Размножение споровых растений

Споровые растения – это растения, которые размножаются и распространяются спорами. Все споровые растения делятся на высшие и низшие. К низшим споровым растениям относятся водоросли, а к высшим – мхи, плауны, хвощи и папоротники.

Размножение водорослей

Воспроизведение себе подобных у водорослей совершается с помощью вегетативного, бесполого и полового размножений. Вегетативное размножение у многоклеточных водорослей происходит несколькими способами, в том числе при механическом разрушении слоевища на части (волнами, течением, в результате погрызов животными) или вследствие процессов, которые приводят к распаду нитей на многоклеточные или одноклеточные части.

Бесполое размножение водорослей происходит с помощью спор или зооспор (спор со жгутиками). Для некоторых водорос­лей, например хлореллы, характерно только бесполое размножение. При этом внутри клетки образуются неподвижные споры, по строению очень похожие на материнскую клетку. После разрыва оболочки споры выходят во внешнюю среду и растут. Обычно же водоросли размножают­ся как бесполым, так и половым путём.

Способы полово­го размножения у водорослей очень разнообразны. Рассмотрим размножение одноклеточных водорослей на примере известной вам хламидомонады. При благоприятных условиях хламидомонада размножается бесполым способом. Перед делением она пере­стаёт двигаться и теряет жгутики. В материнской клетке в результате деления образуются 2, 4 или 8 зооспор. Они выходят из материнской клетки и вырастают до размеров взрослой хламидомонады.

При наступлении неблагоприятных условий (по­холодание, пересыхание водоёма) хламидомонада начинает размножаться половым путём. В этом случае внутри хламидомонады возникают половые клетки — гаметы, каждая с двумя жгутиками. Гаметы разных хламидомонад выходят в воду, сближаются и соединя­ются попарно, образуя зиготу, которая покрывается толстой оболочкой. После периода покоя на дне водоёма зигота делится и даёт 4 новые особи.

Размножение многоклеточных водорослей рассмотрим на примере улотрикса. Как и другие водоросли, улотрикс размножается бесполым и половым путями. В благоприятных условиях в тёплое время года улотрикс размножается бесполым путём. Каждая клетка, кроме той, с помощью которой нить прикрепля­ется, может разделиться на 2 или 4 зооспоры. Они выходят в воду, плава­ют, прикрепляются к какому-либо подводному предмету и делятся. Так образуются новые талломы водоросли.

Когда наступает неблагоприятный период, улотрикс переходит к половому размножению. При этом в клетках многоклеточного слоевища возникают гаметы. Поэтому многоклеточный таллом является гаметофитом (половым поколением) — водорослью, производящей гаметы. В воде гаметы сближаются и сливаются, образуя зиготу. Обычно сливаются га­меты, возникшие в клетках нитей разных водорослей. Зигота покрывается толстой оболочкой, формирует ножку и превращается в одноклеточный таллом — спорофит (бесполое поколение). Спорофитом эта водоросль называется потому, что образует подвижные или неподвижные споры. Эти споры развиваются в новые многоклеточные талломы улотрикса.

Таким образом, для пресноводного улотрикса характерно чередование поколений — многоклеточного гаметофита и одноклеточного спорофита. При смене условий окружающей среды способы размножения улотрикса сменяют друг друга.

Размножение мхов

У мхов чётко выражено че­редование бесполого и полового поколений. Характерной особенностью всех мхов является преобладание в жизненном цикле полового поколения над бесполым. Размножение мхов рассмотрим на примере кукушкина льна. Само растение мха, которое мы видим — это гаметофит (половое поколение).

Кукушкин лён — двудомное растение. Органы полового размножения у него развиваются на верхушках мужских и женских растений. На верхушке мужского растения образуются органы полового размножения, в которых развивается большое количество сперматозоидов, которые имеют по два жгутика. На верхушке женского растения закладываются женские половые органы, в которых располагается неподвижная яйцеклетка.

Во время дождя или при обильной росе сперматозоиды передвигаются в воде, которая покрывает мхи, и попадают к яйцеклетке. В результате слияния сперматозоида с яйцеклеткой образуется зигота. Из зиготы, благодаря её делению, через некоторое время на гаметофите начинает развиваться коробочка на ножке. Это спорофит — бесполое поколение мха. Он развивается за счёт гаметофита — материнского растения, от которого получает воду и питательные вещества. В коробочке созревают споры. При созревании спор коробочка вскрывается и споры рассеиваются. Они разносятся ветром, попадают на влажную почву и прорастают. При прорастании спор вначале образуются тонкие ветвящиеся нити зелёного цвета — предростки. На них через некоторое время возникают почки. Из почек вырастают новые растения гаметофита кукушкина льна. Так завершается жизненный цикл этого растения.

Размножение плаунов

Особенности размножения плаунов рассмотрим на примере плауна булавовидного. В жизненном цикле плаунов, в отличие от мхов, спорофит (бесполое поколение) преобладает над гаметофитом. Спорофит — это зелёное растение плауна, которое мы можем увидеть в лесу.

На нём образуются спороносные колоски. Они состоят из вытянутой оси, на которой расположены особые спороносные листочки. На их верхней стороне развиваются спорангии. Внутри спорангиев образуется большое количество одинаковых спор. При созревании споры высыпаются из спорангия и попадают в почву. В почве споры прорастают. Из них формируются гаметофиты — половое поколение плаунов. Гаметофит у плаунов называется заростком. Он бесцветный, лишён хлорофилла. Для нормального развития заростка необходимо, чтобы в него проникли гифы гриба и сформировался симбиоз. Только после этого гаметофит будет нормально развиваться дальше.

Заростки существуют независимо от спорофита. Развиваются они медленно. Через 6—15 лет после прорастания споры на заростке формируются мужские и женские органы полового размножения, в которых образуется большое количество сперматозоидов и яйцеклетка. Для того чтобы сперматозоиды смогли доплыть до яйцеклетки и оплодотворить её, необходимо наличие воды. После оплодотворения развивается зигота. Из зиготы образуется новое растение спорофита. Вначале оно использует те питательные вещества, которые были накоплены в заростке. Но после того как у молодого растения сформируются зелёные листья и корни, оно переходит к самостоятельному существованию. Так завершается жизненный цикл плауна булавовидного.

Размножение хвощей

Размножение хвощей сходно с размножением плаунов. Растения хвоща, которые мы можем видеть в поле, в лесу или у водоёма, — это спорофиты. Они образуют в спороносных колосках большое количество спор, из которых вырастают зелёные надземные заростки гаметофитов. На заростках формируются такие же, как у плаунов, органы полового размножения. Оплодотворение, как и у всех споровых растений, происходит только при наличии воды и заканчивается образованием зиготы. Из образовавшейся зиготы сразу же начинает формироваться молодое растение бесполого поколения — спорофит. Так завершается жизненный цикл хвощей.

Размножение папоротников

Размножение папоротников рассмотрим на примере щитовника мужского. У папоротников, так же как и у плаунов и хвощей, в жизненном цикле преобладает спорофит — листостебельное растение. На нижней стороне листьев папоротника образуются маленькие бурые бугорки. В бугорках находятся пучки мелких мешочков — спорангиев, в которых созревают споры. Споры в сухую погоду высыпаются и разносятся ветром. Попав на влажную почву, спора прорастает и образует гаметофит — половое поколение щитовника. Гаметофит у папоротников, также как у плаунов и хвощей, называется заросток. Заросток щитовника существует независимо от спорофита. Он представляет собой небольшую зелёную пластинку сердцевидной формы. Заросток прикрепляется к почве с помощью ризоидов. На нижней стороне заростка раз­виваются мужские и женские гаме­ты (сперматозоиды и яйцеклетки). Под заростком задерживаются ка­пельки росы или дождевой воды, в которых сперматозоиды могут под­плыть к яйцеклеткам. Происходит оплодотворение. Из зиготы развивается зародыш — молодое растение спорофита. Так завершается жизненный цикл щитовника мужского.

Общая характеристика, особенности строения, размножение. Среди высших споровых растений папоротниковидные появились раньше других. Исчезнувшие древовидные виды вместе с другими споровыми растениями (плауны и хвощи) 250-300 млн лет назад составляли влажные тропические леса.

Известно более 10 тыс. видов папоротниковидных. В тропических лесах растут лианы, использующие в качестве опоры другие растения. Древовидные папоротники и сегодня растут в Австралии и Новой Зеландии. Они достигают высоты 20 м. Имеются также папоротники, растущие в воде. Папоротники, растущие в Казахстане, являются многолетними травами. Древовидные папоротники у нас можно увидеть только в ботанических садах.

Папоротники – тоже споровые растения. Одним из наиболее распространенных их представителей является щитовник. Он растет во влажных тенистых местах, под пологом леса и по сырым оврагам. Щитовник имеет хорошо развитые корневища. Вниз от корневищ отходят придаточные корни, вверх – листья. У травянистых папоротников, растущих в Казахстане, нет надземных стеблей, но хорошо развиты корневища. Листья крупные, перисторассеченные. Их называют вайи. Отрастание листьев начинается весной. Вначале они свернуты и имеют улиткообразную форму, затем распрямляются. Растут они кончиками, достигают очень больших размеров. Листья выполняют 2 функции: 1) в процессе фотосинтеза они образуют органические вещества; 2) образуют споры и участвуют в размножении (рис.1).

Рис.1 Строение папоротника щитовника

Папоротниковидные размножаются вегетативным, бесполым и половым путями. Вегетативное размножение осуществляется корневищем. Некоторым видам свойственно также размножение почками. Такие почки располагаются по длине листа. Из почек появляются маленькие папоротники. Они пускают корни, отрываются от листа, прикрепляются к почве и превращаются в настоящие папоротники.

Бесполое размножение. В летнее время у щитовника на нижней стороне листа образуются сорусы (группы расположенных скученно спор или спорангиев). В спорангиях, как вы знаете, развиваются споры. Спорангии прикрепляются к центральной жилке листа длинными ножками. Сверху сорус покрыт защитным покрывальцем, по форме похожим па почку. При созревании спор происходит разрыв оболочки спорангия, и споры высыпаются наружу.

В благоприятных условиях из споры вырастает заросток. Он представляет собой пластину сердцевидной формы зеленого цвета диаметром до 4 мм. К земле он прикрепляется ризоидами.

Половое размножение. На нижней стороне пластины заростка образуются женские (архегонии) и мужские (антеридии) половые органы. В них образуются гаметы. Они сливаются. Из оплодотворенной яйцеклетки образуется зигота, а из нее – зародыш. В зародыше имеются зачатки органов будущего растения. В первое время он питается за счет заростка. Постепенно из зародыша вырастает молодое растеньице папоротника с мелкими листьями (рис.2).

Рис.2 Размножение папоротника

Значение папоротниковидных в природе и в жизни людей очень велико. Их выращивают в оранжереях в качестве декоративных растений и часто используют для озеленения. Некоторые виды папоротников являются лекарственными растениями. Например, корневища щитовника издавна применяются против болезней, вызываемых кишечными паразитами. Из его листьев получают настойки для лечения ран, простуды и обезболивающие препараты.

Молодые листья некоторых видов и сердцевину древовидных папоротников используют в пищу.
Ископаемые древовидные папоротники вместе с другими споровыми растениями сыграли огромную роль в образовании залежей каменного угля.

300 млн лет назад климат па Земле было влажным и теплым. Леса из папоротниковидных были заболочены или залиты водой. Погибая, высокие деревья (высота до 40 м) падали прямо в воду, покрывались илом и песком. Под давлением воды они уплотнялись. В результате за миллионы лет такое уплотнение(без доступа кислорода) превратило их в каменный уголь.

Каменный уголь – топливо, дающее много тепла. Кроме того, он является сырьем для химической промышленности. Из него вырабатывают пластмассы, асфальт, мыло, смолы и другую необходимую народному хозяйству продукцию.

Жизненный цикл папоротниковидных растений происходит в две стадии. Сначала образуются споры, из которых развиваются заростки. На нижней стороне заростков образуются женские (архегонии) и мужские (антеридии) половые органы, в которых формируются половые клетки – гаметы. После их слияния образуются зиготы, из которых развиваются зародыши. Листья папоротников растут кончиками и достигают очень больших размеров.

Папоротники выращивают в оранжереях в качестве декоративных растений и часто используют для озеленения. Некоторые виды папоротников являются лекарственными растениями. Ископаемые древовидные папоротники сыграли огромную роль в образовании залежей каменного угля.

Одним из наиболее распространенных представителей папоротников является щитовник. Встречаются и исчезающие виды, например щитовник мынжилкенский. Он занесен в Красную книгу Казахстана.

Биологический русско-английский глоссарий

Папоротник – fern|fɜːn| Вайя – frond |frɒnd| Корневище – rhizome |ˈrʌɪzəʊm| Спорангий – sporangium |spəˈran(d)ʒɪəm| Спора – spore |spɔː| Гамета – gamete |ˈɡamiːt| Зигота – zygote |ˈzʌɪɡəʊt|

Тест на тему: «Папоротниковидные растения»

Проверочное тестовое задание включает в себя вопросы с одним и несколькими правильными ответами

Папоротники

Папоротники — наиболее древняя группа высших растений. Встречаются в различных экологических условиях. В умеренных зонах это травянистые растения, наиболее распространены во влажных лесах; некоторые растут на заболоченных местах и в водоёмах, их листья отмирают на зиму. Во влажных тропических лесах встречаются древовидные папоротники с колоноподобным стволом высотой до 20 метров.

Наиболее распространённые папоротники — орляк, страусник.

Строение

Господствующей фазой в жизненном цикле папоротника является спорофит (взрослое растение). Почти у всех папоротников спорофит многолетний. Спорофит имеет довольно сложное строение. От корневища вертикально вверх отходят листья, вниз — придаточные корни (первичный корень быстро отмирает). Часто на корнях образуются выводковые почки, обеспечивающие вегетативное размножение растений.

Общий вид папоротника

Размножение

Спорангии находятся на нижней стороне листа, собраны кучками (сорусы). Сверху сорусы прикрыты покрывальцем (кольцо). Споры рассеиваются при разрыве стенки спорангия, а кольцо, оторвавшись от тонкостенных клеток, ведёт себя подобно пружине. Число спор на одном растении достигает десятков, сотен миллионов, иногда миллиардов.

Лист папоротника с нижней стороны

На влажной почве споры прорастают в маленькую зелёную сердцеобразную пластинку величиной несколько миллиметров. Это заросток (гаметофит). Он располагается почти горизонтально к поверхности земли, прикрепляясь к ней ризоидами. Заросток обоеполый. На нижней стороне заростка образуются женские и мужские половые органы (мужские — антеридии, женские — архегонии).

Образование заростка

Оплодотворение происходит в водной среде (во время росы, дождя или под водой).

Оплодотворение

Мужские гаметы — сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам, проникают внутрь и гаметы сливаются.

Происходит оплодотворение, в результате чего образуется зигота (оплодотворённая яйцеклетка).

Оплодотворение

Из оплодотворённой яйцеклетки формируется зародыш спорофита, состоящий из гаустории — ножки, которой он врастает в ткани заростка и потребляет из него питательные вещества, зародышевого корешка, почки, первого листа зародыша — «семядоли».

Образование заростка

Со временем из заростка развивается растение папоротник.

Схема развития папоротника

Таким образом, гаметофит папоротников существует независимо от спорофита и приспособлен к обитанию в условиях увлажнения.

Спорофитом является всё растение, которое вырастает из зиготы — типичное сухопутное растение.

Уход и размножение в домашних условиях папоротника комнатного

Внешний вид папоротника комнатного

Папоротник – это многолетнее растение с недлинными, но хорошо развитыми корнями. Красочные его листья – вайи – у основания образуют спорангии – именно там созревают споры. Кстати, листьями папоротника нередко украшают различные цветочные букеты и композиции. При этом листья довольно быстро восстанавливаются.

Самыми популярными видами папоротника можно назвать:

  • сердцелистный – это ампельное растение с живописными ровными листьями длиною около 0,5 м, эффектно свисающими с вазона
  • высокий – это комнатный вариант папоротника, имеющий прямые длинные листья, достигающие в высоту около 1 м
  • нефоролепис – вид папоротников, пользующийся наибольшей популярностью благодаря своей оригинальной форме листьев

Условия обитания

  1. Месторасположение. Несмотря на то, что в природе папоротник – лесной житель, слишком тёмное, плохо освещаемое место в доме ему не подойдёт. Лучше всего, если это будет место у окна, где растение будет находиться под яркими, но рассеянными лучами. Также не стоит забывать, что во взрослом возрасте папоротник – растение довольно внушительных размеров, поэтому если молодое растение у вас располагается на подоконнике, то со временем следует подумать о подставке для него, которую в идеале помещают у окна или между окнами. Летом же папоротник с удовольствием будет расти и чувствовать себя просто прекрасно на улице.
  2. Температура. Оптимальной температурой для папоротника в летний период является обычная комнатная температура 20-25 градусов тепла. Зимой растение вполне нормально реагирует на её понижение, но усердствовать не стоит: ниже 12-13 градусов тепла температура опускаться не должна.
  3. Влажность. Растение своим внешним видом обязательно покажет, если воздух в помещении излишне пересушен – папоротник этого не любит. Поэтому очень важно регулярно орошать растение, особенно актуально это в зимнее время года, когда помещение отапливается различными обогревательными приборами и воздух становится очень сухим. Кстати, на этот период вазон с папоротником лучше убрать подальше от источников обогрева, а в комнате, по возможности, пользоваться увлажнителем воздуха. Орошение можно или чередовать с поливом, или совмещать с ним.
  4. Чистый воздух. Папоротник очень чувствителен к наличию в воздухе различных примесей в виде газа, дыма – наличие таковых обязательно отразится на внешнем виде папоротника и зачастую приводит к его гибели.

Основные этапы ухода за папоротником

  1. Полив. Папоротник, без сомнения, любит влагу, но при этом ни в коем случае нельзя его заливать. Субстрат должен быть в стабильном увлажнённом состоянии: нельзя допускать излишнего пересыхания всего земляного кома, но и застоя воды тоже быть не должно. Оптимальным условием для проведения полива является слегка подсохший верхний слой грунта. Для полива лучше всего использовать дождевую или талую воду, но за неимением её и при условии что ваша водопроводная вода не слишком жёсткая, можно использовать и её, но обязательно перед этим хорошенько отстоять.
  2. Подкормка. Удобрять вашего любимца, а папоротник, без сомнения, скорости окажется таковым, следует раз в 2-3 недели. Для подкормки чаще всего используют обычные комплексные удобрения, обязательно содержащие калий. Можно также применить органические удобрения (птичий помёт, настой коровяка), но здесь следует быть предельно осторожным – при слишком большой концентрации они пагубно воздействуют на растение и могут даже его погубить.
  3. Субстрат. Папоротник предпочитает слабокислую почву. Если вы решите сами приготовить субстрат для посадки растения, то лучше всего смешивать листовую землю, торф и перегной, а ещё очень хорошо добавить к смеси костную муку.
  4. Проветривание. Помещение, где располагается папоротник, необходимо будет периодически проветривать.

Особенности пересадки папоротника

Корневая система растения развивается больше в ширину, поэтому вазон следует подбирать широкий. Папоротник растёт довольно быстрыми темпами, поэтому пересадку придётся производить практически ежегодно – за год он вырастает из старого вазона.

В первую очередь, следует позаботиться о дренаже, благодаря которому жидкость не будет застаиваться в почве. Для этого на дно укладывают слой керамзита либо какого-то другого материала для дренажа.

Если корни не поражены каким-либо заболеванием, то полностью очищать их от земляного кома нет необходимости. Папоротник аккуратно достают из вазона, немного освобождают от старой земли и помещают в новый горшок вместе с остатками старой почвы, а затем аккуратно подсыпают новый субстрат.

Если же на корнях присутствует поражение, их следует полностью освободить от старого грунта, промыть, удалить поражённые участки, обработать срезы активированным углём и лишь затем пересадить в новый вазон, используя свежий субстрат.

Размножение папоротника комнатного

В принципе, размножение папоротника возможно путём деления растения, при помощи семян (спор), отростков или придаточных почек. Размножение с помощью спор крайне трудоёмкий и длительный процесс, поэтому он применяется опытными садоводами и то очень редко.

Гораздо проще и намного быстрее разделить растение во время его пересадки: от материнского растения отделяют детки – прикорневые розетки – их нужно будет рассадить в небольшие ёмкости, которые затем помещают в тепличку. За неимением её можно просто накрыть высаженные детки либо стеклянной банкой, либо полиэтиленом. Им нужно будет поддерживать температуру, влажность и периодически проветривать их, не допуская сквозняков. К сожалению, следует признать, что выживают детки далеко не все – они отличаются капризностью.

Также не составляет особых трудностей размножение при помощи отростков – у взрослых растений время от времени формируются отростки, которые пригибают к влажной почве, фиксируют их там, а через определённый промежуток времени они пускают корни. Как только начинается формирование розетки, новое растение отделяют от куста и оно готово к пересадке в отдельный вазон.

Способ размножения с помощью придаточных почек возможен у некоторых видов папоротников, для которых характерно образование таких почек на чешуйках. Эти почки бережно отламывают и высаживают в увлажнённую почву, а после того, как они укоренятся – пересаживают в отдельные вазоны.

Болезни и вредители папоротника домашнего

Папоротник отличается хорошим иммунитетом против основных болезней и вредителей, поэтому не склонен часто болеть. А вот если будет неправильно производиться полив и в корнях растения будет застаиваться вода, то неприятностей с развившимися вследствие этого заболеваниями не избежать.

  1. Гниль. О том, что полив производится не должным образом, растение скажет вам появлением на листьях коричневых пятен (они начинают появляться на верхушках листьев, становятся бурыми и постепенно лист засыхает весь).
  2. Нематоды. Причиной появления вредителя может быть полив холодной или не отстоянной водой. Попытаться спасти папоротник можно, следует только незамедлительно его пересадить, обработав непосредственно перед посадкой раствором Актеллика.
  3. Тля, трипсы, щитовка. Нашествие этих насекомых может спровоцировать излишне пересушенный воздух в помещении. Поражённое растение подвергают обработке с помощью Карбофоса либо Актеллика. А с целью профилактики появления этих паразитов рекомендуют систематически орошать папоротник.

Основные выводы:

  1. Папоротник комнатный прекрасно растёт в домашних условиях, не требует специального ухода, при этом отличаясь изысканным декоративным видом.
  2. Для папоротника рекомендуется подбирать место, хорошо освещаемое рассеянными лучами, или слегка притенённое место, но ни в коем случае не слишком тёмное.
  3. В летний период времени папоротник будет прекрасно расти на улице.
  4. Влажность для растения очень важна, поэтому папоротник рекомендуется регулярно орошать, особенно зимой, когда воздух в помещении пересушивается отопительными приборами.
  5. Папоротник нужно регулярно поливать, не допуская излишнего пересыхания субстрата и не позволяя влаге застаиваться – это может губительно сказаться на растении.
  6. В подкормке папоротник ощущает необходимость раз в 2-3 недели. Обычно с этой целью используют минеральные удобрения, обязательно содержащие калий.
  7. Размножают папоротник путём деления, при помощи спор, отростков и придаточных почек. Чаще всего используют метод деления растения, так как размножение при помощи спор – очень непростой и длительный способ, который, порою не всегда под силу даже опытным цветоводам.

Рубрики: Дача

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *