Importanța cozii-calului în viața umană, rolul lor în natură. Lumea cozii-calului Ciclul de reproducere al cozii-calului

Ciclul de dezvoltare al coada-calului este dominat de sporofit- o planta adulta, perena formata din rizomi, fixat în sol rădăcini adventive. Primăvara, crește din mugurii rizomului pe suprafața solului. purtător de spori, vertical fără clorofilă evadarea(tulpină) cu un aranjament spiralat de frunze reduse (mici), care se termină într-un spiculeț purtător de spori ( strobilă). Spikelet purtător de spori însuși în structura sa are axă, pe care sunt situate frunze purtătoare de spori în formă de umbrelă (scutellums pe tulpini) - sporofilele. Pe partea inferioară a sporofilelor, cu fața spre axa strobilului, există de la 5 la 10 sporangii. În sporangi ca urmare a diviziunii de reducere meioză celule țesut sporogen(2n) haploid, identic morfologic, dar se formează sexe diferite conflicte(bărbați și bisexuali). Cojile de spori au excrescențe speciale - elaters, care sunt răsucite spiralat în jurul sporilor când sunt umezi și se desfășoară când sunt uscate. Acest lucru permite sporilor să se lipească unul de celălalt și să se răspândească în grupuri. După ce sporii se coc, frunzele purtătoare de spori ale strobilului se deschid, sporangiile izbucnesc și sporii sunt transportați de vânt. Datorită conținutului de cloroplaste din spori, aceștia își pierd rapid (în decurs de 3 săptămâni) capacitatea de germinare. Odată pe sol umed noroios, grupurile de spori germinează în clorofilă. gametofite sub formă de plăci lobate fixate în substrat rizoizi. Gametofitele ating maturitatea sexuală la 3-5 săptămâni după germinare. Pe masculi se formează gametofite, de dimensiuni mai mici anteridii- gametangia masculină, în care se formează multiflagelate spermatozoizi. Pe gametofitele bisexuale, mai disecate ca formă, arhegonie(gametangia feminină) se dezvoltă înainte de anteridii, ceea ce crește probabilitatea de fertilizare încrucișată. Pentru ca spermatozoizii sa ajunga la ovulele situate in arhegonie este necesar apă. Pe un gametofit, mai multe ouă pot fi fertilizate simultan, din care se dezvoltă în continuare embrioni, există sporofiți tineri. Embrionii sunt atașați cu picioarele de abdomenul arhegoniului și primesc de la gametofit nutrienții necesari dezvoltării, formând o rădăcină, tulpină și mugure rudimentar. După formare, rădăcina embrionară începe să crească, se fixează în sol, iar sporofitul tânăr este desprins de gametofit, care moare după un timp. După sporulare arc(purtător de spori) lăstari mor și rizomii verzi cresc din muguri lăstari de asimilare. Lăstarii de asimilare au o verticală tulpina cu un aranjament spiralat pe el ramuri lateraleȘi frunze sub ele. Ei îndeplinesc funcția de a forma compuși organici în timpul fotosintezei și de a-i acumula în rizom. La sfârșitul sezonului de vegetație, lăstarii de asimilare mor, lăsând un rizom care iernează în sol.

Orez. 34. Schema ciclului de viață al coada-calului

Orez. 35. Ciclul de viață al coada-calului

Mușchi - departamentul de plante cu spori superiori, reprezentat de 1200 de specii. Ele se caracterizează prin prezența unui sistem conducător dezvoltat, a unei structuri de tip rădăcină a sporofiților și a unei structuri talus a gametofiților, reproducere asexuată prin spori și reproducere vegetativă prin lăstari supraterane.

Care sunt caracteristicile structurale și de reproducere ale cozii-calului (coadă-calului)?

Coada-calului sunt plante erbacee perene cu structură segmentată. Lăstarii sunt împărțiți în noduri și internoduri. Frunzele sunt reduse la lame mici întregi. Funcția de fotosinteză este îndeplinită de tulpină. Siliciul se acumulează în celulele cozii-calului, ceea ce face tulpina rigidă. Coada-calului se reproduc prin spori care se formează în spiculeți purtători de spori. Spiculeții purtători de spori se formează fie pe lăstari speciali purtători de spori (în coada calului), fie pe vârfurile lăstarilor vegetativi (coada calului de luncă, coada calului iernat). Spiculetul sporifer constă dintr-o axă pe care se află sporangioforii. Sporangioforul este format dintr-o tulpină pe care se află o placă hexagonală. Pe partea inferioară a plăcii sunt sporangi. Sporii se formează în sporangi. Pe vreme uscată, sporii se revarsă. Din spor se formează un gametofit (prothalus). Conține anteridii cu spermatozoizi și arhegonie cu ouă. După fertilizare, se formează un zigot, din care se dezvoltă un embrion și o nouă plantă.

Teoria de pregătire pentru blocul nr.4 al Examenului Unificat de Stat la biologie: cu sistemul și diversitatea lumii organice.

muşchi de muşchi

Mușchi-mușchi- una dintre cele mai vechi diviziuni ale plantelor cu spori superiori. În prezent, ele sunt reprezentate de un număr relativ mic de genuri și specii, a căror participare la acoperirea vegetativă este de obicei nesemnificativă. Plante erbacee perene, de obicei veșnic verzi, care seamănă cu mușchii verzi ca aspect. Se găsesc mai ales în păduri, în special în cele de conifere.

Există aproximativ 400 de specii, dar doar 14 sunt comune în Rusia (mușchi în formă de club, mușchi de berbec, mușchi cu două tăișuri etc.).

Structura mușchilor

Licopodele se caracterizează prin prezența lăstarilor cu frunze spiralate, mai rar opuse și spiralate. Părțile subterane ale lăstarilor unor licofiți au aspectul unui rizom tipic cu frunze modificate și rădăcini adventive, în timp ce în altele formează un organ aparte care poartă rădăcini dispuse spiralat și numit rizofor (rizofor). Rădăcinile licofiților sunt accidentale.

Nutriția și reproducerea mușchilor

Sporofilele pot fi asemănătoare cu frunzele vegetative obișnuite, uneori diferite de acestea. Printre licofite există plante echi- și heterospore. Gametofitele homosporoase sunt subterane sau semisubterane, cărnoase, lungi de 2-20 mm. Sunt bisexuali, saprofiti sau semi-saprofiti si se maturizeaza in 1-15 ani. Gametofitele heterosporilor unisexuați, non-verzi, se dezvoltă de obicei în câteva săptămâni datorită nutrienților conținuti în spori, iar la maturitate nu ies sau ies ușor în afara învelișului sporilor. Organele de reproducere sunt reprezentate de anteridii și arhegonie: în primele se dezvoltă spermatozoizi bi- sau multiflagelați, iar în arhegonii se dezvoltă ovule. Fertilizarea are loc în prezența apei lichide prin picurare, iar un sporofit crește din zigot.

Sporofit club moss este o plantă perenă veșnic verde. Tulpina este târâtoare, ramificată, produce lăstari ramificați verticali de aproximativ 25 cm înălțime, acoperiți dens cu frunze care arată ca niște solzi alungiți ascuțiți. Lăstarii verticali se termină în spiculeți purtători de spori sau muguri apicali. Pe arborele spikeletului purtător de spori sunt sporofile cu sporangi pe partea superioară. Sporii sunt identici, conțin până la 50% ulei care nu se usucă și germinează foarte lent. Gametofitul se dezvoltă în sol în simbioză cu o ciupercă (micoriză), care, primind carbohidrați, aminoacizi și fitohormoni din planta vasculară, face disponibile pentru absorbție și absorbție de către plantă apa și mineralele, în special compușii fosforici. În plus, ciuperca oferă plantei o suprafață de absorbție mai mare, ceea ce este deosebit de important atunci când crește în sol sărac. Gametofitul se dezvoltă pe parcursul a 12-20 de ani, are rizoizi și nu are cloroplaste. Cu toate acestea, la unele specii se dezvoltă la suprafața solului, apoi apar cloroplastele în celulele sale.

Gametofit bisexual, seamănă cu ceapa ca formă, capătă o formă în formă de farfurie pe măsură ce se dezvoltă și poartă numeroase anteridii și arhegonie. Anteridiile mature sunt aproape complet scufundate în țesutul gametofit sau ies ușor deasupra suprafeței sale. Arhegoniul constă dintr-un abdomen îngust scufundat în țesutul gametofitului și un gât lung sau scurt care iese deasupra suprafeței sale. Anteridiile se maturizează de obicei înainte de arhegonie. Zigotul germinează fără o perioadă de repaus și dă naștere unui embrion. Înmulțit vegetativ prin părți ale tulpinii și rizomului. Unii mușchi de club au și organe specializate pentru reproducerea vegetativă: noduli de puiet pe rădăcini, bulbi de puiet sau muguri pe vârfurile lăstarilor.

Ciclul de dezvoltare al muschiului: A - sporofit; B - gametofit; 1 - lăstar târâtor cu rădăcini adventive; 2 - lăstari ascendenți; 3 - tulpina de spiculete purtătoare de spori; 4 - frunze: lăstar ascendent (a) și tulpini de spiculețe purtătoare de spori (b); 5 - spiculete purtătoare de spori; 6 - sporoliști: vedere dinspre ventral (c) și dorsal (d); 7 - sporangi; 8 - litigii; 9 - sporul germinativ; 10 - arhegonium; 11 - anteridiu; 12 - fertilizare; 13 - ou fecundat; 14 - dezvoltarea unui nou sporofit pe gametofit.

Equisetaceae (Coada-calului)

Speciile vii sunt exclusiv plante erbacee cu înălțimi de la câțiva centimetri până la câțiva metri.

La toate tipurile de coada-calului, tulpinile au o alternanță regulată de noduri și internoduri.

Frunzele sunt reduse la solzi și dispuse în spirale la noduri. Aici se formează și ramuri laterale.

Partea subterană a cozii-calului este reprezentată de un rizom foarte dezvoltat, în nodurile căruia se formează rădăcini adventive. La unele specii (coada-calului), ramurile laterale ale rizomului se transformă în tuberculi, care servesc drept loc pentru depunerea produselor de rezervă, precum și organe de înmulțire vegetativă.

Structura cozii calului

Coada-calului sunt plante erbacee cu lăstari anuali deasupra solului. Un număr mic de specii sunt veșnic verzi. Mărimea tulpinilor de coada-calului variază foarte mult: există plante pitice cu o tulpină de 5-15 cm înălțime și un diametru de 0,5-1 mm și plante cu o tulpină lungă de câțiva metri (în coada-calului polihet tulpina ajunge la o lungime de 9 m) . Coada-calului de pădure tropicală ating o înălțime de 12 m. Partea subterană este un rizom, târâtor, ramificat, în care se pot depune nutrienți (se formează tuberculi) și care servește ca organ de înmulțire vegetativă. Lăstarii de deasupra pământului cresc în vârf. Lăstarii de vară sunt vegetativi, ramificați, asimilați, formați din segmente, cu internoduri bine dezvoltate. Ramuri spiralate și de asemenea disecate se ramifică din noduri. Frunzele sunt discrete și cresc împreună în teci dințate care acoperă partea inferioară a internodului. Siliciul este adesea depus în celulele epidermice ale tulpinii, astfel încât coada-calului este un aliment sărac.

Lăstarii de primăvară sunt purtători de spori, neasimilați, neramificati, iar la vârful lor se formează spiculeți purtători de spori. După ce sporii se maturizează, lăstarii mor. Sporii sunt sferici, cu patru panglici elastice, verzui, germinează în lăstari, unisexuați - masculin sau feminin. Există cazuri când anteridiile și arhegoniile apar pe același protal. Din oul fertilizat, crește un pre-adult și apoi o coada-calului adult.

Coada-calului constituie adesea un procent semnificativ din pajiștile din pajiști și zone umede; comună în solul acid. Cel mai adesea, avem coada-calului, coada calului de luncă, coada calului de mlaștină, coada calului de mlaștină și coada calului de pădure.

Coada-calului se reproduc sexual. Generația sexuală este gametofitul (prothalus). Pe gametofite se formează anteridiile și arhegoniile. Spermatozoizii multiflagelați se dezvoltă în anteridii, iar ouăle se dezvoltă în arhegonie. Fertilizarea are loc în prezența apei lichide prin picurare, iar un sporofit crește din zigot fără o perioadă de odihnă.

Lecția nr 36 (botanica) clasa a VI-a

Structura, reproducerea și dezvoltarea cozii-calului. Semnificația cozii-calului în natură și viața umană.

Sarcini: Pentru a dezvolta cunoștințe despre caracteristicile structurale, reproducerea și semnificația cozii-calului. Să formeze concepte despre complexitatea și dezvoltarea plantelor.

ÎN CURILE:

1. Sondaj pe tema precedentă (în scris):

Efectuarea unui test urmat de verificare reciprocă. După testare, elevii notează folosind criteriile de notare propuse.

1. Următoarele nu aparțin ferigilor: A) coada-calului B) muschii C) sphagnum

2. Ferigile includ: A) inul cucului B) muschiul C) riccia

3. Următoarele trăsături sunt caracteristice ferigilor:

A) prezența tulpinii, frunzelor și rădăcinii B) prezența tulpinii și a frunzelor C) prezența rizoizilor și a talului

4. Vaii se numesc: A) lastari de ferigi B) rizomi de ferigi C) frunze disecate de ferigi

5. Ce se dezvolta in sporangi la ferigi: A) seminte B) polen C) spori

6. Apa este necesara ferigilor pentru: A) miscare B) reproducere C) respiratie

7. In ce conditii cresc ferigile: A) in locuri umede si umbroase B) in locuri uscate si insorite C) in locuri reci si umede

8. Mușchii, mușchii, coada-calului și ferigile au asemănări:

A) În condiţii de reproducere. Pentru reproducerea sexuală este necesară prezența apei B) În structura corpului. Corpul este format din rădăcini, tulpini și frunze B) Prezența structurilor asemănătoare rădăcinilor. Există rizoizi D) În metodele de reproducere. Se reproduc prin semințe

9. Gametofitul unei ferigă se numește: A) Prothalus B) Răsad C) Zigot D) Embrion

10. Ciclul de viață al unei ferigă este dominat de: A) Sporofit B) Gametofit

Răspunsuri la test:

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

2 - B 5 - B 8 - A

3 - A 6 - B 9 - A „5” -10 răspunsuri corecte; „4” - 9-8 răspunsuri corecte; „3” -7-6 răspunsuri corecte.

2. Învățarea de materiale noi:

(prezentarea slide 1,2,3)

În lumea modernă a plantelor există puțin mai mult de 30 de specii de coada-calului. Toate sunt plante erbacee perene purtătoare de spori, care au un rizom subțire cu noduli în care se depun substanțe nutritive. Partea de deasupra solului a tulpinii ajunge la 0,5-1 m sau mai mult.O trăsătură caracteristică a cozii-calului este împărțirea corpului în noduri și internoduri. Coada-calului nu are frunze; arată ca denticule, care, topite la bază, formează o teacă care acoperă nodul. Frunzele arată ca ramuri laterale puternic modificate. Fotosinteza în coada-calului are loc în tulpină. Tulpina este striată și impregnată cu silice. Tulpina are multe cavități, unele dintre ele umplute cu aer, altele cu apă. Această structură este determinată de habitatele cozii-calului: pajiști, mlaștini, maluri de rezervoare. . Tulpina subterană (rizomul) este situată la diferite adâncimi. Există rizomi orizontali și verticali. Rizomii orizontali sunt mai groși, cu internoduri mai lungi decât cei verticale. Pe rizomi se formează tuberculi - un internod îngroșat și modificat al ramurilor. Celulele tuberculilor sunt foarte mari și pline cu boabe de amidon.

Reproducerea și dezvoltarea cozii-calului

(diapozitivul 4.5 al prezentării)

Primăvara, lăstarii cresc pe rizomi, în vârful cărora se află spiculețe purtătoare de spori. Spiculeții conțin sporangii în care se formează sporii. După deschiderea sporangiului, sporii se revarsă și sunt transportați de vânt. Din spori gametofitele (talusurile) se dezvoltă sub formă de plăci cu diametrul de la câțiva mm până la 3 cm.Pe partea inferioară a gametofitului apar rizoizi incolori de până la 1 cm lungime, cu ajutorul cărora se fixează de sol. și absoarbe apa cu săruri minerale dizolvate în ea. Coada-calului se reproduce vegetativ (folosind rizomi și noduli), asexuat și sexual, cu generații alternative asexuate (sporofite) și sexuale (gametofite). Sporofitul predomină în ciclul de viață al dezvoltării. Coada-calului sunt plante homosporoase, dar gametofitele lor sunt dioice, adică din niște spori identici extern se formează prothalusuri masculine cu anteridii, iar din altele - prothalusuri feminine purtătoare de arhegonie. Spermatozoizii sunt multiflagelați. Fertilizarea are loc în apă. Cele mai frecvente sunt coada-calului de câmp, de luncă, de pădure și de mlaștină.

Importanța cozii-calului în natură și viața umană

Atât în ​​natură, cât și în activitatea umană practică, rolul cozii-calului este nesemnificativ. Cozile dispărute de forme asemănătoare copacilor au jucat un rol important în formarea cărbunelui în întreaga lume. Aproape toate sunt buruieni rău intenționate care sunt greu de eradicat. Toamna și iarna servesc drept hrană pentru căprioare și mistreți. Lăstarii vegetativi tineri de coada-calului sunt folosiți în medicină ca diuretic.

Se crede că coada-calului a evoluat din rhyniophytes. Dezvoltarea lor a mers în direcția scăderii dimensiunii. Toate cozile-calului, cu excepția cozii-calului, au dispărut. Ele nu au dat naștere altor grupuri de plante și reprezintă o ramură oarbă a dezvoltării.

D.z. abstract

Propagarea vegetativă a coada-calului de câmp are loc datorită rizomului, ceea ce îl face o buruiană rău intenționată de care este foarte greu de scăpat.Secțiunile vechi de rizomi mor și planta mamă inițial singură se descompune în mai multe noi.

Reproducere asexuată

Lăstarii purtători de spori sau de primăvară (Fig. 14 - 1) de coada-calului, brun-roz, apar la începutul primăverii, neramificați. Ele sunt adesea consumate de oameni din Asia și America de Nord.

În vârful lor se formează un spiculeț purtător de spori (Fig. 14 - 1 țeapă), pe axul căruia se află sporofile purtătoare de sporangi cu spori. După sporulare, lăstarii de primăvară mor. Spiculetele sporifere de coada-calului apar pe rând în vârful lăstarului principal.La majoritatea speciilor de coada-calului, lăstarul care poartă spiculetul este verde și asimilativ. Dar în coada-calului, lăstarul purtător de spori nu participă la fotosinteză.

Spiculetul de coada-calului este format din numeroase sporofile - sporangiofore (Fig. 14 - 2), colectate prin verticile axei sale. Sporofilele constau dintr-o tulpină (Fig. 14 - 2n) și un disc de scut situat la vârful acesteia (Fig. 14 - 2w), având de obicei o formă hexagonală. Pe partea laterală a discului, în jurul tulpinii, sunt 5–13 sporangi asemănătoare sacului (Fig. 14 - 2c), în stare matură acoperite cu un perete cu un singur strat. Sporofilele din spiculet sunt strâns împachetate. În momentul în care sporangiile se maturizează, axa spikeletului se extinde oarecum (există țesut meristematic la baza tuturor internodurilor) și spiralele sporofilelor se depărtează. În sporangi se formează un număr mare de spori identici, deoarece coada-calului este o plantă homosporoasă. Sporul (Fig. 14 - 3), pe lângă două cochilii, endo- și exosporium, este acoperit și cu o a treia – înveliș exterior – episporium. Învelișul exterior nu este solid, ci constă din două panglici răsucite spiralat (arcuri, elater), spatulă de expansiune la 4 capete și atașată de spor într-un singur loc. Izvoarele (elaters) se desfășoară treptat pe vreme uscată (Fig. 14 - 4), elaters complet nerăsușiți (Fig. 14 - 5) de diferiți spori se agață unul de celălalt, ceea ce facilitează răspândirea sporilor în grupuri, grămezi (Fig. 14 - 6). Pe vreme umedă, sporii sunt învârtiți.

Sporangiile sunt deschise printr-o fisură longitudinală; după ce vericile sporofilelor se depărtează, sporii se revarsă. Odată ajunși la pământ, sporii germinează într-un lăstar, care este gametofitul de coada-calului.

Reproducere sexuală

Protalul unei coade-calului are aspectul unei plăci verzi, disecate în mod repetat, cu dimensiunea de 0,1–0,9 cm.Antheridiile și arhegoniile apar fie pe același protalus, fie pe protaluri diferite, în ciuda faptului că sporii sunt identici din punct de vedere morfologic. Multe specii de coada-calului au o diversitate fiziologică.

Sporii de coada-calului, uniți în grupuri datorită aderenței izvoarelor, atunci când cad pe sol, se regăsesc în condiții inegal de favorabile de iluminare, alimentare cu apă etc. (de exemplu, sporii de sus și de jos într-o grămadă). La încolţire, unele dintre ele formează excrescenţe masculine mai mici (Fig. 14 – 7) cu anteridii (Fig. 14 – 7an), altele, mai mari, formează excrescenţe feminine (Fig. 14 – 10) cu arhegonie (Fig. 14 – 10a). ). Acest fenomen poate fi considerat un ecou binecunoscut al heterosporozității morfologice a strămoșilor cozii-calului, mai ales că la unele specii heterosporozitatea fiziologică este constantă și nu are legătură cu condițiile de dezvoltare a lăstarilor.

Și pentru coada-calului, s-a stabilit experimental următoarele: prin udarea creșterilor pe care anteridiile au început să se dezvolte cu o soluție nutritivă, este posibil să se realizeze o creștere a dimensiunii lor și dezvoltarea arhegoniei asupra lor.

Anteridiile de coada-calului (Fig. 14 – 8) sunt scufundate în țesutul protalusului. În fiecare dintre ele se dezvoltă peste 200 de spermatozoizi multiflagelați (Fig. 14 – 9). Arhegonie (Fig. 14 – 11), doar gâtul se ridică deasupra protalului. Fertilizarea are loc pe vreme umedă. Ovulul fecundat dă naştere embrionului (Fig. 14 – 12).Coada-calului nu formează pendul. Embrionul este inițial ascuns în țesutul germenului. Se compune dintr-o tulpină (Fig. 14 - 12n), o rădăcină rudimentară (Fig. 14 - 12k), 2-3 primele frunze (Fig. 14 - 12pl) și o tulpină sub formă de punct de creștere (Fig. 14). - 12 canale). Prin străpungerea țesutului lăstarilor, rădăcina devine mai puternică în pământ, iar planta începe să trăiască independent. Mai mulți embrioni apar adesea pe un lăstar.

Coada-calului ca plantă medicinală este cunoscută din cele mai vechi timpuri. O infuzie din plantă este folosită ca diuretic pentru edem cauzat de insuficiența circulatorie, precum și pentru bolile inflamatorii ale vezicii urinare și ale tractului urinar, pleurezie, tuberculoză, dizenterie și ca agent hemostatic pentru dizenterie.Utilizarea internă a coada-calului, ca o plantă otrăvitoare, necesită prudență, adică doza trebuie respectată cu strictețe.