Статья: Отдел Хвощевидные – Equisetophyta
Древовидные представители полностью вымерли, в современной флоре сохранились только травянистые.
Дата добавления на сайт: 11 мая 2024
Скачать работу 'Отдел Хвощевидные – Equisetophyta':
Отдел Хвощевидные – Equisetophyta
Древовидные представители полностью вымерли, в современной флоре сохранились только травянистые.
Строение. Спорофиты современных хвощевидных – это многолетние травянистые, корневищные, растения (спорофит). От корневища отходят придаточные корни. Характерная особенность спорофита боковое ветвление с мутовчатым расположением боковых побегов.
Листья собраны мутовками и сильно редуцированы, от средних до мелких с одной жилкой. Узлы и междоузлия чётко выражены. Особенностью хвощей является накопление кремнезёма в стенках клеток всего растения, а также на поверхности клеток эпидермы. Снаружи кремнезём покрыт кутикулой с восковым налётом. Кремнезём играет механическую и защитную роль.
Спорангии расположены на спорангиофорах – гомологах спорофиллов, но отличаются от них структурой. Гаметофит представлен очень маленьким зеленым наземным растением, образующимся при прорастании споры. Спорангиофоры собраны в спороносные колоски. На наружной оболочке спор имеются особые выросты – элатеры, которые выполняют двойную функцию: распространения спор и соединения спор в группы, что обеспечивает совместное произрастание мужского и женского гаметофита. Из одинаковых по размеру спор образуются разнополые гаметофиты. Гаметофиты мелкие, величиной несколько миллиметров, зелёные одно- или обоеполые. Оплодотворение связано с водой. Зародыш не имеет периода покоя.
Отдел хвощевидные делят на 3 класса.
Классы: гиениевые -- Hyeniopsida
линолистные -- Sphenophyllopsida
хвощевидные – Equisetopsida
Класс Хвощовые- Equisetopsida
Класс включает один род - хвощ (Equisetum). Общее число видов 30 - 35, на территории бывшего СССР - 13. Распространены по всему земному шару, кроме Австралии. Отдельные виды имеют важное значение как кормовые растения (хвощ ветвистый - Е. ratnosissimuin, хвощ пятнистый - Е. variegatiun, хвощ зимующий - Е. hiemale). Однако у большинства видов стенки клеток эпидермы инкрустированы кремнеземом, что обесценивает их кормовое значение. Многие виды - трудно искореняемые сорняки пастбищ и полей, особенно с кислыми почвами (хвощ полевой— Е. arvense). Некоторые виды ядовиты для домашних животных (хвощ болотный - Е. palustre, хвощ дубравный - Е. nemorosuin). Хвощи используют как лекарственные растения(хвощ полевой - мочегонное средство). Стебли их употребляют вместо наждачной бумаги.
Цикл развития
На верхушках стеблей формируются спороносные колоски, в которых созревают споры. У некоторых видов, например у хвоща полевого, стебли бывают двух типов: спороносные (буровато - розовые, развиваются весной и после спороношения отмирают) и вегетативные (появляются летом от того же самого корневища).
Отличительные признаки различных видов хвоща
Название
растения Диагностические признаки
направление
ветвей характеристика
ветвей характеристика
зубцов влагалищ стебля
Хвощ полевой –
Equisetum arvense
Косо вверх направленные
Неразветвлённые (иногда ветвление наблюдается лишь на нижних ветвях); 4-5-гранные, без полости Треугольно-ланцетовидные, острые, чёрно-бурые, срастаются по 2-3
Хвощ болотный –
Equisetum palustre
Косо вверх направленные
Неразветвлённые, четырёхгранные, с полостью
Свободные, мелкие, чёрные, по краям – белая
кайма
Хвощ луговой –
Equisetum pratense
Горизонтальные
Неразветвлённые, трёхгранные
Шиловидные, мелкие, чёрные,
свободные
Хвощ лесной – Equisetum sylvaticum
Поникающие
Дважды ветвистые
Крупные светло-коричневые или бурые, срастаются по 2-5
Хвощ
топяной –
Equisetum fluviatile
Косо вверх направленные, часто совсем отсутствуют
Неразветвлённые или ветви совсем отсутствуют
Ланцетовидно-шиловидные, чёрные, свободные
Хвощ
зимующий –
Equisetum hyemale Редко образует короткие
веточки Листовые влагалища без зубчиков, имеющихся лишь в верхнем узле
стебля
Работа 1. Строение стробила хвоща
Изучить готовый микропрепарат «Продольный разрез через спороносный колосок хвоща» под малым увеличением микроскопа. Спороносный колосок образован спорангиофорами. Спорангиофоры имеют вид шестиугольных щитков на ножках, расположенных на оси стробила мутовками. На каждом щитке с нижней стороны видны 4-16 вытянутых вдоль ножки спорангиев. При большом увеличении микроскопа можно рассмотреть споры с двумя спиральными лентами – элатерами. Споры сцеплены элатерами в группы.
Зарисовать стробил хвоща и обозначить ось стробила, спорангиофоры, спорангии и споры.
Отдел Папоротниковидные – Polypodiophyta
Многолетние, травянистые растения. В тропиках встречаются древовидные формы, лианы, растения эпифиты и несколько видов плавающих папоротников.
Подземные органы представлены корневищем с придаточными корнями. Стебель развит только у древовидных папоротников. Листья (вайи) – результат уплощения крупных ветвей, они длительное время продолжают верхушечный рост. Листья простые имеется черешок и листовая пластинка, которая у большинства папоротников перисто рассечена.
Спорангии со спорами развиваются на обыкновенных листьях или на специализированных листьях (папоротник страусник).
Гаметофиты (заростки) зеленые, мелкие, развивающиеся под землей и к земле прикрепляются ризоидами. Спорофит занимает господствующее положение по сравнению с половым поколением гаметофитом.
Отдел делится на 9 классов, в пяти из них ныне живущие виды
Классы: ужовниковые – Ophioglossopsida
мараттиевые – Marattiopsida
полиподиевые – Polypodiopsida
марсилеевые – Marsileopsida
сальвиниевые – Salviniopsida
Цикл развития.
На нижней стороне листа взрослого растения развиваются спорангии со спорами. Попадая в благоприятные условия, спора прорастает и дает начало гаметофиту. Он имеет вид маленькой пластинки с ризоидами и называется заростком. На заростке развиваются мужские и женские гаметангии с половыми клетками — яйцеклетками и сперматозоидами. После оплодотворения, которое происходит при наличии воды, из зиготы сначала развивается зародыш, а потом и взрослое растение — спорофит.
Таким образом, у папоротников имеет место чередование полового поколения (заросток — гаметофит) и бесполого (взрослое растение — спорофит). Спорофит преобладает.
Работа 3. Строение соруса папоротника
Изучить под малым увеличением микроскопа готовый микропрепарат «Сорус папоротника». На препарате видно, что сорус округло-почковидной формы. На срезе заметно утолщённое место – плацента, которая вверху образует покрывало – индузий. Под ним на длинных ножках находятся спорангии. Форма спорангиев округлая. Хорошо заметны вокруг спорангиев клетки с толстыми стенками неполного кольца. В нижней части, у ножки, кольцо прерывается. Здесь клетки тонкостенные. Именно в этом месте происходит разрыв созревшего спорангия. Внутри спорангиев видны овальные споры.
Зарисовать сорус папоротника и сделать обозначения: плацента, индузий, спорангии.
Основные отличия папоротников
Название
растения Диагностические признаки
Форма
листовой
пластинки Характеристика
черешков
листьев Чешуйки
листовых
черешков Сорусы Корневище
Папоротник
мужской –
Dryopteris filix-mas
Продолговато-эллиптическая, дважды
перисто-рассечённая, сегменты второго порядка с тупыми зубчиками
Основания черешков цилиндрической формы; поперечный срез имеет неправильно многоугольную форму, 6-9 столбов, расположенных неполным, книзу открытым
кольцом
Бурые, продолговато-яйцевидные с вытянутой верхушкой, край с редкими двойными зубчиками
Сорусы закрыты почковидным покрывальцем
Корневище покрыто многочисленными основаниями листовых черешков, расположенных черепицеобразно и направленных косо вверх к точке роста (вид «заплетенной косы»); поперечный срез имеет неправильно многоугольную форму, 8-10 столбов, расположенных неполным, книзу открытым кольцом; цвет снаружи тёмно-бурый, на изломе – светло-зелёный
Папоротник
женский – Athyrium filix-femina
Продолговато-эллиптическая, трижды перисто-рассечённая, с мелкими сегментами
Основания черешков трёхгранной формы; поперечный срез имеет форму треугольника, у основания которого 2 столба Чешуйки цельнокрайние тёмно-бурого цвета
Сорусы
продолговатой формы
Корневище почти чёрное, усажено основаниями листовых черешков трёхгранной формы, расположенных веерообразно
Страусник – Matteuccia struthiopteris
Стерильные листья дважды перисто-рассечённые, на верхушке заострённые, к основанию
суженные
Основания черешков трёхгранной формы; поперечный срез имеет форму треугольника, у основания которого 2 столба Чешуйки цельнокрайние, тёмно-бурого цвета Сорусы находятся на спороносных листьях бурого цвета
Корневище крупное, овальное, черепитчато усажено основаниями
черешков листьев
Орляк
обыкновенный –
Pteridium aquilinum Треугольно-широкояйцевидная, дважды-, трижды-
перистая Основания черешков цилиндрической формы, поперечный разрез черешка овальной формы, проводящих столбов 2 Сорусы находятся под завёрнутым краем
листовой
пластинки
Корневище шнуровидное
Примечание: Столбами называются сросшиеся группы проводящих пучков, причём каждая группа окружена эндодермой.