Шпаргалка по "Ботанике"

Псилотовые представляют собой  травянистые многолетние растения, ведущие наземный или эпифитный  образ жизни. Они имеют наземные дихотомически ветвящиеся побеги , в основном прямостоячие, у эпифитов - свешивающиеся. У псилота плоский или трехгранный стебель достигает высоты 20-100 см и обильно ветвится. У тмезиптериса размеры побегов меньше - 5-30 см; они либо совсем не ветвятся, либо ветвятся однажды дихотомически. Подземные органы псилотовых, которые подобно риниофитовым называют ризомоидами , достигают длины 1 м и также дихотомически ветвятся. Они лишены каких-либо чешуй и покрыты многочисленными ризоидами с кутинизированными оболочками. Ризомоиды иногда выходят наружу и превращаются в наземные побеги .

Главное своеобразие псилотовых заключается  в отсутствии корней во все периоды  их жизни, что рассматривается многими  учеными как первичный признак; это сближает их с риниофитовыми .

К числу примитивных признаков  относится также отсутствие типичных листьев. На стеблях псилота, в его  верхних частях, располагаются чешуевидные  придатки, лишенные жилок, хотя листовые следы в стебле имеются. Эти чешуйки  очень напоминают листья астероксилона , у которого жилки лишь подходили к основанию листа. У тмезиптериса в основании побега расположены мелкие чешуевидные придатки, тоже без жилок. Выше по стеблю они становятся крупнее и представляют собой ланцетные, низбегающие по стеблю зеленые пластинки, каждая из которых снабжена неветвящейся жилкой. В отличие от псилота листья тмезиптериса имеют в эпидерме устьица.

Таким образом, листовидные органы псилотовых подобно плауновидным имеют  энационное происхождение . Но у псилота они в своем развитии остановились на уровне девонских форм, а у тмезиптериса достигли уровня современных плаунов. Функцию фотосинтеза выполняют в основном стебли.

Для надземных стеблей псилота  характерно наличие эпидермы, паренхимной  хлорофиллоносной коры с листовыми  следами и актиностелы с 5-10 лучами ксилемы . Протоксилема сложена спиральными и кольчатыми трахеидами, а метаксилема - в основном лестничными трахеидами, но иногда встречаются даже точечные. В центре ксилемы располагается механическая ткань , выполняющая опорную функцию. У тмезиптериса, поскольку он меньших размеров и почти не ветвится, в центре располагается паренхима, т.е. имеет место сифоностела . Подземные органы построены по типу протостелы , хотя самые тонкие ризомоиды (до 1 мм в диаметре) вообще лишены проводящей системы. Паренхима ризомоидов пронизана грибными гифами , которые проникают через кутинизированные стенки ризоидов наружу и выполняют функцию поглощения воды и минеральных веществ.

Спорангии у псилотовых срастаются в синангии ; у псилота они состоят из 3 спорангиев и имеют шаровидно-трехлопастную форму. У тмезиптериса синангий, состоящий из 2 спорангиев, имеет удлиненно- овальную форму. Синангии располагаются на вершинах очень коротких веточек, имеющих вид толстых ножек с одной чешуйкой у основания. Поэтому складывается впечатление, что синангии сидят в пазухах этих чешуек, раздвоенных в верхней части. Спорангии толстостенные, т.е. примитивного типа строения. Спорогенная ткань частично идет на формирование спор , а частично разрушается и превращается в питательную массу. Из спор развиваются цилиндрические, слабо ветвящиеся наземные или подземные гаметофиты размером 1,5-2 см. Гаметофиты бесхлорофилльные, бурого цвета, питаются микоризно за счет грибных гиф. Своеобразие гаметофита псилотовых заключается в наличии слаборазвитой стелы . По мнению одних авторов, она находится в зачаточном состоянии, а с точки зрения других - представляет собой результат редукции когда-то развитого гаметофита.

Гаметофиты обоеполые , половые органы рассеяны по всей поверхности гаметофита. Большой интерес представляет ход прорастания зиготы; первой развивается, как и у всех споровых растений, гаустория ; остальная часть зародыша на стадии еще недифференцированных тканей дихотомически делится. Один полюс формирует надземный побег, а из другого развивается либо ризомоид , либо второй надземный побег. Это указывает на то, что генетически закрепленной дифференциации органов у псилотовых еще не произошло и они могут переходить один в другой.

Помимо широко распространенного  мнения о первичной простоте псилотовых существует противоположное мнение о них как о формах вторично упрощенных. Однако отсутствие палеонтологического  материала затрудняет решение этой проблемы.

6. Общая  характеристика и систематика  моховидных. Жизненный цикл моховидных.

Отдел Bryophyta.  (Отдел Мохообразные)

Класс Anthocerotopsida.

Класс (Hepaticopsida) Печеночники, или Печеночные мхи 

   Подкласс (Marchantiidae) Маршанциевые 

      Порядок (Marchantiales) Маршанциевые 

   Подкласс (Jungermanniidae) Юнгерманниевые 

      Порядок (Jungermanniales) Юнгерманниевые

КЛАСС ЛИСТОСТЕБЕЛЬНЫЕ МХИ, ИЛИ  МХИ, ИЛИ БРИОПСИДЫ (BRYOPSIDA)

   Подкласс сфагновые (Sphagnidae)

   Подкласс андреевые (Andreaeidae)

   Подкласс Зелёные мхи  (Bryidae)

Моховидные (Bryophyta)

Моховидные — это самая примитивная, обособленная группа высших растений. Подавляющее большинство моховидных — многолетние растения размером от 1 мм до нескольких сантиметров. У большинства моховидных тело расчленено на стебель и листья, но встречаются и талломные, или слоевищные, формы

Они состоят из нитевидного зеленого тела — протонемы, расположенного на поверхности почвы или в почве, от которого отходит вертикальный стебель со спирально расположенными листьями толщиной в одну клетку. От основания стебля тянутся многочисленные бесцветные, похожие на корни выросты, называемые ризоидами. Вегетативные органы листостебельных мхов включают ассимиляционную, проводящую, запасающую и покровную ткани. Однако, в отличие от других высших растений, у них отсутствуют настоящие сосуды и механические ткани.

"Стебель". Настоящие стебли  и листья у мхов отсутствуют,  и соответствующие им структуры  обозначают особыми терминами  — каулидии и филлидии (филлоиды). У многих мхов клетки каулидия  недифференцированны, у других  наблюдается центральный тяж  из толстостенных клеток. Они,  несомненно, выполняют опорную функцию,  но не эквивалентны проводящей  системе — специализированным  тканям, служащим для транспорта  воды и питательных веществ  у сосудистых растений. Большая  часть воды и солей, необходимых  для жизнедеятельности мхов, втягивается  в их тело из внешней среды  капиллярными силами через щели  между филлидиями и каулидием.  Небольшая высота стебля обусловлена  также отсутствием настоящих  сосудистых и хорошо развитых  механических тканей.

"Листья". Филлидии бывают  разными по форме и размеру.  Обычно они состоят всего из  одного слоя клеток, но у некоторых  видов по краям филлидия этих  слоев несколько. Если присутствует  средняя жилка толщиной в несколько  клеток, она бывает одиночной,  доходящей до вершины филлидия, или двойной и короткой. У некоторых  видов на ней образуются пластинчатые  или столбчатые выросты. Форма  филлидия бывает округлой, овальной, ланцетной, продолговатой или  линейной, а его край может  быть цельным или зубчатым, плоским  или свернутым. Эти признаки  достаточно видоспецифичны и  используются в таксономии. Листорасположение  спиральное; корней нет, а их  функцию выполняют ризоиды.

Ризоиды. Роль корней играют многоклеточные ветвящиеся нити — ризоиды. В отличие  от настоящих корней многоклеточные ризоиды состоят из одинаковых клеток и лишены проводящих тканей. Ввиду  недостаточной эффективности ризоидов как водопоглощающего органа мхи никогда не достигают высоты более 15—20 см.

У молодых мхов они всасывают  из почвы воду с растворенными  в ней минеральными веществами, но со временем эту способность утрачивают и служат просто для закрепления  растения в субстрате.

Жизненный цикл моховидных на примере маршанции многообразной (Marchantict polymorpha)

Фаза гаметофита (n) является преобладающей  частью жизненного цикла моховидных. У маршанции он представлен двудомными талломами. Органы полового размножения антеридии (мужские) и архегонии (женские) образуются на специальных подставках, выростах таллома (антеридиофорах и архегониофорах). В антеридий в результате процесса митоза из сперматогенной ткани развиваются мужские гаметы - сперматозоиды. Архегонии имеет яйцеклетку, стенку, канальцевые клетки (брюшную и несколько шейковых). Группа архегониев окружена общим покрыва лом - лерихецием, кроме того, каждый архегонии к моменту созревания покрыт частным покрывалом - перианцием.

С каплями дождя (Н20) сперматозоид попадает в шейку архегония, где  происходит ослизнение канальцевых  клеток, способствующих продвижению  сперматозоида к яйцеклетке. После  оплодотворения без периода покоя  развивается зигота и начинается новая фаза жизненного цикла - фаза спорофита. Спорогон маршанции (2 n) формируется  внутри брюшка-архегония и паразитирует на гаметофите. В спорангии в результате процесса мейоза образуются два вида клеток: споры (n) и элатеры. Из споры  развивается нитчатая протонема, несущая  почки, из которых и формируется  молодой гаметофит (n).

7. Характеристика  класса листостебельные мхи.

КЛАСС ЛИСТОСТЕБЕЛЬНЫЕ МХИ,ИЛИ БРИОПСИДЫ (BRYOPSIDA)

Из всех Моховидных Листостебельные  мхи включают наибольшее количество видов – более 14500 видов и более 700 родов. Среди них многие отличаются широким распространением (иногда в  умеренных и холодных зонах обоих  полушарий), высокой жизненной устойчивостью  и большой фитоценотической ролью  в растительном покрове Земли. Экологическое  своеобразие и особое значение мхов в природных процессах во многом зависит от присущих им групповых  форм роста, благодаря чему мхи могут  на больших площадях создавать рыхлые или плотные покровы различной  мощности. Тем самым мхи активно  участвуют в формировании на поверхности  континентов мощных влагоприемников  в виде болот и замоховелых  лесов, оказывающих существенное влияние  на общую обеспеченность сушей влагой.

Гаметофор у Листостебельных мхов обычно радиально, реже двусторонне  облиственный. От основания, а часто и вдоль стебля и от нижней части листьев отходят нитевидные, ветвящиеся, многоклеточные ризоиды. Листья сидячие, цельные, с жилкой или без них, с большим разнообразием анатомических структур. На стебле образуются органы полового размножения – антеридии и архегонии.

Из оплодотворенной яйцеклетки развивается многоклеточный специализированный спорофит – спорогон, который состоит  из стопы, ножки (иногда ножка редуцирована) и коробочки. Спорогон ограничен в росте; стенки коробочки состоят из нескольких слоев клеток; в экзотеции коробочки развиваются обычно функционирующие устьица. Спорообразующая ткань (археспорий) возникает из эндотеции или амфитеция, обычно окружает центральную часть – колонку или у андреи и сфагнума куполообразно покоится на ней и дает начало только спорам; элатеры у Листостебельных мхов никогда не образуются. Открывается коробочка крышечкой (оперкулум) или (у андреи) растрескивается четырьмя щелями, реже коробочка клейстокарпная (закрытоплодная). Существуют разные механизмы вскрытия крышечки. Крышечка может опадать, открывая кольцо зубцов – перистом, окружающий отверстие.Зубцы перистома образуются путем расщепления клеточного слоя вблизи верхушки коробочки по наименее прочным местам. Этот аппарат, регулирующий рассеивание спор, характерен для подкласса  Bryidae и отсутствует в двух других подклассах.

Из споры возникает ювенильная, зеленая, нитчатая или слоевищная первичная  протонема, на которой возникают  почки, дающие начало облиственным стеблям, гаметофорам.

8. Характеристика  классов печеночники и антоцеротовые

   Класс Печеночники, или  Печеночные мхи –Hepaticopsida

Класс объединяет около 6 (10) тыс. видов (300 родов). Главная особенность Печеночников – дорзовентральное строение тела. В клетках присутствуют особые образования  – масляные тельца. Печеночники  разделяются на 2 подкласса –  слоевищные (Маршанциевые) и листостебельные (Юнгерманиевые), причем последние преобладают  по числу видов и распространены в тропиках и субтропиках.

Листья печеночников в отличие  от листьев мхов всегда однослойные  и состоят из однородных клеток. Ризоиды их только одноклеточные, хотя могут иметь разное строение. Для  спорогония Печеночников характерно то, что в однослойной или многослойной коробочке споры развиваются  непосредственно под стенкой, т.е. она функционально является спорангием. Стенка при созревании либо сгнивает, либо растрескивается, но она не имеет  механизмов для активного выбрасывания спор. Функцию разрыхления спор выполняют  особые вытянутые клетки – элатеры. У некоторых видов вместо элатер образуются питательные клетки. Протонемы  Печеночников очень слабо развиты. У слоевищных видов они по форме  мало отличаются от взрослого гаметофита. У всех Печеночников обнаруживается микориза, отсутствующая у листостебельных  мхов. Вегетативно размножаются –  выводковыми почками.

   Класс Антоцеротовые - Anthocerotopsida

Для представителей этого класса характерны пластинчатые талломы большей частью розетковидной формы. По краям талломов возникают меристематические клетки , которые формируют лопасти, налегающие друг на друга и придающие таллому курчавость.

Талломы состоят из однородных тонкостенных клеток; верхние из них содержат хроматофоры с пиреноидами , которые резко отличаются от хлоропластов всех прочих высших растений.

Наиболее широко распространен  род антоцерос (Anthoceros) , объединяющий около 200 видов, которые распространены в умеренных областях обоих полушарий  и в тропиках. В России встречаются  только 2 вида, которые произрастают на сырой почве. Их талломы размером 2-3 см, по краям однослойные, в центре многослойные; на их нижней стороне развиваются гладкие ризоиды и щелевидные отверстия, ведущие в полости. Эти полости сначала заполнены слизью, которая активно поглощает влагу; позже туда проникают нити ностока (Nostoc) . На верхней поверхности таллома возникают пластинчатые или волосовидные придатки, создающие паутинистый налет, который также способен поглощать влагу из атмосферы и создавать вокруг слоевища влажную среду. В сухие годы у некоторых видов антоцероса на лопастях таллома могут формироваться клубневидные утолщения, покрытые сверху мертвыми опробковевшими клетками; эти клубеньки способны переносить крайне неблагоприятные условия, а затем прорастать в новые растения.