§ 22. Размножение споровых растений

1. Какие низшие споровые растения вы знаете?

Одноклеточные и многоклеточные водоросли.

2. Какие высшие споровые растения вам известны?

Мхи, папоротники, хвощи и плауны.

3. В чём отличие высших споровых растений от низших?

Низшие споровые растения (водоросли) не разделены на органы, их тело – таллом (слоевище). Тело высших разделено на органы.

4. Что называют слоевищем?

Слоевище (таллом) - вегетативное тело водорослей, грибов, лишайников, некоторых моховидных, не дифференцированное на органы (стебель, корень, лист) и не имеющее настоящих тканей, хотя внешне (например, у бурых водорослей) иногда может напоминать стебель и листья высших растений.

5. Что такое вайя папоротника?

Вайя папоротника – это его лист.

Вопросы

1. Как происходит размножение у одноклеточных водорослей?

Для некоторых водорослей, например хлореллы, характерно только бесполое размножение. Обычно же водоросли размножаются как бесполым, так и половым путём. Способы полового размножения у них очень разнообразны.

2. Какими способами размножается улотрикс?

Как и другие водоросли, он размножается в благоприятных условиях бесполым и в противном случае половым путём.

3. Как размножаются мхи?

У мхов чётко выражено чередование бесполого и полового поколений.

Бесполое размножение происходит с помощью спор. Из проросшей споры образуется тонкая зелёная нить — предросток. Нить ветвится, на ней появляются почки, из которых затем вырастают мужские или женские экземпляры мха.

При вегетативном размножении у многих мхов формируются подушковидные дернины и сплошным ковром покрывают влажную почву.

Половое размножение рассмотрим на примере мха кукушкин лён.

На одних растениях развиваются мужские гаметы — сперматозоиды, на других женские — яйцеклетки. Во время дождя сперматозоиды плывут к яйцеклетке. Оплодотворение невозможно без воды.

При слиянии гамет образуется зигота. Из зиготы на женском растении развивается коробочка на ножке. В коробочке созревают споры. Споры рассеиваются и прорастают в предростки.

4. Что такое заросток?

Заросток папоротника - маленькая зелёная пластинка диаметром несколько миллиметров, которая развивается из проросшей споры папоротника.

Заросток живёт самостоятельно, прикрепляясь к почве ризоидами. На нижней стороне заростка развиваются мужские и женские гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки).

5. Как происходит половое и бесполое размножение у папоротников?

У папоротников, так же как и у мхов, чётко представлено чередование полового и бесполого поколений.

Летом на нижней стороне папоротника образуются маленькие бурые бугорки. В бугорках находятся пучки мелких мешочков — спорангиев, в которых созревают споры.

Созревшие споры выпадают из спорангиев. Их разносит ветер. Если они попадают в благоприятные условия, то прорастают, как споры мха. Из проросшей споры папоротника развивается маленькая зелёная пластинка диаметром несколько миллиметров. Это заросток папоротника. Он живёт самостоятельно, прикрепляясь к почве ризоидами.

На нижней стороне заростка развиваются мужские и женские гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки). Под заростком задерживаются капельки росы или дождевой воды, в которых сперматозоиды могут подплыть к яйцеклеткам. Происходит оплодотворение. Из зиготы развивается зародыш.

Зародыш сначала получает питательные вещества от зелёного заростка. Он растёт, и постепенно развиваются корень и очень короткий стебель с первым листом. Со временем из зародыша на заростке развивается растение, которое мы обычно называем папоротником.

Подумайте

Какую биологическую роль у папоротников играет половое поколение; бесполое поколение?

При бесполом размножении обеспечивается быстрое увеличение количества особей вне зависимости от условий.

При половом размножении новый организм в результате перекомбинации признаков получает новые свойства (признаки), которые обеспечивают приспособление к среде обитания.

Задания для любознательных

Посейте споры папоротника и проведите наблюдения за их прорастанием, используя следующую инструкцию.

1. Срежьте вайю со спорангиями коричневого цвета, заверните её в бумагу и высушите.

2. Возьмите лист белой бумаги. Потрясите над ней вайю, чтобы споры высыпались на бумагу.

Лучший вариант – кусочек спороносного листа с сорусами коричневого цвета. Можно просто соскоблить спорангии на белый лист. Лучше, если он полежит в темном и сухом месте пару недель – за это время все споры дозреют.

3. Заполните чистые плошки подготовленным субстратом (прокалённая дерновая земля, куски торфа или пемзы).

4. Посейте споры на субстрат.

Споры сеют равномерно и достаточно густо по поверхности, ничем не присыпая.

5. Накройте плошки стеклом и поставьте в тёплое место при температуре не ниже 25 °С. Следите, чтобы субстрат был всё время влажным.

Такие теплички удобно размещать в углу подоконника, поставив баночки друг на друга. Так они не занимают много места и не очень бросаются в глаза. Стоящие на подоконнике растения будут защищать проростки от солнца. Для успешного проращивания нужна полутень, тепло в пределах +20-25 град. и высокая влажность воздуха. Чтобы не устраивать дополнительный обогрев, лучше высевать споры весной.

Для полива желательно использовать чистую воду без хлора, лучше снеговую или дождевую. Периодически емкости следует проветривать, открывая крышки или приподнимая пленку над посевами.

6. Ведите наблюдения и записывайте в дневник даты посева, прорастания спор, образования из споры зелёной нити — предростка, образование сердцевидного заростка, появление первых листьев папоротника. Сделайте фотографии.

7. При появлении 3—4 листьев пересадите растение в смесь листовой и торфяной земли с песком.

Сеянцы папоротников первое время довольно малы (1,5-2,5 см), их корневая система хрупкая и легко повреждается, что приводит к замедлению роста. Поэтому вряд ли можно рекомендовать рассаживать рассаду по пикировочным ящикам. Целесообразно использовать стаканчики небольшого объема, изготовленные из газетной бумаги (научиться этому несложно). Конечно, можно использовать и готовые пластиковые емкости, но они должны быть маленькими, учитывая крошечные размеры сеянцев.

8. Подготовьте отчёт о своих наблюдениях.

У разных видов сроки прорастания спор колеблются от нескольких недель до двух лет (древовидные папоротники). У видов, живущих в средних широтах, на этот процесс уходит от 3-4 недель до 1,5-2 месяцев. Раньше других, уже к концу первого месяца, появляются заростки щитовников (Dryopteris), листовика (Phyllitk), пузырника (Cystopteris), костенца (Aspknium).

Обильно проросшие споры похожи на коврик зеленого мха, хотя, если внимательно присмотреться, можно увидеть отдельные тонкие пластинки сердцевидной формы — заростки. Размер их у разных видов колеблется от 1,5 до 10 мм в поперечнике. Заростки не имеют корней и к грунту прикрепляются специальными волосовидными образованиями — ризоидами. Примерно через 1,5-2 месяца на заростках начинают расти корни и листья.