Размножение и развитие папоротника.
Летом на нижней поверхности листьев папоротника образуются группы бурых мешочков со спорами, покрытые особыми покрывальцами. В сухую жаркую погоду мешочки растрескиваются и споры при помощи ветра рассеиваются на дальние расстояния. Попав на влажную почву, они прорастают. Сначала развивается зеленая нить. Ее клетки делятся и образуют зеленую сердцевидную пластинку. Это — заросток папоротника. С нижней его стороны образуются ризоиды и половые органы. В мужском половом органе развиваются сперматозоиды, а в женском — яйцеклетка. Во влажную погоду многожгутиковые сперматозоиды проникают в женский орган, где и происходит оплодотворение. Образовавшаяся зигота делится, и из нее развивается молодой папоротник. Таким образом, папоротник, образующий споры, — это спорофит, а заросток папоротника — это гаметофит. В процессе жизни происходит смена двух поколений — спорофита и гаметофита.
7. По каким причинам мегафильный лист отличается от микрофильного? Как эти листы возникают? Для каких отделов характерны.
Возникновение листьев в ходе эволюции шло двумя путями. Высшие растения лист как орган унаследовали после уплощения и срастания телломов – систем осей – ветвящегося вегетативного тела первичных наземных растений – риниофитов. Это представление развивает марфофильная теория эволюции и рассматривает лист как «плосковертку». Мегафильные листы характерны для Папоротников как споровых сосудистых растений. Лист покрыт кожицей с устьицами на нижней поверхности и пронизан жилками. В клетках основной ткани листа находятся хлоропласты, в которых осуществляется фотосинтез.
В отличие от плаунов и хвощей для папоротниковидных характерна макрофилия(крупнолистность). У некоторых видов длина листьев может достигать 30 м и более. Современные ученые считают, что листья папоротников возникли в результате срастания и уплощения ветвей (теломов) древних предковых форм. Эту гипотезу подтверждает наличие у листьев апикальной (верхушечной) меристемы, что позволяет им расти верхушкой. У всех остальных растений верхушечный рост листа весьма непродолжителен, и листья растут основанием. Листья папоротников называют вайями. Молодые вайи свернуты в виде улитки и покрыты коричневыми чешуйками.
2. возникновение листа в результате поверхностных уплощенных выростов первичной коры на осевом органе – телломе, привел в образованию микрофильного листа и соответствует строению листа плаунов.
Все побеги плауновидных довольно густо покрыты мелкими простыми листочками, форма которых может быть овальной, шиловидной, шиповидной, линейной, ланцетовидной. Располагаются такие листочки на побегах разных видов или поочередно, или супротивно, или мутовчато. Для этих плаунов характерна микрофилия, т. е. мелколистность. Листья на стебле обычно располагаются по спирали и подразделяются на вегетативные листья (трофофиллы) и спороносные листья (спорофиллы).
8. Начертите схему эволюции стелы у Плауновидных. Почему происходит разделение центрального цилиндра?
Под стелой понимаем совокупность проводящих, механических и паренхимных тканей, ограниченных перициклом.
Наиболее примитивным типом стелы является та, в которой проводящая ткань образует сплошную массу, и центральное ядро, состоящее из ксилемы, полностью окружено флоэмой. Такая стела называется протостелой. Протостела не только проста по структуре, но и представляет собой исходный тип, от которого в процессе эволюции произошли все другие типы стелы. Она была характерна для риниофитов и многих других вымерших форм. В современной флоре протостелу имеют некоторые плауны и папоротники.
Наиболее примитивной формой протостелы является гаплостела (греч. гаплос - простой), состоящая из центрального пучка первичной ксилемы, окруженного цилиндром флоэмы. Более продвинутой формой является актиностела (греч. актинос - луч), имеющая радиальные выступы ксилемы в виде лучей (на поперечном срезе имеет вид звезды). При переходе к актиностеле флоэма и ксилема имеют большую поверхность соприкосновения с окружающими живыми тканями, что способствует лучшему проведению веществ.
Типы стелы высших растений: 2 - протостела; б, в - актиностела; г - плектостела; 1 - первичная кора; 2 - эндодерма; 3 - перикл; 4 - флоэма; 5 - протоксилема; 6 - метаксилема;
Исходным типом стелы, характерным для древнейших высших растений - псилофитов (риния), считают протостелу, имеющую вид центр, тяжа, во внутренней части которого расположена ксилема, окруженная нерезко отграниченной от первичной коры флоэмой. Совершенствование структуры стелы в эволюции растений, по мнению английского ботаника Ф. Боуэра, шло по пути создания наиболее рационального соотношения между объёмом и поверхностью проводящих тканей, что достигалось изменениями контуров стелы и привело к расчленению её на отдельные тяжи.
В разных направлениях эволюции растений возникали различные типы структурной организации стелы. Так, изменения контуров ксилемы обусловили преобразование протостелы в актиностелу и плектостелу. Актиностела, характерная для псилофитов (астероксилон), а из современных растений - для псилота, имеет лопастные очертания поперечного сечения экзархной ксилемы.