Конспекты к гос экзаменам для студентов биологов. Строение и размножение папоротников Среда обитания папоротникообразных

4. Система живой природы. Место растений в системе природы.

5. Биосферная роль зелёных растений.

6. Значение растений в жизни человека. Культурные растения.

7. Общая характеристика царства растений. Сходство и различие растений и других организмов.

8. Растительная клетка. Особенности её строения и функционирования.

9. Понятие растительных тканей. Классификация тканей, расположение их в теле растений.

10. Основные ткани: виды основных тканей, особенности строения клеток, функции и местоположение.

11. Проводящие ткани: виды тканей, особенности строения клеток, функции, местоположение

12. Покровные ткани: виды покровных тканей, отличия в строение, функциях, местоположении.

13. Понятие о вегетативных и генеративных органах растения.

14. Корень и корневые системы: внешнее и внутреннее строение, функции, видоизменения.

15. Побег, система побегов. Ветвление, специализация побегов, видоизменения.

16. Почка – зачаток побега. Виды и строение почек, развитие почек.

17. Лист: внешнее и внутреннее строение, функции, видоизменения как приспособление к условиям окружающей среды.

18. Стебель: внутреннее строение в связи с выполняемыми функциями, многообразие внешней формы, видоизменения.

19. Цветок: строение и назначение частей цветка, многообразие цветков.

20. Соцветия: типы соцветий, их классификация, биологическое значение.

21. Семя: строение семян двудольных и однодольных растений, биологическое значение семени, условия развития семян.

22. Плод: многообразие плодов и их классификация, образование плодов, биологическое значение, приспособления к распространению.

23. Воспроизведение и размножение растений. Типы размножения. Способы бесполого размножения растений.

24. Вегетативное размножение комнатных и дикорастущих растений. Вегетативное размножение комнатных и дикорастущих растений

26.Опыление и оплодотворение у растений. Понятие о двойном оплодотворении у цветковых растений. Приспособления ветро- и насекомоопыляемых растений.

27. Бактерии – прокариотические организмы. Общая характеристика царства, значение для природы и человека.

28. Грибы: строение тела гриба, особенности жизнедеятельности, многообразие грибов, значение для природы и человека.

29. Водоросли – первичноводные растения: строения клеток и тела водорослей, классификация, роль в биосфере, использование человеком.

30. Моховидные – первые растения суши: признаки примитивности, особенности размножения и жизненного цикла, представители.

31. Плауновидные, хвощевидные – высшие споровые растения: строение тела, размножение, местообитание.

32. Папоротниковидные: строение и размножение папоротников, представители в современной флоре.

33. Голосеменные: общая характеристика отдела, особенности строение и размножения хвойных, представители, значение в природе, использование человеком.

34. Цветковые растения: приспособления к условиям обитания, признаки эволюционного развития, значение цветка.

35. Класс двудольных: общая характеристика, семейства, представители, формулы цветков.

36. Класс однодольных: общая характеристика, представитель семейств, строение и формулы цветков.

37. Охрана растений, Красная книга растений, причины исчезновения и способы сохранения растений.

38. Понятие жизненных форм растений, их классификация.

39. Факторы окружающей среды и растения.

40. Значение воды в жизни растений. Экологические группы растений по отношению к воде.

41. Фитоценоз: разнообразие фитоценозов, структура фитоценоза.

42. Взаимодействие растений и других организмов в биоценозе.

43.Лишайники – симбиотические организмы, особенности строения и жизнедеятельности.

44. Сезонные явления в жизни растений. Фенологические наблюдения и их организация.

32. Папоротниковидные: строение и размножение папоротников, представители в современной флоре.

Папоротникообразные - древняя группа высших споровых растений, геологический возраст которых такой же, как и у хвощевидных. Ископаемые формы известны с девона. Расцвет гигантских древовидных папоротников был в карбоне, остатки которых образовали залежи каменного угля. Предки папоротникообразных точно не установлены, предполагают, что это были риниофиты. В настоящее время известно более 10 тыс. видов, во флоре России насчитывается около 100 видов.

Папоротникообразные в отличие от хвощевидных имеют крупные листья - вайи . , в большинстве многократно рассеченные, перистые; произошли листья в результате уплощения крупных ветвей. Листья длительное время обладают верхушечным ростом, имеют черешок и пластинку. Пластинка листа прикреплена к оси, или рахису , который представляет продолжение черешка и соответствует главной жилке цельного листа. Размеры листьев от 1 - 2 мм до 10 мв длину. Стебель большинства папоротников короткий, горизонтально расположен в виде корневища, от нижней стороны его отходят придаточные корни. Камбий у папоротников отсутствует, у них нет вторичной древесины, прочность древовидных форм обусловлена склеренхимной обкладкой вокруг проводящих пучков стебля. Склеренхима присутствует и в корнях папоротников.

Папоротникообразные произрастают по всему земному шару, как правило, во влажных местообитаниях. В умеренном климатическом поясе это наземные многолетние (рис. 180) (за исключением сальвинии плавающей - Salvinia natans , рис. 181) травянистые растения. Преобладающее большинство папоротникообразных встречается во влажных тропических областях, где встречаются папоротники разнообразной жизненной формы (рис. 182). В горных районах тропиков произрастают древовидные папоротники, в зарослях влажных тропических лесов - папоротники-лианы. В водоемах тропических областей живут плавающие многолетние папоротники. Некоторые древовидные виды папоротников достигают в высоту 20-25 м при толщине ствола 50 см. У древовидных видов папоротников стебель представлен прямостоячим стволом, несущим на верхушке крону листьев. Во влажных тропических лесах широко распространены виды рода платицериум (Platycerium) , ведущие эпифитный образ жизни (рис. 182, Б) .

В жизненном цикле преобладает спорофит, представляющий собой взрослое многолетнее растение папоротникообразных. Рассмотрим жизненный цикл на примере мужского папоротника (рис. 183). Спорангии развиваются на нижней стороне зеленых листьев на специальных спороносцах - сорусах или на специализированных листьях. Например, у страусника (Matteuccia stmthiopteris) листья дифференцированы на фотосинтезирующие и фертильные, несущие спорангии. У представителей порядка Ужовниковые (Ophioglossales) часть листа выполняет вегетативную функцию, а другая часть спороносную, или фертильную. Сорусы могут располагаться одиночно или группами. Место прикрепления спорангия к листу называется плацентой . У многих папоротников сорусы состоят из выпуклого ложа - рецептакула , к которому с помощью ножек прикрепляются спорангии. Снаружи спорангии защищены специальными покрывальцами, или индузиями , сформированными в результате местного разрастания плаценты или разрастания поверхностных тканей листа. При подсыхании спорангия он разрывается в местах тонкостенных клеток. Споры высыпаются, и из них развивается гаметофит в виде заростка . Большинство папоротников - равноспоровые растения. Гаметофиты их обоеполые, зеленые, размером с пятирублевую монету, сердцевидной формы, обитают на поверхности почвы. У некоторых папоротников гаметофиты лишены хлорофилла и живут под землей. Прикрепляются к субстрату с помощью ризоидов. На нижней, брюшной стороне гаметофита развиваются архегонии и антеридии. Антеридии находятся у основания пластинки заростка и созревают раньше. Чуть позднее на вершине пластинки развиваются архегонии. Такая неравномерность развития способствует перекрестному оплодотворению. Из оплодотворенной яйцеклетки образуется зигота, которая дает начало диплоидному зародышу, из которого формируется диплоидный спорофит.

У разноспоровых папоротников гаметофит, особенно мужской, редуцирован до микроскопических размеров.

Папоротники размножаются также вегетативно: с помощью выводковых почек, образующихся на листьях, стеблях и корнях (рис. 184).

Отдел Папоротникообразные делят на 7 классов, из которых до наших дней дожили только представители трех классов: Ужовниковые (Ophioglossopsida), Мараттиевые (Marattiopsida) и Полиподиевые (Polypodiopsida). Подробнее рассмотрим класс Полиподиевые.

"

В сегодняшней статье погрузимся в таинственный мир папоротниковидных растений и ознакомимся с основными особенностями их внешнего строения. Если тема вам интересна, продолжайте читать.

Как выглядят папоротники?

Папоротники – это зеленые растения, стебель к которых зарождается под землей, после чего выпускает листья , которые называют вайи. Изначально они имеют закрученную форму, на подобие панциря улитки, а затем постепенно разворачиваются, раскручиваются и приобретают знакомую плоскую форму.

Особенности внешнего строения папоротников:

• Отсутствие надземных корней – только подземное корневище;
• Крупные листья;
• Расчленение листа на перистые части;
• На нижней части листа в вегетативный период образуются спорангии;
• В спорангиях содержится необходимый для размножения объем спор;

Можно ли есть папоротник?

Казалось, что папоротник и еда – два несовместимых понятия, однако растение используется в кулинарии, хоть и не все сорта подходят для приготовления блюд.

Папоротники для кулинарии:

• Орляк;
• Страусник;

Листья этих видов папоротника представляют огромную пищевую ценность для организма человека. Во-первых, их побеги можно использовать как гарнир , во-вторых, добавлять в салат молодые, скрученные побеги , в-третьих, использовать, как приправу . По вкусу, как отмечают продвинутые кулинары, молодые листья папоротника похожи на грибы. В Азии папоротник употребляется из-за высокого содержания белка в листьях. Энергетическая ценность: 35 ккал на 100 грамм продукта, что делает папоротник идеальным диетическим блюдом.

Полезные свойства:

• Алкалоиды;
• Крахмал;
• Витамин Е;
• Каротин;
• Дубильные вещества;
• Рибофлавин;
• Витамин В2;

Химический состав оказывает обезболивающие, тонизирующие для нервной системы действие и выводит радионуклиды . По содержания белков папоротник обгоняет привычные нам зерновые культуры, к тому же он легко усвояем. Азиаты считают, что при регулярном употреблении в пищу, с помощью папоротника можно вырасти. Видимо, не все жители Востока знают этот секрет, но принцип действия белка и его большое содержание в листьях могут оказать такой эффект на организм при наличии противопоказаний.

Папоротник для лечения : утоляет боль, выгоняет глистов, тонизирующие ванны, обтирания.

Противопоказания: при неправильном, чрезмерном употреблении, если листья несовместимы с особенностями вашего организма, папоротник может нанести серьезный вред, так как растение может стать ядом. Не применять при анемии, туберкулезе, болезни почек, язв, других хронических заболеваний. Обязательно проконсультироваться с врачом.

↓ Пишите в комментариях, заинтересовала ли вас информация о папоротниках и их применении в кулинарии и в народной медицине? Решились бы попробовать приготовить блюда из их листьев?

(1 оценили, оценка: 10,00 из 10)

1. Общие признаки папоротникообразных.

Папоротникообразные имеют корни и побеги (стебли с листьями), размножаются спорами. Споры образуются в спораниях в результате редукционного деления. В жизнен-ном цикле преобладает спорофит (диплоидное поколение), половые органы (архегонии и антеридии) образуются на заростках (гаметофитах) небольших размеров (гаплоидное поколение).

2. Каковы особенности строения и размножения папорот-ников?

Папоротники — травянистые растения, у них нет кам-бия, поэтому среди них не встречаются деревья. Папорот-ники средней полосы России — многолетние травянистые корневищные растения. Листья — крупные сильно рассе-ченные, отходят от корневища. Черешки покрыты бурова-тыми чешуйками. Листья нарастают верхушкой (как побе-ги), молодые листья образуют на верхушке завитки — «улитки», которые защищают верхушечную меристему. Из-за этих особенностей, не свойственных листьям, их называ-ют вайями. На корневище образуются придаточные корни.

Папоротники — преимущественно лесные растения. Особенно много их во влажных лесах тропиков. Листья тропических папоротников разнообразны по форме и раз-мерам: могут быть сильно рассеченные и цельные, от 3-4 мм (2-4 см) до 2 м (самые крупные 5-6 м). Некоторые представляют собой лианы с выдающимися стеблями и ли-стьями, иногда до 30 м.

Среди тропических папоротников есть древовидные формы до 10 м высотой и более. Некоторые представляют собой лианы с вьющимися стеблями или листьями, есть растения, напоминающие деревья, со стволами до 10 м высотой и более. Особенно много среди папоротников эпифитов, поселяющихся на стволах и ветвях деревьев. В умеренных широтах папоротников немного. Самые обычные для сред-ней полосы папоротники: мужской папоротник, женский папоротник, орляк, страусопер и некоторые другие. Материал с сайта

Размножение папоротников. У папоротников нет спо-роносных колосков. На нижней стороне листа (но не каждо-го листа) образуются спорангии, собранные в сорусы и часто прикрытые покрывальцами или краем пластинки листа. По форме спорангий похож на двояковыпуклую линзу. Стенки образованы одним слоем клеток. Все они тонкостенные, за исключением клеток, расположенных по гребню — кольца. У этих клеток утолщены внутренняя и боковая стенки. Кольцо занимает 2/3 гребня, 1/3 клеток с тонкими стенками — устье. При созревании спор происходит разрыв стенки спорангия в устье, а кольцо, подобно пружине, разбрасывает споры. Из споры вырастает новое поколение — гаметофит (или заросток). Это небольшая пластинка (несколько мм) сердцевидной формы, которая прикрепляется к почве ри-зоидами. Гаметофит зеленого цвета и может фотосинтези-ровать. На его нижней стороне образуются антеридии и архегонии. В антеридиях образуются сперматозоиды, в архегониях — яйцеклетки. В результате оплодотворения об-разуется зигота, из нее развивается зародыш, а потом и мо-лодое растение папоротника.

Папоротникообразные образуют целый отдел в царстве растений. Они имеют свои особенности строения и размножения.

Строение

Особенностями папоротникообразных растений являются крупные, рассечённые листья, называемые вайями. Лист растёт долго, несколько лет. Также папоротники имеют крупные корневища (видоизменённые побеги), от которых отходят придаточные корни.

Среди папоротников есть травянистые и древовидные формы. Древовидные встречаются только в тропических и субтропических областях. В наших широтах папоротники - это травянистые растения, обитающие в лесах, за исключением двух водных видов (сальвинии).

Размножение

Папоротники - споровые растения. На нижней стороне листьев располагаются спорангии - органы, в которых созревают споры.

Рис. 1. Фото спорангиев папоротника.

Созревшие споры высыпаются и могут при отсутствии влаги долго находиться в покое. При благоприятных условиях из споры вырастает заросток. Это маленький листок, размером 0.5-3 см. Обычно заросток живёт несколько месяцев, но может и 10-15 лет.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Заросток не превращается в знакомый нам папоротник, это другое поколение, которое называется гаметофитом. На нём развиваются гаметы (половые клетки).

Гаметы способны двигаться в воде. Во влажную погоду мужская и женская гаметы сливаются в одну клетку (зиготу), из которой вырастает знакомый нам папоротник (спорофит), т. е. поколение, на котором созревают споры. Процесс слияния гамет называется оплодотворением.

Таким образом, у папоротников происходит чередование полового (гаметофита) и бесполого (спорофита) поколений.

Рис. 2. Фото гаметофита папоротника.

Оплодотворение возможно только в воде. Поэтому папоротники распространены в увлажнённых местах.

Многообразие

Особенно широко папоротникообразные были распространены в древности, в каменноугольном периоде (карбоне). Они составляли карбоновые леса, превратившиеся теперь в залежи каменного угля. В наше время насчитывается около 11 тысяч видов папоротникообразных.

Чтобы понять какие растения относятся к папоротникообразным, не нужно идти в лес. Многие их виды являются комнатными декоративными растениями:

• асплениум;
• нефролепис;
• адиантум.

Также они выращиваются в открытом грунте, на клумбах.

Наиболее известные наши лесные виды - это орляк обыкновенный и щитовник мужской.

Рис. 3. Фото папоротникового тропического леса.

Таблица «Папоротникообразные»

Группы папоротников	Особенности размножения	Строение	Отличия от других групп растений
Сальвиниевые	Вегетативное (обломками побегов) и споровое, споры зимуют на дне, весной всплывают и прорастают в гаметофит	Плавающие и подводные листья, споры развиваются на подводных	Корни отсутствуют
Древовидные		Высота 5-10 (до 25) м, Листья длиной 5-6 м	Стволы не ветвятся
Травянистые	Чередование спорофита и гаметофита	Споры развиваются на листьях в мешочках-спорангиях	Листья развиваются несколько лет под землёй

Что мы узнали?

Несмотря на то, что пик развития папоротникообразных пройден в далёком прошлом, их следует признать процветающей группой растений. Папоротникообразные встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды. Некоторые их виды заселяют обширные территории. Для папоротников характерны: крупные листья, чередование полового и бесполого поколений, зависимость процесса оплодотворения от воды, долгий рост заростка и листьев.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.2 . Всего получено оценок: 505.

Чаще растут в тенистых влажных лесах и на дне сырых оврагов. Гораздо реже они встречаются на открытых местах.

Папоротник имеет укороченный надземный стебель. От него отходят длинные и широкие перистые листья. Надземный стебель у папоротника является продолжением подземного побега - корневища. От корневища отходят придаточные корни.

Папоротники питаются так же, как и другие зелёные растения: в листьях на свету они образуют органические вещества. Органические вещества идут не только на питание растения, но часть их откладывается в корневище.

Папоротник является многолетним растением . Поздней осенью надземные части его отмирают, а корневище перезимовывает под снегом. Весной, когда оттает и согреется почва, из верхушечной почки корневища вырастает укороченный стебель с листьями.

По сравнению со мхами строение папоротников более сложное: у них имеются не только стебель и листья, но и корни. На нижней стороне листьев папоротника летом появляются коричневые бугорки. При рассмотрении под микроскопом препарата (поперечного разреза листа) эти бугорки имеют вид маленьких зонтиков. Под прикрытием их находятся кучки мелких мешочков со спорами. При помощи спор папоротник размножается. После созревания, попадая на влажную, не занятую другими растениями почву, споры прорастают.

Хвощи - растения, родственные папоротникам. Они встречаются в сырых борах, на болотах, на влажных лугах и полях. Хвощи выглядят как маленькие зелёные ёлочки. Стебли их растут вертикально вверх, а в стороны от главного стебля расходятся боковые побеги. Они расположены на стебле мутовчато. При внимательном осмотре стебля и боковых побегов можно увидеть зачаточные листочки, сросшиеся в чешуйчатые бахромки вокруг стебля. На верхушке стеблей у хвощей имеются колоски с мешочками спор. Как и папоротники, хвощи размножаются спорами. Кроме надземных побегов, у хвоща имеется длинное ветвящееся корневище, от которого отходят корни.

Плауны встречаются большей частью в хвойных лесах. Они имеют длинные ползучие стебли, густо покрытые узкими зелёными листочками. У плаунов на верхушках стеблей имеются длинные колоски, состоящие из мелких листочков. На верхней стороне листочков расположены мешочки со спорами.

Папоротники, хвощи и плауны имеют определенные особенности строения. Эти растения по внешнему виду мало сходны между собой. Но все они имеют настоящие стебли, надземные и подземные, строение которых сходно со строением стеблей цветковых растений. У всех имеются листья и настоящие корни, а не ризоиды.

По сравнению с водорослями и мхами папоротникообразные имеют более сложное строение. Однако к цветковым растениям их отнести нельзя, так как они размножаются не семенами, а спорами.

В доисторические времена наблюдался расцвет древних папоротникообразных. Папоротники, хвощи и плауны появились на Земле в очень далёкие от нас времена - сотни миллионов лет назад. Они пышно разрослись, образовав лесные заросли на огромных пространствах.

В древние времена поднимались из болот целые заросли мощных деревьев - предков современных хвощей. Предки современных плаунов тоже были деревьями-гигантами, имевшими в обхвате 2 м, а в высоту достигавшими 30 м. В этих древних лесах встречались высокие стволы древовидных папоротников с раскидистыми пучками перистых листьев на вершине. В тропических лесах ещё до настоящего времени сохранились древовидные папоротники, напоминающие своих древних предков.

Как происходило образование каменного угля? Древние леса огромных древовидных папоротникообразных росли на болотистой почве, покрытой водой. Отмершие деревья падали в воду. Во время разлива мощные реки сносили массу деревьев в одно место и заносили их илом и песком. Под действием бактерий деревья под водой медленно разлагались и постепенно образовывали слои угля. На месте погребённых лесов со временем вырастали новые леса, которых постигала та же участь. В горной породе, покрывающей толщу каменного угля, часто находят отпечатки листьев, коры и веток древних папоротников. Иногда встречаются сохранившиеся целые стволы и корни вымерших деревьев. При микроскопическом исследовании каменного угля в нём обнаружена масса спор древних папоротников.

Изучение ископаемых остатков древних папоротникообразных показало, что климат в то время был тёплый и влажный. Такой климат был широко распространён на всей Земле и доходил на севере России до Шпицбергена и Новой Земли. Это стало известно потому, что теперь там находят залежи каменного угля.

Через много сотен лет на севере и в средней полосе Европы наступило похолодание. Теплолюбивые древовидные папоротникообразные вымерли. Многие из них за эти сотни миллионов лет сильно изменились и теперь резко отличаются от своих древних предков. Древние леса, погребённые в пластах земли, используются в качестве топлива для хозяйства страны. 65% всех топливных запасов России даёт каменноугольная промышленность.

Таким образом, папоротникообразные - ещё более высокоразвитые растения, чем мхи. Они имеют надземные и подземные стебли, листья и настоящие корни. Папоротникообразные размножаются спорами. К ним принадлежат папоротники, хвощи и плауны.