Образование 4 августа 2017
Папоротники поистине являются одними из самых загадочных представителей растительного мира. С ними связаны красивые истории и легенды. В нашей статье мы рассмотрим цикл развития папоротника, схему жизненного периода и особенности этих растений.
Содержание
Характерные черты отдела
Представители папоротниковидных представлены двумя жизненными формами. В лесах умеренного климатического пояса растут многолетние травы. Их надземная часть состоит только из листьев.
А сам побег видоизменен в корневище и расположен под землей. От него отходят пучки мочковатой корневой системы. В зоне влажных тропических лесов встречаются древовидные папоротники. Их стебель может быть вьющимся или прямостоячим.
В любом случае у этих видов он достигает нескольких десятков метров.
Папоротники относятся к группе высших споровых растений, представители которой являются первыми выходцами на сушу. В процессе эволюции у них сформировались настоящие ткани и органы. Именно это позволило освоить этим растениям новую среду обитания. Название данной систематической группы также связано с тем, что папоротники формируют споры, которые являются клетками бесполого размножения.
Цикл развития папоротника: схема описания
Для всех папоротников характерно наличие жизненного цикла. Так называется период между двумя одинаковыми этапами развития поколений. Типичным для этих растений является цикл развития папоротника орляка. Его можно представить в виде этапов, представленных в таблице.
| Период жизненного цикла | Функция |
| Растение бесполого поколения | Фотосинтез, формирование спор, вегетативное размножение, минеральное питание, транспирация, закрепление растения в почве |
| Споры | Бесполое размножение, формирование гаметофита |
| Заросток | Фотосинтез, закрепление растения в почве, формирование половых клеток – яйцеклеток и сперматозоидов |
| Гаметы | Половое размножение растения |
| Зародыш | Формирование бесполого поколения – спорофита |
Далее цикл развития папоротника повторяется. Этот процесс обеспечивает непрерывность существования всех отделов высших споровых растений. А теперь рассмотрим каждый этап более подробно.
Растение бесполого поколения
Знакомство с циклом развития папоротника, схема которого представлена ниже, мы начнем со спорофита. Именно так называется взрослое листостебельное растение, которое образует значительные заросли в лесах умеренного пояса.
На поверхности мы можем видеть только листья папоротника. Они бывают двух видов. Молодые листья спирально закручены, их называют вайи. Они нарастают своей верхушкой и достигают значительных размеров.
Так появляются пышные и раскидистые листья взрослых растений.
Спорофит является преобладающим поколением этих растений. Это является значительным отличием в циклах развития мхов и папоротников. У первых основным поколением является гаметофит. Он имеет вид зеленого листостебельного ковра и размножается с помощью половых клеток.
Где расположены спорангии
Следующим этапом цикла развития папоротника является созревание органов бесполого размножения. Они называются спорангиями. Эти структуры имеют вид небольших коричневых бугорков, расположенных на нижней стороне листьев. Сверху они дополнительно защищены пленчатыми “покрывальцами”. Спорангии папоротников собраны в группы, которые называются сорусами.
В конце лета эти структуры темнеют. Это значит, что спорангии созрели. Далее они раскрываются, и в землю высыпаются тысячи мелких клеток. Это и есть споры. При наличии достаточного количества влаги они сразу начинают прорастать.
Что такое заросток
Результатом развития спор является заросток. Это и есть особь полового поколения, которая является следующим звеном в цикле развития папоротника. Долгое время ученые даже не знали о его существовании.
Все дело в том, что заросток имеет очень мелкие размеры – всего до сантиметра в диаметре. Внешне он представляет собой пластину зеленого цвета сердцевидной формы.
Заросток развивается на почве, к которой прикрепляется с помощью ризоидов.
По мере развития гаметофита на его нижней стороне формируются органы полового размножения. В них созревают половые клетки двух видов: яйцеклетки и сперматозоиды.
Условия оплодотворения в цикле развития папоротника орляка
Гаплоидный набор хромосом, который имеют половые клетки гаметофита, изменяется на двойной в процессе их слияния. Оплодотворение у папоротников имеет свои особенности. Во-первых, мужские и женские половые клетки на одном заростке созревают в разное время. Поэтому слияние гамет возможно только между разными растениями. Такой тип оплодотворения называется перекрестным.
Второй особенностью этого процесса у папоротников является обязательное наличие воды. Дело в том, что половые клетки споровых растений не могут самостоятельно двигаться. Поэтому сперматозоид может добраться до яйцеклетки только с помощью воды. Таким образом, папоротники хоть и относятся к группе первых наземных растений, но не утратили связь с прежней средой обитания.
Далее из оплодотворенной яйцеклетки развивается растение бесполого поколения, на нем созревают споры, и процесс повторяется.
Продолжительность жизни
Сколько может повторяться цикл развития папоротника? Это зависит от конкретного вида растения и места его произрастания. Так, у травянистых форм умеренных широт листья отмирают каждый сезон, а в тропиках растут несколько лет.
Но благодаря наличию подземного видоизменения побега, который называется корневищем, само растение остается жизнеспособным независимо от времени года и климатических условий.
Во многом именно эта особенность строения сохранила эти древние растения до современного этапа развития органического мира.
Корни папоротников выполняют свои функции в среднем около четырех лет, после чего заменяются новыми. А вот побег может сохранять свою жизнеспособность до 100 лет.
Итак, мы рассмотрели особенности развития одного из отделов высших споровых растений – Папоротниковидные. Для этих растений характерны следующие признаки:
- Появление настоящих тканей (механических, проводящих, покровных) и вегетативных органов (листьев, придаточных корней, видоизмененного подземного побега).
- Бесполое размножение осуществляется с помощью специализированных клеток – спор.
- В цикле развития папоротника преобладает спорофит. Это бесполое поколение, имеющее листостебельное строение.
- Гаметофит папоротника называется заростком. Он представляет собой зеленую пластинку сердцевидной формы с диаметром до 1 см. Заросток развивается отдельно от спорофита и анатомически с ним не связан.
- В жизненном цикле наблюдается последовательное чередование поколений – полового и бесполого.
Источник: .ru Образование
Жизненный цикл папоротника: стадии, этапы, последовательность и описание
Папоротники появились на Земле много лет назад. В древние времена можно было встретить леса из древовидных папоротников. На сегодняшний день таких крупных растений осталось очень мало. Папоротники стали более декорати…
Образование
Цепень бычий: цикл развития, стадии, схема и фото
На данный момент цепень бычий, цикл развития которого занимает около 20 лет, считается наиболее опасным (и самым крупным) паразитом, который может атаковать организм человека. Его размер иногда достигает 10 метров, чт…
Образование
Природные зоны Урала: таблица и описание
Уральский хребет растянулся от Казахстанских степей до побережья Северного Ледовитого океана. Ширина горного массива составляет от 100 до 400 км, а длина превышает 2,5 тыс. км. Природные зоны Урала включают в себя все…
Финансы
Структурированные ноты: определение, особенности и описание
Прибыльные инвестиции – тема, не теряющая своей актуальности. В связи с этим постоянно формируются различные инструменты, позволяющие выводить доход на принципиально новый уровень. Одним из них являются структурирован…
Хобби
Женский свитер с оленями: схема вязания спицами и описание
Жаккард – техника вязания крючком или спицами, в ходе которой создается рисунок. Чаще всего жаккард состоит из двух цветов и включает в себя орнамент из повторяющихся геометрических и растительных мотивов, котор…
Образование
Сверхбольшая интегральная схема (СБИС) названа так, потому что… Сверхбольшая интегральная схема: размеры, вес и описание
Компьютерные технологии развиваются чрезвычайно быстро. Появляются всё новые компоновки и разработки, которые должны удовлетворить постоянно возрастающие требования. Один из наиболее интересных моментов – это сверхбол…
Здоровье
Лейшмания: жизненный цикл развития, строение, характеристика стадий, виды и фото
Лейшмания – разновидность простейших паразитов (протистов), которые приводят к развитию у человека лейшманиозы. Такому заболеванию каждый год подвергается около 12 миллионов человек из стран с влажными и теплыми…
Бизнес
Рабочий цикл четырехтактного двигателя – особенности, схема и описание
Автолюбители должны хотя бы в общих чертах знать, как устроен и работает двигатель. В большинстве автомобилей установлен четырехтактный четырехцилиндровый мотор. Давайте рассмотрим рабочий цикл четырехтактного двигате…
Автомобили
Из чего состоит автомобиль: схема и описание
Есть водители, которые ездят на своих машинах, но совершенно не знают из чего состоит автомобиль. Может, совсем необязательно знать все тонкости сложной работы механизма, но основные моменты все-таки должны быть извес…
Домашний уют
Подключение светодиодной ленты к сети 220В: схема и описание
Светодиодные ленты на сегодняшний день являются довольно распространенными. Для освещения помещений они подходят идеально. Также их преимущество заключается в том, что их можно устанавливать в любой форме. В наше врем…
Источник: http://monateka.com/article/242175/
Жизненный цикл развития папоротника
В всегда считала папоротники очень интересными растениями, и во всех тенистых уголках моего сада растут эти старейшие жители нашей планеты, которые появились на Земле много веков назад.
Родиной всех папоротниковидных растений считается Дальний Восток и Северный Китай. Но самое интересное в этом растении — это процесс его размножения, который называют жизненным циклом развития.
В давние времена произрастали огромные древовидные папоротники. Сегодня таких видов в природе осталось совсем немного, папоротники стали более низкими, изящными, миниатюрными и практически превратились в комнатные и садовые цветы. В природе папоротники достигают двухметровой высоты.
Эти неприхотливые растения поражают своей красотой и разнообразием, и часто используются в ландшафтном дизайне.
Папоротники еще называют орляками за то, что его широкие резные листья напоминают орлиные крылья.
При этом у папоротника множество полезных свойств, он содержит белок, легко усваивается и тонизирует организм при его употреблении. Также папоротник благотворно влияет на нервную систему.
Для того, чтобы разобраться, что это все-таки за растение, необходимо выяснить, каким образом оно развивается.
Растет папоротник очень интересно: резные листья его торчат прямо из земли, без стебля и ствола (эти листья называют вайи), сначала они напоминают улитку в раковине, затем, по мере роста, разворачиваются и напоминают обычные крючки до тех пор, пока не раскроются полностью.
Цветов на папоротнике, вопреки красивым легендам, не бывает, а размножается это растение при помощи спор.
Стадии развития папоротника
Жизненный цикл папоротника — это все стадии, фазы и этапы, которые растение проходит, начиная от своего появления и зарождения первого листочка, и заканчивая появлением нового, готового к размножению экземпляра. Такой цикл является замкнутым и подразделяется на два типа или вида. Размножение папоротников бывает:
Эти два типа очень сильно отличаются друг от друга. При этом непосредственно папоротником в том виде, в котором мы его знаем, называют как раз поколение, которое развилось бесполым способом. Такое поколение носит название спорофит.
Для зарождения молодого папоротника на задней стороне листьев материнского (или отцовского, это кому как нравится) растения должны появиться споры, которые и начнут там развиваться. Это, пожалуй, самая важная фаза жизненного цикла папоротника, потому что без нее никакого развития просто не произойдет.
Эти споры находятся в своеобразном «мешочке», который после созревания лопнет, в результате чего споры просто разлетятся в разные стороны. Жизнь дадут только те из них, которые попадут в хорошие и подходящие для них условия — во влажное, теплое, сухое и непродуваемое ветром место, что случается нечасто. Только в этом случае из спор получатся растения.
В благоприятных условиях из спор развиваются маленькие растения-отросточки, напоминающие небольшие сердечки (гаметофиты), на которых немного позже и появятся мужские и женские клетки (их еще называют половые органы).
Гаметофиты имеют маленькие тонкие корешки-ниточки, которыми они зацепляются за почву, где и развиваются. Это и есть половое поколение папоротника. Мужские органы именуются антеридиями, а женские клетки носят название — архегонии.
Сперматозоиды могут передвигаться исключительно в водной среде, на суше они быстро погибают, поэтому и оплодотворение возможно только в случае высокой влажности. Росточек имеет такую форму, в которой скапливается попадающая на него извне вода — роса или дождевая вода. По ней и передвигаются сперматозоиды.
Если оплодотворение все-таки произошло, появляется новая клетка под названием «зигота», и уже из нее начинает развиваться спорофит. Спорофит — это зародыш бесполого поколения папоротников.
У спорофита имеется ножка, с помощью которой он получает питательные вещества. А уже потом, по мере развития, появляется первый листик, от которого и начинается рост нового папоротника.
Поскольку без воды оплодотворение и дальнейшее развитие не произойдет, можно сказать, что несмотря на то, что жизненный цикл папоротников все свои этапы проходит на поверхности земли, эти растения все-таки не совсем отошли от той среды обитания, в которой изначально и зародилась жизнь — воды.
Схема:
Схематично жизненный цикл папоротника можно представить следующим образом:
- взрослый папоротник, способный к размножению;
- наличие спор на внутренней стороне листа папоротника;
- полное созревание мешочков со спорами, после которого споры выпадают и разлетаются;
- в случае попадания споры в нужные и пригодные для жизни условия она закрепляется на месте и прорастает;
- из споры образуется маленький отросток, который прикрепляется к месту произрастания корешками-нитями (такие нити называются ризоидами);
- на отростке появляются женские и мужские половые клетки, при этом женские половые органы содержат яйцеклетку, а мужские — сперматозоиды;
- по воде, образующейся на отростках-зародышах в результате как выпадения росы, так и просто дождя, сперматозоиды передвигаются к яйцеклетке;
- сперматозоиды попадают внутрь яйцеклетки и оплодотворяют ее;
- в такой яйцеклетке (она называется зиготой) зарождается и появляется из нее молодой листочек (спорофит);
- из этого молодого листочка появляется новый папоротник, на котором в дальнейшем созреют споры для последующего размножения.
Как размножить папоротник спорами
Папоротник — очень интересное и своеобразное растение, поэтому нет ничего удивительного в том, что его пытаются размножить и в домашних условиях.
Размножение спорами – это достаточно сложный процесс, и освоить его не так-то просто. Поэтому чаще всего цветоводы просто делят куст папоротника на несколько частей с корневищами и почками, и рассаживают в подходящие тенистые места своего сада.
Но не все папоротники размножаются вегетативным способом. Некоторые виды этих растений имеют только одну точку роста, и никаких дополнительных почек на них не образуется.
Вот для размножения такого вида папоротника и следует проращивать споры, по-другому размножить его просто не получится. Именно после прорастания споры жизненный цикл папоротника будет пройден полностью, и из него получится новое растение.
Проращивается спора папоротника следующим образом:
- увидев, что на листочке взрослого папоротника образовались коричневатого цвета выпуклости (это и есть мешочки со спорами), такой лист отрезают и кладут в пакет. Пакет должен быть бумажным, а не целлофановым;
- пакет с листом на сутки кладут в какое-нибудь теплое место. при этом пакет периодически нужно встряхивать;
- после того, как споры созрели и выпали, их нужно вытащить из пакета и высыпать на подготовленную заранее питательную смесь, которая состоит из торфа, песка, угля и измельченной зелени;
- емкость со смесью, в которой будут прорастать поры, ставят во влажное и теплое место (не менее 25 градусов), периодически брызгая на поверхность теплой водой из пульверизатора и ни в коем случае не допуская ее высыхания. Для лучшего эффекта и меньшего испарения емкости со спорами можно прикрыть стеклом.
После того, как появились первые росточки, за поливом нужно следить еще более внимательно, так как влажность в это время — необходимая составляющая развития растения. Без воды оплодотворения не произойдет, и все труды пойдут насмарку. А вырастить папоротник из споры — это действительно труд.
Когда появляется новый молодой папоротник, вновь начинается жизненный цикл, включающий в себя половое и бесполое поколения.
При этом половое поколение — это тот самый маленький отросток, который образуется из спор и живет совсем недолго. А вот появившийся из него молодой папоротник, который и растет долгие годы (некоторые виды доживают до 100 лет) — это как раз то самое крепкое бесполое поколение.
Однако крепкое бесполое поколение невозможно получить, минуя этап полового размножения.
Источник: https://sornyakov.net/trees/zhiznennyj-cikl-paporotnika.html
Папоротник представляет собой многолетнее растение, которое широко используется для украшения клумб и сада.
Самым распространенным видом папоротника для этих целей является Адиантум стоповидный, который очаровывает взгляд своей оригинальной формой листа в чем-то схожей с легким ажурным облачком.
Папоротники любят тень или полутень, высокую влажность, а еще считаются достаточно морозоустойчивыми растениями.
Жизненный цикл папоротника
Цикл развития папоротника включает в себя два поколения, которые резко отличаются друг от друга – бесполое и половое.
Интересным является тот факт, что обычно мы называем папоротником как раз бесполое поколение, которое называется спорофитом.
А из огромного количества спор, которые образуются на листьях папоротника, только очень малое их количество попадает в благоприятные для них условия, и тогда они дают новую жизнь молодым растениям.
Благоприятными факторами для спор считаются влага, тепло и свет.
Из этих самых спор развиваются маленькие растения с разнообразными формами и размерами, которые называются гаметофитами. После образования этих самых растений – гаметофитов – на них образуются половые органы – мужские (антеридии) и женские (архегонии).
Оплодотворение растения происходит только при высокой влажности воздуха и наличии воды на поверхности маленького растения, ведь сперматозоиды гаметофита могут передвигаться только по воде от антеридий к архегониям.
Развитие спорофита начинается после оплодотворения.
Размножение спорами – процесс очень трудоемкий и обычному цветоводу вряд ли удастся его освоить, поэтому чаще прибегают к вегетативному размножению, который подразумевает под собой деление разросшихся кустов, корневищ, отростками и почками.
Некоторые виды папоротников размножаются вегетативным способом, т.е. выводными почками на листьях растения, а вообще цикл развития папоротника достаточно интересен и требует особого изучения у заинтересовавшихся этим растением.
Половое размножение спорами
Половое размножение спорами характерно для тех видов папоротников, у которых всего одна точка роста и не образуются дополнительные розетки. В таком случае прибегают к проращиванию спор.
Этот процесс очень похож на проращивание семян, с единственным отличием: размер спор намного меньше, чем семян, потому им необходим особый уход.
Собирают споры с взрослых растений. Для того чтобы собрать споры с культивируемого растения, необходимо срезать тот лист папоротника, на котором отчетливо видны следы бурой пыли. Срезанный лист необходимо поместить в бумажный пакет. Затем пакет помещают в теплое сухое место на сутки. Периодически пакет нужно встряхивать.
Чтобы споры хорошо проросли необходимо правильно подобрать почвенную смесь. Идеально для этого подходит смесь торфа, песка и листовой земли.
Обязательно необходимо добавить измельченный древесный уголь. Следует помнить о том, что все компоненты должны быть смешаны в равных количествах. Подготовленную почвенную смесь насыпают в неглубокие горшки, слегка утрамбовывают, увлажняют и по поверхности земли рассыпают споры. Можно перед тем как разложить споры, посыпать землю очень тонким слоем измельченного кирпича.
От поверхности почвы до краев горшка должно остаться около 1 см. Чтобы споры быстро проросли, ми необходимо создать благоприятные условия, т.е. температура около +25 градусов и высокая влажность. Для этого горшки нужно накрыть стеклом и поставить в поддон с мягкой водой. Такую конструкцию размещают в теплом месте, периодически увлажняют через пульверизатор.
Ориентировочно через месяц поверхность почвы покроется зеленым ковром, похожим на мох. Это и есть те заростки, из которых позже вырастут листочки.
Стекло не убирают до тех пор, пока из заростков не появятся маленькие листочки. Для того чтобы пикировать растения в отдельные горшки, необходимо дать листочкам немного времени для адаптации.
Подросшие растения пикируют в горшки с торфяной землей.
Вегетативный способ размножения
Вегетативный способ размножения более приемлем для садоводов. Проще всего разделить куст папоротника на несколько частей. Эти части и являются посадочным материалом. Есть определенные виды папоротников, которые размножаются почками, образующимися на краях листьев.
Для выращивания в домашних условиях самыми подходящими являются асплениум живородящий и луковиценосный. Делением кустов или корневищ размножают обычно адиантумы, нефролеписы, листовик, птерисы и пеллеи.
При вегетативном способе размножения путем деления необходимо обращать внимание на точки роста. Деление папоротника лучше проводить весной в прохладную погоду. После того как молодые растения будут посажены, их необходимо почаще поливать и опрыскивать.
Теперь, зная о жизненном цикле папоротника, вы сможете вырастить у себя это удивительное растение.
Источник: http://CveTochki.net/scope/tsikl-razvitiya-paporotnika-vklyuchaet-v-sebya-dva-pokoleniya.html
Поделиться:
Нет комментариев