Стойността на хвощовете в човешкия живот, тяхната роля в природата. Хвощ свят Цикъл на размножаване на хвощ

Цикълът на развитие на хвоща е доминиран от спорофит- възрастно, многогодишно растение, състоящо се от коренищафиксирани в почвата адвентивни корени. През пролетта от пъпките на коренището до повърхността на почвата расте спороносен, вертикална без хлорофил бягството(стъбло) с витовидно подреждане на редуцирани (малки) листа, завършващи със спороносен клас ( стробилус). Самият спороносен колос в своята структура има ос, върху които са поставени чадъровидни спороносни листа (щитове на краката) - спорофили. От долната страна на спорофилите, обърната към оста на стробилуса, има от 5 до 10 бр. спорангии. В спорангиите в резултат на редукционно делене мейозаклетки спорогенна тъкан(2n) хаплоиден, морфологично идентичен, но хетеросексуален спорове(мъжки и двуполови). Черупките на спорите имат специални израстъци - елатери, които са усукани спираловидно около спорите, когато са мокри, и се разгъват, когато са сухи. Това позволява на спорите да се придържат една към друга и да се разпространяват на групи. След узряване на спорите, спороносните листа на стробилуса се отварят, спорангиите се пукат и спорите се разнасят от вятъра. Поради съдържанието на хлоропласти в спорите, те бързо (в рамките на 3 седмици) губят способността си за покълване. Попадайки на навлажнена тинеста почва, групи от спори покълват в носещи хлорофил гаметофитипод формата на пластини с остриета, фиксирани в субстрата ризоиди. Гаметофитите достигат полова зрялост 3-5 седмици след покълването. На мъжките гаметофити се образуват по-малки антеридии- мъжки гаметангии, в които се образуват полифлагелати сперматозоиди. На бисексуални гаметофити, по-разчленени, архегония(женски гаметангии) се развиват по-рано от антеридиите, което увеличава вероятността от кръстосано оплождане. За да достигнат сперматозоидите до яйцата в архегониума, вода. На един гаметофит могат да се оплодят няколко яйца наведнъж, от които се развиват в бъдеще. ембриони, има млади спорофити. Ембрионите са прикрепени с краката си към коремчето на архегониума и получават необходимите хранителни вещества за развитие от гаметофита, образувайки рудиментарен корен, стъбло и бъбрек. След образуването зародишният корен започва да расте, закрепва се в почвата и младият спорофит се отделя от гаметофита, който след известно време умира. След спорулация пролет(спороносен) издънкиумират и от пъпките израстват зелени коренища асимилационни издънки. Асимилационните издънки имат вертикала стъблос витовидна подредба върху него странични клониИ листапод тях. Те изпълняват функцията за образуване на органични съединения в процеса на фотосинтеза и тяхното натрупване в коренището. В края на вегетационния период асимилационните издънки умират, оставяйки коренище, което презимува в почвата.

Ориз. 34. Схема на жизнения цикъл на хвощ

Ориз. 35. Жизнен цикъл на хвощ

ликопсоид -отдел висши спорови растения, представен от 1200 вида. Те се характеризират с наличието на развита проводяща система, кореново-издънков тип спорофитна структура и талусна структура на гаметофитите, асексуално размножаване чрез спори и вегетативно размножаване чрез надземни издънки.

Какви са особеностите на структурата и възпроизвеждането на хвощ (хвощ)?

Хвощовете са многогодишни тревисти растения с начленен строеж. Издънките са разделени на възли и междувъзлия. Листата се редуцират на цели малки чинии. Функцията на фотосинтезата се изпълнява от стъблото. Силицият се натрупва в клетките на хвощ, което прави стъблото твърдо. Хвощът се размножава чрез спори, които се образуват в спороносните класчета. Спороносните класчета се образуват или върху специални спорови издънки (в хвощ), или върху върховете на вегетативни издънки (ливаден хвощ, зимуващ хвощ). Спороносният клас се състои от ос, върху която са разположени спорангиофори. Спорангиофорът се състои от дръжка с шестоъгълна пластинка. От долната страна на плочата има спорангии. Спорите се образуват в спорангиите. При сухо време спорите се разпръскват. Гаметофитът се образува от спората. Има антеридии със сперматозоиди и архегонии с яйца. След оплождането се образува зигота, от която се развива ембрион и ново растение.

Теория за подготовка за блок № 4 на Единния държавен изпит по биология: с система и многообразие на органичния свят.

Lycopsidae (Plyunidae)

Lycopsformes- един от най-древните отдели на висшите спорови растения. Понастоящем те са представени от сравнително малък брой родове и видове, чието участие в растителната покривка обикновено е незначително. Многогодишни тревисти растения, обикновено вечнозелени, наподобяващи на вид зелени мъхове. Срещат се предимно в горите, особено в иглолистните.

Има около 400 вида, но само 14 са често срещани в Русия (буланообразна бухалка, баранец, двувърха бухалка и др.).

Структурата на клубовете

Lycopsoides се характеризират с наличието на издънки със спирални, по-рядко срещуположни и мутовчати листа. Подземните части на издънките при някои ликоподи изглеждат като типично коренище с видоизменени листа и допълнителни корени, при други те образуват вид орган, който носи спирални корени и се нарича ризофор (кореноносител). Корените на ликопсида са допълнителни.

Хранене и отглеждане на клубни мъхове

спорофили могат да бъдат подобни на обикновените вегетативни листа, понякога се различават от тях. Сред ликопсидите има също и разноспорови растения. Едноспоровите гаметофити подземни или полуподземни, месести, дълги 2-20 mm. Те са двуполови, сапрофити или полусапрофити, узряват за 1-15 години. Гаметофитите на разноспорови еднополови, незелени, обикновено се развиват в рамките на няколко седмици поради хранителните вещества, съдържащи се в спората, и когато узреят, не изпъкват или леко изпъкват извън черупката на спората. Гениталните органи са представени от антеридии и архегонии: в първите се развиват дву- или многофлагелирани сперматозоиди, в архегониите - яйца. Оплождането става в присъствието на капкова течна вода, спорофитът израства от зиготата.

спорофит клубният мъх е многогодишно вечнозелено растение. Стъблото е пълзящо, разклонено, дава вертикални разклонени издънки с височина около 25 см, гъсто покрити с листа, които приличат на удължени заострени люспи. Вертикалните издънки завършват със спороносни класчета или апикални пъпки. На стъблото на спороносното класче се намират спорофили със спорангии от горната страна. Спорите са еднакви, съдържат до 50% незасъхващо масло, покълват много бавно. Гаметофитът се развива в почвата в симбиоза с гъба (микориза), която, получавайки въглехидрати, аминокиселини и фитохормони от съдово растение, прави вода и минерали, предимно фосфорни съединения, достъпни за усвояване и усвояване от растението. Освен това гъбата осигурява на растението по-голяма абсорбционна повърхност, което е особено важно, когато расте в бедна почва. Гаметофитът се развива в рамките на 12-20 години, има ризоиди, няма хлоропласти. При някои видове обаче се развива на повърхността на почвата, след което в клетките му се появяват хлоропласти.

гаметофит двуполов, с форма на лук, с развитието си става чинийковиден, носи множество антеридии и архегонии. Зрелите антеридии са почти напълно потопени в тъканта на гаметофита или леко изпъкват над повърхността му. Архегониумът се състои от тясно коремче, потопено в тъканта на гаметофита, и дълга или къса шия, изпъкнала над повърхността му. Антеридиите обикновено узряват преди архегониите. Зигота без период на латентност покълва и поражда ембрион. Размножава се вегетативно с части от стъблото и коренището. Някои клубни мъхове също имат специализирани органи за вегетативно размножаване: възли за размножаване на корените, луковици за разплод или пъпки по върховете на издънките.

Цикълът на развитие на клубообразния клуб: А - спорофит; B - гаметофит; 1 - пълзяща издънка с адвентивни корени; 2 - възходящи издънки; 3 - крак на спороносни класчета; 4 - листовки: възходящ издънка (а) и крака на спороносни класчета (б); 5 - спороносни класчета; 6 - спори: изглед от вентралната (c) и дорзалната (d) страни; 7 - спорангии; 8 - спорове; 9 - покълваща спора; 10 - архегоний; 11 - антеридий; 12 - оплождане; 13 - оплодено яйце; 14 - развитие на нов спорофит върху гаметофита.

хвощ (хвощ)

Живите видове са изключително тревисти растения с височина от няколко сантиметра до няколко метра.

При всички видове хвощ стъблата имат редовно редуване на възли и междувъзлия.

Листата са редуцирани до люспи и разположени на вихрушки във възлите. Тук се образуват и странични разклонения.

Подземната част на хвощовете е представена от силно развито коренище, в чиито възли се образуват допълнителни корени. При някои видове (хвощ) страничните клони на коренището се превръщат в грудки, които служат като място за отлагане на резервни продукти, както и органи за вегетативно размножаване.

Структура на хвощ

Хвощът е тревисто растение с едногодишни надземни издънки. Малък брой видове са вечнозелени. Размерът на стъблата на хвощ варира значително: има растения джуджета със стъбло с височина 5–15 cm и диаметър 0,5–1 mm и растения със стъбло с дължина няколко метра (при полихетния хвощ стъблото достига дължина 9 m) . Хвощовете на тропическите гори достигат височина 12 м. Подземната част е коренище, пълзящо, разклонено, в което могат да се отлагат хранителни вещества (образуват се грудки) и служи като орган за вегетативно размножаване. На върха растат надземни издънки. Летните леторасти са вегетативни, разклонени, асимилиращи, съставени от сегменти, с добре развити междувъзлия. От възлите се разклоняват заплетени и също разчленени клони. Листата са незабележими, срастват се в назъбени обвивки, които обличат долната част на междувъзлията. Силицият често се отлага в епидермалните клетки на стъблото, така че хвощът е лоша храна.

Пролетните леторасти са спороносни, неусвоими, неразклонени, на върха им се образуват спороносни класчета. След като спорите узреят, издънките умират. Спорите са сферични, с четири пружиниращи ленти, зеленикави, покълват в израстъци, еднополови - мъжки или женски. Има случаи, когато антеридиите и архегониите растат на един и същ израстък. От оплодена яйцеклетка израства предварителен израстък, а след това възрастен хвощ.

Хвощът често съставлява значителен процент от пасищата в пасищата и влажните зони; широко разпространен в кисела почва. Най-често срещаме полски хвощ, ливаден хвощ, блатен хвощ, блатен хвощ и горски хвощ.

Хвощът се размножава по полов път. Полово поколение - гаметофит (растеж). Гаметофитите произвеждат антеридии и архегонии. В антеридиите се развиват полифлагелирани сперматозоиди, а в архегониите - яйца. Оплождането се извършва в присъствието на капкова течна вода и спорофитът израства от зиготата без период на латентност.

Урок номер 36 (ботаника) 6 клас

Устройството, размножаването и развитието на хвощовете. Стойността на хвоща в природата и човешкия живот.

Задачи: Да се ​​формират знания за особеностите на структурата, размножаването и значението на хвощовете. Да се ​​формират представи за усложняването и развитието на растенията.

ПО ВРЕМЕ НА ЗАНЯТИЯТА:

1. Анкета по предходната тема (писмено):

Извършване на тест, последван от партньорска проверка. След проверка учениците поставят оценка по предложените критерии за оценяване.

1. Към папратовидните не спадат: А) хвощ Б) китов мъх В) сфагнум

2. Към папратите спадат: A) кукуви лен B) клубен мъх C) ричия

3. Папратите се характеризират със следните характеристики:

А) наличие на стъбло, листа и корен Б) наличие на стъбло и листа В) наличие на ризоиди и талус

4. Vayami се наричат: A) издънки на папрати B) коренища на папрати C) разрязани листа на папрати

5. Какво се развива при папратите в спорангиите: A) семена B) прашец C) спори

6. Папратите се нуждаят от вода за: А) движение Б) размножаване В) дишане

7. При какви условия виреят папратите: А) на влажни и сенчести места Б) на сухи и слънчеви места В) на студени и влажни места

8. Мъховете, клубните мъхове, хвощовете и папратите имат прилики:

А) При условия на отглеждане. За половото размножаване е необходимо наличието на вода Б) В устройството на тялото. Тялото се състои от корени, стъбла и листа Б) Има кореновидни образувания. Има ризоиди D) В методите на възпроизвеждане. Размножава се със семена

9. Гаметофитът на папрата се нарича: A) Израстък B) Разсад C) Зигота D) Ембрион

10. Жизненият цикъл на папрата е доминиран от: A) Спорофит B) Гаметофит

Отговори на теста:

1 - B 4 - B 7 - A 10 - A

2 - B 5 - C 8 - A

3 - A 6 - B 9 - A "5" -10 верни отговора; "4" - 9-8 верни отговора; "3" -7-6 верни отговора.

2. Учене на нов материал:

(слайд 1,2,3 презентация)

В съвременния растителен свят има малко повече от 30 вида хвощ. Всички те са многогодишни спорови тревисти растения с тънко коренище с възли, в които се отлагат хранителни вещества. Надземната част на стъблото достига 0,5-1 м или повече.Характерна особеност на хвощовете е разделянето на тялото на възли и междувъзлия. Хвощовете нямат листа, те приличат на зъби, които, растат заедно в основата, образуват обвивка, която покрива възела. Силно модифицираните странични разклонения приличат на листа. Фотосинтезата при хвощовете се извършва в стъблото. Стъблото е оребрено и импрегнирано със силициев диоксид. В стъблото има много кухини, някои от тях са пълни с въздух, други са пълни с вода. Тази структура се дължи на местообитанията на хвощ: ливади, блата, брегове на резервоари. . Подземното стъбло (коренището) е разположено на различна дълбочина. Има хоризонтални и вертикални коренища. Хоризонталните коренища са по-дебели, с по-дълги междувъзлия от вертикалните. Върху коренищата се образуват грудки - удебелено и видоизменено междувъзлие на клонката. Грудковите клетки са много големи и пълни с нишестени зърна.

Размножаване и развитие на хвощ

(слайд 4.5 презентация)

През пролетта върху коренищата израстват издънки, на върховете на които са разположени спороносни класчета. Класчетата съдържат спорангии, в които се образуват спори. След отварянето на спорангиите спорите се разпръскват и се разнасят от вятъра. От спорите се развиват гаметофитите (израстъци) под формата на пластинки с диаметър от няколко мм до 3 см. От долната страна на гаметофита се появяват безцветни ризоиди с дължина до 1 см, с помощта на които той се прикрепя към почвата и абсорбира вода с разтворени в нея минерални соли. Хвощът се размножава вегетативно (с помощта на коренища и възли), безполов и полов начин, като се редуват безполови (спорофити) и полови (гаметофити) поколения. Спорофитът преобладава в жизнения цикъл на развитие. Хвощовете са изоспорови растения, но техните гаметофити са двудомни, т.е. мъжките израстъци с антеридии се образуват от някои външно идентични спори, а женските израстъци, носещи архегонии, се образуват от други. Сперматозоидите са многофлагелирани. Оплождането става във вода. Най-разпространени са полският, ливадният, горският и блатният хвощ.

Стойността на хвоща в природата и човешкия живот

Както в природата, така и в човешката практика ролята на хвощовете е незначителна. Изчезналите дървовидни хвощи изиграха важна роля в образуването на въглища по целия свят. Почти всички те са злонамерени, трудни за изкореняване плевели. През есента и зимата те служат за храна на елени и диви свине. Младите вегетативни издънки на хвощ се използват в медицината като диуретик.

Смята се, че хвощът произхожда от ринофити. Развитието им вървеше в посока намаляване на размера. Всички хвощи, с изключение на хвощите, са изчезнали. Те не са дали началото на други групи растения и представляват сляп клон на развитие.

Д.з. абстрактно

Вегетативното размножаване на хвоща се дължи на коренището, което го прави злонамерен плевел, от който е много трудно да се отървете.Старите части на коренищата умират и първоначално едното майчино растение се разпада на няколко нови.

безполово размножаване

Спороносни или пролетни издънки (фиг. 14 - 1) на хвощ, розово-кафяви, се появяват рано напролет, неразклонени. Те често се ядат от жителите на Азия и Северна Америка.

На върха им се образува спороносно класче (фиг. 14 - 1 колче), по чиято ос са разположени спорофили, носещи спорангии със спори. След спороношението пролетните издънки умират. Спороносните класчета при хвощите се появяват един по един на върха на главния издънка.При повечето видове хвощ издънката, която носи класчето, е зелена и асимилираща. Но при хвоща издънките, носещи спори, не участват във фотосинтезата.

Класчето на хвоща се състои от многобройни спорофили - спорангиофори (фиг. 14 - 2), събрани от вихри на оста му. Спорофилите се състоят от стъбло (фиг. 14 - 2n) и щитов диск, разположен на върха му (фиг. 14 - 2sh), обикновено с шестоъгълна форма. Отстрани на диска, около стъблото, има 5–13 торбовидни спорангии (фиг. 14–2в), в зряло състояние те са покрити с еднослойна стена. Спорофилите в класчето са плътно притиснати един към друг. По време на узряването на спорангиите, оста на класчето расте донякъде (основите на всички междувъзлия имат меристематична тъкан) и спиралите на спорофилите се раздалечават. В спорангиите се образуват голям брой идентични спори, тъй като хвощът е изоспорово растение. Спората (фиг. 14 - 3), в допълнение към две черупки от ендо- и екзоспориум, е облечена в трета - външна обвивка - еписпориум. Външната обвивка не е непрекъсната, а се състои от две спирално усукани ленти (пружини, елатер), разширяващи се лопатовидно в 4 края и прикрепени към спората на едно място. Пружините (елатери) при сухо време постепенно се развиват (фиг. 14 - 4), напълно неусуканите елатери (фиг. 14 - 5) от различни спори се прилепват един към друг, което допринася за разпространението на спори в групи, групи (фиг. 14 - 6). При влажно време елатерите се извиват около спората.

Спорангиите се отварят с надлъжна цепнатина; след отделяне на вихрушките на спорофилите спорите се разпръскват. Веднъж попаднали на земята, спорите покълват в израстък, който е гаметофит на хвощ.

полово размножаване

Израстъкът на хвощ има вид на зелена, многократно разрязана плоча с размери 0,1–0,9 см. Антеридиите и архегониите се появяват или върху същия израстък, или върху различни израстъци, въпреки факта, че спорите са морфологично еднакви.Много видове хвощ имат физиологична хетерогенност.

Спорите на хвощ, свързани в групи поради сцепление с пружини, когато попаднат в почвата, се оказват в неравномерно благоприятни условия за осветление, водоснабдяване и др. (напр. горни и долни спори в купчина). Пониквайки, някои от тях образуват по-малки мъжки израстъци (Фиг.14 - 7) с антеридии (Фиг.14 - 7ан), други, по-големи - женски израстъци (Фиг.14 - 10) с архегонии (Фиг.14 - 10а). Това явление може да се разглежда като добре известно ехо на морфологичната хетерогенност на предците на хвощ, особено след като при някои видове физиологичната хетерогенност е постоянна и не е свързана с условията за развитие на израстъци.

А за полския хвощ експериментално е установено следното: чрез поливане с хранителен разтвор на израстъците, върху които са започнали да се развиват антеридиите, е възможно да се увеличат размерите им и да се развият върху тях архегонии.

Антеридиите на хвощ (фиг. 14 - 8) са потопени в тъканта на израстъка. Всеки от тях развива повече от 200 полифлагелирани сперматозоида (фиг. 14 - 9). Архегониите (фиг. 14 - 11), само с шийка се издигат над израстъка. Торенето се извършва при влажно време. Оплодената яйцеклетка поражда ембрион (Фиг. 14 - 12) Суспензия от хвощ не се образува. Първоначално ембрионът е скрит в тъканта на растежа. Състои се от стъбло (Фиг. 14 - 12h), рудиментарен корен (Фиг. 14 - 12k), 2-3 първи листа (Фиг. 14 - 12pl) и дръжка под формата на точка на растеж (Фиг. 14 - 12p). Пробивайки тъканта на растежа, коренът се укрепва в земята и растението преминава към самостоятелен живот. Няколко ембриона често се появяват на един израстък.

Хвощът като лечебно растение е бил известен още в древността. Инфузията на билките се използва като диуретик при отоци, причинени от недостатъчност на кръвообращението, както и при възпалителни заболявания на пикочния мехур и пикочните пътища, при плеврит, туберкулоза, при дизентерия и като кръвоспиращо средство при дизентерия. като отровно растение, изисква повишено внимание, т.е. необходимо е стриктно да се спазва дозировката.