Сорус папоротника

Папоротникообразные 5 класс онлайн-подготовка на Ростелеком Лицей

Строение папоротника

Папоротникообразные – группа высших споровых растений. К ним относятся папоротники, хвощи, плауны, которые растут преимущественно в увлажненных тенистых местах, все они имеют корни, листья, стебли. Подземные части папоротника представлены корневищем, от которого отходят корни, а наземные представлены особыми листьями (Рис.1).

                

Рис. 1. Строение папоротника

У папоротника не совсем обычные для нас листья, они существенно отличаются. Лист папоротника растет неограниченное время, на нижней части которого располагаются споры в мешочках-спорангиях (Рис. 2).

Рис. 2. Лист папоротника и спорангии (мешочки со спорами) на нем

У цветковых растений мы никогда не увидим спорангиев на нижних частях листьев, поэтому мы можем сказать, что у папоротника не совсем листья, а особые образования, которые являются средним между веткой и листом. Папоротники – древние растения, и у них эти части не такие совершенные, как у привычных для нас цветковых растений.

Листья папоротника называются вайи, в нижней части которых располагаются спорангии со спорами, эти спорангии выглядят как небольшая люстра (Рис. 3).

           

Рис. 3. Строение папоротника: вайи, сорус и индузия

Для защиты спорангиев служит особый вырост, который, как зонтик, закрывает пучок спорангиев, носящих название сорус, а вырост в виде зонтика называется индузия.

 

Жизненный цикл папоротника

В старину люди ходили искать чудесный цветок, считая, что он наделен волшебной силой: помогает найти клады, скрытые в земле. Но давно уже известно, что у папоротников цветков нет. Они, как и мхи, размножаются не семенами, а спорами (Рис. 4).

Рис. 4. Жизненный цикл папоротникообразных

Перед нами бесполое поколение – спорофит. Созревшие споры выпадают, разносятся ветром, попадают в благоприятные условия и прорастают, как споры мха. Из спор вырастает половое поколение папоротника, которое совершенно не похоже на бесполое. Из проросшей споры папоротника развивается маленькая зеленая пластинка, похожая на сердечко диаметром в несколько миллиметров. От нижней стороны этого сердечка, называемого гаметофит, отходят тонкие ниточки – ризоиды. Этот заросток папоротника живет самостоятельно, прикрепляясь к почве ризоидами. У гаметофита есть небольшие мешочки, в которых созревают яйцеклетки, а в мешочках, расположенных по краям, созревают сперматозоиды. Под заростком задерживаются капельки росы или дождевой воды, по воде сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам, происходит оплодотворение и там, где были яйцеклетки, образуются зиготы – оплодотворенные яйцеклетки, первые клетки нового организма. Из зиготы в чередовании поколений всегда вырастает спорофит, новое бесполое поколение. Вот так и замыкается этот жизненный цикл папоротника. Бесполое поколение папоротникообразных является крупным и долгоживущим, а половое поколение крохотное по размерам и достаточно быстро отмирает. Папоротникообразные в чередовании поколений, в отличие от мхов, сделали ставку на бесполое поколение, так как именно оно доминирующее и долгоживущее, а половое необходимо лишь для оплодотворения.

Заключение

Мы рассмотрели большую группу высших растений – папоротникообразные. Выяснили, что они имеют надземные и подземные стебли, листья и настоящие корни, рассмотрели их жизненный цикл.

 

Список литературы

 

1. Пасечник В.В. Биология 6 класс. Бактерии, грибы, растения. – Дрофа, 2011.

2. Корчагина В.А. Биология 6-7 классы. Растения, бактерии, грибы, лишайники. – 1993.

3. Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Кучменко В.С.  Биология 6 класс. – 2008.

 

 

 Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

 

1. Интернет портал «Прекрасный мир растений» (Источник)

2. Интернет портал «Все для подготовки ЕНТ» (Источник)

3. Интернет портал «Биология и медицина» (Источник)

 

Домашнее задание

 

1. Где у папоротников образуются споры?

2. Каково строение папоротника?

3. Как размножаются папоротники?

Папоротникообразные

Папоротникообразные.

Отдел Папоротнико видные(полифодияфита, птелидофита)

7000 тысяч видов

Происхождение: возникли одновременно с хвощами и плаунами и развивались одновременно с ними. Бурный расцвет в карбоне. Древовидные формы,многочисленные, современно живущие папоротники многообразные,объединяются в большое количество родов.

География: встречаются пркатически везде, наибольшее разнообразие в тропиках. Встречаются в умеренной зоне и даже на севере.

Экология: большинство папоротников произрастаю в лесных сообществах в наземных. Есть луговые представители, в низинах, на скалах. Эпифиты в тропической зоне, эпифиллы. Существуют водные папоротники. Есть земноводные.

Жизненные формы: травы, многолетние, деревья, лианы.

Строение тела: преобладающее поколение спорофит, его строение. Стебель-это корневище( у большинства травянистых папоротников). У тропических форм надземный прямостоячий,одет массой опасных листев.

Схема строения папоротника: 1 — Лист, 2 — Сорусы, 3 — Корневище, 4 — Ризоиды, 5 — Антеридии и архегонии

Цикл развития папоротниковидных: 1 — Спорофит (2n), 2 — Споры (n), 3 — Гаметофит (n), 4 — Яйцеклетка (n), 5 — Сперматозоид (n), 6 — Зигота (2n)

Строение стебля сложное и разнообразное. Наблюдается несколько типов: протостелла, сифоностелла, диктиостелла, эостелла.

Корни только придаточные,листья папоротника отличаются от листьев плаунов и хвощей по всем параметрам: форма, размер и происхождение.

Если у хвощевых макрофилия, но листья образовались в результате срастания мелких боковых веточек, то макрофилия у папоротников это результат уплощения( кладофикация) целых больших ветвей. Потому листья современных папоротников имеют черты побегов. Они растут верхушкой, долго, разиваются медленно, 2 года в почке и появляется лист улитка.

Листья имеют разнообразные формы и размеры и виды рассечения. У тропических форм древовидных видов нескольких метров длинной, многократно рассеченные, а у папоротника рода азолла. Самое древнее ветвление дихотомическое, перистое, сетчатое. Основная функция листа фотосинтез. Основная функция спороношение . Спорангии располагаются либо по краям листа на верхушке с нижней стороны.

1-веерообразное;  2-перистое;  3-сетчатое.

Спорангии могут срастаться в синангии или группируются в соруса.Строение соруса.

Строение сорусов и спорангиев папоротников:

А - поперечный разрез соруса щитовника мужского (Dryopteris filix-mas) ;

Б - разнообразие спорангиев;

В - раскрывание спорангиев; л - лист; пл - плацента; сп - спорангий; кц - кольцо; у - устье; ин - индузий.

У некоторых папоротников деморфизм листьев, одни выполняют функцию фотосинтеза, а другие спороношения.

У многих эпифитных папоротников наблюдается деморфизм фотосинтезирующих листьев.

У современных папоротников есть равно и разноспоровые(савиниевые, азоловые) представители.

Равноспоровые папоротники – подавляющее большинство, их гаметофит обоеполый, у примитивных видов он подземный, червеобразный, входит в симбиоз с грибами. Половозрелый развивается медленно. У более продвинутых папоротников гаметофит надземный, зеленый, быстро созревающий, имеет вид пластины иногда сердцевидной формы.

Жизненный цикл.

Гаметофиты разноспоровых папоротников раздельнополые, отличаются сильной редукцией( особенно мужской) и развитием мега и микроспорангия.(Сальвиния).

В основании листьев образуются сорусы. Таким образом разноспоровость возникала неоднократно.

Среди ныне живущих выделяют следующие систематические категории.

Ужовниковые.

Маратиевые(тропические декоративные виды)

Полиподиопсиевые(разнообразные): осмундовые, адиантовые, подчешуйниковые, щитовниковые, оноплиевые, сальвиниевые, азоловые.

Значение:

1.Входят в состав растительных сообществ доминируя в нижних ярусах.

Для человека:декоративные, оранжерейные, аквариумные растения, стебли и листья древовидных используются для поделок, крахмал листьев и стеблей используется в пищу. В россии кушают папоротник орляк, в США страусник. Лекарственные: щитовник мужской.

Азола

Удваивает свою биомассу вдвое. Один из самых быстрорастущих растений в мире. В китае азолу используют на рисовых полях. Объект хороший для космонавтов, не требует особых условий, вкусная и полезная.

Азолу можно использовать для отчистки сточных вод.

Структура папоротника

Папоротник может иметь очень необычные формы и структуры. Ниже описывается структура и формы папоротника, с которыми обычно сталкиваются люди.

Листья

Листья папоротников часто называют ветвями . Вайи обычно состоят из листовой пластинки и черешка (стебля листа) . Форма, размер, текстура и степень сложности листьев значительно варьируются от вида к виду.

Лист или ветвь папоротника.

Части листа папоротника.

Средняя жилка является главной осью лопасти, а кончик вайи является ее вершиной .

Лопасть может быть по-разному разделена на сегменты, называемые ушными раковинами ; отдельные листовки ушная раковина . Ушная раковина может быть дополнительно разделена, самые маленькие сегменты состоят из перышек .

Fiddleheads

По мере появления новых листьев, обычно весной, они разворачиваются, эти разворачивающиеся листья называются fiddleheads.

Остролистник аляскинский ( Polystichum setigerum ) только начинает разворачиваться.

Раскручивающиеся головки папоротника ( Athyrium filix-femina ).

Отделы листьев

Листья папоротника, в зависимости от вида, имеют множество отделов. В этой серии силуэтов листьев показаны различные степени деления листьев.

Простой

Вайи цельные.

Папоротник сердечный ( Асплениум сколопендриум вар. американум ). Фото Д.Дж. Эванс, Программа природного наследия Нью-Йорка.

Перистонадрезная

Вайя разделена на сегменты, отделенные друг от друга почти до оси.

Чувствительный папоротник ( Onoclea sensibilis ).

Солодковый папоротник ( Polypodium glycyrrhiza ).

Перистая

Вайя разделена на сегменты, полностью отделенные друг от друга.

Селезенка девичья ( Asplenium trichomanes ).

Дальнейшее разделение

Многие папоротники известны своим кружевным внешним видом, эти папоротники имеют еще более разделенные ветви.

• 2-перистые (двуперистые): вайи делятся дважды.
• 3-перистые (трехперистые): вайи делятся трижды.
• В тех случаях, когда эти вторичные отделы не пересекают позвоночник или ось ушной раковины, термин перистонадрезная добавляется к степени разрезания, чтобы описать этот тип расслоения вайи.

Примеры папоротников с разной степенью разделения листьев:

Перисто-перисторассеченные - Буковый папоротник ( Phegopteris connectilis ).

Двуперистые перистонадрезные - Северный лесной папоротник ( Dryopteris expansa ).

Диморфные листья

Некоторые папоротники имеют два вида листьев: фертильные вайи (листья со спорангиями) и стерильные вайи (листья без спорангиев). Папоротники с двумя видами листьев называются диморфными . Примерами диморфных папоротников являются олений папоротник ( Blechnum spicant ) и коричный папоротник ( Osmunda cinnamomea ).

Олений папоротник ( Blechnum spicant ).

Коричный папоротник ( Осмунда Коричный ). Фото Линды Шварц.

У других папоротников, таких как лунник, на одном и том же листе есть стерильные и фертильные перья. Это можно увидеть у папоротника лунника ( Botrychium lunaria ).

Fern Sori

Sori (единственное число: sorus ) представляют собой группы из спорангиев (единственное число: sporangium ), которые содержат спор . Сори обычно находятся на нижней стороне лезвия. Молодые сорусы обычно покрыты лоскутами защитной ткани, называемыми indusia (единственное число: indusium ). См. следующий рисунок.

Сорусы могут значительно различаться по форме, расположению, расположению и покрытию в зависимости от вида папоротника. Эти различия могут быть полезны для идентификации папоротников. Однако в зависимости от времени года сори и индузия могут быть бесполезными признаками, поскольку они могут быть слишком незрелыми или слишком зрелыми, чтобы быть полезными для диагностики.

Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных видов сори.

Сори без инд. Сорусы многоножковых папоротников не имеют индузии. Здесь мы видим спорангии без индузия.

Сори с зонтиковидной индусией. Индузиум круглый, по форме напоминает крошечный зонтик и прикрепляется к листу с середины. Эти мечевидные папоротники индюзии не совсем достигают края сорусов. Отдельные спорангии хорошо видны по краю каждого соруса.

Сори с индузией в виде капюшона. Индузия прикрепляется по нижнему краю и частично под сорусом. Индусию хрупкого папоротника, похожую на капюшон, легко увидеть в начале сезона.

Позднее в этом сезоне хрупкий папоротник индузия опадает, и его становится трудно увидеть.

Сорусы с почковидной индузией. Северные древесные папоротники имеют почковидные индузии, прикрепленные к нижней части листа узкой полоской ткани.

Линейные сорусы с линейной индузией. Крошечные ветви папоротника адиантумного селезеночного несут на нижней стороне несколько линейных сорусов. Обратите внимание на крошечные черные споры, лежащие на листе. Asplenium trichomanes подвид. densum , Форест и Ким Старр, Starr Environmental, Bugwood.org.

Сори с ложной индусией. Ложные индузии не образуются из специализированной ткани (как настоящие индузии), а представляют собой листовые ткани, свернутые или свернутые поверх сорусов. Они могут быть краевыми, вдоль ушной раковины или на кончике ушной раковины, как у папоротника адиантума.

Сорусы папоротника западного адиантума прикрыты загнутым концом ушной раковины.

Стебли и корни папоротника

Стебли (корневища) папоротника часто незаметны, поскольку обычно растут под поверхностью субстрата, в котором растет папоротник. Этот субстрат может быть почвой, мхом или пухом. Люди часто путают корневища с корнями. Корни папоротника обычно тонкие и проволочные по текстуре и растут вдоль стебля. Они поглощают воду и питательные вещества и помогают прикрепить папоротник к субстрату.

Стебли могут быть короткоползучими с листьями, несколько разбросанными по стеблю, как у хрупкого папоротника; или стебли могут быть длинными ползучими , в результате чего вдоль стебля разбросаны листья, примером которых может служить папоротник солодковый.

Папоротник солодковый ( Polypodium glycyrrhiza ) имеет длинное ползучее корневище (стебель) с относительно широко разбросанными ветвями (например, длинноползучее ). Обратите внимание на проволочные корни, также растущие из корневища.

Корневище этого живого папоротника солодкового растет под тонким слоем мха и плотно прилегает к ольхе. Растения, растущие на других растениях, называются эпифитными растениями.

Стебли могут быть вертикальными , образующими розетки листьев, как у папоротника-меченосца.

Прессованный образец падуба Крукеберга ( Polystichum kruckebergii ) с полным вертикальным корневищем (стеблем) и прикрепленными корнями.

Остролистник Брауна ( Polystichum braunii ) с отчетливой розеткой листьев, характерной для вертикальных стеблей.

Споры папоротника под микроскопом

Делиться - значит заботиться!

Эта статья охватывает

Что такое папоротники?

Папоротники — древняя группа растений. Согласно летописи окаменелостей, они предшествуют эволюции людей, млекопитающих, рептилий и птиц. Их происхождение можно проследить до позднего девонского периода, примерно 360 миллионов лет назад — намного старше динозавров!

Они процветали на Земле двести миллионов лет до появления цветковых растений. Несмотря на то, что они такие древние, у папоротников уже есть настоящие корни, стебли и сложные листья, похожие на современные растения. У папоротников тоже сосудистые системы , которые могут эффективно транспортировать воду и питательные вещества. Таким образом, мы относим папоротники к сосудистым растениям. Вот почему некоторые гигантские папоротники могут достигать 20 футов в высоту по сравнению с крошечными несосудистыми растениями, такими как мхи и печеночники.

Папоротники относятся к низшему отделу сосудистых растений – Pteridophyta. В отличие от других сосудистых растений, таких как цветковые и хвойные, у которых взрослое растение вырастает сразу из семени, папоротники размножаются спорами, а у папоротников нет семян и цветов.

Жизненный цикл папоротников требует промежуточной стадии растения, называемой гаметофитом (половая фаза у растений) между спорами папоротника и зрелостью. Папоротники ограничены и могут размножаться только в достаточно влажных условиях. В том виде, в каком мы их знаем сейчас, большинство папоротников растет на влажных участках под пологом леса, вдоль ручьев, ручьев и других источников постоянной влаги. Они не могут расти в жарких и сухих местах, таких как кактусы, или в холодных замерзших местах, таких как хвойные деревья.

Структура папоротника

Папоротники бывают разных форм и размеров, но все они состоят из 3 основных частей: листьев , корневища и репродуктивных структур, называемых спорангиями .

[На этом рисунке] Строение папоротника .
Вайи, корневище и спорангии являются тремя основными частями папоротника. Вайи – это листья папоротника. Корневище – это стебель папоротника. Спорангии являются репродуктивными структурами и находятся в виде скоплений (называемых сорусами; единичные сорусы) под листьями.

---

Листья

Листья представляют собой листья папоротника и состоят из пластинки и стебля. Плоское лезвие представляет собой расширенную листовую часть вайи, а стебель соединяет вайю с корневищем.

Новые ветви образуются из корневища, и они туго скручены в спираль (называемую fiddlehead или crozier). По мере того, как они растут и взрослеют, эти фиддлхеды медленно разворачиваются. Вайи выполняют двойную функцию – фотосинтез и репродукция .

Листья папоротника имеют самые разнообразные формы. Вайя может быть простой и неразделенной или может быть разделена на множество отделов (называемых перьями). Перья некоторых видов могут далее делиться на подлисточки, называемые перышками. Перышки можно даже разделить на лопасти и получить более сложные формы листьев, такие как буковый папоротник, северный древесный папоротник и папоротник адиантум (мой любимый папоротник).

[На этом рисунке] Листья папоротника.
Листья папоротника имеют множество отделов в зависимости от вида. В серии силуэтов вайи показана различная степень деления листьев.
• Простой – Вайи нераздельные (папоротник «птичье гнездо»).
• Перистонадрезные – Вайи разделены на сегменты (чувствительный папоротник).
• Перистые – Вайи разделены на сегменты, полностью отделенные друг от друга.

---

Корневище

Корневище представляет собой комбинацию стебля и корня и выглядит как разветвленная система жилок. Боковые растущие корневища могут ползать по земле или под землей, расширяя свою территорию. Иногда корневища могут даже взбираться на дерево. В некоторых точках корневища могут вертикально разрастаться в короткий ствол. Молодые листья отрастают прямо из корневищ. Некоторые корневища древовидных папоротников, таких как королевский папоротник или корончатый папоротник, могут вырасти в древовидный твердый стебель, который дает начало пучку листьев.

Спорангии

Спорангии (единственные спорангии) находятся в скоплениях, называемых сорусов (единственные сорусы) под листьями. Они часто бывают коричневыми, черными и оранжевыми. Споры папоротника находятся внутри спорангиев. У некоторых видов есть участок защитной ткани, покрывающий спорангий, называемый indusium . Не каждая ветвь имеет под ней спорангии. Вайи, имеющие спорангии, называются фертильными вайями.

Когда спорангии раскрываются, они выпускают споры. Если споры папоротника попадут в обитаемую среду, они могут вырасти в крошечное растение под названием 9.0007 гаметофит . Это промежуточное, недолговечное растение имеет 2 набора репродуктивных органов - антеридии (мужские) и архегонии (женские). В достаточно влажных условиях оплодотворение происходит либо на том же гаметофите, либо на соседнем. Оплодотворение дает начало новому спорофиту – собственно папоротнику.

[На этом рисунке] Микроскопические изображения и иллюстрации соруса, спорангиев и спор.
Сорус выглядит как маленькая точка на обратной стороне листьев. Многие спорангии составляют один сорус. У некоторых папоротников спорангии не всегда видны, потому что они покрыты структурой, называемой индузием. Споры находятся внутри спорангиев. Верхняя панель представляет собой микроскопические изображения.
Фото: изменено из блога ботаники.

---

Размножение папоротника и жизненный цикл

Жизненный цикл папоротника представляет собой чередование диплоидной спорофитной и гаплоидной гаметофитной фаз. Диплоидность означает, что клетки содержат два полных набора хромосом, по одному от каждого родителя. Листовые «папоротники» являются их спорофитом. Зрелые спорофиты могут образовывать споры.

Однако споры папоротника не превращаются в лиственный спорофит. Они не похожи на семена цветковых растений. Вместо этого они производят гаплоидное поколение. На гаплоидной стадии каждая клетка содержит один набор хромосом или половину генетического набора (например, человеческий сперматозоид или яйцеклетка). Эта версия штанов выглядит как маленький цветок в форме сердца. Его называют гаметофитом.

Внутри гаметофита сперматозоиды образуются внутри структуры, называемой антеридием. Яйцо образуется внутри аналогичной структуры, называемой архегонием. Яйца иногда образуются на том же гаметофите, что и сперма, но некоторые виды могут встречаться на отдельном гаметофите. Когда присутствует вода, сперматозоиды используют свои жгутики, чтобы подплыть к яйцеклетке и оплодотворить ее (вот почему папоротники могут процветать только во влажной среде). Оплодотворенная яйцеклетка становится диплоидной зиготой, образованной комбинацией ДНК яйцеклетки и сперматозоида. Зигота вырастает путем деления клеток в новый спорофит.

[На этом рисунке] Жизненный цикл папоротника.
Жизненный цикл состоит из диплоидной спорофитной и гаплоидной гаметофитной фаз. Спорофиты — это зрелые растения, производящие споры, но споры не могут превратиться в маленькое растение. Вместо этого споры гаплоидны и вырастают в сердцевидное растение, называемое гаметофитом. Он производит сперматозоиды и яйцеклетки. После того, как сперматозоиды ищут яйцеклетки для оплодотворения, зигота превращается в спорофит.

---

[На этом рисунке] Сердцевидный гаметофит.

---

Observe fern spore under a microscope

The material you need

• Fern frond specimens
• Microscopic slides and coverslips
• Droppers
• Tweezers and dissecting needles
• Compound microscope

Steps

1. Obtain папоротник и убедитесь, что под ним есть сорусы. Обратите внимание на цвет сори. Черный сорус более спелый, чем белый.
2. Нанесите каплю воды на предметные стекла микроскопа.
3. Используйте пинцет, чтобы держать ветвь, и используйте препаровальную иглу, чтобы открыть сорус. Сделайте этот шаг рядом с каплей воды, чтобы споры могли попасть в воду.
4. Наденьте покровное стекло и готово.

Что вы увидите

[На этом рисунке] Сори.
Сорусы находятся под вайей (листом). Положение вайи вверх ногами. Это папоротник адиантум.

---

[На этом рисунке] Сори под препаровальным микроскопом .
Спорангии становятся видимыми при 3-кратном увеличении.
Фото предоставлено: Блог ботаники
Спорангий помещали на предметное стекло. Внутри спорангиев много спор. 100-кратное увеличение.

---

[На этом рисунке] Спора папоротника адиантума под сложным микроскопом .
Спору помещали на предметное стекло и рассматривали при 400-кратном увеличении.

---

Learn more

• Кролик что приготовить из него рецепты
• Скручиваются листья у рододендрона
• Цион это
• Подкормка плодовых деревьев
• Спортивная площадка своими руками
• Как избавиться от кротов в огороде
• Подснежники ком
• Маринованные зеленые мелкие помидоры
• Маринованные помидоры на зиму в банках для хранения
• Как посеять люцерну
• Черная ткань для огорода от сорняков как называется