что такое папоротник в биологии
Папоротники
теория по биологии 🌿 ботаника
Папоротники — наиболее древняя группа высших споровых растений, в который входят как современные папоротники, так и одни из древнейших высших споровых растений, появившихся около 400 млн. лет назад в девонском периоде палеозойской эры. В настоящее время их насчитывается около 300 родов и более 10 000 видов. Встречаются в различных экологических условиях. В умеренных зонах это травянистые растения, многолетние корневищные травы, наиболее распространенные во влажных лесах; некоторые растут на заболоченных местах и в водоемах, их листья отмирают на зиму. Во влажных тропических лесах встречаются древовидные папоротники с колоноподобным стволом высотой до 20 метров. На верхушке ствола находится крона из больших перистых вечнозеленых листьев.
Строение папоротников
Большинство папоротников имеет стебель лежащий, подземный или надземный. Корни и стебель состоят из хорошо дифференцированных тканей. Размеры и форма листьев у разных видов неодинаковы, но у большинства они большие, растут верхушкой, выводковые почки закладываются в мезофилле листа. Листья папоротниковидных — это гомологи стебля (кладодии), их называют вайями. Значительная часть надземных форм папоротников имеет два типа листьев — стерильные и спороносные (диморфизм листьев). В течение сухого сезона развиваются только спороносные листья. Эта форма диморфизма способствует распространению спор: спорангии возвышаются над окружающими листьями и подвергаются действию сухого воздуха и ветра. У древовидных папоротников обычно не бывает подобного диморфизма. Листок у них является одновременно и фотосинтезирующим, и спороносным органом.
Господствующей фазой в жизненном цикле папоротниковидных является спорофит. Почти у всех папоротников спорофит многолетний и лишь у немногих (у видов рода цератоптерис) — однолетний (он ежегодно отмирает, оставляя специальные спорофитные почки, дающие начало новым спорофитам). Спорофит папоротника 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.
Размножение папоротников
Папоротники чередуют половое и бесполое размножение. Преобладает фаза спорофита.
Спорофит
Спорофит — диплоидная (2n) многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы и производящая споры. На спорофите в специальных органах — спорангиях — в результате мейоза развиваются гаплоидные споры (1n). У цветковых растений, голосеменных и сосудистых споровых (плауны, хвощи и папоротники) спорофит значительно крупнее гаметофита. Собственно, все, что мы обычно называем растением, и есть его спорофит.
Гаметофит
Гаметофит — гаплоидная (n) многоклеточная фаза в жизненном цикле растений, развивающаяся из спор и производящая половые клетки, или гаметы.
Развивается из гаплоидных спор. На гаметофите в специальных органах гаметангиях развиваются половые клетки, или гаметы. Гаметангии, производящие мужские гаметы, называются антеридии, а гаметангии, производящие женские гаметы — архегонии. Из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы развивается диплоидный спорофит, который первое время зависит от гаметофита.
Спорангии находятся на нижней стороне листа, собраны кучками (так называемые сорусы). Сверху сорусы прикрыты покрывальцем. Споры рассеиваются при разрыве стенки спорангия. Число спор на одном растении достигает десятков, сотен миллионов, иногда миллиардов.
На влажной почве споры прорастают в маленькую зеленую сердцеобразную пластинку. Это заросток (гаметофит) прикрепляется к почве ризоидами. Заросток обоеполый (изредка однополый — у водных папоротников), на нем образуются антеридии и архегонии. Оплодотворение происходит в водной среде (во время росы, дождя или под водой — у водных папоротников). Из оплодотворенной 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». Таким образом, гаметофит папоротников приспособлен к обитанию в условиях увлажнения, а спорофит — типичное сухопутное растение.
Перед вами список вещей из определенных материалов, в состав которых либо входят сами живые организмы и их части, либо продукт приготовлен при помощи живых организмов (обозначены буквами). Во втором столбце даны зашифрованные описания этих живых организмов (обозначены цифрами).
Организмы, которые могут случайно попасть в материал, не указывайте!
При выполнении задания важно сразу соотнести живые объекты, из которых приготовляют определенные вещи и материалы, и их зашифрованные описания.
1. Лепестки венчика цветка у этого растения обычно голубые, цветок пятичленный. Из всех представленных материалов только льняная олифа приготовляется из семян льна — растения с голубыми цветками. Правильный ответ – Лён. Соответствие: 1 – Ж.
2. Эти вымершие автотрофы были споровыми. Из всех предметов и материалов только мел и графит могут быть продуктом, полученным из вымерших организмов. Из них только графит определённого происхождения является продуктом метаморфизации остатков фотосинтезирующих споровых организмов: папоротников, хвощей и плаунов. Соответствие: 2 – Е.
3. Глаза этих организмов состоят из отдельных фасеток (омматидиев). Этот признак характерен для насекомых. В левом столбце есть два материала, получаемых от насекомых: шёлк и проволис. Таким образом, в описании зашифрованы тутовый шелкопряд и пчела. Соответствие: 3 – А, И.
4. Эти гетеротрофные организмы имеют четырёхкамерный желудок, три из пяти пальцев конечности у них недоразвиты. Строение сердце позволяет сказать, что это – либо птицы, либо млекопитающие. Четырёхкамерный желудок характерен для некоторых представителей Парнокопытных. Он состоит следующих отделов: рубца, сетки, книжки и сычуга. Строение конечностей также соответствует Парнокопытным. Наиболее вероятно, что дано описание коровы. Из соединительных тканей получают желатин, который используется для производства желатиновых фотографических пластинок. Соответствие: 4 – Г.
5. Это тропическое растение содержит во всех своих частях млечный сок. Из млечного сока получают натуральный каучук. Поэтому может быть зашифровано самое распространённое каучуконосное растение – гевея бразильская. Правильным может быть также ответ фикус эластичный [его используют как каучуконос в Индии]. Соответствие: 5 – Б.
6. Это растение имеет плод – коробочку с семенами, покрытыми густыми волосками. Таким троением обладает коробочка хлопчатника, а волоски, развивающиеся на семенах, используют для производства хлопачтобумажной ткани. Соответствие: 6 – В.
7. Это автотрофные организмы, в жизненном цикле которых преобладает спорофит, а гаметофит можно разглядеть только под микроскопом. Под это описание подходит довольно большой спектр растений. Это Цветковые (Покрытосеменные) и Голосеменные растения. Перечислим цветковые расетния, участвующие в производстве материалов. Тутовое дерево (шелковица) — пища для тутового шелкопряда. Гевея бразильская –каучуконос. Хлопчатник – источник ваты и хлопчатобумажных тканей. Осина – источник мягкой древесины, удобной для отачивания карандашей. Лён – источник льнаяной олифы и льняных тканей. Тополь, берёза и другие деревья, дающие смолистые выделения – с них пчёлы собирают материал, который перерабатывается в прополис. Из Голосеменных ель используют в производстве бумаги. Соответствие: 7 – А, Б,В, Д, Е, Ж, И.
8. Этот организм в личиночной стадии имеет грызущий ротовой аппарат. Такой ротовой аппарат характерен для гусениц, который у имаго претерпевает сильный метаморфоз. У пчёл – грызуще-лижущий аппарат, сохраняющийся во взрослом состоянии. Таким образом, был зашифрован тутовый шелкопряд. Соответствие: 8 – А.
9. Эти одноклеточные гетеротрофы имеют раковины и ловчую сеть из специализированных ложноножек. Речь идёт о фораминиферах, раковины которых образовали залежи мела. Соответствие: 9 – З.
pазбирался: Надежда | обсудить разбор | оценить
Задание EB1019D Установите соответствие между признаками и отделами растений: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ПРИЗНАКИ | ОТДЕЛЫ РАСТЕНИЙ | ||||||||
А) преобладание гаметофита в жизненном цикле Б) развитие протонемы из споры В) расположение спорангиев на нижней стороне листа Г) развитие спор в коробочке Д) наличие заростка в жизненном цикле Е) отсутствие корней Корни отсутствуют у мхов. Заросток – зеленая пластинка, присутствующая в онтогенезе папоротников. Споры развиваются в коробочке у мхов, классический пример – коробочки кукушкиного льна. Спорангии на нижней стороне листа (вай) – папоротники. Наверняка многие видели спорангии папоротников. Они выглядят как небольшие коричневые диски внизу листьев. Протонема, или зеленая нить, — мхи. Преобладание гаметофита – мхи. У папоротников преобладает спорофит. pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить Примечание В пункте 3) вернее указывать в плодах, которые имеют разные приспособления к расселению (распространению). Например, крылатки клена; яркий околоплодник вишни и т.д. pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить Начнем в это раз даже не с пункта «образование зиготы», а с того, что посмотрим на то, как в природе выглядит тот самый заросток:
Теперь можно делать. Читаем варианты и видим: 4) образование корневища из зиготы Затем 6) рост листьев из корневища Осталось три варианта: 2) прорастание споры, образование заростка 3) формирование половых клеток в заростке 5) образование спор на листьях Очевидно, что вариант 2) идет следом за вариантом 5), только потом образуются половые клетки. pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить Начнем с того, что после оплодотворения образуется зигота, она диплоидна. Из нее должно что-то развиться, тоже диплоидное. 1) развитие заростка 3) развитие спорофита 4) образование архегониев и антеридиев Диплоидный в перечне только спорофит На спорофите развиваются спорангии, а из прорастающих спор должно опять же что-то вырасти. Антеридии и архегонии — взрослые мужские и женские растения, поэтому выбираем заросток, ведь даже взрослым растениям нужно из чего-то вырасти. pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить Первое по условию — оплодотворение, на схеме это, соответственно, место, где яйцеклетки и сперматозоиды сливаются друг с другом, образуя зиготу. Далее следует развитие спорофита из зародыша, развивается корневище На вайях (листьях) развиваются спорангии. В спорангиях развиваются споры. Затем развивается заросток. А из него — половые клетки.
Ответ: 143652 pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить (1) Среди папоротникообразных растений в настоящее время встречаются как травянистые, так и деревянистые растения. (2) В цикле развития преобладает спорофит — взрослое, наземное растение. (3) Гаметофит папоротника представлен маленьким заростком, на котором образуются гаметы. (4) В высоту папоротники могут достигать нескольких метров, не испытывая затруднений в поступлении воды к листьям (вайям). (5) Папоротники — наземные растения, широко распространённые в разных ярусах леса. (6) На нижней стороне вайи можно заметить коричневые образования — сорусы, содержащие споры. Все указанные предложения описывают папоротник, но нам нужно выбрать те предложения, которые соответствуют выделенному утверждению: «споровое растение, с развитыми проводящими тканями, размножающееся как бесполым, так и половым путём». Гаметофит папоротника представлен маленьким подземным заростком, на котором образуются гаметы — размножающееся половым путём. В высоту папоротники могут достигать нескольких метров, не испытывая затруднений в поступлении воды к листьям (вайям) — с развитыми проводящими тканями. На нижней стороне вайи можно заметить коричневые образования — сорусы, содержащие споры — споровое растение. pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить Общие признаки высших споровых растений. pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить Под цифрами 3, 4 — признаки цветковых, 5 — признак мхов. Заросток обоеполый, служит для полового воспроизведения папоротника. В микроскоп можно увидеть, что верхняя сторона его гладкая, а на нижней имеются тончайшие волоски-ризоиды, служащие для прикрепления его к влажной почве. Между волосками попадаются маленькие полые бугорки (антеридии), содержащие в себе множество мельчайших сперматозоидов. Ближе к сердцевидной выемке заростка на той же нижней стороне находятся удлиненные вздутия с канальцами, ведущими внутрь. На дне каждого такого бугорка (архегония) находится женская половая клетка — яйцеклетка, с которой происходит слияние одного из сперматозоидов. pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить Для выполнения этого задания нужно разобрать жизненный цикл папоротника:
Найдем все, что гаплоидно. Следуя схеме, это спермий, споры и заросток. Значит, листья и зигота — диплодны. pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить ПАПОРОТНИКОВИ́ДНЫЕТом 25. Москва, 2014, стр. 256-258 Скопировать библиографическую ссылку: ПАПОРОТНИКОВИ́ДНЫЕ (Pteridophyta), отдел высших растений. Включает 3 вымерших класса (риниевые – Rhyniophyta, кладоксилеевые – Cladoxylopsida и зигоптериевые – Zygopteridopsida) и 4 совр. (псилотовые – Psilotopsida, ужовниковые – Ophioglossopsida, мараттиевые – Marattiopsida и многоножковые – Polypodiopsida). Представители двух последних классов известны и в ископаемом состоянии. Ранее к П. относили в качестве самостоят. классов плауновидные и хвощовые. Совр. исследования показали их весьма отдалённое родство с П. Отдел насчитывает более 10 тыс. видов (более 350 родов), из которых неск. сотен видов известны в ископаемом состоянии. Появились П. в конце силура. Совр. разнообразие видов П. почти целиком приходится на класс многоножковые, включающий 38 совр. семейств (на 2008), среди которых асплениевые (Aspleniaceae), гименофилловые (Hymenophyllaceae), многоножковые (Polypodioceae), оноклеевые (Onocleaceae), осмундовые (Osmundaceae), щитовниковые (Dryopteridaceae) и т. д. В классе мараттиевых одно совр. сем. мараттиевые (Marattiaceae) и одно вымершее – псарониевые (Psaroniaceae), насчитывает лишь ок. 200 видов. Класс ужовниковые представлен одноимён. сем. ужовниковые (Ophioglossaceae) и 90 видами, класс псилотовые – сем. псилотовых (Psilotaceae) и лишь 15 видами. Многоножковые и мараттиевые наиболее сходны с поздними зигоптериевыми, от которых они, вероятно, и произошли. ПапоротникиПапоротники — 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. СтроениеГосподствующей 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 РазмножениеСпорангии 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).
Оплодотворение происходит в водной среде (во время росы, дождя или под водой).
Мужские гаметы — сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам, проникают внутрь и гаметы сливаются. Происходит оплодотворение, в результате чего образуется зигота (оплодотворённая яйцеклетка).
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».
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. ПапоротниковидныеИз Википедии — свободной энциклопедии570 млн лет назад и продолжающийся в наше время.»> Ф | |||||||||
| 23,03 | Неоген | ||||||||
| 66,0 | Палеоген | ||||||||
| 145,5 | Мел | М е з о з о й | |||||||
| 199,6 | Юра | ||||||||
| 251 | Триас | ||||||||
| 299 | Пермь | П а л е о з о й | |||||||
| 359,2 | Карбон | ||||||||
| 416 | Девон | ||||||||
| 443,7 | Силур | ||||||||
| 488,3 | Ордовик | ||||||||
| 542 | Кембрий | ||||||||
| 4570 | Докембрий | ||||||||
Папоротникови́дные, или па́поротники (лат. Polypodióphyta ), — отдел сосудистых растений, в который входят как современные папоротники, так и одни из древнейших высших растений, появившихся около 405 млн лет назад в девонском периоде палеозойской эры. Гигантские растения из группы древовидных папоротников во многом определяли облик планеты в конце палеозойской — начале мезозойской эры.
Папоротники размножаются спорами и вегетативно (вайями, корневищами, почками, афлебиями и так далее). Кроме этого, для папоротников характерно и половое размножение как часть их жизненного цикла.