Развитие папоротника из споры

Цикл развития папоротника

Говоря о цикле развития папоротника, следует выделять следующие общие признаки:

  • Чередование поколений, при котором доминирует спорофитное поколение.
  • Гаметофит редуцирован до крошечного, простого заростка.
  • У спорофита есть настоящие корни, стебли и листья с проводящими тканями.

Слева, на двух первых картинках можно видеть фрагмент листа с нижней стороны спорофит-ного поколения, также поперечный срез листа спорофита под микроскопом. И в самом низу мы видим гаметофит папоротника. Он носит название − «Заросток»

О чередовании поколений папоротника (непосредственно цикле развития)

Спорофит папоротника представляет знакомое многим красивое многолетнее растение высотой более полуметра. Он имеет настоящие корни, стебель, листья, Все перечисленные вегетативные органы дифференцированы на ткани: эпидермис, основную паренхиму, проводящие пучки – концентрические и коллатеральные. Стебель спорофита состоит из центрального цилиндра и первичной коры с эпидермисом. На нижней стороне зеленых листьев в середине лета образуются спорангии – органы бесполого размножения.

Рассмотрим, как формируется спорангий. Одна из клеток нижнего эпидермиса делится многократно митозом, образуя бугорок клеток образовательной ткани. Через некоторое время внутренние клетки специализируются в материнские клетки спор, а из наружных клеток формируется стенка спорангия со специфическим строением. У папоротника (спорофита) развиваются многочисленные спорангии, расположенные вдоль жилок кучками и называемые сорусами. После созревания спор спорангий вскрывается, и многочисленные споры высыпаются из него. Попав на почву, спора митотическим делением прорастает в гаметофит.

Гаметофит представляет собой небольшую зеленую пластинку, состоящую из двух слоев паренхимных клеток с хлоропластами (ассимиляционная паренхима). На нижней стороне этой сердцевидной пластинки развиваются ризоиды, а через некоторое время и половые органы: архегонии (недалеко от выемки) и антеридии (среди ризоидов). Многожгутиковые сперматозоиды, обычно в небольшом числе, легко находят шейки архегониев, так как пластинка заростка плотно прилегает к почве, и в дождливую погоду оплодотворение происходит без затруднений. Из оплодотворенной яйцеклетки возникает новый дочерний спорофит, который вскоре сформирует корешок, стебелек и первый листик и начнет самостоятельную жизнь. Цикл замкнулся и доминирует в нем спорофит – диплоидное поколение папоротника.

Цикл развития папоротника включает в себя два поколения

Папоротник представляет собой многолетнее растение, которое широко используется для украшения клумб и сада. Самым распространенным видом папоротника для этих целей является Адиантум стоповидный, который очаровывает взгляд своей оригинальной формой листа в чем-то схожей с легким ажурным облачком. Папоротники любят тень или полутень, высокую влажность, а еще считаются достаточно морозоустойчивыми растениями.

Жизненный цикл папоротника

Цикл развития папоротника включает в себя два поколения, которые резко отличаются друг от друга — бесполое и половое. Интересным является тот факт, что обычно мы называем папоротником как раз бесполое поколение, которое называется спорофитом. А из огромного количества спор, которые образуются на листьях папоротника, только очень малое их количество попадает в благоприятные для них условия, и тогда они дают новую жизнь молодым растениям.

Благоприятными факторами для спор считаются влага, тепло и свет.

Из этих самых спор развиваются маленькие растения с разнообразными формами и размерами, которые называются гаметофитами. После образования этих самых растений — гаметофитов — на них образуются половые органы — мужские (антеридии) и женские (архегонии). Оплодотворение растения происходит только при высокой влажности воздуха и наличии воды на поверхности маленького растения, ведь сперматозоиды гаметофита могут передвигаться только по воде от антеридий к архегониям. Развитие спорофита начинается после оплодотворения.

Размножение спорами – процесс очень трудоемкий и обычному цветоводу вряд ли удастся его освоить, поэтому чаще прибегают к вегетативному размножению, который подразумевает под собой деление разросшихся кустов, корневищ, отростками и почками.

Некоторые виды папоротников размножаются вегетативным способом, т.е. выводными почками на листьях растения, а вообще цикл развития папоротника достаточно интересен и требует особого изучения у заинтересовавшихся этим растением.

Половое размножение спорами

Половое размножение спорами характерно для тех видов папоротников, у которых всего одна точка роста и не образуются дополнительные розетки. В таком случае прибегают к проращиванию спор.

Этот процесс очень похож на проращивание семян, с единственным отличием: размер спор намного меньше, чем семян, потому им необходим особый уход.

Собирают споры с взрослых растений. Для того чтобы собрать споры с культивируемого растения, необходимо срезать тот лист папоротника, на котором отчетливо видны следы бурой пыли. Срезанный лист необходимо поместить в бумажный пакет. Затем пакет помещают в теплое сухое место на сутки. Периодически пакет нужно встряхивать.

Чтобы споры хорошо проросли необходимо правильно подобрать почвенную смесь. Идеально для этого подходит смесь торфа, песка и листовой земли.

Обязательно необходимо добавить измельченный древесный уголь. Следует помнить о том, что все компоненты должны быть смешаны в равных количествах. Подготовленную почвенную смесь насыпают в неглубокие горшки, слегка утрамбовывают, увлажняют и по поверхности земли рассыпают споры. Можно перед тем как разложить споры, посыпать землю очень тонким слоем измельченного кирпича.

От поверхности почвы до краев горшка должно остаться около 1 см. Чтобы споры быстро проросли, ми необходимо создать благоприятные условия, т.е. температура около +25 градусов и высокая влажность. Для этого горшки нужно накрыть стеклом и поставить в поддон с мягкой водой. Такую конструкцию размещают в теплом месте, периодически увлажняют через пульверизатор.

Ориентировочно через месяц поверхность почвы покроется зеленым ковром, похожим на мох. Это и есть те заростки, из которых позже вырастут листочки. Стекло не убирают до тех пор, пока из заростков не появятся маленькие листочки. Для того чтобы пикировать растения в отдельные горшки, необходимо дать листочкам немного времени для адаптации. Подросшие растения пикируют в горшки с торфяной землей.

Вегетативный способ размножения

Вегетативный способ размножения более приемлем для садоводов. Проще всего разделить куст папоротника на несколько частей. Эти части и являются посадочным материалом. Есть определенные виды папоротников, которые размножаются почками, образующимися на краях листьев.

Для выращивания в домашних условиях самыми подходящими являются асплениум живородящий и луковиценосный. Делением кустов или корневищ размножают обычно адиантумы, нефролеписы, листовик, птерисы и пеллеи.

При вегетативном способе размножения путем деления необходимо обращать внимание на точки роста. Деление папоротника лучше проводить весной в прохладную погоду. После того как молодые растения будут посажены, их необходимо почаще поливать и опрыскивать.

Теперь, зная о жизненном цикле папоротника, вы сможете вырастить у себя это удивительное растение.

Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

Развитие папоротника

Раз в год (24 июня по старому стилю, 7-8 июля по новому стилю) наступает магическая ночь… ночь, когда можно увидеть «жар-цвет» — цветок папоротника!

Цветет ли папоротник?

Когда — то нашу планету заселяли гигантские растения. Климат был теплым и влажным, и папоротники в девоне были немаленькими…

Современные папоротники совсем не гигантского роста. Их часто разводят в детских учреждениях — садах и школах.

Развитие папоротника

  • еще не совсем сформировались листья — то, что мы воспринимаем как листья — это система из ветвей, расположенных в одной плоскости — вайя; на нижней части обычно развиваются спорангии;
  • есть корневая система с главными и придаточными корнями;
  • есть проводящая система;

Размножение:

  • спорами, как и у мхов
  • вегетативно — корнями, вайями и т.д.;
  • половое.

Жизненный цикл папоротника

Оплодотворение происходит только при наличии воды .

На нижней части листа раскрывается спорангий, споры оседают на земле, прорастает спора, появляется заросток с гаметами, происходит оплодотворение, появляется молодое растение.

Некоторые ученые считают, что папоротники произошли от псилофитов, другие говорят о том, что их предки — хвощи и плауны.

Конечно, по развитию папоротники — более сложно организованные споровые растения, чем водоросли, мхи или хвощи с плаунами.

Они очень разнообразны по внешнему виду, у них уже есть «листья», но до покрытосеменных — цветковых растений им далеко… поэтому, к сожалению, папоротники не цветут…

Что же такое «жар-цвет«? Неужели это просто легенда наших предков?

Многие папоротники вступают в симбиоз с грибами. Некоторые виды грибов флуорисцируют — светятся в темноте. Скопление такого свечения и называли «жар-цветом» — цветком папоротника.

Еще интересный факт о папоротниках:

Важнейшая особенность растения — способность усваивать атмосферный азот в симбиозе с синезеленой водорослью. Эта растительная система фиксирует азот так же эффективно, как и клубеньковые бактерии в симбиозе с бобовыми.

Т.о. эволюционно растения можно расположить в следующем порядке:

водоросли → псилофиты (риниофиты) → мхи → хвощи и плауны → папоротники

  • в ЕГЭ это вопрос А5Разнообразие организмов;
  • A12 — Многообразие растений. Основные отделы растений;

Цикл развития папоротника: схема, определение, таблица и описание

Папоротники поистине являются одними из самых загадочных представителей растительного мира. С ними связаны красивые истории и легенды. В нашей статье мы рассмотрим цикл развития папоротника, схему жизненного периода и особенности этих растений.

Характерные черты отдела

Представители папоротниковидных представлены двумя жизненными формами. В лесах умеренного климатического пояса растут многолетние травы. Их надземная часть состоит только из листьев. А сам побег видоизменен в корневище и расположен под землей. От него отходят пучки мочковатой корневой системы. В зоне влажных тропических лесов встречаются древовидные папоротники. Их стебель может быть вьющимся или прямостоячим. В любом случае у этих видов он достигает нескольких десятков метров.

Папоротники относятся к группе высших споровых растений, представители которой являются первыми выходцами на сушу. В процессе эволюции у них сформировались настоящие ткани и органы. Именно это позволило освоить этим растениям новую среду обитания. Название данной систематической группы также связано с тем, что папоротники формируют споры, которые являются клетками бесполого размножения.

Цикл развития папоротника: схема описания

Для всех папоротников характерно наличие жизненного цикла. Так называется период между двумя одинаковыми этапами развития поколений. Типичным для этих растений является цикл развития папоротника орляка. Его можно представить в виде этапов, представленных в таблице.

Далее цикл развития папоротника повторяется. Этот процесс обеспечивает непрерывность существования всех отделов высших споровых растений. А теперь рассмотрим каждый этап более подробно.

Растение бесполого поколения

Знакомство с циклом развития папоротника, схема которого представлена ниже, мы начнем со спорофита. Именно так называется взрослое листостебельное растение, которое образует значительные заросли в лесах умеренного пояса. На поверхности мы можем видеть только листья папоротника. Они бывают двух видов. Молодые листья спирально закручены, их называют вайи. Они нарастают своей верхушкой и достигают значительных размеров. Так появляются пышные и раскидистые листья взрослых растений.

Спорофит является преобладающим поколением этих растений. Это является значительным отличием в циклах развития мхов и папоротников. У первых основным поколением является гаметофит. Он имеет вид зеленого листостебельного ковра и размножается с помощью половых клеток.

Где расположены спорангии

Следующим этапом цикла развития папоротника является созревание органов бесполого размножения. Они называются спорангиями. Эти структуры имеют вид небольших коричневых бугорков, расположенных на нижней стороне листьев. Сверху они дополнительно защищены пленчатыми «покрывальцами». Спорангии папоротников собраны в группы, которые называются сорусами.

В конце лета эти структуры темнеют. Это значит, что спорангии созрели. Далее они раскрываются, и в землю высыпаются тысячи мелких клеток. Это и есть споры. При наличии достаточного количества влаги они сразу начинают прорастать.

Что такое заросток

Результатом развития спор является заросток. Это и есть особь полового поколения, которая является следующим звеном в цикле развития папоротника. Долгое время ученые даже не знали о его существовании. Все дело в том, что заросток имеет очень мелкие размеры — всего до сантиметра в диаметре. Внешне он представляет собой пластину зеленого цвета сердцевидной формы. Заросток развивается на почве, к которой прикрепляется с помощью ризоидов.

По мере развития гаметофита на его нижней стороне формируются органы полового размножения. В них созревают половые клетки двух видов: яйцеклетки и сперматозоиды.

Условия оплодотворения в цикле развития папоротника орляка

Гаплоидный набор хромосом, который имеют половые клетки гаметофита, изменяется на двойной в процессе их слияния. Оплодотворение у папоротников имеет свои особенности. Во-первых, мужские и женские половые клетки на одном заростке созревают в разное время. Поэтому слияние гамет возможно только между разными растениями. Такой тип оплодотворения называется перекрестным.

Второй особенностью этого процесса у папоротников является обязательное наличие воды. Дело в том, что половые клетки споровых растений не могут самостоятельно двигаться. Поэтому сперматозоид может добраться до яйцеклетки только с помощью воды. Таким образом, папоротники хоть и относятся к группе первых наземных растений, но не утратили связь с прежней средой обитания.

Далее из оплодотворенной яйцеклетки развивается растение бесполого поколения, на нем созревают споры, и процесс повторяется.

Продолжительность жизни

Сколько может повторяться цикл развития папоротника? Это зависит от конкретного вида растения и места его произрастания. Так, у травянистых форм умеренных широт листья отмирают каждый сезон, а в тропиках растут несколько лет. Но благодаря наличию подземного видоизменения побега, который называется корневищем, само растение остается жизнеспособным независимо от времени года и климатических условий. Во многом именно эта особенность строения сохранила эти древние растения до современного этапа развития органического мира.

Корни папоротников выполняют свои функции в среднем около четырех лет, после чего заменяются новыми. А вот побег может сохранять свою жизнеспособность до 100 лет.

Итак, мы рассмотрели особенности развития одного из отделов высших споровых растений — Папоротниковидные. Для этих растений характерны следующие признаки:

  • Появление настоящих тканей (механических, проводящих, покровных) и вегетативных органов (листьев, придаточных корней, видоизмененного подземного побега).
  • Бесполое размножение осуществляется с помощью специализированных клеток — спор.
  • В цикле развития папоротника преобладает спорофит. Это бесполое поколение, имеющее листостебельное строение.
  • Гаметофит папоротника называется заростком. Он представляет собой зеленую пластинку сердцевидной формы с диаметром до 1 см. Заросток развивается отдельно от спорофита и анатомически с ним не связан.
  • В жизненном цикле наблюдается последовательное чередование поколений — полового и бесполого.

Жизненный цикл развития папоротника

Сегодня мы рассмотрим строение папоротника, цикл его развития и поговорим о разнообразии отдела папоротникообразных. Чтобы детально разобраться в жизненном цикле папоротника, необходимо вспомнить строение его основных органов.

Подземная часть папоротника представлена корневищем. От корневища отходят корни. Надземные части представлены особыми листьями. Надо сказать, что у этого растения не совсем привычные нам листья. От обычных листьев всех растений, которые мы можем увидеть за окном, тех растений, которые являются цветковыми, листья папоротника отличаются некоторыми существенными деталями:

  1. У папоротника лист растет неограниченное время.
  2. На нижней стороне листьев располагаются споры в мешочках спорангиях.

На привычных нам листьях, например, у тополя, у клена, у каких-нибудь травянистых растений вроде подорожника, у всех цветковых растений, мы никогда никаких спорангий со спорами на нижней части листьев не увидим. Поэтому перед нами, как справедливо полагают ученые, не совсем листья. Перед нами особые образования, которые являются чем-то средним между веткой и листом. Папоротники — древние растения. У них эти части ещё не такие совершенные, как у привычных нам цветковых растений.

Листья папоротника называются вайи, именно потому они и получили особое название, что они не совсем такие же листья, как у цветковых растений. С нижней части вайи и располагаются спорангии со спорами. Эти спорангии выглядят, как своеобразная небольшая люстра. Шарики со спорами на тонких ножках действительно выглядят похожими на потолочный светильник.

Кроме того, для защиты служит особый вырост, который на всякий случай, как зонтик, закрывает этот пучок спорангиев. Пучок спорангиев называется сорус, а вырост в виде зонтика, который защищает сорус — пучок спорангиев — называется индузия. Если мы видим спорангии, значит, в чередовании поколений перед нами бесполое поколение — спорофит. У гаметофитов (полового поколения) мы никаких спорангиев бы не увидели.

Пора перейти к циклу развития папоротника

Основные стадии развития папоротника

Из спорангиев, когда в них созревают споры, они начинают вылетать. Сами спорангии удивительно приспособлены для этого. Когда споры в них уже созрели, спорангии особым образом трескаются, а часто, даже ещё и выворачиваются наружу. Споры от этого высыпаются и летят по ветру. Споры очень лёгкие и по воздуху они могут, как пыль, улететь на значительное расстояние от папоротника, от той вайи, где они образовались.

Из спор, когда они падают на влажную почву, начинает образовываться следующее поколение. Вспомним, по чередованию, из спор должно вырасти половое поколение. Оно совершенно не похоже на бесполое. Помните комплимент, которым старуха Шапокляк одарила крокодила Гену? Она сказала: «Это хорошо, что вы зеленый и плоский». Вот так можно охарактеризовать и половое поколение папоротника — крохотная зелёная пластинка примерно с ноготок размером, немножко похожа на сердечко.

Главное, что есть у этого маленького, плоского, зелёного сердечка, находится не с верхней стороны, а с нижней. От нижней стороны гаметофита — этого зелёного плоского сердечка — отходят тонкие ниточки. Это не корни — это ризоиды, те самые ризоиды, о которых можно услышать у водорослей или мохообразных. У гаметофита (полового поколения папоротников), настоящих корней нет. Он прикрепляется к почве ризоидами — теми же органами прикрепления, что были у древних растений — его предков.

Увидим мы здесь и более важные части, например, небольшие мешочки, в которых должны созревать яйцеклетки, ведь перед нами половое поколение. Мы должны найти, где здесь образуются половые клетки. Итак, яйцеклетки созревают недалеко от выреза, который делает нашу пластинку похожей на сердечко. Рядом, но ближе краешку, располагаются другие мешочки. В этих мешочках, которые идут по краю, созревают сперматозоиды. И вот здесь, понятно почему, у гаметофита такое строение и почему он такой плоский.

После дождя вода затекает под тонкую пластинку и некоторое время там остаётся. Образуется влажная среда, в которой сперматозоиды из своих мешочков переплывают к яйцеклеткам. Итак, перед нами гаметофит. Этот гаметофит — обоеполый, то есть он гермафродитный, и под ним образуется влажная среда, в которой по этой водяной плёночке переплывает сперматозоид к яйцеклетке. Это означает, что происходит оплодотворение и там, где только что были яйцеклетки, уже образуются зиготы, то есть, оплодотворённые яйцеклетки, первые клетки нового будущего организма.

Заключение

  • Из зиготы, в чередовании поколений, всегда вырастает спорофит — новое бесполое поколение. Вот и замкнулся жизненный цикл папоротника. После оплодотворения из зиготы мы снова можем перейти к крупному папоротнику — к бесполому поколению, с которого мы и начинали.
  • Заметим, что у мохообразных, долгоживущим и относительно крупным, является половое поколение — гаметофит, а спорофит мохообразных — маленький и паразитирует на гаметофите. У папоротникообразных всё наоборот: крупным и долгоживущим является бесполое поколение. А половое поколение папоротникообразных — крохотное, маленькое и достаточно быстро отмирает.
  • Можно сказать, что папоротникообразные в развитии поколений, в отличие от мхов, сделали ставку на бесполое поколение. Именно оно, как говорят учёные, доминирующее, господствующее, то есть, долгоживущее и долго не отмирает. А половое поколение живёт очень короткой жизнью и, можно даже сказать, нужно только для того, чтобы провести оплодотворение.

Еще по теме:

  • Какие вопросы задавать на собеседовании юристу Какие вопросы задают и что спрашивают у юриста, его помощника или юрисконсульта на собеседовании при приеме на работу? Деятельность любой организации невозможна без юридического сопровождения. Грамотный юрист помогает решить множество вопросов связанных с работой компании. При защите ее […]
  • Субсидия за жилье военнослужащим в 2014 году Разработаны рекомендации по приобретению военнослужащим жилого помещения с использованием жилищной субсидии Для военнослужащих, решивших воспользоваться жилищной субсидией для приобретения (строительства) жилого помещения, разработаны методические рекомендации. Документ подготовлен […]
  • Кировоград адвокаты Адвокат Кировоград, хорошие юристы в г. Кропивницкий Адвокат Кировоград, юридическая компания «За и Против» очень рады видеть Вас. При любой юридической задачи, мы поможем, проконсультируем, защитим. Как правило, первое, что приходит в голову обычному человеку от слова «адвокат», это […]
  • Расчет единовременного пособия при увольнении НачФин.info " rel="nofollow"> Печать E-mail Подробности Категория: Консультация военного юриста Опубликовано: 30 января 2017 Автор: SobKor Просмотров: 9949 Вопрос: Облагается ли налогом единовременное пособие, выплачиваемое военнослужащим, при увольнении из рядов Вооруженных Сил […]
  • Приостановление купли продажи квартиры Приостановление и отказ в регистрации прав собственности на квартиру Вопрос: В каких случаях Росреестр может приостановить регистрацию права (или перехода права) собственности на недвижимость? Когда могут отказать в регистрации? Чем это грозит участникам сделок купли-продажи квартир? […]
  • Отчет по заданию для юриста Индивидуальное задание на практику. Пример (образец) МЫ МОЖЕМ ПОМОЧЬ НАША ЗАДАЧА - ПОМОГАТЬ: ВЫПОЛНЯЕМ ВСЕ ВИДЫ РАБОТ Работы МЫ пишем через Биржу PISHEM24.RU Оформив заказ, Вы бесплатно узнаете за какую цену и в какой срок мы напишем Вашу работу . Вам начнут поступать предложения […]
  • Образец ходатайства на получение детского сада Как написать ходатайство в детский сад (образец) Ходатайство в детский сад – документ, необходимый каждой второй российской матери перед возобновлением трудовой деятельности после отпуска по уходу за ребенком. Дефицит мест в детских садах – ситуация более чем привычная. Поэтому при […]
  • Расписка в получении денежных средств за земельный участок с домом Расписка в получении денег за земельный участок Расписка в получении денег за земельный участок или Расписка в получении денег за земельный участок и жилой дом – это необходимый документ при заключении сделки купли-продажи земельного участка и жилого дома, подтверждающий факт получения […]