Класс полиподиопсиды – Polypodiopsida

Самый многочисленный и молодой класс.Спорофиты оч.разнообразны.Молодые листья свёрнуты в улитку.Осн.отличие:спорангии раз-ся по лептоспорангиатному типу.

Спорангии имеют все виды колец(поперерчные,вертикальные,косые).У большей части спорангии собраны в сорусы. Есть как защищённые,так и без индузии.Иногда защиту выполняет завёрнутый край листа.Спорангии всегда находятся на нижней абаксиальной стороне.

Орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum) - папоротник с глубоким подземным корневищем. Корневища содержат дубильные вещества, лейкоцианидин, тиаминазу. Отвар корневищ используют при инвазии ленточными глистами, при рахите у детей. Ядовито!

Щитовник мужской (Dryopteris filix-mas) - многолетнее травянистое споровое растение с зимующим корневищем. Черешок вздут у подземного основания и покрыт бурыми чешуйками. Корневище содержит фенольные соединения, дубильные вещества, жирные кислоты. Глистогонное средство. Ядовито!

В классе выделяют три подкласса:

равноспоровые Polypodiidae Представители: щитовник (Dryopteris), страусник (Matteuccia), орляк (Pteridium)

разноспоровые Marsiliidae Представитель: марсилея (Marsilea)

Salviniidae Представитель: сальвиния (Salvinia)

Офиоглоссопсиды или ужовниковые (Ophioglossopsida) Современный отдел. Многолетние растения, наземные или эпифиты. Спорофиты мясистые, лишены механической ткани. Корневище короткое, простое. У крупных офиоглоссид имеется активно функционирующий камбий и развивается вторичная ксилема, что отличает их от других современных представителей папоротников. Листья не образуют улиткообразного закручивания, часто мягкие. Спорангии довольно крупные, содержат большое количество спор. Равноспоровые. Гаметофиты крупные, мясистые, микоризные, дихотомически или неправильно ветвистые.

В классе один порядок ужовниковые (Ophioglossales), одно семейство ужовниковые (Ophioglossaceae). Основные представители ужовник (Ophioglossum) и гроздовник (Botrychium).

Мараттиопсиды (Marattiopsida) Современные папоротники. Известны с карбона. Многолетние. Стебли представлены корневищами и толстыми клубневидными стволами. Кори несут своеобразные корневые волоски. Листья большинства мараттиопсид перистые, но бывают пальчатые и цельные. Молодые листья всегда спирально закрученные. Спорангии довольно крупные, расположенные на нижней стороне листьев и собраны с сорусы или синангии. Число спор в каждом спорангии очень велико. Равноспоровые растения. Гаметофиты надземные, темно-зеленые, мясистые, дорзовентральные, сердцевидные или продолговатые.

В класс входит один порядок мараттиевые (Marattiales) и одно семейство мараттиевые (Marattiaceae). Представители - ангиоптерис (Angiopteris), мараттия (Marattia).

82.Голосеменные. Общая характеристика, особенности развития гаметофитов на примере Pinus sylvestris. Современное разделение на классы и их краткая характеристика: представители, распространение, значение.

Голосемянные – очень древняя группа высших растений. Голосемянные характерны наличием незащищенных семяпочек (мегаспорангиев), расположенных открыто на мегаспорофиллах или вследствие редукции их кажущихся расположенными на верхушке побега. Разноспоровые растения. В цикле развития преобладает спорофит (само растение). Гаметофиты как мужские, так и женские сильно редуцированы. При этом женский гаметофит не покидает связи с материнским растением, развиваясь внутри семяпочки, где происходит образование мегаспоры и её прорастание в женский заросток. Мужской гаметофит также претерпевает редукцию вплоть до полной потери вегетативных клеток у наиболее высокоорганизованных представителей.

Голосеменные исключительно древесные растения.

Голосеменные – разноспоровые эвспоронгиальные растения. Эволюционно стоят ниже папоротников (т.к. эвспоровые). Семязачаток – мегаспорангий, защищённый интегументом. Это образование диплоидное. В спорангии дифференцируется материнская клетка. После редукционного деления образуется тетрада гаплоидных спор, а затем линейная тетрада спор.

Мегаспора не покидает мегаспорангия, прорастает внутри в женский гаметофит, сообщающийся со внешней средой через микропиле.

Пыльцевое зерно – мужской гаметофит. С помощью имеющийся гистальной борозды регулируется объем, прорастание мужского гаметофита.

Pinus sylvestris

Дерево высотой 25—40 м и диаметром ствола 0,5—1,2 м. Длина корня — 20—30 метров. Ствол прямой. Крона высоко поднятая, конусовидная, а затем округлая, широкая, с горизонтально расположенными в мутовках ветвями.

Изгиб ствола может возникнуть при повреждении побега бабочкой из семейства листовёрток (Tortricidae), видом побеговьюн зимующий (англ. Pine Shoot Moth; лат. Rhyacionia buoliana).

Кора в нижней части ствола толстая, чешуйчатая, серо-коричневая, с глубокими трещинами. Чешуйки коры образуют пластины неправильной формы. В верхней части ствола и на ветвях кора тонкая, в виде хлопьев (шелушится), оранжево-красная.

Разветвление одномутовчатое. Побеги вначале зелёные, затем к концу первого лета становятся серо-светло-коричневыми.

Почки яйцевидно-конусообразные, оранжево-коричневые, покрыты белой смолой чаще тонким, реже более толстым слоем.

Хвоинки расположены по две в пучке, (2,5-) 4—6 (-9) см длиной, 1,5—2 мм толщиной, серо- либо сизовато-зелёные, как правило, слегка изогнутые, края мелкозубчатые, живут 2—6 (-9) лет (в Средней России 2—3 года^[2]). Верхняя сторона хвоинок выпуклая, нижняя желобчатая, плотная, с хорошо заметными голубовато-белыми устьичными линиями. У молодых деревьев хвоинки длиннее (5—9 см), у старых короче (2,5—5). Влагалище листа плёнчатое, серое, 5—8 мм, с возрастом медленно разъедается до 3—4 мм.

Мужские шишки 8—12 мм, жёлтые или розовые. Женские шишки (2,5-) 3—6 (-7,5) см длиной, конусообразные, симметричные или почти симметричные, одиночные или по 2—3 шт., при созревании матовые от серо-светло-коричневого до серо-зелёного; созревают в ноябре—декабре, спустя 20 месяцев после опыления; открываются с февраля по апрель и вскоре опадают. Чешуйки шишек почти ромбические, плоские или слабовыпуклые с небольшим пупком, редко крючковатые, с заострённой верхушкой. Семена чёрные, 4—5 мм, с 12—20 мм перепончатым крылом.

Особенности развития гаметофита.

Различаются шишки мужские и женские. Мужские шишки состоят из оси, на которой спирально располо­жены многочисленные микроспорофиллы. Они обычно имеют вид различной формы чешуек или щитков с двумя — многими микроспорангиями, в которых развиваются много­численные микроспоры. Микроспоры, заключенные в две оболочки (внут­реннюю — интину и наружную — экзину) прорастают еще в пыльнике, и образуется несколько клеток, одна или несколько из которых обычно соответствуют вегетативным клеткам мужского гаметофита; это так называемые проталлиальные клетки. Всегда имеются антеридиальная клетка, образующая спермагенную клетку, дающую впоследствии две мужские половые клетки — спермии и клетка вегетативная, за счет которой идет в дальнейшем рост пыльцевой трубки. Проросшие микроспоры назы­вают пыльцой.

Женские шишки имеют также центральную ось, на которой в пазухе развитых кроющих чешуи вырастают укороченные побеги с недоразвитыми мегаспорофиллами, называемые семенными чещуями.

На семенных чешуях женской шишки развиваются в числе одного-двух (реже больше) мегаспорангии, называемые здесь семяпочками или семенными зачатками. Семяпочка состоит из нуцеллуса (собственно мегаспорангия), окруженного покровом — интегументом; на одном конце семя­почки он не срастается с нуцеллусом и образует отверстие — пыльцевход, или микропиле, а на другом — срастается с семяножкой.

Внутри нуцеллуса среди многих его клеток выделяется одна под пыльцевходом, которая, делясь редукционно, превращается в гаплоидные мегаспоры, из них одна вытесняет три остальные; затем, делясь митотически, эта мегаспора образует первичный эндосперм, несущий чаще два весьма редуцированных архегония с одной яйцеклет­кой внутри каждого.

Далее происходит опыление. Пыльца обычно при помощи ветра переносится на семяпочку и удерживается здесь каплями жидкости, выделенной семяпочкой. При подсыхании этой жидкости пыльца втягивает­ся внутрь семяпочки в особую полость, находящуюся под пыльцевходом — пыльцевую камеру.

Здесь пыльца прорастает по направлению к архегонию, и из образовав­шихся из спермагенной клетки двух спермиев один обычно сливается с яйцеклеткой, а другой погибает, т. е. происходит оплодотворение. Оплодотворенная яйцеклетка (зигота) сразу же делится (путем митоза), и из нее вырастает зародыш (спорофит) с зачаточными корешком, стебельком, почечкой, 2—15 семядолями и под­веском, вдавливающим зародыш в первичный эндосперм, содержащий запас питательных веществ для развивающегося зародыша, а нуцеллус дегене­рирует. Сама же семяпочка, внутри которой находятся теперь уже зародыш, подвесок и питательные вещества первичного эндосперма, превращается в семя.

Класс Семенные папоротники

По облику листа напоминает папоротник. Но резко отличается наличием камбия и семязачатка. Причём семязачаток просто находится на листьях. Мужской гаметофит гаустореального типа. Пыльцевая камера в семязачатке была. Полностью вымершая группа растений.

Класс Саговниковые (цикадовые)

Саговниковые представлены в настоящее время 1 семейством Cycadoceae. Встречается в тропической и частично в субтропической частях Восточной Азии, Австралии, Америки, Африки. Cicas revoluta.

Листья имеют ксероморфную структуру с погруженными устьицами. Ксероморфная структура листа – результат слабого развития проводящих тканей. Древесина в виде кольца толщенной 5 мм. Есть слизевые ходы. Камбий может закладываться несколько или 1 раз (поли моноциклический тип). Только у саговниковых есть втягивающийся корень. Строго двудомные растения.

Диаметр семязачатка до 5 см. Зародыш крупный. Чаще зародыш имеет 2 семядоли. Зародыш доразвивается уже опав с растения.

Из стволов добывают крахмал, обрабатывают и скатывают в шарики и получают продукт – саго.

Класс Беннетитовые (Bennettitopsida)

Полностью вымершая группа растений. Внешне похожи на современные саговниковые. Важная отличительная особенность – обоеполые стробилы, напоминающие цветок. Но в цветках все части расположены по спирали и не срастались, а здесь части расположены по кругу. Отсюда следует, что, возможно, какой - то предок Бен. Дал начало покрытосеменным.

Класс Гинкговые (Ginkgopsida).

В настоящее время представлен единственным видом – Гинкго двулопастный (Ginkgo biloba). В диком виде встречается лишь в горах Западного Китая. Живое ископаемое. Дерево, высотой до 30 м. Не поражается грибами и насекомыми, газо и пылеустойчив. Имеет дву лопастные листья. Растение двудомное. Наружная оболочка семени – сочная и мясистая, средняя – каменистая, внутренняя – тонкая. Зародыш имеет 2 или 3 семядоли.

Значение: декоративное, косметология, фармация.

Класс Хвойные (Pinopsida)

Самый большой класс(560 видов).Высота до 136 м, есть паразиты, моноподиальный тип ветвления, трудно укореняются. Листья зеленые, игловидные. У некоторых листья чешуевидные (можжевельник, туя).

Мужские стробилы многочисленны, собраны группами. Семенные чешуи не являются органами листового происхождения – это изменённые укороченные побеги.

Pinus sibirica, P. Silvestris, Taxus baccata

Туя используется в медицине, можжевельник при лечении почек.

Класс Гнетовые (Gnetopsida)

Распространены в тропических влажных лесах Восточной Азии, Южной Америки, Африки. Небольшие деревья или лианы. Gnetum gnemon.

Длинные микропилярные трубки, которые вытягиваются над интегументом, а внутри находится женский гаметофит. Листья супротивные, ветвление дихотомическое. Во вторичной ксилеме имеются сосуды. Зародыш имеет 2 семядоли. Наличие следов былой обоеполости. Семязачаток имеет особый покров из стерильных листьев.

Ephedra: Листья чешуевидные. Фотосинтез выполняют ребристые зелёные ветви. СССР, с.а., ю.а., индия, Китай. Растение двудомное. Добывают эфедрин.

Welwitsciha: огромные листья длиной до 8 м. Расположены супротивно.

Welwitsciha mirabilis. Двудомное растение.

Гнетум: Мужские и женские шишки возникают на разных особях. Листья по форме напоминают листья двудомных покрытосеменных.

Жизненные формы подавляющего большинства – ксерофильные кустарники, распространённые в средней Азии, Южном Урале, С. А.

Строение женского гаметофита наиболее примитивно у эфедры. – остаются 2 архегония.

Вельвичия – Женский гаметофит – свободно – ядерная клетка. Первоначально гаметофит – цитоплазма с плавающими ядрами без перегородок. Микропилярный этаж – фертильный и нижний – стерильный и появляются клеточные перегородки. Клетки верхнего этажа начинают образовывать трубку в которой находятся несколько ядер. Эта трубка движется навстречу пыльцевой и они соприкасаются. В месте их контакта разрушается оболочка и одно из ядер переходит в яйцевую трубку и сливается с ядром спермия. После слияния зигота опускается вниз и из неё начинает развиваться зародыш.

Гнетум: В женском гаметофите нет архегония – признак высокой специализации.