Споры и спорангии папоротника

Папоротники

Щитовник обыкновенный, или мужской папоротник (Dryopteris filix mas), наиболее распространен в тенистых лесах. Он имеет длинные (до 1 м), зеленые, двоякоперисторассеченные листья, собранные в большие розетки. Могучее корневище, внутри мясистое и снаружи покрытое остатками листьев с большим числом придаточных корней, частично выходит из почвы на поверхность (рис.1). Листья папоротника – это видоизмененные побеги. Их часто называют вайи. Поскольку эти побеги зеленые и приспособлены к фотосинтезу, будем их называть листьями.

Рис.1. Папоротник-щитовник :
1 – общий вид растения : а – корневище; б – молодые вайи (листья); в – верхняя поверхность листа; г – нижняя поверхность листа (видны сорусы); 2 – часть листа с сорусами; 3 – разрез листа и соруса: а – лист, б – индузиум (покрывало), в – спорангии; 4 – спорангий; 5 – заросток папоротника с нижней стороны: а – антеридии, б – архегонии, в – ризоиды, 6 – лопнувший антеридий со сперматозоидами; 7 – архегоний; 8 – зародыш папоротника, 9-10 – прорастание спор.

Листья папоротника в молодом возрасте спирально завернуты и покрыты множеством сухих чешуек, защищающих лист от высыхания. Весной зачатки листьев начинают раскручиваться и усиленно растут своей верхушкой.

Размножение папоротника спорами начинается с того, что на нижней поверхности листьев появляются округлые возвышения, располагающиеся двумя рядами вдоль средней жилки на каждой дольке листа. Эти бугорки – сорусы позднее приобретают бурый цвет. Они покрыты с поверхности покрывальцем, под которым находится много мелких мешочков – спорангиев, содержащих в себе еще более мелкие одноклеточные споры.

В сухую погоду спорангии лопаются, споры выбрасываются и легко рассеиваются токами воздуха.

Попадая на влажную землю, споры прорастают, то есть образуют тончайшую трубочку, разрастающуюся в зеленую многоклеточную пластинку (заросток) сердцевидной формы, величиной меньше копеечной монетки.

Заросток 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. Когда антеридии под влиянием созревания и набухания лопаются, то сперматозоиды во множестве плавают в капле воды. Каждый из них так мал, что едва заметен в микроскоп, но все же известно, что это мужская половая клетка, то есть гамета, имеющая вид штопора, на конце покрытого движущимися ресничками, с помощью которых он быстро плавает. На заднем конце сперматозоид имеет протоплазматический пузырек.

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, проникающего первым через каналец к яйцевой клетке. После оплодотворения яйцевая клетка начинает усиленно делиться, и на заростке вырастает маленький зародыш папоротника с корнем, стеблем и листом, постепенно разрастающийся во взрослый папоротник.

Итак, папоротник и другие папоротникообразные, как и мхи, размножаются спорами, которые появляются в результате полового процесса. Споры прорастают и превращаются в заростки, то есть в гаметофит. На заростках образуются антеридии и архегонии. В архегониях после оплодотворения яйцевой клетки возникает зигота, а из последней вырастает сперва зародыш, а затем взрослый папоротник – спорофит. Если у мхов спорофит имеет незначительные размеры (в виде ножки, коробочки и спорангия), то у папоротника он имеет существенные размеры (в виде зародыша, корневища и стеблевидных листьев). Гаметофит у папоротника ничтожных размеров, тогда как у мхов он преобладает над спорофитом.

www.valleyflora.ru

Папоротники

Папоротники — 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.

Господствующей 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

Размножение

Спорангии 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.

biouroki.ru

Что такое спорангии и споры

Репродуктивные органы растений – это специализированные образования, которые выполняют функцию полового или бесполого размножения. Первую осуществляют цветки, антеридии, архегонии, вторую – спорангии. В этой небольшой статье мы особое внимание уделим последним. Итак, что такое спорангии?

Общие понятия

Спорангии — это многоклеточные (у высших растений) и одноклеточные (у водорослей) органы, в которых образуются споры. Вы когда-нибудь видели плесень на хлебе? В ней можно различить малюсенькие черные точечки, которые тоже являются спорангиями. В одном таком спорангии может содержаться до 50 тысяч спор, каждая из которых воспроизводит до сотни миллионов новых спор за несколько дней! Именно поэтому плесень размножается невероятно быстро.

Споры в спорангиях похожи на мелкие шарики, покрытые оболочкой. Спорангии хвощевидных, плауновидных, папоротниковидных развиваются на спорофиллах и могут быть собраны в сорусы (группы) или быть одиночными.

Размножение папоротника

Любой папоротник можно вырастить из спор. Что такое спорангии папоротника? У разноспоровых папоротниковидных спорангии бывают двух типов: мега- и микроспорангии, производящие мега- и микроспоры, из которых формируются женские и мужские заростки. На нижней стороне листа взрослого растения можно увидеть небольшие бугорки, которые располагаются беспорядочно, штрихами или рядами. У вымерших папоротников они располагались на концах веток. Спорангии папоротника могут сформировать окантованный край или сплошную корку.

Для размножения собирают сорусы вместе с частью листа и кладут на просушку в пакет из бумаги, который хранят в прохладном и сухом помещении. Можно хранить их в холодильнике и открывать пакет только прямо перед посевом. Жизнеспособность спор различных видов папоротников сильно варьируется: от нескольких дней до 20 лет. Споры для посева отделяют в защищенном от сквозняков месте. Не открывая пакет, нужно постучать по нему, от чего споры начнут высыпаться. Если этого не произошло, то сорусы нужно соскабливать ножиком. Споры очень мелкие и своим внешним видом напоминают бурый порошок.

Размножение грибов

Бесполое размножение грибов происходит благодаря особым спорам, которые развиваются на специальных ветвях мицелия. Споры могут быть экзогенными и эндогенными. Что такое спорангии грибов? Это особые клетки, которые также называются спорангиоспорами. Экзогенные споры образуются в органах, которые называются конидиеносцами, а споры – конидиями. Высшие грибы размножаются только конидиями, низшие чаще всего спорами.

Спорангии образуются на спорангиеносцах. Это особые ветви грибницы, которые отличаются ограниченным приростом, большей толщиной и другими особенностями.

Кстати, плесневые грибки выделяют токсические вещества, называемые микотоксинами, которые представляют собой сильнодействующий яд, способный причинить вред человеку и животным. Для этого совсем не обязательно скушать заплесневелый хлеб или другую пищу. Достаточно развернуть пакет или открыть судочек с заплесневевшей едой и случайно вдохнуть споры с воздухом или прикоснуться к плесени.

Надеемся, теперь вы понимаете, что такое спорангии, и знаете, что в них образуются споры, с помощью которых растения размножаются. Иногда споры могут быть ядовитыми.

fb.ru

Папоротники

ПАПОРОТНИКИ (папоротниковидные), отдел высших споровых растений. Имеют древнее происхождение. Возникли в девоне; в карбоне древовидныепапоротники вместе с ископаемыми плаунами и хвощами господствовали в растительном покрове Земли. Ныне насчитывается ок. 300 родов и более 10 тыс. видов папоротников. Они играют меньшую роль в формировании растительного покрова, однако широко распространены по всему земному шару и встречаются в самых различных местообитаниях. Наибольшее их разнообразие наблюдается в тропиках и субтропиках, где встречаются папоротники травянистые, древовидные, лиановые, водные, папоротники-эпифиты и др. Папоротники умеренных широт – многолетние травянистые растения, произрастающие во влажных тенистых лесах, оврагах, на болотистых лугах, берегах водоёмов, в трещинах скал. Для папоротников характерно чередование поколений. Доминирует бесполое поколение, или спорофит.

По размерам папоротники варьируют от крупных тропических древовидных форм (выс. до 25 м, диам. ствола до 50 см) до крошечных растений длиной в несколько мм. Стебли папоротников различаются по форме и анатомическому строению. Прямостоячие стволы древовидных папоротников у основания обычно снабжены многочисленными воздушными корнями. придающими им устойчивость. Стебли травянистых папоротников, особенно молодые, покрыты волосками или чешуйками. Листья папоротников, которые часто называют вайями, весьма разнообразны. Их длина колеблется от нескольких миллиметров до 30 м. Обычно лист имеет черешок и пластинку разной формы (простую, перистую, дважды или многократно перистую и т. д.). Листья, как правило, совмещают две функции – фотосинтеза и спороношения, лишь у немногих видов они дифференцированы на фотосинтезирующие (стерильные) и несущие спорангии (фертильные). На определённой стадии развития спорофита начинается спороношение (в биологическом смысле оно аналогично цветению). Спорангии расположены, как правило, на нижней стороне листа или по его краю, у большинства папоротников они сгруппированы в компактные кучки – сорусы. Часто сорусы прикрыты защитными органами – покрывальцами (индузиями). Спорангии одного соруса у разных видов созревают или почти одновременно, или последовательно. При созревании спорангии вскрываются и споры высыпаются. Из множества спор, производимых взрослым папоротником, лишь небольшая их часть попадает в благоприятные условия, прорастает, давая начало половому поколению – гаметофиту, или заростку. Для прорастания спор большинства папоротников, кроме влажности и тепла, нужен свет. У разноспоровых папоротников гаметофит однополый, у равноспоровых – обоеполый. Многие папоротники очень декоративны и используются для украшения жилищ и в оранжереях. В Юго-Восточной Азии молодые проростки широко используют в пищу. Корневища папоротника мужского служат источником лекарственного сырья.

sbio.info