в зародышевый мешок во время оплодотворения. Оказавшись внутри зародышевого мешка, сперматозоид №1 соединяется с ядром яйцеклетки, образуя зиготу, а сперматозоид №2 объединяется с двумя полярными ядрами внутри материнской клетки эндосперма, образуя эндосперм.Зигота становится зародышем семени, а эндосперм развивается в питательную ткань, окружающую зародыш. Вся семяпочка, содержащая зародышевый мешок, становится семенем. Внешняя стенка семяпочки (состоящая из двух слоев, называемых покровом) становится семенной оболочкой. Иллюстрация из лабораторного руководства и рабочей тетради «Биология 100» У. П. Армстронга, Burgess International Group, Inc., 1988.
Вегетативное размножение растений
Многие виды растений размножаются бесполым путем без гамет.Они просто клонируют себя путем образования луковиц, клубнелуковиц, клубней, корневищ, побегов, турионов, ростков и «детенышей». В семействе ряски (Lemnaceae) дочерние растения образуются вегетативно в бутонирующих мешочках. Каждое «материнское растение» дает до дюжины дочерних растений в течение 1-2 (или более) месяцев своей жизни. Дочерние растения повторяют историю бутонизации своих клональных родителей, что приводит к экспоненциальному росту. Было подсчитано, что индийская Wolffia microscopica может размножаться бесполым путем за счет бутонизации каждые 30 часов при оптимальных условиях выращивания.По истечении 4 месяцев это приведет к появлению около 1 нониллиона растений (1 с 30 нулями), занимающих общий объем, примерно эквивалентный планете Земля. Некоторые из этих методов обсуждаются в вегетативной терминологии по следующим ссылкам:
При помещении в плодородную горшечную почву листья африканской фиалки ( Saintpaulia ionantha ) легко дают новые ростки по краям листьев. Хотя у этого представителя семейства геснерий (Gesneraceae) из прибрежной Танзании листья пушистые, он не приспособлен к условиям засухи.Он хорошо растет как комнатное растение или в хорошо дренированных, влажных местах с частичным солнечным светом. Другими растениями, имеющими проростки по краям листьев, являются «воздушное растение» ( Kalanchoe pinnata = Bryophyllum pinnatum ) и «материнский папоротник» ( Asplenium bulbiferum ). Иногда термин «живородящие» используется для обозначения растений, которые несут живую молодь.
мохообразных | Безграничная биология
мохообразные
Мохообразные (печеночники, мхи и роголистники) — несосудистые растения, появившиеся на Земле более 450 миллионов лет назад.
Цели обучения
Дайте характеристику мохообразных
Основные выводы
Ключевые моменты
Мохообразные — ближайший родственник ранних наземных растений; Печеночники были первыми мохообразными, вероятно, появившимися в ордовикский период.
Образование окаменелостей мохообразных маловероятно, поскольку они не содержат лигнина.
Мохообразные процветают в большей части влажных местообитаний; однако некоторые виды могут жить в пустынях, в то время как другие могут населять агрессивные среды, такие как тундра.
Мохообразные не имеют сосудов, потому что у них нет трахеид; вместо этого вода и питательные вещества циркулируют внутри специализированных проводящих клеток.
У мохообразных все вегетативные органы принадлежат гаметофиту, который является доминирующей и наиболее известной формой; спорофит появляется только на короткое время.
Спорофит зависит от гаметофита и постоянно прикрепляется к нему для получения питания и защиты.
Ключевые термины
мохообразный : бессемянные, несосудистые растения, которые являются ближайшим из сохранившихся родственников ранних наземных растений
трахеида : удлиненные клетки в ксилеме сосудистых растений, которые служат для переноса воды и минеральных солей
спорангий : футляр, капсула или контейнер, в котором споры производятся организмом
Мохообразные
Мохообразные — это группа семенных растений, которые являются наиболее близкими и сохранившимися родственниками ранних наземных растений.Первые мохообразные (печеночники), вероятно, появились в ордовикский период, около 450 миллионов лет назад. Однако из-за отсутствия лигнина и других устойчивых структур образование окаменелостей мохообразных маловероятно, а их летопись оставляет желать лучшего. Некоторые споры, защищенные спорополленином, выжили и относятся к ранним мохообразным. Однако к силурийскому периоду сосудистые растения распространились по континентам. Этот убедительный факт используется в качестве доказательства того, что несосудистые растения должны были существовать до силурийского периода.
Более 25 000 видов мохообразных процветают в большей части влажных местообитаний, хотя некоторые живут в пустынях. Они составляют основную флору негостеприимных сред, таких как тундра, где их небольшой размер и устойчивость к высыханию дают явные преимущества. Как правило, в них отсутствует лигнин и отсутствуют трахеиды (клетки ксилемы, специализирующиеся на проводимости воды). Напротив, вода и питательные вещества циркулируют внутри специализированных проводящих клеток. Хотя термин «нетрахеофиты» более точен, мохообразных обычно называют несосудистыми растениями.
У мохообразных все заметные вегетативные органы, включая фотосинтетические листоподобные структуры, слоевище, стебель и ризоид, который прикрепляет растение к субстрату, принадлежат гаплоидному организму или гаметофиту. Спорофит малозаметен. Таким образом, гаметофит является доминирующей и наиболее известной формой; спорофит появляется только на короткое время. Образованные мохообразными гаметы плавают жгутиком. Спорангий, многоклеточная половая репродуктивная структура, присутствует у мохообразных и отсутствует у большинства водорослей.Эмбрион спорофита также остается прикрепленным к родительскому растению, которое защищает и питает его. Это характеристика наземных растений. Мохообразные делятся на три типа: печеночники (Hepaticophyta), роголистники (Anthocerotophyta) и мхи (настоящие Bryophyta).
Мох : Мхи (настоящие мохообразные) являются одним из трех видов мохообразных (наряду с печеночниками и роголистниками). На этом изображении показан мох, растущий на сухой каменной стене.
Печеночники и роголистники
Печеночники и роголистники являются мохообразными, но их строение и развитие различаются.
Цели обучения
Опишите отличительные признаки роголистника и печеночника
Основные выводы
Ключевые моменты
Листья печеночников представляют собой лопастные зеленые структуры, похожие на доли печени, тогда как у роголистников узкие, трубчатые структуры.
Стадия гаметофита является доминирующей как у печеночников, так и у роголистников; однако спорофиты печеночника не содержат устьиц, в отличие от спорофитов роголистника.
Жизненный цикл печеночников и роголистников следует чередованию поколений: споры прорастают в гаметофиты, зигота развивается в спорофит, который высвобождает споры, а затем споры производят новые гаметофиты.
У печеночников развиваются короткие маленькие спорофиты, тогда как у роголистников развиваются длинные тонкие спорофиты.
Чтобы помочь в распространении спор, печеночники используют элатеры, тогда как роголистники используют псевдоэлементы.
Печеночники и роголистники могут воспроизводиться бесполым путем за счет фрагментации листьев на геммы, которые рассеиваются и развиваются в гаметофиты.
Ключевые термины
чередование поколений : жизненный цикл растений с многоклеточным спорофитом, который является диплоидным, который чередуется с многоклеточным гаметофитом, который является гаплоидом
псевдоэлемент : одноклеточная структура, которая способствует распространению спор
gemmae : маленькие, неповрежденные, целые части растения, которые образуются в чаше на поверхности слоевища и развиваются в гаметофиты путем бесполого размножения
Печеночники и роголистники
Печеночники
Печеночники (Hepaticophyta) считаются растениями, наиболее близкими к предкам, перебравшимся на сушу.Печеночники колонизировали все наземные среды обитания на Земле и расширились до более чем 7000 существующих видов. Гаметофиты печеночника (доминирующая стадия жизненного цикла) образуют лопастные зеленые образования. По форме эти листья похожи на доли печени; следовательно, обеспечивая происхождение названия, данного типу. У печеночников могут быть отверстия, через которые проходят газы. Однако это не устьица, потому что они не открываются и не закрываются активно. Растение впитывает воду по всей своей поверхности и не имеет кутикулы, чтобы предотвратить высыхание.
Печеночники : Печеночник, Lunularia cruciata , имеет лопастное плоское слоевище. Организм на фотографии находится в стадии доминирующего гаметофита.
Жизненный цикл печеночника начинается с высвобождения гаплоидных спор из спорангия, который развился на спорофите. Споры, распространяемые ветром или водой, прорастают в сплюснутые гаметофиты слоевища, прикрепленные к субстрату тонкими одноклеточными нитями. Мужские и женские гаметангии развиваются на отдельных, отдельных растениях.Освободившись, мужские гаметы с помощью жгутиков подплывают к женскому гаметангию (архегонию), после чего происходит оплодотворение. Зигота вырастает в небольшой спорофит, все еще прикрепленный к родительскому гаметофиту, и развивает споровые клетки и клетки. Клетки, продуцирующие споры, подвергаются мейозу с образованием спор, которые рассеиваются (с помощью элатеров), давая начало новым гаметофитам. Таким образом, жизненный цикл печеночников следует схеме смены поколений.
Жизненный цикл печеночника : Жизненный цикл типичного печеночника следует схеме чередования поколений.Споры высвобождаются из спорофитов и образуют гаметофит. Мужские гаметы оплодотворяют женские гаметы, образуя зиготу, которая превращается в спорофит. Этот спорофит разносит споры с помощью элатеров; процесс начинается снова.
Печеночники также могут размножаться бесполым путем ломкой ветвей или раскидыванием фрагментов листьев, называемых геммами. В этом последнем типе воспроизводства геммы (маленькие, неповрежденные, целые части растения, которые образуются в чашке на поверхности слоевища) выплескиваются из чашки каплями дождя.Затем геммы приземляются поблизости и развиваются в гаметофиты.
Роголистники
Роголистники (Anthocerotophyta) принадлежат к широкой группе мохообразных, заселивших множество местообитаний на суше, хотя они никогда не находятся далеко от источника влаги. Короткий сине-зеленый гаметофит — доминирующая фаза жизненного цикла роголистника. Узкий трубчатый спорофит — определяющая характеристика группы. Спорофиты возникают из родительского гаметофита и продолжают расти на протяжении всей жизни растения.Устьицы появляются у роголистников, а у спорофитов их много. Фотосинтезирующие клетки в слоевище содержат единственный хлоропласт. Клетки меристемы в основании растения продолжают делиться и увеличивать его высоту. Многие роголистники устанавливают симбиотические отношения с цианобактериями, которые фиксируют азот из окружающей среды.
Роголистники : В отличие от печеночников, роголистники вырастают высоких и стройных спорофитов.
Жизненный цикл роголистника также следует общей схеме смены поколений и имеет аналогичный жизненный цикл печеночников.Гаметофиты растут в виде плоских слоевищ на почве со встроенными гаметангиями. Жгутиковые сперматозоиды подплывают к архегониям и оплодотворяют яйца. Однако, в отличие от печеночников, зигота превращается в длинный и тонкий спорофит, который в конечном итоге распадается, высвобождая споры. Кроме того, споры окружают тонкие клетки, называемые псевдоэлементами, и помогают продвигать их дальше в окружающей среде. В отличие от элейтеров, наблюдаемых у печеночников, псевдоэлементы роголистника представляют собой одноклеточные структуры. Гаплоидные споры прорастают и производят гаметофиты следующего поколения.Как и печеночники, некоторые роголистники могут размножаться бесполым путем путем фрагментации.
Жизненный цикл роголистников : Жизненный цикл роголистников аналогичен жизненному циклу печеночников. Оба следуют схеме смены поколений. Однако у печеночников развивается небольшой спорофит, а у роголистников — длинный и тонкий спорофит. Печеночники также распространяют свои споры с помощью элейтеров, в то время как роголистники используют псевдоэлементы, чтобы способствовать распространению спор.
Мхи
Мхи — это мохообразные, которые обитают во многих средах и характеризуются короткими плоскими листьями, корневидными ризоидами и перистомами.
Цели обучения
Опишите отличительные признаки мхов
Основные выводы
Ключевые моменты
Мхи замедляют эрозию, накапливают влагу и питательные вещества почвы, а также служат убежищем для мелких животных и пищей для более крупных травоядных.
Мхи имеют зеленые плоские структуры, напоминающие настоящие листья, которые поглощают воду и питательные вещества; у некоторых мхов есть небольшие ветви.
У мхов есть черты адаптации к суше, такие как устьица на стеблях спорофита.
Мхи прикреплены к субстрату ризоидами, которые берут начало в основании гаметофита.
Жизненный цикл мха следует схеме чередования поколений, где гаметофиты образуют мужские и женские гаметофоры, которые оплодотворяются, образуя спорофит; споры высвобождаются из спорофита, чтобы произвести новые гаметофиты.
Концентрическая ткань вокруг рта капсулы состоит из треугольных, плотно прилегающих частей, которые открываются и закрываются для высвобождения спор, а перистом увеличивает распространение спор после того, как кончик капсулы отваливается при распространении.
Ключевые термины
перистом : одно или два кольца зубчатых придатков, окружающих отверстие капсулы многих мхов, которые способствуют распространению спор
Ризоид : структура, похожая на корень, которая действует как опора и прикрепляет растение к субстрату
seta : стебель спорангия мха, иногда в печеночнике
Мхи
Каталогизировано более 10 000 видов мхов.Их среда обитания варьируется от тундры, где они являются основной растительностью, до подлеска тропических лесов. В тундре мелкие ризоиды мхов позволяют им прикрепляться к субстрату, не проникая в мерзлую почву. Мхи замедляют эрозию, накапливают влагу и питательные вещества в почве и служат приютом для мелких животных, а также в качестве пищи для более крупных травоядных, таких как овцебык. Мхи очень чувствительны к загрязнению воздуха и используются для контроля качества воздуха. Также они чувствительны к солям меди.Такие соли являются обычным ингредиентом соединений, предназначенных для удаления мхов с газонов.
Мхи образуют миниатюрные гаметофиты, которые являются доминирующей фазой жизненного цикла. Зеленые плоские структуры, напоминающие настоящие листья, но без сосудистой ткани, прикреплены по спирали к центральному стеблю или щетинке. Растения поглощают воду и питательные вещества непосредственно через эти листообразные структуры. Щетинка (множественное число, щетинки) содержит трубчатые клетки, которые переносят питательные вещества от основания спорофита (стопы) к спорангии.У некоторых мхов есть небольшие ветви. Некоторые примитивные черты зеленых водорослей, такие как жгутиковые сперматозоиды, все еще присутствуют во мхах, размножение которых зависит от воды. Другая особенность мхов — приспособление к суше. Например, устьица присутствуют на стеблях спорофита, а примитивная сосудистая система проходит вверх по стеблю спорофита. Кроме того, мхи прикрепляются к субстрату, будь то почва, скала или черепица, многоклеточными ризоидами. Эти структуры являются предшественниками корней.Они происходят из основы гаметофита, но не являются основным путем поглощения воды и минералов. Отсутствие настоящей корневой системы объясняет, почему так легко срывать моховые циновки со ствола дерева.
Щетинки : На этой фотографии показаны длинные тонкие стебли, называемые щетинками, соединенные с капсулами мха Thamnobryum alopecurum.
Жизненный цикл мха повторяет смену поколений. Наиболее известная структура — гаплоидный гаметофит, который прорастает из гаплоидной споры и сначала образует протонему: обычно клубок одноклеточных нитей, обнимающих землю.Клетки, родственные апикальной меристеме, активно делятся и дают гаметофор, состоящий из фотосинтетического стебля и листвоподобных структур. Ризоиды образуются у основания гаметофора. Гаметангии обоих полов развиваются на отдельных гаметофорах. Мужской орган (антеридий) производит много сперматозоидов, тогда как архегоний (женский орган) образует одну яйцеклетку. При оплодотворении сперматозоид спускается по шее к вентре и соединяется с яйцеклеткой внутри архегония. Зигота, защищенная архегонием, делится и превращается в спорофит, все еще прикрепленный ногой к гаметофиту.
Жизненный цикл мхов : Цикл смены поколений начинается, когда гаметофит прорастает из гаплоидной споры и образует протонему. Апикальные меристемоподобные клетки делятся и дают начало гаметофорам. Архегоний (женский орган) и антеридий (мужской орган) развиваются на отдельных гаметофорах. После оплодотворения зигота делится и превращается в спорофит, который остается прикрепленным к гаметофиту. Споры, выпущенные спорофитом, прорастают и производят гаметофиты; процесс начинается снова.
Структура, называемая перистомом, увеличивает распространение спор после того, как кончик капсулы отваливается при распространении. Концентрическая ткань вокруг устья капсулы состоит из треугольных, плотно прилегающих частей, напоминающих «зубы»; они открываются и закрываются в зависимости от уровня влажности, периодически высвобождая споры.