Палеоботаніка – галузь ботаніки, що вивчає викопні рослини.
Спорові рослини – це рослини, які утворюють спори для нестатевого розмноження.
ВИЩІ СПОРОВІ РОСЛИНИ.
Відділи вищих спорових рослин: Риніофіти, Зостерофілофіти, Тримєрофіти, Псилотофіти, Бріофіти (Мохоподібні), Лікоподіофіти (Плауноподібні), Еквізетофіти (Хвощеподібні) і Поліподіофіти (Папоротеподібні).
Представники перших трьох відділів – виключно вимерлі рослини, інші відділи представлені як вимерлими, так і сучасними групами рослин.
Загальна характеристика вищих спорових рослин.
• Нестатеве розмноження за допомогою спор, на спорофіті в спорангіях утворюються спори з одинарним (гаплоїдним) набором хромосом для нестатевого розмноження.
• Спори у наземних рослин за розміром можуть бути однаковими (у рівноспорових спорофітів) або різними: мікроспорами, мегаспорами (у різноспорових спорофітів). Різноспоровість, що зумовлює розподіл статі у рослин, спричинювала зменшення гаметофітів до розмірів спори, оболонка якої захищала їх від висихання, робила їх менш залежними від наявності води за умов наземного існування.
• Органи нестатевого розмноження (спорангії) і статевого розмноження (антеридії та архегонії) тільки багатоклітинні.
• Статевий процес у вищих спорових рослин оогамний.
• Для запліднення (при статевому розмноженні) необхідна вода.
• У життєвому циклі спостерігається чітке чергування статевого покоління (гаметофіт) та нестатевого покоління (спорофіт).
• Статеве покоління (гаметофіт) може бути одностатевим та двостатевим.
• Клітини тіла диференційовані й об'єднані у тканини: покривні (захищають рослини від несприятливих умов), провідні (здійснюють обмін речовин між їх підземною і надземною частинами), основні, що розміщується між покривними і провідними тканинам (виконують різні функції: фотосинтезуючу, опорну, запасаючу тощо).
• Тканини об’єднані в органи (два основних органи – корінь і пагін поєднують ґрунтове та повітряно-наземне середовище).
• Розчленування пагона на стебло і листки виявилося найвигіднішим для рослин, основним середовищем для якого стало повітря.
• У життєвому циклі рослин, крім мохів, переважає нестатеве покоління (спорофіт), клітини якого краще пристосовані до умов довкілля.
Спора – це лише одна клітина, з якої за сприятливих умов утворюється гаметофіт, на якому утворюються статеві органи зі статевими клітинами. Після запліднення статевих клітин із зиготи розвивається зародок, який живиться поживними речовинами гаметофіту (для запліднення потрібна вода та й сам гаметофіт чутливий до нестачі води).
Порівняльна таблиця вищих спорових рослин.
|
Ознака |
Мохоподібні |
Плауноподібні |
Хвощеподібні |
Папоротеподібні |
|
Кількість видів |
Близько 25 тисяч видів, з них в Україні близько 800. |
Близько 400 сучасних видів, з яких в Україні – 12. |
До 40 сучасних видів, 9 з них в Україні. |
До 10 тисяч видів, з них в Україні 50 видів |
|
Середовище життя |
На ґрунті в лісах, на болотах, піску, стовбурах дерев, дахах, зрідка у воді |
хвойні ліси, заплави річок |
луки, болота, берега водойм, ліси, поля |
Зволожені та затінені болота, луки, берега водойм, помірні та тропічні ліси, поля, гори. |
|
Переважає в життєвому циклі |
Гаметофіт |
Спорофіт |
Спорофіт |
Спорофіт |
|
Гаметофіт |
Тіло представлене сланню або має листково-стеблову будову. Не мають коренів, прикріплюються багатоклітинними ризоїдами. Листками вбирає вологу з атмосфери. Може висихати, потім відживати. |
Заросток невеликий, сланевої будови, різної форми. Характерним є симбіоз з грибами для розвитку заростку рівноспорових рослин.
|
Заросток має вигляд розчленованих зелених пластинок |
Заростки двостатеві, мають вигляд серцеподібної пластинки з ризоїдами. До самостійного фотосинтезу спорофіт живе за рахунок гаметофіту.
|
|
Тривалість життя гаметофіта |
Багато років |
15-20 років |
Один сезон |
Один сезон |
|
Спорофіт |
Існує один вегетаційний період, живе на гаметофіті, має різну будову коробочки. |
Виключно трав'янисті. Листково-стеблова будова з дрібними листками. Мають додаткові корені. Може висихати, потім відживати. Пагони галузяться дихотомічно (вилчасто) |
Виключно трав'янисті. Мають два види пагонів: вегетативні та спороносні. Тіло розчленоване на вузли і міжвузля. Лускоподібні листки не мають хлоропластів. Ріст верхівковий і вставний у вузлах. Підземна частина представлена кореневищем з додатковими коренями. Пагони вилчасто галузяться. |
Трав'янисті та тропічні дерев'янисті. Мають кореневище з додатковими коренями. Розетку великих листків або розрізнені. Листки мають тривалий верхівковий ріст, бувають цілісними або розчленованими. Зачаткові листки равликоподібно закручені.
|
|
Розміщення спорофіта відносно гаметофіта |
На одній рослині |
На різних рослинах |
На різних рослинах |
На різних рослинах |
|
Спорангій |
Коробочка спорогона. |
На листках-спорофілах зазвичай зібрані на стробілах-колосках. Рівноспорові або різноспорові рослини. |
Розміщується на спорангіофорах, які утворюються на стробілах-колосках. Рівноспорові рослини. |
Зібрані в соруси, розміщуються здебільшого з нижнього боку звичайних листків, зверху соруси здебільш прикриті плівчастим індузієм. |
|
Фотосинтез здійснює |
Гаметофіт. Можливий за недостатнього освітлення та низьких температур. |
Спорофіт з обмеженими можливостями фотосинтезу через слабко розвинені дрібні листки. |
Спорофіт фотосинтезує стеблом. |
Спорофіт фотосинтезує листками. |
|
Розмноження |
Статеве та нестатеве (спори, вегетативно). Наявна нитчаста стадія в проростанні спори. Для запліднення необхідна вода. |
Статеве та нестатеве (спори, вегетативно). Для запліднення необхідна вода. |
Статеве та нестатеве (спори, вегетативно). Спороносними є весняні пагони. Для запліднення необхідна вода. Вегетативно розмножуються кореневищем. |
Статеве та нестатеве (спори, вегетативне). Для запліднення необхідна вода. Вегетативно розмножуються кореневищем. |
|
Значення в природі |
Регулятори водного режиму болі, захищають ґрунт від ерозії та висихання, утворили торф, причина заболочення, здатні накопичувати шкідливі речовини. Сфагнові мохи та торф можуть самозайматися. |
Викопні рослини утворили кам'яне вугілля. |
Вимерлі каламіти утворювали кам'яне вугілля. Хвощ польовий є природним індикатором кислих ґрунтів для проведення вапнування. |
Формують трав'янистий покрив лісів, викопні папороті утворювали кам'яне вугілля. |
|
Значення для людини |
Торф використовують як добриво або підстилку для худоби; на паливо; як, консервуючий та упаковочний матеріал при транспортуванні фруктів, овочів, м'яса; видобувають карболову і оцтову кислоти, спирт, віск, парафін, нафталін, смолу; виготовляють пластмаси; з пресованого торфу на будівництві роблять ізоляційні плити для поглинання шуму та зберігання тепла. |
Спори застосовують як дитячу присипку, в піротехніці та фасонному литті для обсипання стінок моделей, у фармації для обсипання таблеток, спорофіт використовують у квіткових композиціях, в медицині, з кам’яного вугілля одержують мастила, смоли, кокс, пластмаси, парфюмерні вироби, служить паливом. |
Застосовується для очищення металевих поверхонь, міді та дерева, може входити до косметичних засобів. Багато бур'янів, отруйних, мають лікувальні властивості. |
Кам'яне вугілля людина використовує як паливо та для виробництва лаків, фарб, асфальту, папороті використовуються в декоративному мистецтві, мають лікувальні властивості |
|
Представники |
Маршанція, зозулин льон, сфагнум |
Викопні лепідодендрон, сігілярія, плеуромея, сучасні плаун булавовидний, селагінела, молодильник, баранець, плаун річковий, плаунок, лікоподієла. |
Викопні каламіти, каламофіти, клинолисти, сучасні хвощ польовий, хвощ лісовий, хвощ лучний, хвощ болотяний, хвощ великий |
Водяні рослини сальвінія плаваюча, марсилія чотирилиста, азола, пілюлярія. Наземні рослини оноклея, страусове перо, осмунда, щитник чоловічий, безщитник жіночий, орляк, багатоніжка звичайна, епіфіти, листовик, ключ-трава, вудсія альпійська, оленячі роги, адіантум венерин, букова пальма, голокучник. |
|
Напрямок еволюції |
Сліпа гілка |
Сліпа гілка |
Сліпа гілка |
Дав початок насінним рослинам |
Життєвий цикл - це період між однаковими фазами розвитку двох або більше поколінь.
Гаплоїдна клітина – клітина з одинарним набором хромосом.
------------------
Нестатеве розмноження – розмноження спорами, зооспорами
Спора (від грец. спора - сім'я, насіння) – клітина, вкрита щільною оболонкою, яка забезпечує нестатеве розмноження материнського організму (без джгутиків).
Зооспора (від грец. зооп - тварина і спора) – спеціалізована клітина нестатевого розмноження з джгутиками.
Мікроспора (від грец. мікрос - малий і спора) – мала за розміром спора (з неї розвивається гаметофіт чоловічий).
Мегаспора (від грец. мегас - великий і спора) – велика за розміром спора (з неї розвивається гаметофіт жіночий).
Спорангій (від спора і грец. ангеіон - посудина) – орган нестатевого розмноження.
Спорофіт (від грец. спора і фітон - рослина) – нестатеве покоління в життєвому циклі рослин (рослина, на якій утворюються спорангії зі спорами).
На спорофіті утворюються органи нестатевого розмноження (спорангії).
Рівноспорові рослини – рослини, у яких всі спори однакові за розміром.
Різноспорові рослини – рослини, у яких утворюються великі і дрібні спори.
-----------------
Статеве розмноження – розмноження гаметами.
Гамета (від грец. гаметес - чоловік і гамете - дружина).- статева клітина
Яйцеклітина – жіноча статева клітина.
Сперматозоїд – рухома чоловіча статева клітина з джгутиком.
Антеридій (від грец. антерос - квітучий) – чоловічий статевий орган наземних рослин.
Архегоній (від грец. архе - початок і гоне - народження) – жіночий статевий орган наземних рослин.
Оогамія (від грец. оон - яйце і гамос) – більша за розміром статева клітина стає нерухомою, її називають яйцеклітиною, рухому гамету називають сперматозоїдом.
Запліднення – процес злиття статевих клітин.
Зигота (від грец. зиготос - з'єднані разом) - клітина, яка утворюється внаслідок злиття двох гамет жіночої та чоловічої.
Гаметофіт (від грец. гамета і фітон - рослина) - статеве покоління в життєвому циклі рослин (рослина, на якій утворюються статеві органи і в них статеві клітини).
На гаметофіті утворюються органи статевого розмноження (антеридії та архегонії).
Гаметофіт двостатевий, якщо жіночі і чоловічі статеві органи розташовані на одній рослині.
Гаметофіт одностатевий, якщо жіночі і чоловічі статеві органи розташовані на різних рослинах.
------------------
Тканина – це сукупність клітин, що мають спільне походження, подібну будову і виконують однакові функції, тобто виконують одну і ту ж роботу.