онтогенез высших споровых растений

Реферат. Детальная характеристика отогенеза и морфгенеза всех отделв высших споровых растений ...

Жизненный цикл высших споровых растений состоит из ритмического чередования двух поколений: бесполого (спорофита) и полового (гаметофита).
Характеристика каждого отдела.

Онтогенезом называют индивидуальное развитие организма от зиготы до естественной смерти. В ходе онтогенеза реализуется наследственная информация организма (генотип). Но т.к. окружающая среда воздействует на генотип определенным образом, то в результате этого формируется фенотип, т.е. совокупность всех свойств и признаков данного организма.

Из почек формируются гаметофиты, соединенные протонемой. Гаметофит Место в жизненном цикле – свободноживущее самостоятельное растение; форма, в которой мохообразные встречаются в природе. Особенности структуры – слоевище с ризоидами либо побег с множеством листоподобных выростов и ризоидами. В их теле есть ассимиляционная ткань, слабо развитые проводящие элементы, слабо выраженные механическая, покровная и запасающая ткани. Размеры – от 1 см до 60-100 смПродолжительность жизни – многолетние растения (изредка - однолетние, например, дикрановые, фунариевые, схистостега). Среда обитания – в местах повышенного увлажнения в умеренных зонах северного и южного полушария, в тундре, в высокогорье тропических областей: леса и другие наземные биотопы, болота. Есть вторично водные, отдельные виды – обитатели пещер. Мхи не встречаются в пустынях с сульфатным и хлоридным засолением. Особенности гаметангиев и гамет – антеридии и архегонии на одной или разных особях. Гаметангии могут находиться на специализированных подставках или быть погруженными в ткань слоевища. Антеридии имею вид продолговатых или округлых мешочков на ножке с однослойной оболочкой. Сперматозоиды двужгутиковые. Архегонии имеют колбообразную форму – с расширенным брюшком и удлиненной шейкой. В брюшке архегония развивается одна крупная яйцеклетка. Условия полового процесса – обязательно наличие капельножидкой влаги. Зигота образуется внутри архегония, из нее вырастает спорофит (спорогон).Рис.2. Онтогенез мха.Отдел ХВОЩЕОБРАЗНЫЕ – EQUISETOPHYTAСпорофит Место в жизненном цикле – преобладает в жизненном цикле. Особенности структуры – современные хвощи - небольшие корневищные сухопутные травянистые растения, ведущие в основном эпифитный образ жизни. Размеры – от нескольких см до 9 м,но более распространены размеры от 40 до 100 см. Продолжительность жизни – многолетние растения с отмирающими на зиму надземными органами, реже - вечнозеленые. Среда обитания – берега рек, болота, луга, леса, пашни; на всех континентах, кроме Австралии, в Африке 2 занесенных вида: на болотах, в лесах, на лугах, пашнях, по берегам рек, сорняки. Особенности спор – одноклеточные споры с элатерами, равноспоровость у всех современных представителей отдела с сопутствующей физиологической разноспоровостью: споры прорастают в мужские или женские гаметофиты в зависимости от условий среды. Споры содержат хлоропласты и быстро погибают во внешней среде. Условия и особенности прорастания спор – на влажной затененной почве. Гаметофит Место в жизненном цикле – свободноживущий самостоятельный организм.Особенности структуры. Гаметофит может быть трех типов: мужской, женский и обоеполый. Мужской гаметофит представляет собой маленькую зеленую слоевищную пластинку от 1 до 10 мм, прикрепленную 14 ризоидами к почве. На нем развиваются антеридии, содержащие многожгутиковые сперматозоиды. Женский гаметофит крупнее (3-30 мм), он несет архегонии. В архегониях созревают яйцеклетки. У некоторых видов хвощей образуются обоеполые гаметофиты, причем как мужской, так и женский (чаще) гаметофит могут под воздействием внешних условий фомировать и антеридии, и архегонии. Размеры – мужские - от 1 до 10 мм, женские – от 3 до 30 мм. Продолжительность жизни – в течение 1 вегетационного периода.Среда обитания – почва. Особенности гаметангиев и гамет – антеридии и архегонии на разных или одном заростках, обычно располагаются между выростами слоевища. Сперматозоиды многожгутиковые. Условия полового процесса – обязательно наличие капельножидкой влаги.Рис.3. Онтгенез хвоща.Отдел ПЛАУНООБРАЗНЫЕ – LYCOPODIOPHYTAСпорофитМесто в жизненном цикле – преобладает в жизненном цикле.Особенности структуры – многолетние травянистые растения, обычно вечнозеленые, часто - эпифитные. Среди ископаемых были представлены и мощные древовидные формы. Характерны дихотомическое ветвление побегов (равная и неравная дихотомия) и спиральное расположение листьев энационного происхождения. Подземные части побегов – типичные корневища с придаточными корнями или особым ризофором со спирально расположенными придаточными корнями. Проводящая система стебля – гаплостель и плектостель. Спорофиллы собраны в верхушечные стробилы или чередуются с вегетативными листьями, образуя спороносные зоны на стебле. Размеры – стебли прямостоячие, полегающие, стелющиеся (1-1,5 м) или ползучие (более 10 м) – у плаунов; от 0,1-1 м до 18-20 м – у селягинелл. Продолжительность жизни – многолетние растения. Среда обитания – в тропических и субтропических лесах, но также в тундре, высокогорьях, в таежных лесах и лесах лесной зоны. Особенности спор – одноклеточные споры, есть равноспоровые и разноспоровые растения, для последних характерны микроспоры и мегаспоры, листья с язычком (лигулой). Условия и особенности прорастания спор – подземное или полуподземное во влажной среде. Гаметофит Место в жизненном цикле - свободноживущий самостоятельный организм. Особенности структуры – у равноспоровых подземное или полуподземное слоевище, мясистое, длиной от 2 до 20 мм, обоеполое, на основе микотрофности ведет сапрофитный или полусапрофитный образ жизни и созревает в течение 1-15 лет. У разноспоровых – гаметофиты однополые, без хлорофилла, микроскопические, развиваются в течение нескольких недель за счет питательных веществ споры в ее оболочке. Размеры – от микроскопических до 2-20 мм длиной. Продолжительность жизни – от нескольких недель до 1-15 лет. Среда обитания – почва и подстилка лесов. Особенности гаметангиев и гамет – антеридии и архегонии располагаются на одной особи или на разных особях. Сперматозоиды двужгутиковые. Условия полового процесса – обязательно наличие капельножидкой влаги.Рис.4. Онтогенез плауна.Отдел ПАПОРОТНИКООБРАЗНЫЕ – PTERIDOPHYTA(POLYPODIOPHYTA)Спорофит Место в жизненном цикле – преобладает в жизненном цикле. Особенности структуры – спорофит папоротников представлен многолетними травянистыми, реже древовидными и лиановидными растениями с придаточными корнями. У ряда примитивных форм (ужовниковые) придаточные корни имеют тенденцию к мясистости. У водного папоротника сальвинии (Salvinia) корни отсутствуют. Стебли часто представлены корневищем, прямостоячие стебли выражены в основном у древовидных папоротников (циатея – Cyathea) Для спорофитов характерно огромное разнообразие листьев, которые имеют теломное происхождение. Размеры – от нескольких мм до 10-30 м (древовидные и лианы). Продолжительность жизни – многолетние растения с отмирающими на зиму надземными органами или вечнозеленые. Среда обитания – на всех континентах, но наибольшее количество видов наблюдается во влажных тропических и субтропических лесах, где они представлены не только травянистыми, но и древовидными формами и произрастают как на почве, так и эпифитно. Именно здесь встречаются па- поротники-лианы. В умеренных широтах папоротники представлены лишь травянистыми видами и предпочитают тенистые леса, овраги. Особенности спор – споры одеты двумя оболочками: интиной и экзиной. У эпифитных папоротников в спорах имеются бледные хлоропласты, что способствует их быстрому прорастанию без периода покоя. Подавляющее большинство современных папоротников - равноспоровые растения, но существуют и разноспоровые – около 120 видов. Условия прорастания спор – на влажной почве или перегное. Гаметофит Место в жизненном цикле – свободноживущий самостоятельный организм. Особенности структуры – у равноспоровых папоротников гаметофиты могут быть подземными и бесхлорофилльными (ужовниковые, некоторые схизейные) и наземные зеленые. Зеленые гаметофиты (заростки) дорзовентральные и развиваются на поверхности почвы, среди мха, на стволах и ветвях упавших или растущих деревьев, в трещинах скал. По форме гаметофиты могут быть продолговатыми и сердцевидными. Последние наиболее широко представлены у современных папоротников и имеют вид зеленой плоской пластинки. Зеленые заростки недолговечны. У более примитивных групп встречаются мясистые, лентовидные или нитевидные гаметофиты. На нижней стороне наземных заростков формируются архегонии и антеридии. У разноспоровых папоротников, являющихся водными или водноболотными растениями, редуцированные гаметофиты развиваются внутри микро- и мегаспор за счет их питательных веществ. Размеры – 0,5-3 см – у равноспоровых, микроскопические – у разноспоровых. Продолжительность жизни – в течение вегетационного периода. Среда обитания – почва лесов, скалы, озера, болота, стволы деревьев (эпифитный образ жизни) Особенности гаметангиев и гамет – антеридии и архегонии на одном гаметофите у равноспоровых (созревают неодновременно), на разных сильно редуцированных гаметофитах – у разноспоровых. Антеридии выступают над поверхностью гаметофита. Сперматозоиды многожгутиковые. Условия полового процесса – обязательно наличие капельножидкой влаги.Рис.5.