Общая характеристика высших, или наземных растений; сравнение с низшими растениями.

Подцарство Высшие растения состоит из 9 (8) отделов:

Риниофиты, зостероФилоФиты, моховидные, плауновидные, псилотовидные, хвощевидные, папоротниковидные, голосем. и цветковые. Два первым отдела (иногда их объединяют в один) -вымершие; два последних отдела относится к семенным растениям, остальные к высшим споро­вым." Все высшие растения - сложные диффе­ренцированные организмы, адаптированные к наземному образу жизни. Зигота всегда превра­щается в многоклеточный зародыш спорофита. Спорофит (кроме моховидных и риниофитов) дифференцирован на корни, стебель и листья и имеет сосуды и/или трахеиды. Процессы полово­го и бесполого размножения разделены во времени, а у большинства таксонов - и в про­странстве:. Бесполое размножение осуществляет­ся спорами, которые образуются в спорангиях спорофитов в результате мейоза. Половое -гаметами, которые образуются в гаметофите. спорангии со стерильными стенками из живых клеток, кутинизированные споры (со спорополленином), правильное чередование поколений, гетероморфный диплогаплонтный жизненный цикл.

Предковая форма: зеленые многоклеточные водоросли силурского периода с гетеротрихальным талломом. В этом убеждает сходство пиг­ментного состава, запасных питательных веществ, наличия у некоторых современных хетофоровых многокамерных гаметангиев. Возможно, предками высших растений были древние сулурские представители зеленых водорослей порядка Хетофоровые {Chaetopho-rales).

Выход на сушу - 430-4315 млн. лет назад конец силура (палеозой).

Предпосылки: появление гетеротрихальных зеленых водорослей; кислорода и защитного озонового слоя в атмосфере; горообразователь­ные процессы в начале палеозойской эры (570 млн. лет назад) - обмеление морей, появление суши →естественный отбор среди водорослей -→ наземные растения.

7. Адаптационные задачи на суше и их решение высшими растениями. Таксо­номическая структура Царства Растения, характеристика подцарств.

Адаптационные задачи на суше и их решение высшими растениями:

1. защита от высыхания вегетативных органов -формирование эпидермы →проблема с газооб­меном - устьица;

2. проблема с всасыванием воды и минеральных веществ в наземных условиях из почвы - необ­ходимо увеличение площади соприкосновения со средой: решение проблемы - разделение тела на подземные и надземные органы с проводящей системой.

3. устойчивость в воздушной среде - механиче­ская ткань, образование стелы - системы сосуди­сто-волокнистых пучков;

4. защита от высыхания спорангиев и гаметанги­ев - наличие многоклеточной стенки у споранги­ев и гаметангиев (антеридии и архегонии);

5. защита от высыхания спор (пыльцы) - кутини­зированные спорополленином споры (пыльца).

Царство растения-Regnum Plantae

Подц вр- Subregnum Embryophyta и отделы:

Бессосудиспле споровые - отдел моховидные (Bryophyta), сосудистых споровых - плауновидные (Lycopodiophyta), хвощевидные (Equisetophyta) и псилотовидные (Psilotophyta ), папоротни­ковидные (Polypodiophyta), семенные - голосе­менные (Pinophyta) и покрытосеменне (Magnoliophyta). И вымершие отделы проптеридофиты (Propteridophyta) Подцарство низших растений (Thallobionta)

8. Основные направления эволюции вр в жизненном цикле и морфо-анатомическом строении. Возможные филогенетические связи крупных таксонов подц. ВР.

Эволюционные преобразования высших. растений на суше:

1. постепенная редукция и потеря автономности гаметофита , при этом, усиление роли в жиз­ненном цикле спорофита;

2. стела - возрастание площади соприкос­новения проводящих элементов с осталь­ными тканями. От протостелы к. сифоНостеле и плектостеле у плауновидных. артростеле у хвощевидных, диктиостеле у папо­ротников, эустеле двудольных и атактостеле однодольных растений;

3. проводящая ткань: от трахеид к сосудам и от ситовидных клеток к ситовидные клеткам с клетками-спутницами.

теломы: превращение в стебли, листья, корни, спорофиллы в результате перевершинивания, планации, срастания и редукции.

Отдел моховидные.

Divisio Bryophyta - Отдел Моховидные.

Отличия:

1) отсутствие настоящих проводящих тканей, у некоторых есть прототипы проводящей такни: лептоиды (ситовидные трубки) и гидроиды (ксилема). Нет настоящих органов.

2) преобладание в жизненном цикле гаметофита. Участки тела представлены талломом. Споры образуются всегда после мейоза, т.е. всегда «готовы». У гаметофитов развиваются ризоиды с нижней стороны, но функция - «заякоривание». Размеры колеблются от 1 мм до нескольких десятков см. Населяют влажные биотопы. Для оплодотворения нужна экзогенная вода, чтобы сперматозоиды добрались к яйцеклетке. Половые органы - антеридии, архегонии. У большинства мхов из споры образуется протонема (стерильный гаметофит), бывает нитчатая и пластинчатая.

Фотосинтез у них весьма примитивен-общей низкой интенсивностью обмена веществ, в частности довольно низкой активностью фермен­тов, а также мелкими хлоропластами. В темных, сырых лесах, где они обычно обитают, нормаль­ный процесс фотосинтеза может протекать при освещении всего 4% от полной. Архегонии и антеридии->яйцеклетка и спермато­зоиды таксис в Н20 ->эигота(2п)->спорофит->мейоз->слоры->протонема->. Три класса - печеночники (Marchantiopsida), антоцеротовые (Anthocerotopsida) и листостебельные (Bryopsida)

В основу этой классификации положено морфо­логическое строение тела гаметофита, особенно­сти строения ризоидов, строение и характер раскрывания коробочек, а также географическое распростороение.

Обитают в очень широком диапазоне условий среды. Водные, болотные, боровые и луговые мхи и эпифитные(на деревьях), на камнях, в пустыне и на навозе.

10.Факторы риска и стратегии адаптации к ним моховидных. Происхож­дение и эволюция мохообразных. Роль мохообразных в природе и в жизни чело­века.
Взрослый гаметофит:

- дефицит влаги - малые размеры, рост группа­ми, всасывание воды всей поверхностью, есть водозапасающие клетки;

- дефицит освещения - хлоропласты способны синтезировать при минимальном освещении. Оплодотворение:

- отсутствие экзогенной воды - малые размеры, архегонии выделяют органические кислоты, антеридии находятся в мутовках, некоторые мхи адаптировались к переносу сперматозоидов насекомыми.

Спорофит:

-дефицит воды и минерального питания -спорофит питается за счет гаметофита,

- защита - часто спорофит погружен в ткань гаметофитз, формируются защитные покровы, формируются ложноножки, много различных механизмов для рассеивания спор (+ использо­вание насекомых), большое количество спор. Споры:

-недорассеивание -образование ложной ножки на гаметофите, упругость ножки спорогона, спец механизмы спорометания: элатеры, перистом, стреляющие коробочки. Молодой гаметофит:

-неблагоприятные условия- огромное кол-во спор, репродукция гаметофита на стадии прото­немы, вегетативное размножение гаметофитов. Участвуют в экосистемных процессах лесов таежных зон, а также верховых и переходных болотах. Заселяют скалы, используют в медици­не и для теплоизоляции. Биометры - измеряя интенсивность загрязнения атмосферы.

Вопрос 11.Класс Антоцеротовые. Особенно­сти строения и развития гаметофита и спорофита. Местообитания.

Divisio Bryophyta - Отдел Моховидные. Classis Anthocerotcpsida - Класс Антоцеротовые. Пластинчатый таллом роэетковидной формы. Талломы состоят из однородных тонкостенных клеток; верхние из них содержат хроматофоры с пиреноидами -органеллы характерные только для водо­рослей. Ан^тоцеросы однодомны, но антери­дии созревают раньше архегониев, что предотвращает самооплодотворение. После оплод развивается спорофит, который по своему внешнему и внутреннему строению значительно отличается от спорофитов прочих мохообразных. Спорогоний антоце-роса состоит из гаустории и длинной узкой, слегка изогнутой коробочки роговидной формы. Между гаусторией и коробочкой находится меристематическая ткань, благодаря которой коробочка растет своим основанием до самой зимы. На верхушке коробочка вскрывается двумя длинными створками и высеивает зрелые споры, в то время как в основании ее близ меристемы находятся споры незрелые и только что возникшие. В центре коробочки проходит узкая колонка, которая также все время подрастает снизу. Стенка коробочки сверху покрыта эпидермой с типичными устьица­ми, а под эпидермой располагается фото-синтезирующая ткань. Особенность гаусто­рии заключается в том, что иногда она прорастает сквозь пластинку ганетофитз и внедряется в почву, развивая на своей поверхности ризоиды. Все это подтвержда­ет взгляды о том, что когда-то спорофит вел самост обр жизни и имел более слож строение.

Гаметофиты имеют слоевищное строение звездчатой формы. Строение проще, чем у маршанциевых нет камер и осемеляторов. Есть пиреноиды-органеллы характерные только для водорослей. Некоторые формируют полости, которые заполняются слизью- в них г.огеляются сине-зеленые водоросли. Половые органы формируются на
слоевище> оплод> спорофит» мейоз> высыпание) и следующая партия спор поднимается. Стадии протонемы нет. Горные, тундровые мхи.

Вопрос 12. Класс Печеночные мхи. Под­классы и порядки. Морфология и анатомия слоевища. Вегетативное размножение. Строение и способы вскрывания спорого­ния. Сравнительная характеристика подклассов. Жизненный цикл маршанции. Экологическая специализация. Divisio Bryophyta - Отдел Моховидные.

Classis Marchantopsida - Класс Маршанциевые, или Печеночные мхи.

Subclassis Marchantiidae - Подкласс Маршанцневые

Ordo Marchantiales-маршанциевые

Ordo Sphaerocarpales- сферокарпавые

Слоевищные талломы с относительно сложным анатомическим строением и наличие однослой­ной коробочки.

2}Subclassis Jungermanidae - Подкласс Юнгерманиевые

Ordo Metzgeriales-метцгериевые

Ordo Haplomitriales-гапломитрневые

Ordo Jungermanniales- юнгерманниевые

Сложное морфологическое и чрезвычайно простое анатомическое строение. Спорогоний состоит из коробочки, ножки и гаустории. Коробочка многослойная, раскрывается 4 створками. Коробочка созревая лопается и споры высыпаются с помощью элатер. Около 6000 видов Устьица не регулируются.

Амфигастрии - видоизмененные листья для защиты ризоидов.

Все маршанциевые хорошо размножаются вегетативно - участками слоевищ, создание выводных корзинок, в которых находятся геммулы.

Занимают биотопы с пониженной конкуренцией. Доминируют в тропиках, где они адаптировались к жизни на деревьях.

Клетки в шейке аохегониев разрушаются и выделяют большое количество органических кислот и сперматозоиды плывут по увеличению градиента концентрации. В природе являются пионерными растениями, заселяют нарушенные биотопы, формируют ценозы для животных.

Жизненный цикл маршанции!

Зрелый спорофит → спорангий → споры → молодые гаметофиты → антеридии и архегонии -→ спермин и яйцеклетка → зигота → зародыш → молодой спорофит →

Поиск по сайту: