Меню Закрыть

Созревание спор папоротника

Созревание спор папоротника

Споры папоротников

У папоротников споры созревают в:

1) плодах
2) спорангиях
3) коробочках
4) шишках

Статьи по естественным наукам и математике

Размножение папоротников

У папоротников, как и у мхов, в жизненном цикле чередуются два поколения: гаметофит и спорофит. Однако, в отличие от мхов, у папоротников преобладает спорофит. То есть растение, которое мы в обиходе и называем папоротником, представляет собой спорофит. В клетках спорофита двойной набор хромосом, а в клетках гаметофита — одинарный.

Можно считать, что основное размножение папоротников происходит с помощью спор, так как именно благодаря им происходит увеличение количества новых растений папоротника, а также расселение. При половом размножении (с помощью половых клеток) новое растение вырастает там, где уже был заросток, выросший из споры.

На вайях (листьях папоротника) с нижней стороны образуются бугорки, состоящие из спорангиев. В них развиваются споры, содержащие одинарный набор хромосом (т. е. они уже являются гаметофитом, развивающемся на спорофите). Созревшие споры высыпают и разносятся ветром и водой.

Попав в благоприятные условия, спора прорастает в так называемый заросток, который является гаметофитом. Заросток папоротника выглядит как маленькая зеленая пластинка (в несколько миллиметров), но она способна к фотосинтезу, а значит, питается самостоятельно. У заростка есть корнеподобные образования (ризоиды), которыми он прикрепляется к почве и всасывает воду с минеральными веществами.

На нижней стороне заростков образуются половые клетки: сперматозоиды и яйцеклетки. Они гаплоидны, так же как заросток. Когда под заростками скапливается вода, сперматозоид может подплыть к яйцеклетке и оплодотворить ее.

В результате оплодотворения образуется зигота. Поскольку в ней объединяются хромосомные наборы сперматозоида и яйцеклетки, то она имеет двойной набор хромосом, т. е. представляет собой спорофит.

Зигота постепенно развивается в зародыш. При этом зародыш на начальных стадиях своего развития остается связанным с заростком и питается за его счет. Когда у зародыша появляется собственный корень и зеленые части, он начинает питаться самостоятельно.

Зародыш вырастает во взрослое растение папоротника (спорофит).

Папоротники способны также к вегетативному размножению. Оно может осуществляться с помощью корневищ, выводковых почек и др.

Где созревают споры у мхов плаунов хвощей и папоротников

Экономь время и не смотри рекламу со Знаниями Плюс

Смотрите так же:  Нотариус демидчик всеволожск график работы

Экономь время и не смотри рекламу со Знаниями Плюс

Подключи Знания Плюс для доступа ко всем ответам. Быстро, без рекламы и перерывов!

Не упусти важного — подключи Знания Плюс, чтобы увидеть ответ прямо сейчас

Посмотри видео для доступа к ответу

О нет!
Просмотры ответов закончились

Подключи Знания Плюс для доступа ко всем ответам. Быстро, без рекламы и перерывов!

Не упусти важного — подключи Знания Плюс, чтобы увидеть ответ прямо сейчас

Папоротниковидные относятся к высшим споровым растениям. Большинство современных папоротников являются травами. Ныне живущих папоротниковидных более 10 тысяч видов.

Папоротники растут в сосновых лесах, на болотах и даже в пустынях и водоемах. В тропических лесах растут древовидные папоротники, которые достигают в высоту 20 метров. Существуют лианоподобные папоротники, а также эпифиты (растут на деревьях). В основном папоротникообразные предпочитают влажные места обитания.

В умеренной климатической зоне широко распространены страусник, орляк, щитовник, пузырник.

В отличие от моховидных, папоротниковидные имеют настоящие корни. Стебель у папоротников короткий, а листья называются вайями (они имеют характерные особенности строения и роста).

Корни папоротника развиваются из стебля, а не из корня зародыша, так как последний отмирает в процессе роста и развития растения. В результате корневая система папоротниковидных является придаточной.

Стебель папоротника — это короткое одревесневшее корневище. Стебель имеет в своем составе механическую и проводящую ткань, а также эпидермис. Проводящая ткань представлена сосудистыми пучками. От стебля каждый год отрастают новые листья-вайи. При этом они растут от вершины корневища, где находится точка роста.

Распускающиеся вайи папоротниковидных свернуты в форме улитки. Они покрыты множеством чешуек, имеющих коричневый цвет. Вайя растет медленно. Каждый лист-вайя достаточно крупный, рассеченный на множество мелких листочков. У некоторых видов длина вайи составляет несколько десятков метров. В умеренном климате на зиму листья папоротников отмирают.

У папоротниковидных листья выполняют не только фотосинтезирующую функцию. Они также служат для спороношения. На нижней стороне листьев появляются особые бугорки (сорусы), представляющие собой группы спорангиев. В них образуются споры. Споры папоротниковидных гаплоидные, то есть содержат одинарный набор хромосом.

После созревания споры выпадают из сорусов и разносятся ветром. Попав в благоприятные условия, они прорастают в гаплоидный заросток. Он похож на сердцевидную зеленую пластинку. Размер заростка всего несколько миллиметров. Вместо корней у него имеются ризоиды, как у моховидных.

На нижней стороне заростка образуются антеридии и архегонии (мужские и женские органы размножения). В них созревают гаплоидные гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки соответственно). Во время дождей или при обильной росе сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам и оплодотворяют их. Образуется диплоидная зигота (имеющая двойной набор хромосом).

Смотрите так же:  Алименты правила пункты

Прямо на заростке из зиготы начинает развиваться зародыш папоротника. У зародыша есть первичный корешок, стебелек и лист. Зародыш питается за счет заростка. Когда он разовьется, то укрепляется в почве и питается уже самостоятельно. Из него вырастает взрослое растение.

У папоротниковидных, также как у моховидных, происходит чередование двух поколений — гаметофита и спорофита. Однако у папоротников в жизненном цикле преобладает спорофит, в то время как у мхов взрослым зеленым растением является гаметофит.

Спорофит у папоротников считается бесполым поколением.

У папоротниковидных встречается вегетативное размножение с помощью выводковых почек. Они образуются на корнях.

На Земле были времена, когда папоротники были преобладающей растительностью суши. Однако в настоящее время значение папоротниковидных не так велико. Человек использует некоторые виды папоротников в качестве декоративных растений (полиподиум, адиантум, нефролепис). Молодые листья некоторых видов можно употреблять в пищу. Из корневищ готовят отвары, из листьев — настойки, которые применяются как противовоспалительные, болеутоляющие, противоглистные препараты. Некоторые средства из папоротников применяют при лечении легочных и желудочных заболеваний, а также рахита.

Как размножаются папоротники?

Если вы посмотрите на нижнюю сторону листа папоротника, то вы увидите на нем вдоль жилок множество вот таких телец:

«А, знаю, знаю! — возможно, скажете вы. — Это семена!» Не угадали. Это не семена, хотя вы близки к истине: эти органы действительно имеют отношение к размножению папоротника.

Тельца эти называются сорусы. Они представляют собой группы органов бесполого размножения папоротника — спорангиев.

Спорангии — это мешочки, в которых зреют споры — микроскопические клеточки с прочной оболочкой. Когда споры созревают, спорангии лопаются, и споры разлетаются. Если положить лист папоротника с темными (а значит, созревшими) спорангиями на белый лист бумаги и высушить, можно увидеть, как множество спор высыплется на бумагу в виде мелкого темного порошка. Комнатные и садовые папоротники размножают, собирая этот порошок и проращивая споры.

Но и на этом увлекательная история размножения папоротника не заканчивается. На самом деле из спор вырастает вовсе не привычное нам растение папоротника, а вот такая маленькая пластиночка сердцевидной формы (её размер — всего несколько миллиметров). Эта пластинка называется заросток.

Заросток лишён корней, вместо них для прикрепления к почве он использует небольшие выросты — ризоиды.

Смотрите так же:  Договор практики студентов

Как вы помните, с помощью спор происходит бесполое размножение папоротника. А заросток — это фаза полового размножения папоротника (она называется гаметофит). Заросток живет недолго: он вырастает из спор осенью, зимует, а весной отмирает.

На нижней стороне заростка развиваются мужские и женские половые клетки.

Если спорам для вызревания и разлетания по всему лесу нужна сухая погода, то заросток для прорастания и выполнения своей биологической функции, наоборот, нуждается в сырости. Причин влаголюбивости заростка несколько. Во-первых, он очень тоненький (состоит из всего одного слоя клеток) и поэтому быстро высыхает. А во-вторых, оплодотворение у папоротника происходит в капле воды.

В результате оплодотворения развивается зародыш. Сначала он растет за счет питательных веществ заростка. Потом заросток отмирает, а из зародыша вырастает хорошо знакомое нам растение с красивыми листьями. Оно представляет собой бесполую фазу цикла развития папоротника — спорофит.

Уникальная катапульта выбрасывает споры папоротников

Ученые выяснили, что у папоротников работает специальный механизм, который позволяет созревшим спорам вылетать из спорангиев с огромной скоростью.

Группа ученых под руководством Ксавьера Нобли из Университета Ниццы решила выяснить механизм, с помощью которого споры папоротника вылетают из спорангиев и разлетаются на большие расстояния.

Авторы выяснили, что каждый спорангий имеет свою собственную «катапульту», которая выстреливает после того, как споры созревают. Короткое сообщение на эту тему опубликовано в последнем номере журнала Science.

Как работает «катапульта»

Спорангии находятся на обратной стороне листовых пластинок папоротников (у этих растений листья называют вайями). А сами споры, созревающие в спорангиях, окружены особой защитной структурой — кольцом. По мере того как стенки колец высыхают, они разворачиваются, и в определенный момент «катапульта» выстреливает созревшими спорами.

Ученым удалось выделить два этапа, которые приводят к такому выстреливанию. Вначале в кольцах накапливается эластичная энергия, а после того, как в них не остается влаги, эластичная энергия переходит в кинетическую. В результате, споры вылетают из спорангиев со скоростью около десяти метров в секунду.

Пневматические пушки мхов

Недавно американские ученые выяснили, каким способом свои споры распространяют мхи. Эти растения имеют в своем распоряжении уже не «катапульту», как папоротники, а «пневматическую пушку». Когда спорангии у мхов созревают, и их стенки лопаются, происходит «мини-взрыв»: из воздуха, который находился внутри спорангия, формируются турбулентные кольцевые вихри, вместе с которыми летят и споры. По форме этот поток напоминает грибовидное облако, как при атомном взрыве.