Вищі спорові рослини ВІДДІЛ ПАПОРОТЕПОДІБНІ, АБО ПОЛІПОДІОФІТИ
Представники викопні: великі дерева, кущі і трав'янисті рослини.
Представники сучасні: основному трав'янисті рослини в лісах, на болотах, лісових порубах тощо, деревовидні папороті в тропічних лісах вздовж річок, струмків та в горах.
Папороті Червоної книги України: вудсія альпійська з Карпат, адіантум венерине волосся з Криму, сальвінія плаваюча, марсилія чотирилиста та деякі інші папороті.
Реліктова рослина сальвінія плаваюча вільно плаває на поверхні у водоймах із повільною течією або стоячою водою.
ЩИТНИК ЧОЛОВІЧИЙ.
У життєвому циклі переважає спорофіт – багаторічні рослини висотою до 1,5 метрів, які люблять затінок і вологу.
Вертикальними видозміненим підземним пагоном кореневищем, від якого відходять додаткові корені, представлена підземна частина.
Розетку великих листків, що ростуть верхівкою, як пагони, видно на поверхні землі.
Зачатковий листок (вайя) равликоподібно закручений, а згодом розкручується.
Розмноження: статеве та нестатеве (спорами, вегетативно).
Нестатеве розмноження спорами |
Спорангії зібрані в соруси, розташовані з нижнього боку листків. Зверху соруси здебільш прикриті плівчастим індузієм. За сприятливих умов, розсипані спори проростають. |
Статеве розмноження |
Заросток є двостатевим гаметофітом і має вигляд невеличкої серцеподібної зеленої пластинки діаметром 1-1,5 см. На нижній частині розташовані чоловічі та жіночі генеративні органи, утворюються ризоїди. Запліднення можливе лише за наявності води, із зиготи розвивається зародок, зі зародка – особина нестатевого покоління, яка живиться за рахунок гаметофіту, поки не почне самостійно фотосинтезувати, тоді заросток відмирає. |
Нестатеве вегетативне розмноження |
Розмноження кореневищем, розділенням нестатевого покоління на частини з кореневищем та листками. |
Щитник і безщитник зовні дуже подібні, але у безщитника листки розчленовані на тонші і тендітніші частки, ніж у щитника.
Основні ознаки папоротеподібних.
• Спорофіт переважає у життєвому циклі.
• Переважно трав'янисті та тропічні дерев’янисті рослини.
• Підземна частина представлена кореневищем, на якому розвиваються додаткові корені.
• Наземна частина представлена розеткою листя, цілісного або розчленованого.
• Зародкові листки равликоподібно закручені (вайя).
• Спорангії знаходиться у сорусах на нижній частині листків, зверху здебільш прикриті індузієм.
• Гаметофіт представлений заростком (зелена серцевидна пластинка з ризоїдами).
Життєвий цикл папоротеподібних на прикладі щитника чоловічого.
Загальна характеристика папоротеподібних.
Ознака |
Характеристика |
Кількість видів |
Налічують до 10 тисяч видів (найбільший відділ серед усіх вищих спорових рослин, найбільше переважають в тропічних лісах), з них в Україні 50 видів |
Середовище життя |
Зволожені та затінені болота, луки, берега водойм, помірні та тропічні ліси, поля, гори. |
Життєвий цикл |
Багаторічні рослини (спорофіт чергується з гаметофітом). У життєвому циклі переважає спорофіт. |
Гаметофіт - заросток |
Заростки двостатеві, мають вигляд серцеподібної пластинки площею до 1 см2 з ризоїдами та статевими органами. Після запліднення при наявності води із зиготи розвивається зародок, який дає початок нестатевому поколінню, що живе за рахунок гаметофіту, поки не почне фотосинтезувати. |
Спорофіт |
Сучасні різноспорові папороті є водяними рослинами, а рівноспорові – наземними. Складається з додаткових коренів та пагонів (від вертикального кореневища відростають додаткові корені та лійкоподібна розетка наземних листків або на горизонтальному кореневищі на великій відстані розташовуються поодинокі довгі листки, стебло переважно укорочене). У більшості сучасних папоротей немає бічних твірних тканин. Тільки у деревовидних або витких тропічних папоротей є надземні добре розвинуті стебла. Листки мають тривалий верхівковий ріст, як пагони, тому для захисту точки росту зачаткові листки равликоподібно закручені (листки папоротей виникли з окремих гілок). Довжина листків звичайно сягає 30-50 см (може складати 3 м і більше), бувають і дуже дрібними (всього кілька міліметрів). Листки можуть бути цілісними або розчленованими (найчастіше зустрічаються перисторозсічені або двічі перисторозсічені листки), у дорослої рослини їх буває 5-7, а іноді й більше, у багатьох - довгі черешки. |
Спорангій |
Спорангії у папоротей зібрані в соруси, розміщуються здебільшого з нижнього боку звичайних листків і зрідка на особливих спороносних вайях (оноклея, страусове перо, осмунда тощо). Зверху соруси здебільш прикриті індузієм. |
Фотосинтез |
Фотосинтезуючим поколінням є нестатеве покоління (спорофіт). Фотосинтез здійснюється листками. |
Розмноження |
Статеве та нестатеве (спори). Для запліднення необхідна вода. |
Значення в природі |
Формують трав'янистий покрив лісів, викопні папороті утворювали кам'яне вугілля. |
Значення для людини |
Кам'яне вугілля людина використовує як паливо та для виробництва лаків, фарб, асфальту, папороті використовуються в декоративному мистецтві, мають лікувальні властивості |
Представники |
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 папороть, голокучник. |
Переваги різноспоровості за умов життя на суші:
• гаметофіт не залишає оболонки спори, яка надійно захищає його від висихання;
• для утворення мікроскопічного гаметофіту потрібно значно менше часу, що також за умов суші дуже суттєво.
Проте всі різноспорові папороті живуть у воді або у водно-прибережних умовах, а на суші – лише односпорові папороті, яким для запліднення потрібна вода..
ЗНАЧЕННЯ ПАПОРОТЕЙ В ЕКОСИСТЕМАХ.
• Формують трав'янистий покрив лісів (участь в утворенні рослинних угруповань і накопиченні органічної речовини).
• Викопні папороті утворювали кам'яне вугілля.
ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ ЛЮДИНИ.
• Кам'яне вугілля - важливе джерело енергії, що використовується для одержання електрики, тепла тощо.
• Кам'яне вугілля людина використовує як паливо, для виробництва лаків, фарб, асфальту.
• Використовуються в декоративному мистецтві для озеленення приміщень.
• Деякі папороті мають лікувальні властивості, у недалекому минулому з папоротей виготовляли ліки проти глистів.
• Молоді листки орляка можна використовувати в їжу, тому їх навіть експортують у Японію.
Епіфіти – трав'янисті тропічні папороті, які оселяються на деревах.
Вайя (від грец. вайон - пальмова гілка) – листок папоротей.
Вузол – потовщена частина стебла, де прикріплюються листки.
Міжвузля – відстань між сусідніми вузлами.
Розетка — розташування листків у рослин з укороченим стеблом настільки близько один до одного, що міжвузля та черешки майже зовсім не розвиваються або тільки ледь помітні.
Кореневище – підземний видозмінений пагін.
Стебло - вісь пагона.
Листок – боковий орган пагона.
Реліктовий (від лат. реліктус - залишковий) - вид, що зберігся з давніх часів до сучасності.
-----------------
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.
Сорус (від грец. сорус - купка) – зібрання спорангіїв у папоротей.
Індузій (від лат. індузіум - верхня туніка, давньоримський одяг) – покрив, що захищає сорус.
Спорофіт (від грец. спора і фітон - рослина) – нестатеве покоління в життєвому циклі рослин (утворює 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.
------------
Нестатеве вегетативне розмноження – розмноження поділом клітини або частинами організму.
-------------
Статеве розмноження – розмноження гаметами.
Антеридій (від грец. антерос - квітучий) – чоловічий статевий орган наземних рослин.
Архегоній (від грец. архе - початок і гоне - народження) – жіночий статевий орган наземних рослин.
Яйцеклітина – жіноча статева клітина.
Сперматозоїд – рухома чоловіча статева клітина з джгутиком.
Запліднення – процес злиття статевих клітин.
Зигота (від грец. зиготос - з'єднані разом) - клітина, яка утворюється внаслідок злиття жіночої статевої клітини та чоловічої статевої клітини.
Заросток – статеве покоління рослин, у яких основним фотосинтезуючим є нестатеве покоління.
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 (гаметангії).
Гаметофіт двостатевий, якщо жіночі і чоловічі статеві органи розташовані на одній рослині.
Гаметофіт одностатевий, якщо жіночі і чоловічі статеві органи розташовані на різних рослинах.
Гаметофіт чоловічий має антеридій зі сперматозоїдами.
Гаметофіт жіночий має архегоній з яйцеклітиною.