Ароморфозы риниофитов егэ

Мир
современных растений многообразен. Но в прошлом растительный мир был совсем
иным. Картину исторического развития жизни от её начала до наших дней нам
помогает проследить палеонтология ― наука о вымерших организмах, о
смене их во времени и в пространстве.

Одно
из подразделений палеонтологии ― палеоботаника, которая
изучает ископаемые остатки древних растений, сохранившиеся в пластах
геологических отложений.

Доказано,
что на протяжении веков видовой состав растительных сообществ менялся. Многие
виды растений вымирали, другие приходили им на смену.

Иногда
растения попадали в такие условия (например, в болото, под пласт обвалившейся
породы), что без доступа кислорода они не перегнивали, а пропитывались
минеральными веществами. Так происходило их окаменение.

Иногда
на твёрдых породах остаются отпечатки, по которым можно судить о внешнем виде
древних ископаемых организмов.

Используя
специальные методы, можно определить возраст ископаемых растений и их видовой
состав.

Много
миллионов лет назад жизни на Земле не было. Затем появились первые примитивные
организмы, которые постепенно менялись, преобразовывались, уступая место новым,
более сложным.

В
более поздних отложениях находят остатки примитивных организмов. Чем моложе слой
отложений, тем чаще встречаются более сложные организмы, которые приобретают
всё большее сходство с современными.

В
процессе длительного развития многие растения на Земле вымерли. Поэтому
полностью восстановить историю развития растительного мира очень трудно. Но
учёными уже доказано, что все современные виды растений произошли от более
древних форм.

Изучение
древнейших слоёв земной коры позволило установить, что Земля образовалась
более 5 млрд лет назад.

Первые
живые организмы появились в воде примерно 3,5—4 млрд
лет назад. Простейшие одноклеточные организмы по строению были схожи с
бактериями. Они ещё не имели обособленного ядра, но обладали системой обмена
веществ и способностью к размножению. В пищу они использовали органические и
минеральные вещества, растворённые в воде первичного океана.

Постепенно
запасы питательных веществ в первичном океане стали истощаться. Между клетками
началась борьба за пищу. В этих условиях у некоторых клеток появился зелёный
пигмент — хлорофилл, и они приспособились к использованию энергии
солнечного света для превращения в пищу воды и углекислого газа.

Так
возник фотосинтез, то есть процесс образования органических веществ из
неорганических с использованием энергии света. С появлением фотосинтеза в
атмосфере стал накапливаться кислород. Состав воздуха стал постепенно
приближаться к современному, то есть в основном включать азот, кислород и
небольшое количество углекислого газа. Такая атмосфера способствовала развитию
более совершенных форм жизни.

От
древних простейших одноклеточных организмов, способных к фотосинтезу, произошли
одноклеточные водоросли. Одноклеточные водоросли — это родоначальники
царства растений.

Наряду
с плавающими формами среди водорослей появились и прикреплённые ко дну.

Из
одноклеточных форм появлялись многоклеточные, части тела которых выполняли
различные функции.

Важное
значение для дальнейшего развития растений имело возникновение у водорослей полового
размножения. Размножение половым путём способствовало изменчивости
организмов и приобретению ими новых свойств, которые помогали приспособиться к
новым условиям жизни.

Поверхность
материков и дно океана со временем изменились. Поднимались новые материки,
уходили под воду существовавшие раньше. Из-за колебаний земной коры на месте
морей возникала суша. Изучение ископаемых остатков показывает, что растительный
мир Земли тоже изменялся.

Переход
растений к наземному образу жизни, по-видимому, был связан с существованием
периодически заливавшихся и освобождавшихся от воды участков суши. Осушение
этих участков происходило постепенно. У некоторых водорослей стали появляться
приспособления к обитанию вне воды.

В
это время на земном шаре был влажный и тёплый климат. Начался переход некоторых
растений от водного к наземному образу жизни. У древних многоклеточных
водорослей строение постепенно усложнялось, и они дали начало первым наземным
растениям.

Одними
из первых наземных растений были росшие по берегам водоёмов риниофиты —
отдел вымерших примитивных сосудистых растений.

Риниофиты
существовали 400 млн лет назад, а потом вымерли.

Строение
риниофитов ещё напоминало строение многоклеточных водорослей. У них
отсутствовали настоящие стебли, листья, корни, в высоту они достигали около 25
см.

Ризоиды,
с помощью которых они прикреплялись к почве, поглощали из неё воду и
минеральные соли. Наряду с подобием корней, стебля и примитивной проводящей
системы риниофиты имели покровную ткань, предохранявшую их от высыхания. Размножались
они спорами.

От
риниофитоподобных растений произошли древние плауны, хвощи,
папоротники и, по-видимому, мхи. Это были типичные споровые растения, своего
расцвета они достигли около 300 млн лет назад, когда климат был тёплым и
влажным, что благоприятствовало росту и размножению папоротников, хвощей
и плаунов. Однако их выход на сушу и отрыв от водной среды не были ещё
окончательными. При половом размножении споровым растениям для оплодотворения
необходима водная среда.

В
конце каменноугольного периода климат Земли почти повсеместно стал суше и
холоднее. Древовидные папоротники, хвощи и плауны постепенно
вымирали.

В
этот же период появились и первые примитивные голосеменные.

Очевидно,
их предками были древовидные, лиановидные и травянистые семенные папоротники.

Происхождение
голосеменных от древних папоротниковидных доказывает многие черты сходства
между этими растениями. Это сходство не только внешнее. Общие черты наблюдаются
в строении органов: стеблей, листьев и корней.

Семена
первых голосеменных развивались на листьях, шишек ещё не было.

Переход
к размножению семенами имел большое преимущество, так как освободил половой
процесс от необходимости водной среды (как это наблюдается ещё у современных
папоротников).

Эволюция
высших наземных растений шла по пути все большей редукции гаплоидного поколения
(гаметофита) и преобладания диплоидного поколения (спорофита).

Условия
жизни продолжали меняться. Там, где климат становился более суровым, древние
голосеменные растения постепенно вымирали. Им на смену приходили более
совершенные растения — сосна, ель, пихта.

Растения,
размножавшиеся семенами, лучше приспособились к жизни на суше, чем растения,
размножавшиеся спорами.

Это
связано с тем, что возможность оплодотворения у них не зависит от наличия воды
во внешней среде. Особенно явно превосходство семенных растений над споровыми
проявилось, когда климат стал менее влажным.

Около
130 млн лет назад стали появляться первые покрытосеменные растения.

Первые
их представители были кустарниками или низкорослыми деревьями с мелкими
листьями. Затем довольно быстро цветковые достигли огромного разнообразия форм
со значительными размерами и крупными листьями.

Опыление
насекомыми и внутреннее оплодотворение создали значительные преимущества
цветковых над голосеменными.

В
настоящее время число видов покрытосеменных составляет около 250 тыс., т. е.
почти половину всех известных ныне видов растений.

Приспособившись
к различным условиям существования, покрытосеменные создали разнообразный
растительный покров Земли из деревьев, кустарников и трав.

Эволюция
растительного мира осуществлялась благодаря изменениям — главным линиям
эволюции.

К
ним относят:

·       
Ароморфоз

·       
Идиоадаптацию

·       
Дегенерацию

Ароморфоз
―
это существенные эволюционные изменения, которые связаны с усложнением
организации и повышением жизнедеятельности.

Примером
ароморфозных изменений является переход у растений от размножения спорами к
размножению семенами, образование цветка.

Благодаря
ароморфозам организмы приобретают новые свойства, повышающие вероятность
выживания и дающие возможность перехода в новую среду обитания.

Также
примерами ароморфозов является появление фотосинтеза и многоклеточности.

Благодаря
появлению корней, закрепляющих растение в почве и всасывающих воду, а также
проводящей системе, доставляющей воду ко всем клеткам, растения смогли расти на
суше.

Ароморфозы
формируются на основе наследственной изменчивости, естественного отбора и
являются приспособлениями широкого значения.

Идиоадаптация
— это прогрессивные, но мелкие эволюционные изменения, позволяющее виду
приспособиться к специфическим особенностям среды обитания и узкой экологической
нише. Это частные приспособления, не изменяющие общий уровень организации.

У
покрытосеменных растений существует множество разных видов, ряд жизненных форм
(деревья, кустарники, травы). Они сильно отличаются по внешнему виду, но их
морфология и физиология имеют одинаковый уровень организации.

Эволюция
не всегда ведёт к изменениям от простого к сложному.

Иногда
в результате эволюции происходит упрощение организации. Утрата ряда систем и
органов.

Такую
эволюцию называют дегенеративной или регрессивной.

Примером
дегенерации в мире растений является растение-паразит ― заразиха, которое
благодаря присоскам, расположенным на корнях, надёжно присасывается к растению-хозяину и за счёт
него питается.

Подготовили для вас в удобном формате всю нужную информацию по биологии для ЕГЭ по теме эволюции растений. Не забудьте сохранить!

🟢 К низшим растениям относят водоросли:

• отдел Зелёные водоросли;
• отдел Красные водоросли;
• отдел Бурые водоросли.

🟢 К высшим растениям относят:

споровые:

• отдел Псилофиты;
• отдел Мохообразные;
• отдел Хвощевидные;
• отдел Плауновидные;
• отдел Папоротниковидные.

семенные:

• отдел Голосеменные;
• отдел Покрытосеменные.

Ароморфозы растений

Водоросли

• появление автотрофного питания — среди растений у одноклеточных водорослей;
• способность к фотосинтезу;
• появление органоидов — хроматофоров;
• половое размножение;
• появление клеточной стенки из двух слоёв — целлюлозного и пектинового;
• чередование полового и бесполого поколений.

Мхи

• появление тканей;
• разделение тела на стебель и листообразные пластинки;
• появление половых органов: мужских — антеридиев и женских — архегониев.

Папоротники

• доминирование спорофита в жизненном цикле;
• появление корня.

Голосеменные

• возникновение оплодотворения, не связанного с водой;
• возникновение семени;
• появление шишки — видоизменённого побега.

Покрытосеменные

• появление разнообразных жизненных форм;
• возникновение цветка и плода.

Примеры ароморфозов

31-Окт-2012 | Нет комментариев | Лолита Окольнова

Примеры ароморфозов

Ароморфоз  — прогрессивное эволюционное изменение строения, приводящее к общему повышению уровня организации организмов. Ароморфоз — это расширение жизненных условий, связанное с усложнением организации и повышением жизнедеятельности

Много умных слов, поэтому давайте разбирать на примерах.

Во-первых, это эволюционное изменение. Это означает, что это не просто небольшое  изменение дочернего организма по отношению к родительскому. Это серьезное изменение в строении, которое привело к появлению абсолютно новых признаков.

Во-вторых, когда мы говорим об изменениях, то важно, с чем мы сравниваем. Так вот, в школьном курсе биологии когда речь идет об ароморфозах какого-то отдела ( у растений) или класса ( у животных), то сравнивают с тем, от кого этот класс или отдел произошел. Например, если говорят об ароморфозах млекопитающих, то сравнивают с рептилиями.

Примеры ароморфозов растений:

От водорослей к наземным растениям (псилофитам и риниофитам или к мхам):

• появление тканей как таковых , а конкретнее, проводящих тканей, покровных и механических;
• появление вегетативных органов ( стебля, подобия листьев)
• размножение в наземной среде, но все еще требуется присутствие воды;

 Ароморфозы хвощей и плаунов

• усовершенствование проводящей ткани, механической, появляется запасающая ткань;
• переход (ароморфоз) от ризоидов к корням и корневищам;
• размножение хотя еще и спорами, но уже без участия воды.

Ароморфозы папоротников

• появление сосудистой системы;
• более развитая корневая система;
• появление более развитых листьев (вайя), а соответственно, улучшение интенсивности фотосинтеза;
• преобладание в цикле развития спорофита над гаметофитом

Ароморфозы голосеменных растений

• здесь у нас глобальный «скачок» — переход от размножения спорами к размножению семенами, если подробнее, то получаем вот такой список:

 

• усовершенствование сосудистой системы (появление трахеид)
• бОльшее количество жизненных форм ( в основном, древесные)

Ароморфозы покрытосеменных

1. У покрытосеменных самая развитая проводящая система

Примеры ароморфозов животных:

Здесь посложнее будет — надо рассмотреть все критерии: и внешнее, и внутреннее строение, дыхание, способы размножения и т.д.

 

Кишечнополостные	Ароморфозов будет много, т.к. эволюционно это был огромный шаг — переход от одноклеточности к многоклеточности многоклеточность появление тканей, двуслойность, т.е. наличие двух зародышевых листков — экто- и энтодермы появление симметрии как таковой, а точнее лучевой симметрии ( дальше эволюционно ее уже ни у кого не будет) появление нервной системы (диффузной сетчатой) появление полостного пищеварения помимо бесполого, появление полового размножения гаметами
Плоские черви	Считается, что они произошли от кишечнополостных, поэтому сравнивать будем с ними появление третьего зародышевого листка — мезодермы двусторонняя ( билатеральная) симметрия тела появление кожно-мускульной системы (мешка) “апгрейд” нервной системы — она стала лестничной дифференцируется пищеварительная система появляется выделительная система (протонефридии)
Круглые черви	Теорий происхождения круглых червей несколько, но в школьном курсе считаем, что они произошли от плоских. появление первичной полости тела появление заднего отдела кишечника и анального отверстия серьезный ароморфоз половой системы — раздельнополость
Кольчатые черви	Произошли от червей, похожих на плоских, поэтому сравнивать будем с ними деление тела , сегментированность (метамерность) появление вторичной полости тела (целома) появление органов передвижения ( параподий) органы выделения — метанефридии впервые появляется замкнутая кровеносная система меняется тип нервной системы — она становится узловой Как видите, ароморфозов много и по сравнению с круглыми червями, но если в открытом вопросе написать неправильно происхождение кольчатых, то за это снимут балл  — это будет биологическая ошибка!
Членистоногие	Их предками считаются кольчатые черви появление поперечно-полосатой мускулатуры членистые суставные конечности, у некоторых — органы для полета (крылья) появление отделов тела ( голова, грудь, брюшко), хотя некоторые отделы сливаются ( головогрудь) огромный эволюционный скачок — появление экзоскелета (хитинового, в данном случае) появление специализированных, адаптированных под среду обитания органов дыхания
Моллюски	От кого они произошли — ученые до сих пор яростно спорят… На данный момент условно считают, что от кольчатых червей появление отделов тела ( тоже зачастую объединенных) нервная система все так же узловая, но становится более сложной ( у головоногих моллюсков нервная система считается самой сложной и самой развитой среди беспозвоночных) усложнение пищеварительной системы и ее желез ( довольно хороша развита печень) появление экзоскелета ( искл. — головоногие) выделительная система тоже изменилась — появились почки с протоками, открывающимися в мантийную полость
Хордовые
Подтип бесчерепные           (ланцетник)	появление хорды  нервная система становится трубчатой
Рыбы	появление скелета в целом и черепа и челюсти, в частности парные плавники, обособленные от головы и туловища если вопрос о костных рыбах, то тут можно добавить, что позвоночник у них окостеневший — хрящевая ткань замещается костной усложняется нервная система — головной мозг уже имеет отделы, органы чувств становятся сложнее и функциональнее
Земноводные (амфибии)	Земноводные произошли от кистеперых рыб, появление конечностей, приспособленных для обитания на земле — пятипалая лапа, а в целом, прям скелет передних и задних конечностей ароморфоз системы дыхания — появление легких  и кожного дыхания трехкамерное сердце и два круга кровообращения у взрослых особей ( вот это важно указать и выделить, т.к. сердце и система кровообращения головастика — как у рыб) усложнение скелета — появление шейного отдела и крестцового
Рептилии  (пресмыкающиеся)	Предками рептилий считают древних земноводных Серьезный ароморфоз произошел в онтогенезе рептилий — внутреннее оплодотворение и развитие из зародышевых оболочек развитие их зародышей происходит в особом зародышевом пузыре с амниотической жидкостью — амнионе сухая чешуйчатая кожа, что позволило не зависеть от воды легкие становятся ячеистыми, что увеличивает площадь потребления кислорода появление грудной клетки ароморфоз кровеносной системы — появление неполной перегородки в сердце ароморфоз нервной системы — появляется кора больших полушарий совершенствуется выделительная система — возникает тазовая почка
Птицы	“ у каждой птицы есть гены динозавров” птицы — первые теплокровные животные, т.к. у них появилась полная перегородка в сердце, которое, кстати, четырехкамерное, а следовательно, разделение артериальной и венозной крови легкие становятся губчатыми, плюс появляются легочные мешки Передние лапы трансформируются в крылья и появляется перьевой покров — приспособления к полету оболочки яйца становятся более прочными ( лучше защита) Кора головного мозга более развита, да и сами полушария намного крупнее и лучше развиты
Млекопитающие	Предполагается, что предком были рептилии т.к. сравниваем с предками, рептилиями, то ароморфозом будет теплокровность и полное разделение крови за счет перегородки в сердце ( четырехкамерном) максимально развитая кора головного мозга  появление матки и , соответственно, лучшее развитие эмбриона ароморфоз — волосяной покров и максимальное развитие желез внешней секреции (молочные — для вскармливания потомства) дифференцировка зубов в целом, усовершенствование скелета, в частности, систематический признак — 7 шейных позвонков

Обсуждение: «Примеры ароморфозов»

(Правила комментирования)

В этой статье мы обсудим важную и интересную тему — возникновение и развитие растительного мира на планете. Сегодня мы, гуляя в парке во время цветения сирени, собирая грибы в осеннем лесу, поливая домашние цветы на подоконнике, настаивая во время болезни отвар ромашки, редко задумываемся о том, как выглядела Земля до появления растений. Каким был ландшафт в ту пору, когда только зарождались одноклеточные или появились первые слабые наземные растения? Как выглядели леса в палеозое и мезозое? Представьте, что предки тех полуметровых папоротников, которые нынче скромно прячутся в тени елей, 300 миллионов лет назад достигали высоты 30 метров и больше!

Давайте перечислим основные этапы возникновения живого мира.

Зарождение жизни

1.      3,7 млрд лет назад возникли первые живые организмы. Время их появления (очень приблизительно, с «вилкой» в сотни миллионов лет) сегодня можно предположить по образованным ими отложениям. За миллион с хвостиком лет цианобактерии
научились кислородному фотосинтезу и так расплодились, что стали виновниками перенасыщения атмосферы кислородом примерно 2,4 млрд лет назад, — это привело к вымиранию анаэробных организмов, для которых кислород был ядом. Живой мир Земли изменился радикально!   

2.      2 млрд лет назад уже существовали разные одноклеточные: и автотрофы, и гетеротрофы. Эти первые одноклеточные не имели ядер и пластид — так называемые гетеротрофные прокариоты (бактерии). Именно они дали толчок к появлению первых одноклеточных растений.

3.      1,8 млрд лет назад возникли ядерные одноклеточные, то бишь эукариоты, вскоре (по геологическим меркам) появились типичные животные и растительные клетки.

Появление многоклеточных растений

1.      Около 1,2 млрд лет назад на основе одноклеточных возникли многоклеточные водоросли.

2.      В тот период жизнь существовала только в теплых морях и океанах, но зато живые организмы активно развивались и прогрессировали — готовились к освоению суши.

Выход растений на сушу

1.      420 млн лет назад появились первые наземные растения — мхи и псилофиты (риниофиты). Возникли они во многих местах планеты независимо друг от друга, от разных многоклеточных водорослей. Разумеется, вначале они осваивали только прибрежную кромку.

2.      Псилофиты (например, риния) обитали по берегам, на мелководье, подобно современным осокам. Это были небольшие слабые растения, чья жизнь осложнялась отсутствием побегов и корней. Вместо корней, которыми можно как следует вцепиться в почву, псилофиты имели ризоиды. Верхняя часть псилофита содержала зеленый пигмент, была способна к фотосинтезу. Эти первопроходцы, смелые захватчики суши, вымерли, но смогли дать начало папоротникообразным.

4.      Мхи — при всей их необычности, красоте и повсеместному распространению в наши дни — стали тупиковой ветвью эволюции. Возникнув сотни миллионов лет назад, они так и не смогли дать начало никаким другим группам растений.

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда — подготовка к ОГЭ по биологии 9 класс

На этой странице вы узнаете

• “Спорофит паразитирует на гаметофите” – что это значит? Разве могут две стадии развития одного растения вступать в паразитические отношения?
• Как запомнить хромосомные наборы в жизненных циклах растений?

Все мы слышали предания о “цветке папоротника”, по этой легенде даже сняли не один фильм. Но если вы разбираетесь в ботанике, то точно знаете, что папоротники не цветут, ведь они относятся к споровым растениям! А кто такие “споровые” и чем они отличаются от других растений, вы сможете прочитать в этой статье.

Высшие растения

Все споровые относятся к подцарству Высшие растения. 

Представители этой группы отличаются от низших растений следующими признаками:

• они имеют дифференцированные ткани;
• их тело состоит из органов.

1. Дифференцированные ткани

Дифференцированные – различные по строению и функциям.

Если растение живет в воде, то оно может впитывать влагу любой клеткой тела – проводящие ткани ему не нужны. Но при выходе на сушу приходится всасывать воду только из почвы, других путей нет… Значит, нужно создать мощную водопроводную систему, которая подносит минеральные вещества и воду к каждой клетке тела! В качестве такой водопроводной системы выступает проводящая ткань.

Механическая ткань нужна для того, чтобы у растения была опора – только так оно сможет противостоять воздействию ветров и силы притяжения Земли и не сломаться.

Покровная ткань защищает растения суши от перегрева и губительного воздействия ультрафиолетовых лучей.

1. Наличие органов

Орган – специализированная структура, имеющая определенное строение и выполняющая конкретные функции.

Возможно, вы помните русскую народную сказку “Крылатый, мохнатый да масляный” про трёх друзей: мышь, воробья и блинчика. Как-то раз они решили поменяться своими привычными делами и взялись за чужую работу – итог у этого был крайне печальный. Так и в природе: специализированные клетки имеют приспособления к своему виду деятельности и тратят на него гораздо меньше энергии.

Дифференциация тела позволяет экономнее расходовать энергию: каждая часть организма занимается своей работой, не привлекая к этому менее приспособленные клетки.

Именно поэтому тело высших растений разделено на органы (корень, лист, стебель). Весь набор этих органов встречается у всех представителей споровых, за исключением моховидных (у них нет корней).

Споровые растения

Споровые растения названы так потому, что размножаются в основном бесполым путем – с помощью спор.

Для них характерно и половое размножение, которое протекает только в условиях повышенной влажности. Поэтому споровые растения могут обитать только во влажных прохладных районах, населяют в основном леса и болота. 

К споровым растениям относятся представители отделов Моховидные, Папоротниковидные, Хвощевидные и Плауновидные.

Риниофиты и псилофиты

Псилофиты и риниофиты – самые первые и наиболее примитивные наземные высшие растения.

Риниофиты полностью вымерли в Карбоновом периоде Палеозойской эры. 

Несмотря на примитивное строение, псилофиты уже имели элементарные покровные, механические и проводящие структуры, которые уже можно считать настоящими тканями – клетки разных тканей имели разное происхождение. 

Внешне псилофиты представляли собой тонкие, дихотомически ветвящиеся стебельки.

Дихотомия – последовательное деление на 2 части. Приставка “ди-” означает “два”.

На концах стебельков в период размножения формировались маленькие простые шаровидные спорангии.

Спорангии – органы бесполого размножения растений, в них созревают споры.

Прикрепление к субстрату у псилофитов осуществлялось с помощью ризоидов, настоящие корни отсутствовали.

Ризоиды – одноклеточные органы прикрепления к субстрату. Это своеобразные аналоги корням, присущие организмам, которые их не имеют.

Почему ризоиды хуже корней?

Главный недостаток ризоидов в том, что они одноклеточные. Если мы внимательно посмотрим на строение корня, то увидим там множество зон, тканей и других структур – корень напоминает мощную водопроводную трубу, по которой питательные вещества поступают в растение. Ризоиды же представлены всего одной клеткой, они очень маленькие, поэтому не могут выполнять функцию всасывания веществ. Они, как зацепки, нужны только для того, чтобы растение не унесло течением или ветром.

Отдел Моховидные 

Моховидные – отдел современных споровых растений, включающий в себя классы:

• Листостебельные,
• Печёночные мхи. 

Общие признаки моховидных:

1. наличие покровной, примитивной проводящей и механической тканей;
2. дифференциация тела на стебель и лист;
3. прикрепление к субстрату ризоидами, отсутствие настоящих корней.

Внешнее строение

Внешне мхи представляют собой довольно низкие и тонкие стебельки, похожие на псилофитов. От предков они отличаются только наличием настоящих листьев. 

Экология

Как и другие споровые растения, мхи предпочитают районы с повышенной влажностью, так как в отсутствии жидкой среды невозможно их половое размножение. Обитают в основном в лесах и на болотах, могут вырастать и в парках, садах, в которых почва обильно поливается. 

Размножение и цикл развития

Взрослое фотосинтезирующее (листостебельное) растение мха – гаметофит. Спорофит представлен коробочкой на ножке, которая вырастает на гаметофите. Внутри коробочки созревают споры. 

Гаметофит – половое поколение (продуцирует гаметы).

Спорофит – бесполое поколение (продуцирует споры).

Чтобы разобраться в жизненных циклах растений, нам понадобятся понятия “гаплоидный” и “диплоидный”.

Гаплоидный – одинарный набор хромосом (1n).

Диплоидный – двойной (2n). Чтобы подробнее изучить хромосомные наборы, читайте статью «

Рассмотрим последовательность стадий в цикле развития мхов.

1. Гаметофит (взрослое растение) продуцирует гаметы.
2. Они сливаются и образуют зиготу.
3. Зигота прорастает в спорофит – коробочку на ножке.
4. В коробочке созревают споры, они выбрасываются в субстрат.
5. Из спор вырастает протонема – молодой гаметофит.
6. Гаметофит растет и становится листостебельным растением.

Класс Печёночные мхи

• тело представлено слоевищем;
• ризоиды могут отсутствовать; 
• не имеют органов. 

Представители печёночников: риччия, маршанция, блефаростома, лунулария.

Класс Листостебельные мхи

• имеют органы (лист, стебель); 
• ризоиды.

Группа включает подклассы 

• Белые (сфагновые) 
• и Зелёные мхи.

Подкласс Белые мхи состоит всего из одного семейства, представленного единственным родом сфагнум.

Представители Зелёных мхов: кукушкин лён.

Значение мхов

Моховая подстилка – место обитания некоторых животных. Во мхах часто поселяются моллюски, гнездуются некоторые лесные птицы. 

Сфагновые мхи способны впитывать и удерживать большой объем влаги, они участвуют в болотообразовании. В процессе отмирания и прессования нижних частей растений образуется полезное ископаемое – торф. Люди используют его как топливо и удобрение.

Папоротникообразные

К папоротникообразным относятся отделы:

• Папоротниковидные,
• Хвощевидные,
• Плауновидные.

Папоротниковидные, Хвощевидные и Плауновидные – отделы споровых растений, представители которых имеют более сложное строение, чем мхи.

Ароморфозы (отличия от мхов):

1. Возникновение настоящих проводящих тканей.

Ксилема – проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток воды и минеральных веществ по растению.

Флоэма – проводящая ткань, обеспечивающая нисходящий ток сока с растворёнными органическими соединениями, синтезированными в листьях.

Подробнее о растительных тканях можно прочитать в статье «Ткани растений».

1. Преобладающее поколение – бесполое (спорофит). 

1. Появление корневища.

Корневище – орган  прикрепления к субстрату и вегетативного размножения. Это приспособление позволяет растениям быстрее осваивать новые территории.

Морфология и представители

1. Папоротниковидные

Папоротники имеют розеточное листорасположение, то есть все листья прикреплены непосредственно к корневищу. 

Перисто-рассечённые листья видоизменены и называются “вайи”.

Слово “вайи” звучит так, будто оно образовано от слова “веять”. Если присмотреться, можно заметить, что листья папоротников похожи на опахала, которыми можно “навеять” на себя прохладу в знойный день.

В период бесполого размножения на нижней стороне листьев у папоротников созревают спорангии – сорусы, в которых генерируются споры. 

Сорусы – спорангии папоротниковидных.

Представители папоротниковидных: орляк, азолла, щитовник мужской, дебрянка.

1. Хвощевидные

Хвощи также имеют корневище, из которого вырастают побеги. Различают весенние (спороносные) побеги коричневого цвета и летние (фотосинтезирующие) побеги зелёного цвета.

Стробилы – спорангии хвощевидных.

На каждом побеге образуются мутовки с боковыми стеблями и мелкими чешуйчатыми листьями. 

Мутовки – совокупность листьев, отходящих от одного узла.

Термин «узел» рассматривается в статье «Органы растений Ч2».

Стебли хвощей твёрдые на ощупь за счёт высокого содержания в них кремнезёма.

Представители хвощевидных: хвощ полевой.

1. Плауновидные 

Плауны – наиболее примитивная группа из трёх рассматриваемых отделов.

Плауны внешне напоминают мхи: они имеют короткие стелющиеся побеги с простыми узкими листьями. 

Споры созревают на спороносных колосках. 

Спороносные колоски – спорангии плауновидных.

Представители плауновидных: плаун булавовидный.

Экология и распространение

1. Места обитания

Папоротниковидные, Хвощевидные и Плауновидные предпочитают влажные прохладные районы: леса, приболотные территории. 

Хвощевидные отличаются высокой морозостойкостью, обитают в основном в северном полушарии. Хвощи любят селиться на кислых почвах, по их появлению на участке можно судить о водородном показателе субстрата. 

1. Значение для экосистемы

Все эти растения являются травянистыми. Это значит, что они формируют нижний ярус лесного сообщества, создавая благоприятные условия для обитания почвенных моллюсков, насекомых, червей. 

Плотным слоем закрывая почву, плауны и папоротники удерживают там влагу и способствуют заболачиванию территорий. 

Размножение и жизненный цикл

Жизненные циклы Папоротниковидных, Хвощевидных и Плауновидных схожи. Рассмотрим их на примере цикла развития папоротника.

Взрослое фотосинтезирующее растение представлено спорофитом. 

1. На нижней стороне листьев папоротника образуются спорангии – сорусы.
2. Затем в них созревают споры. 
3. Споры попадают в субстрат и прорастают в гаметофит – сердцевидный заросток. 
4. Клетки заростка делятся, дифференцируются и образуют органы полового размножения: антеридии и архегонии. 
5. В них образуются гаметы.
6. При слиянии женской и мужской гамет возникает зигота.
7. Из неё прорастает сначала молодой спорофит, а затем зрелая бесполая стадия развития папоротника.

Применение 

1. Хвощи
   • считаются лекарственными растениями, 
   • используются в народной медицине, 
   • из них изготавливают абразивы – материалы, которыми обрабатывают поверхности для гладкости.

1. Папоротники 
   • выращиваются в качестве декоративных растений, 
   • используются для удобрения рисовых полей, 
   • некоторые виды употребляются человеком в пищу.

1. Плауны

Споры плаунов используются для изготовления детской присыпки. Из плаунов также производят краски для шерсти и пиротехнические изделия.

Фактчек

• Все споровые относятся к подцарству Высшие растения, они имеют дифференцированные ткани и органы.
• Споровые растения названы так потому, что размножаются в основном спорами.
• К споровым растениям относятся представители отделов Моховидные, Папоротниковидные, Хвощевидные и Плауновидные. 
• Псилофиты и риниофиты – самые первые и наиболее примитивные наземные высшие растения, предки современных моховидных, плауновидных и папоротниковидных. 
• Моховидные – отдел современных споровых растений, включающий в себя классы Листостебельные и Печёночные мхи. 
• Папоротниковидные, Хвощевидные и Плауновидные – отделы споровых растений, представители которых имеют более сложное строение, чем мхи.

Проверь себя

Задание 1.
Какое растение накапливает в побегах кремнезём?

1. маршанция
2. риччия
3. сфагнум
4. хвощ полевой

Задание 2.
Споровые растения редко селятся в сухих местах. Почему?

1. они не имеют настоящих проводящих тканей
2. размножение зависит от воды
3. они не имеют настоящих корней
4. они имеют слишком большие листья и огромную площадь транспирации

Задание 3.
Какая стадия развития сфагнума имеет гаплоидный набор хромосом?

1. коробочка на ножке
2. протонема
3. спорофит
4. зигота

Задание 4.
Мхи прикрепляются к субстрату с помощью…

1. корней
2. корневищ
3. воздушных корней
4. ризоидов

Задание 5.
Молодой спорофит папоротника называется…

1. предросток
2. заросток
3. протонема
4. зелёная нить 

Ответы: 1 – 4; 2 – 2; 3 – 2; 4 – 4; 5 – 2.