Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Розділ XII. ВІДДІЛ ПАПОРОТЕПОДІБНІ – POLYPODIOPHYTA



Інформаційні дані. Папоротеподібні, або папороті, належать до найбільш давніх груп вищих рослин і мають приблизно один геологічний вік із хвощеподібними. Вони виникли у середньому палеозої і відігравали важливу роль у рослинному покриві Землі протягом кам’яновугільного періоду. В сучасній флорі папороті відіграють хоч і меншу роль, але поширені по всій земній кулі і зустрічаються в різних умовах існування. Найбільша видова різноманітність їх властива тропічним лісам. Пристосовуючись до різних умов середовища, вони утворюють різноманітні життєві форми, які за зовнішньою і внутрішньою будовою складніші, ніж попередні групи вищих спорових рослин. За розмірами папороті варіюють від деревовидних форм до невеличких трав’янистих рослин. В умовах помірного клімату — це багаторічні трав’янисті рослини. У циклі розвитку домінує спорофіт. Він має додаткові корені, стебло може бути як наземним, так і підземним у вигляді кореневища. Провідна система у вигляді сифоностели.

Листки папоротей (вайї) на відміну від філоїдів плауна мають стеблове походження і морфологічно відповідають зрощеним теломам їх вірогідних предків — риніофітів.

У багатьох папоротей із нижнього боку листків формуються соруси — групи спорангіїв, укритих спільним покривальцем — індузієм. Стробіли відсутні. У спорангіях дозрівають спори. З утворенням спор починається гаплоїдна фаза у життєвому циклі папоротей, яка закінчується формуванням гамет, що утворюються на гаметофіті (заростку), який виникає із пророслої спори.

Гаметофіти папоротей дуже різноманітні. Серед них є як рівноспорові так і різноспорові. У рівноспорових видів гаметофіти багатоклітинні, двостатеві, підземні або надземні, одно- або дворічні. У різноспорових видів гаметофіти мікроскопічні, роздільностатеві, спрощені і розвиваються всередині мікро- і мегаспор. Для статевого процесу обов’язковою є наявність води. Із зиготи розвивається зародок, а потім і дорослий спорофіт.

За сучасним рівнем знань відділ папоротеподібні ділиться на сім класів, із них чотири — аневрофітопсиди, археоптеридопсиди, кладоксилопсиди і зигоптеридопсиди — виключно викопні форми, а три класи — офіоглосопсиди, або вужачкові, маратіопсиди і поліподіопсиди — сучасні папороті (папоротевидні), що налічують 300 родів і близько 10 тис. видів.

Викопні папороті відомі з кінця раннього до середини девонського періодів, деякі з них мали дихотомічне галуження і ще не мали справжніх листків; пізніші форми уже мали камбій і справжні листки дорзовентральної структури. Деякі представники (археоптериси) були різноспоровими.

Клас офіоглосопсиди, або вужачкові — Орhyoglossopsida. Сучасні папороті походять від рівноспорових палеозойських викопних форм. Це багаторічні надземні рослини, інколи епіфіти. Кореневище коротке, листки не мають равликоподібного закручування в бруньках, ростуть повільно і в розгорнутому стані дихотомічно розділені на дві частини — вегетуючу (стерильну) і спороносну (фертильну). Спороносні сегменти несуть спорангії, які зростаються в синангії.

Стінки спорангіїв товстостінні, утворюються з груп епідермальних або субепідермальних клітин, не мають кільця і розкриваються стулками.

Спори проростають після певного періоду спокою. Гаметофіти ведуть підземний спосіб життя, багаторічні, двостатеві, живляться за допомогою ендофітного гриба; статеві органи розкидані на їх поверхні. Запліднення здійснюється за допомогою води.

Найбільш поширеними родами цих папоротей є вужачка і гронянка. В Україні вони рідкісні і потребують охорони.

Клас маратіопсиди — Маrаttiopsida. У кам’яновугільному і пермському періодах вони займали великі площі на земній кулі і місцями домінували у рослинному покриві. Часто траплялись деревні форми з листками до 4-5 м завбільшки. Сучасних видів мало. Це звичайно тропічні наземні рослини, що вражають екзотичною красою. Стебла в них здебільшого м’ясисті, товсті, у вигляді бульб, кореневищ або коротких стовбурів. Листки перисті, спорангії товстостінні, без кілець, відкриваються порами або щілинами. Гаметофіт до 2—3 см у діаметрі, багаторічний. Типові роди: мараттія, ангіоптерис, данея.

 

 

Тема 39. КЛАС ПАПОРОТЕВИДНІ, АБО ПОЛІПОДІОПСИДИ — РОLYРОDIOPSIDA
ПІДКЛАС ПОЛІПОДІЄВІ (РІВНОСПОРОВІ) – РОLYРОDІАLЕS

 

Загальні зауваження.Сучасні папороті відомі з карбону. Здебільшого це багаторічні рослини: деревні форми відомі у тропіках, а в умовах помірного клімату — трав’янисті рослини з підземним стеблом — кореневищем і різноманітними листками, що равликоподібно закручуються у бруньці. Рівноспорові, рідше різноспорові рослини. Спорангії зібрані у соруси, мають кільце для розкривання. Гаметофіти наземні, зелені: у рівноспорових — двостатеві, у різноспорових — одностатеві, різностатеві, редуковані.

Сучасні папороті включають три групи порядків: поліподієві (рівноспорові), марсилієві та сальвінієві (різноспорові). У сучасному рослинному покриві, в тому числі й України, найбільш поширені поліподієві. Це сучасні рівноспорові папороті, серед яких багато декоративних видів.

Мало поширені у флорі України марсилієві (Маrsileales) і сальвінієві (Salviniales). Це водні різноспорові рослини, які утворюють два типи спор — мікро- і мегаспори.

 

Об’єкт: Порядок — поліподієві — Роlуроdiales. Представник — щитник

(дріоптерис) чоловічий (чоловіча папороть) – Dryopteris filix-mas (L.) Schott.

Завдання: 1. Вивчіть і зарисуйте загальний вигляд спорофіта чоловічої

папороті.

2. Вивчіть частку листка (вайї) із сорусами у відображеному світлі.

3. Вивчіть анатомічну будову поперечного зрізу частки вайї із сорусами.

4. Вивчіть і зарисуйте будову заростка чоловічої папороті.

Обладнання і матеріали: мікроскопи МБР-1 або Біолам, лупи, гербарний

матеріал папоротей, препарати, інше приладдя.

Література: [1], с. 318—326; [3], с. 145—148; [4], с. 303—309; [6], с. 295—

300; [7], c. 223-224; [8], ч. 2, с. 167—174; [11], c.377-380; [13], c.111-113.

Макроскопічне дослідження щитника чоловічого.Загальну будову спорофіта щитника чоловічого розгляньте на гербарному або живому матеріалі. Зверніть увагу на міцне здерев’яніле кореневище, що несе пучок великих двоякоперистих листків — вай. Від кореневища вниз відходять численні додаткові корені. Зарисуйте загальний вигляд рослини і покажіть кореневище, додаткові корені, листки стеблового походження — вайї (рис. 96). У деяких екземплярів знайдіть молоді листочки, переконайтеся, що вони равликоподібно згорнуті.

Макроскопічне дослідження частки вайї із сорусами.За допомогою лупи або при малому збільшенні мікроскопа старанно розгляньте частки (дольки) вайї знайдіть з нижнього боку сітку жилок. Зверніть увагу на правильність розміщення сорусів по відношенню до центральної жилки частки другого порядку галуження. Самі соруси коричнюватого кольору. Зверху прикриті прозорим покривальцем — індузієм певної форми (у нашому випадку ниркоподібної). Якщо придивитися, то побачите, що з-під покривальця виглядають численні спорангії з кільцем бурих потовщених клітин, які називають гребінцем. Зарисуйте частку листка і покажіть на рисунку сорус, покривальце, спорангій, жилкування частки вайї.

Методика виготовлення препарату поперечного зрізу соруса папороті. Для цього можна скористатись як готовим, так і самостійно виготовленим препаратом. Щоб виготовити препарат, приготуйте предметне скло і покривне скельце, ретельно протріть їх. Предметне скло покладіть упоперек на пенал і нанесіть на нього краплину води. Потім візьміть серцевину бузини і зробіть у ній поздовжній розріз на глибину 1,5—2 см. У цей розріз устроміть шматочок надрізаної вайї із сорусами, затисніть серцевину.

Поверхню вирівняйте і зробіть кілька пробних зрізів. Після цього зробіть серію тонких зрізів. Серед них за допомогою лупи або при малому збільшенні мікроскопа відберіть кілька найкращих зрізів і покладіть у краплину води. Обов’язковою умовою для препарату є те, щоб зріз був зроблений через сорус. Об’єкт накрийте покривним скельцем. Надлишок води відберіть за допомогою фільтрувального паперу. Препарат закріпіть затискачами.

Мікроскопічне дослідження препарату соруса. Використовуючи мале і велике збільшення мікроскопа, вивчіть препарат поперечного зрізу через сорус. В альбомі зарисуйте його будову. На препараті ви бачите, що зріз зроблений і через листкову пластинку. В ній можна розрізнити верхній і нижній епідерміси та мезофіл, розміщений між епідермісами. Від нижнього епідермісу відходить чи розростається сорус. У ньому виділяється нижня здута частина, яка називається плацентою. До неї прикріпляються численні спорангії на довгих тонких ніжках, які ви бачили при макроскопічному дослідженні. Посередині від плаценти підноситься багатошарова коротенька ніжка, яка на верхівці розростається на прозоре покривальце — індузій. Саме індузій прикриває і захищає спорангії, особливо в молодому стані.

Окремо роздивіться і зарисуйте великим планом спорангій (див. рис. 96). Від плаценти на довгих вигнутих циліндричних ніжках відходять спорангії, які складаються з 2—3 рядів безбарвних клітин. Усі ці спорангії двояковипуклі, округлі, посередині їх проходить механічне кільце клітин. Ви його легко впізнаєте за характером потовщення клітинних оболонок: радіальні і внутрішня тангентальна – потовщені, а зовнішня тангентальна залишається не потовщеною. Механічне кільце, або гребінець не суцільне. Частина спорангію не покривається ним. Цю тонкостінну частку кільцевої ділянки називають стоміум. Саме по ньому відбувається розрив спорангію та його розкриття. Через виниклий розрив висіваються спори.

Закінчивши дослідження поперечного зрізу частки вайї з сорусами, на рисунку покажіть: верхній і нижній епідерміси, мезофіл,

і
Рис. 96. Цикл розвитку щитника чоловічого: а – спорофіт; б – частина вайї з сорусами; в – поперечний розріз вайї із сорусами; г – спорангії; д – спора; е – протонема; є – заросток (гаметофіт); ж – антеридій; з – архегоній; і – молодий спорофіт; 1 – плацента; 2 – індузій; 3 – спорангій; 4 – ніжка спорангія; 5 – кільце потовщення; 6 – ризоїди; 7 – антеридії; 8 - архегоній

плаценту, індузій, спорангій, гребінець, стоміум, ніжку, тіло спорангію, спори.

Мікроскопічне дослідження препарату заростка папороті. На готовому препараті заростка чоловічої папороті ретельно розгляньте його будову спочатку при малому, а потім при великому збільшенні мікроскопа. Заросток має вигляд серцеподібної пластинки величиною менше однієї копійки. Серединна частина заростка багатошарова, а до країв стоншується до 1—2 шарів клітин. Від нижньої частини знизу відходять численні ризоїди, за допомогою яких він прикріпляється до субстрату. Серед ризоїдів видно мішкоподібні антеридії з інтенсивнішим забарвленням. У верхній частині, ближче до виїмки, у багатоклітинну тканину занурені архегонії, від яких назовні виглядають тоненькі шийки архегоніїв. Зарисуйте заросток великим планом і покажіть на рисунку названі складові частини.

Висновок. Сучасні рівноспорові папороті — це здебільшого багаторічні трав’янисті рослини, що мають стебло, додаткові корені, листки теломного походження. Спори звичайно формуються на трофофілах і спорангіях, зібраних у соруси. Гаметофіти двостатеві, хлорофілоносні, однорічні.

 

Тести для самоконтролю

 

1. На які класи поділяються папоротеподібні?

2. Де утворюються спори у щитника чоловічого?

3. Назвіть складові частини соруса і спорангія.

4. З чого розвивається гаметофіт і яка його будова?

5. Назвіть основні стадії циклу розвитку щитника чоловічого.

6. Назвіть складові частини спорофіта і окремо гаметофіта.

7. До чого прикріпляються спорангії у сорусі?

8. Що сприяє розкриванню спорангію і висіванню спор?

9. Чи потрібне краплинно-рідинне середовище для процесу запліднення?

10. У яких папоротей листок диференційований на спороносну і вегетативну

частини?

 

 

Тема 40. КЛАС ПАПОРОТЕВИДНІ, АБО ПОЛІПОДІОПСИДИ — РОLYРОDIOРSIDA.
ПІДКЛАС САЛЬВІНІЄВІ (РІЗНОСПОРОВІ) ПАПОРОТІ — SALVINIALES

Загальні зауваження. У флорі України зрідка трапляються види різноспорових папоротей. Ростуть вони у водоймах або по надмірно зволожених зниженнях. Їх особливістю є: наявність двох типів спор — мікро- і мегаспор; утворення спорокарпіїв, у яких на центральному сім’яносці розвиваються мікро- і мегаспорангії; перезимовування спорокарпіїв відбувається на дні водойм та дальше спливання в міру нагромадження газів між їх оболонками; значна редукція чоловічого та жіночого гаметофітів. У циклі розвитку різноспорових папоротей переважає спорофіт, а одностатеві гаметофіти (чоловічі та жіночі) займають незначне місце.

Об’єкт: Порядок — сальвінієві — Sаlіviniales. Представник — сальвінія

плаваюча — Sаlvinia natans (L.) Аll.

Завдання: 1. Вивчіть загальну будову водяної папороті сальвінії.

2. На самостійно виготовлених препаратах вивчіть будову мікро- і

мегасорусів.

3. Зарисуйте спорофіт, мікро- і мегасоруси сальвінії.

Обладнання і матеріали: мікроскопи МБР-1 або Біолам, лупи, скальпелі,

пінцети, живий та гербарний матеріал, інше спорядження.

Література: [1], с. 305—306; [3], с. 145—148; [4], с. 303—309, [6], с. 295—

300; [7], c. 224-226; [8], ч. 1, с. 175—178; [11], c.111-113, [13], c.380-385.

Макроскопічне дослідження сальвінії плаваючої. Сальвінія плаваюча ‑ рослина, що росте у тихих заплавах великих і малих річок, часто її культивують в акваріумах. Розглянемо її зовнішню будову. На горизонтальному стеблі сальвінії кільцями розміщені три листки, два однакові — зелені, надводні і один видозмінений і розсічений на частки — підводний, бурого кольору (рис. 97). Справжніх коренів сальвінія не утворює, їх функцію виконує підводний листок. Розглядаючи листочки в лупу, видно, що з верхнього боку вони вкриті досить високими виростами, між якими утримується повітря, що надає листкам сріблястого відтінку. Підводний листок розділений на вузькі нитковидні частки, що теж укриті волосками. Біля підводного листка видно кулясті соруси розміром із горошину. Зарисуйте загальний вигляд спорофіта сальвінії плаваючої, на рисунку покажіть підводний листок, надводні листки, соруси.

Методика виготовлення препарату поперечного зрізу соруса сальвінії. Візьміть предметне скло та покривне скельце і протріть їх дочиста. Предметне скло покладіть упоперек на пенал і нанесіть на нього краплину води. Візьміть сальвінію і серед видозмінених нитчастих бурих листків знайдіть соруси. Відріжте їх від стебла і помістіть у розріз, заздалегідь зроблений у серцевині бузини. Поверхню серцевини із сорусами зрізуйте так, щоб зріз був виготовлений через середину соруса. У цьому разі зробіть серію зрізів і найкращі помістіть у краплину води на предметне скло. Накрийте їх


 
 

покривним скельцем, а препарат закріпіть на предметному столику затискачами.

Мікроскопічне дослідження препарату спорокарпіїв. На вдало зробленому препараті знайдіть два типи сорусів: в одних спорокарпіях ви знайдете численні мікроспорангії на довгих ніжках, прикріплених до плаценти. Тому такі спорокарпії ще називають мікроспорангіосорусами. Усі вони вкриті двома оболонками, відділеними одна від одної, і лише на верхівці зростаються між собою. В другому спорокарпії видно більші за розмірами спорангії, які своїми коротенькими прозорими ніжками прикріплюються до плаценти. Це мегаспорангії. Вони також оточені особливим покривалом, або індузієм, що розвивається на коротеньких гілочках нижніх листків. Зверніть увагу на те, що спорангії мають лише одношарову оболонку і не мають кільця потовщених клітин. Такі однодомні мікро- і мегаспорангії ростуть разом на коротенькій ніжці, якою прикріплюються до водяного листка біля його основи.

В альбомі зарисуйте будову спорокарпіїв і позначте названі складові частини.

Висновок. Різноспорові папороті продовжують лінію еволюції, що сформувалася вперше у полушникових і закріпилася повністю у голонасінних рослин. Різноспоровість призвела до появи дуже редукованого статевого покоління і перехресного запліднення, що сприяло розвитку різноякісного потомства, підвищенню його життєвості, забезпеченню матеріалу для подальшої еволюції.

Тести для самоконтролю

1. Які вегетативні органи розвиваються у сальвінії?

2. Скільки типів спор розвивається у сальвінії плаваючої?

3. Скільки мегаспор міститься у зрілому мегаспорангії?

4. Скільки спор розвивається у мікроспорангії?

5. Що розвивається із зиготи?

6. Де розвиваються мікроспори і що з них виростає?

7. Назвіть складові частини спорокарпію.

8. Назвіть послідовність стадій циклу розвитку у сальвінії плаваючої.

9. Які були підстави у систематиків називати спорокарпії

мікроспорангіосорусами та мегаспорангіосорусами?

10. Поясніть, як і де розвиваються спорокарпії?


 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.