Плауны, хвощи, папоротники

Отдел Плауны. Сотни миллионов лет назад родственники растений, относящихся к отдела плаунов, были широко распространены на Земле. От былого величия плаунов, далекие предки которых были высокими древовидными растениями, осталось немного: большинство современных плауновидных – это травянистые растения с ползучим стеблем, длина которого обычно не превышает 3 м.

Бывая в Карпатах, вы могли видеть в лесу растение, называется плаун булавовидный. Его достаточно длинные (до 3 м) гибкий стебель стелется по земле. Растет ползучий стебель верхушкой, за год его прирост может составить от 50 до 100 см. На молодых частях стебля образуются корни и вертикальные побеги, поднимаются над землей на 10 – 20 см. Части стебля, образовавшихся в предыдущие годы, постепенно отмирают. Поэтому плаун можно назвать ползучей растением не только потому, что его стебель стелется по земле. Оно действительно постепенно переползает, меняя место пребывания.

Плаун, в отличие от мхов, имеет не ризоиды, а настоящие придаточные корни. У них есть проводящие ткани. Ведущие ткани – сосуды – есть и в побеге плауна. Есть в нем механические ткани, предоставляющих стеблю плауна прочность. Побег плауна защищен покровными тканями. Образовательная ткань есть только в верхушечной части стебля и вертикальных побегов, поэтому они не утолщаются. И стебель, и вертикальные побеги плауна покрыты мелкими зелеными листочками, похожими на чешуйки.

Описанное нами растение – это спорофит плауна. Как выглядит его гаметофит? Где он образуется?

Каждую весну на верхушках молодых вертикальных побегов спорофита, с листиков, плотно прижатых к стеблю, образуются спороносные колоски. На каждом из листьев такого колоска находится спорангий. При созревании спорангии трескаются. Споры вымываются из треснувших спорангиев водой и с ней попадают в почву. Они также могут разноситься ветром.

В почве споры прорастают, давая начало гаметофита плауна. Гаметофит развивается под землей, он совсем не похож на спорофите и не способен к фотосинтезу. Развитие гаметофита плауна происходит очень медленно. От прорастания споры к образованию на гаметофитом половых органов может пройти от 2 до 15 лет. До 15 лет необходимо растению, чтобы у нее появился новый спорофит!

Сравнив жизненные циклы плауна и мхов, мы увидим, что они отличаются. Безусловно, изменение бесполого и полового поколений (спорофита и гаметофита) происходит у растений обоих отделов, но, в отличие от мхов, в жизненном цикле плаунов преобладает бесполое поколение (спорофит). Спорофит плауна способен фотосинтезуваты и представляет собой самостоятельную особь.

Плауны занимают небольшую нишу в растительном мире нашей планеты. В Украине распространены всего несколько их видов. Среди них уже знакомый вам плаун булавовидный и плаун – барашек, живущего в Карпатах.

Отдел Хвощи. С одним из представителей этого отдела – хвощ полевой – хорошо знакомы все, кто работал в поле или огороде. Его не случайно считают злостным сорняком. Хвощ полевой имеет очень вредное для огородников способность к «захвату территории» – быстрому расселению и распространению.

Хвощ полевой – типичный представитель отдела Хвощи. На рисунке вы видите одно растение – спорофит хвоща. Вам уже не удивительно, что разные поколения растения – половое и бесполое – могут быть совсем не похожи. Это вам приходилось наблюдать и у мхов и плаунов. Но в хвоща и внешний вид самого спорофита в разное время года отличается. Весной растение выбрасывает розово-бурые неразветвленные побеги, на которых образуются колоски со спорами. Как только споры созревают, весенние побеги отмирают. На их месте растение летом выпускает новые зеленые побеги.

Хотя внешне в хвоща споры и не отличаются, одни дают начало различным гаметофитом – мужским и женским.

Цепляясь друг за друга выростами, похожими на ленточки, споры хвоща собираются в клубочки. Какую роль выполняет это приспособление? Легкие клубочки разносятся ветром на большие расстояния. Когда клубочек «приземляется», споры, находящиеся в нем, попадают в почву и прорастают рядом, образуя мужские и женские гаметофиты. Конечно, для слияния гамет хвоща необходима влага. Однако ни роса, ни дождь не помогли бы гаметам злиться, если бы гаметофиты оказались на большом расстоянии друг от друга. А поселились они рядом благодаря клубочке. Вспомним о способности хвоща к быстрому «захват территорий»: она напрямую связана со способом распространения его спор.

Есть в организме хвоща и другие особенности, которые обусловливают его приспособленность к жизни на суше. В хвоща достаточно мощное корневище, от которого отходят придаточные корни. Они хорошо обеспечивают растение водой и минеральным питанием. В корневище накапливаются про запас питательные вещества.

Летом хвощ образует зеленые побеги, высота которых может достигать 1 м. На них хорошо видны узлы и междоузлия. В узлах по кольцу располагаются боковые побеги. Письма в хвоща очень маленькие. Поэтому за питание растения отвечают побеги, клетки которых содержат хлорофилл. В них и происходит фотосинтез.

Система транспорта развита в хвоща лучше, чем мхов и плаунов. Вода и минеральные вещества поднимаются по водоносных полостях, расположенным в стебле, а питательные вещества передвигаются по флоэме.

Те, кто пытался очистить город от хвоща, убеждались в том, что побеги у него очень прочные. Прочность им оказывают механические ткани. Кроме того, в клетках кожицы находится вещество, содержащее атомы кремния. Все это делает побеги твердыми и устойчивыми к механическим повреждениям.

В Украине живет несколько видов хвощей: кроме хвоща полевого, встречается хвощ луговой, хвощ болотный, хвощ лесной.

Отдел Папоротники. При слове «папоротник» вы представляете себе не только растение с роскошными листьями – спорофит папоротника, но и маленький, похожий на пластинку, заросток – его гаметофит.

Как размножается папоротник, вам известно. Поэтому познакомимся более подробно с жизнью и строением спорофита папоротника. Ведь именно бесполое поколение этого растения преобладает в его жизненном цикле.

Спорофит папоротника в отличие от гаметофита – многолетнее растение. Из почек, образующихся на его корневище, весной вырастают ярко – зеленые побеги, закрученные спиралью. В них трудно узнать будущую роскошную надземную часть папоротника. Вырастая, побеги становятся похожими на огромные рассеченные листья. Однако называть их письмами не совсем правильно, потому что они растут так же, как стебли – делятся клетки образовательной ткани, находящиеся на их верхушке. Поэтому биологи дали им особое название – вайи.

В вайях происходит фотосинтез, на них образуются спорангии.

На корневище папоротника располагается множество придаточных корней. Его корневая система способна обеспечить растение необходимым количеством воды и минеральных веществ. В корневище папоротника запасаются питательные вещества. С помощью корневища спорофит папоротника может размножаться вегетативно.

Микроскопическое исследование спорофита папоротника показывает: растение имеет хорошо развитые ткани. Поэтому спорофит папоротника прекрасно приспособлен к существованию на суше. Почему же папоротник выбирает себе увлажненные места пребывания?

Вспомним – половое размножение папоротника требует присутствия воды. Получается, гаметофит этого растения может выполнить свою функцию только там, где влага задерживается, а не высыхает быстро. Поэтому папоротники встречаются в лесах, на влажных лугах, болотах. Среди представителей этого отдела также и водные растения.

Посилання на основну публікацію