Папоротеподібні. Цикл розвитку. Значення в природі та житті людини

Сучасні папоротеподібні представлені рівноспоровими (щитник чоловічий, безщитник жіночий, орляк, багатоніжка звичайна, вудсія альпійська, адіантум венерине волосся) та різноспоровими (сальвінія плаваюча, марсилія чотирилиста, азола) багаторічними трав' янистими, рідше дерев' янистими (у тропічних лісах), рослинами. Розміри рослин коливаються від кількох міліметрів до 25 м (тропічні види). Папоротеподібні мають добре розвинену кореневу систему, видозмінене стебло - кореневище, великі листкові пластинки - вайї. Особливості папоротей: 1. У життєвому циклі переважає фаза диплоїдного спорофіта. Спорофіт - типово сухопутна рослина. 2. Спорангії містяться з нижнього боку листкової пластинки в сорусах. 3. Гаметофіт пристосований до проживання в умовах надмірної вологи. Загальний життєвий цикл папоротей. Рослина папороті (спорофіт) диплоїдна. На нижній поверхні листкової пластинки утворюються спорангії, у них шляхом мейозу дозрівають спори. Потрапляючи у зовнішнє середовище, спори проростають, утворюючи гаметофіт (гаплоїдний). Гаметофіт папоротей називають заростком (здатний до самостійного живлення), він має вигляд невеликої серцеподібної зеленої пластинки, прикріпленої до ґрунту ризоїдами. На нижній поверхні пластинки утворюються архегонії й антеридії. Сперматозоїди на водяній плівці досягають архегоніїв, проникають у них і запліднюють яйцеклітину. Із зиготи виростає рослина - папороть (спорофіт). Є рівноспорові папороті. Рівноспорові мають однодомні гаметофіти, різноспорові — дводомні гаметофіти. Папороті з'явилися на Землі близько 400 млн. років тому, протягом девонського періоду палеозойської ери. Сучасні папороті набагато менші за розмірами від тих, котрі існували у попередні геологічні періоди. На Землі існує близько 300 родів та більше 20000 видів папоротей. У лісі папороті зустрічаються в нижньому і верхньому ярусах. Розмножуються спорами. Папороті зустрічаються практично на всіх континентах. Та найбільше їх видове різноманіття в тропічних лісах. Яке значення папоротеподібних у природі та житті людини? Усі ви знаєте кам'яне вугілля, яке людина використовує як паливо. Застосовують його й у хімічній промисловості для виробництва лаків, фарб, асфальту. А чи знаєте ви, що утворилося кам'яне вугілля з решток викопних папоротеподібних? Це відбувалося протягом лише одного періоду історії нашої планети, який так і назвали кам'яновугільним. Клімат у ті часи був не такий, як нині. Він був теплим і вологим, а суходіл вкривали неглибокі заплави та численні болота. Після відмирання стовбури дерев'янистих папоротей та інших вищих спорових рослин (хвощів та плаунів) потрапляли у воду. Там їх поступово заносило піском та мулом. За умов нестачі кисню поступово сформувалися потужні поклади кам'яного вугілля. В Україні їх багато на сході країни, зокрема в Донецькому кам'яновугільному басейні. Саме там розвинена і вуглевидобувна промисловість. Отже, спалюючи кам'яне вугілля, ми фактично використовуємо енергію Сонця, яку завдяки фотосинтезу запасали давні папоротеподібні.Проте не тільки відмерлі папоротеподібні цікавлять людину. Тривалий час із кореневища щитника чоловічого отримували ліки проти паразитичних червів, які оселяються в організмі людини і тварин. Крім того, відвари та настоянки з листків щитника чоловічого використовують як знеболювальний та протизапальний засіб для загоювання ран.Різні види папоротей споживають тварини, а деякі види, наприклад молоді листки орляка, вживає в їжу й людина.Багато видів папоротей мають красиві листки, тому їх вирощують як декоративні рослини. Людина широко застосовує різні види папоротей для озеленення парків, скверів, подвір'я, приміщень. Папоротеподібні - вищі спорові рослини. Папороті в районах помірного клімату представлені трав'янистими рослинами, а в тропіках трапляються й дерев'янисті форми. Давні папоротеподібні разом з іншими вищими споровими рослинами брали участь в утворенні кам'яного вугілля.

39) Первинна анатомічна будовакореня Корінь — це осьовий підземний вегетативний орган рослини, на якому ніколи не утворюються листки. Він характеризується верхівковим ростом, радіальною будовою і позитивним геотропізмом, на ньому розташований кореневий чохлик. Корені досить різноманітні за будовою, походженням, вибагливістю до умов зовнішнього середовища. За походженням розрізняють головний корінь, бокові і додаткові. Головний корінь завжди утворюється із зародкового корінця насінини. Додаткові утворюються на інших органах: стеблі, листках, цибулинах, кореневищах тощо. Від головного і додаткових коренів відходять бічні першого порядку, з яких, у свою чергу, формуються корені другого порядку, і т. д. Форма коренів досить різноманітна: нитко-, конусо- і веретеноподібна і т. д. Щодо субстрату розрізняють 4 екологічні групи коренів: підземні, водяні або плаваючі, повітряні і корені-присоски, або гаусторії. Первинна анатомічна будова кореня характерна для однодольних рослин. На поперечному зрізі в зоні кореневих волосків розрізняють два комплекси: первинну кору, вкриту шаром клітин покривної тканини з кореневими волосками — епіблемою, і центральний циліндр. Первинна кора складається з трьох шарів: 1) екзодерми — одно- або багаторядного шару клітин, який виконує захисну функцію і приходить на зміну епіблемі; 2) мезодерми — товстого шару клітин паренхімного типу, який виконує поглинальну функцію; 3) ендодерми — внутрішнього шару первинної кори. Клітини ендодерми розташовані в один шар, їхні радіальні і внутрішня тангентальна стінка підковоподібно потовщені, мертві, скорковілі або здерев’янілі. Серед щільно зімкнених клітин ендодерми містяться живі тонкостінні пропускні клітини, крізь які вода з розчиненими речовинами надходить з кори до ксилеми центрального циліндра. Усередину від ендодерми розташований центральний циліндр, в якому виділяється зовнішній шар живих клітин (перицикл) і радіальний провідний пучок, у якому промені ксилеми чергуються з ділянками флоеми. Перицикл — це твірна тканина, яка складається з одного ряду клітин, з яких утворюються бокові корені, або додаткові бруньки. Між ксилемою і флоемою міститься тонкостінна паренхіма. Промені ксилеми розташовані напроти пропускних клітин.

40) Плауноподібні. Цикл розвитку. Значення в природі і в житті людини Плауноподібні — підрозділ судинних рослин. Ця група є найстарішим сучасним підрозділом судинних рослин, який виділився близько 420 мільйонів років тому. Вони відрізняються від решти судинних рослин наявністю мікрофіл — листків, що мають тільки одну судину — на відміну від набагато складніших мегафіл у папоротевих і насінних рослин. Сучасні Плауноподібні — наща дки найдавніших вищих спорових рослин, в яких в життєвому циклі переважає нестатеве покоління, тобто спорофіт. Листостеблові, зелені, добре розвинені особини плаунів, що мають кореневу систему, утворену додатковими коренями, — це і є спорофіти. Сучасні плауноподібні — виключно трав’янисті рослини, переважно багаторічні, з повзучим стеблом, що вилчасто галузиться, та зі спірально розташованими на ньому дрібними листками. Деякі спрямовані вгору пагони на верхівках мають спороносні колоски, утворені видозміненими листочками — лусочками; з їх верхнього боку розміщені спорангії. Плауни поділяють на рівноспорові та різноспорові. Різноспорові (наприклад, плаунець-селягінела) мають мікроспори та мегаспори — різні за розміром і якістю; з них виростають різностатеві гаметофіти (статеве покоління) — це дводомні рослини. Рівноспорові — однодомні. Із однодомних у лісах поширений плаун булавовидний. Спорофіт плауна — зелена рослина типової будови плаунів. Гаметофіт (або як його ще називають — заросток) розвивається під землею, він бурого кольору, не фотосинтезує, живиться гетеротрофно, живе в співдружності з грибами протягом 15–18 років. Ось чому у плаунів добре розвинене вегетативне розмноження. У дводомних плаунів заростки розвиваються під оболонкою спори за рахунок її поживних речовин протягом кількох тижнів. Сучасні плауноподібні налічують близько 1300 видів. Зустрічаються вони і в помірній зоні, і в тропіках. Роль плауноподібних сьогодні невелика. Спори плаунів, які мають 50 % невисихаючої олії, використовують у фармакології (як дитячу присипку), у металургії при витонченому литті (обсипають стінки формочок) та в піротехніці (для феєрверка). Неперевершене значення давніх плаунів як утворювачів вугілля. Сучасні плауни в Україні — рідкісні рослини, вони занесені до Червоної книги. Окремі види плаунів використовують у побуті як декоративні рослини, у медицині — як лікарські рослини. Наприклад, трава плауна баранця (Lycopodium selago) використовується для лікування хронічного алкоголізму. Спори плауна булавовидного (Lycopodium clavatum) є найкращою присипкою для немовлят та мають протизапальну дію. Але слід пам'ятати, що це отруйна рослина.Вимерлі плауноподібні відіграли значну роль в утворенні кам'яного вугілля.

Покривні тканини

Функції покривних тканин — захист органів від випаровування, висихання, охолодження, різних пошкоджень. Разом з тим клітини епідерми забезпечують газообмін (продихові клітини) і всмоктування роди та розчинених у ній речовин (клітини епіблеми з кореневими волосками).

В залежності від походження покривні тканини поділяють на первинні і вторинні

До первинних покривних тканин відносяться епідерма та епіблема.

До вториних покривних тканин належать корок і кірка.

Первинні — епідерміс і епіблема диференціюються з протодерми — кліток первинною мерістеми конуса наростання втечі або кореня; екзодерма диференціюється з основної мерістеми конуса. Епідерміс покриває частини квітки, плід, сім'я. Зазвичай зовнішні стінки кліток епідермісу аркуша і стебла потовщені і просочені воском і кутином, які, виступаючи на поверхню кліток, утворюють кутикулу . Через устічні щілини в епідермісі здійснюються газообмін і вихід пари при випарі. Епіблема утворюється на кінчику кореня, нижче за його верхівку, прикриту чехліком. Через клітки епіблеми відбувається всмоктування з грунту води і розчинених мінеральних речовин, здійснюються газообмін і виділення продуктів обміну. Клітки епіблеми утворюють кореневі волоски, завдяки чому площа зіткнення її з грунтом значно зростає. Після відмирання епіблеми захисну функцію беруть на себе зовнішні клітки первинної кори — екзодерма.

Епідерма— первинна, здебільшого покривна тканина рослин, що вкриває листки, молоді стебла, квітки і плоди. Клітини епідерми паренхімної (дводольні) і прозенхімної форми (однодольні) щільно прилягають одна до одної. Епідерма утворюється із зовнішніх шарів конуса наростання. Найчастіше епідерма це одношарова тканина. Клітини епідерми мають целюблозну оболонку , ядро, вакуолю з клітинним соком, лейкопласти. Хлоропласти відсутні, але в тіньових рослин вониможуть зустрічатися. В епідермі водяних рослин дуже багато хлоропластів. Клітини епідерми довгий час зберігають здатність до поділу, що не перешкоджає росту внутрішнім тканинам органів, які вкриває епідерма. Оболонки клітин епідерми неоднакової товщини, внаслідок чого епідерма має ряд пристосувань, що виконують захисні функції.

Первинна П. т. незрідка замінюється вторинною — пробкою, що входить до складу перидерми . Захисні властивості пробки підвищуються унаслідок відкладення на внутрішній поверхні клітинних оболонок суберіново-воськової пластинки. У пробці є ділянки рихло розташованих кліток — сочевичок, через які відбуваються газообмін і випар.

Корок утворюється за рахунок діяльності вторинної твірної тканини — фелогену. В коркові утворюються сочевички. Корок — багатошарова мертва тканина, що утворюється за рахунок вторинної меристеми (коркового камбію). Оболонки клітин корка потовщені і просочені речовиною, за складом близькою до жирів, майже непроникною для води й повітря. ЦІ клітини щільно зімкнені між собою (міжклітинників немає) і виконують основні захисні функції. Клітини корка мертві, наповнені повітрям або смолистими чи дубильними речовинами.

Кірка як вторинна покривна тканина утворюється із фелогену, який закладається в більш глибоких шарах кори. Внаслідок твірної діяльності утворюється корок — непроникна для газів, води та поживних речовин. Первинна кора, яка розташована назовні новоутвореного корка ізолюється від доступу повітря поживних речовин і починає відмирати. Згодом фелоген закладається ще в глибших шарах первинної кори. Комплекс прошарків корка та змертвілих клітин кори називається кіркою.

Зовні органи рослин (як вегетативні так і генеративні) вкриті покривними тканинами. Ці тканини виконують дуже важливу функцію — захищають оргшани рослин від надміоного випаровування води, від температурних коливань, механічних пошкоджень, від проникнення в рослинний організм паразитів та збудників хвороб.

Залежно від походження розрізняють три групи покривних тканин - епідермис, перидерма і кірка. Покривна тканина — це епідерма (епідерміс), корок та кірка

Епідерма — покривна тканина, що складається з одного шару живих клітин, головна функція якої — регуляція газообміну і транспірація. Вона часто вкрита щільним нальотом — кутикулою, яка залежно від вологості змінює свою проникність для рідин і газів.

Перидерма — багатошарова покривна тканина, що складається з клітин із потовщеними восковими стінками, які перешкоджають проникненню або втраті води.

Кірка — тканина, що захищає рослини від механічних ушкоджень, різкої зміни температур, поїдання тваринами.

Як правило, епідерма функціонує на рослині впродовж одного року (точніше, впродовж вегетаційного періоду). З часом, найчастіше під осінь, замість епідерми на стеблі утворюється вторинна покривна тканина — корок, що входить до складу перидерми, яка, на відміну від епідерми, утворюється лише на стеблах та коренях. Кірка утворюється на зміну корку, тому її іноді називають третинною покривною тканиною.

Поиск по сайту: