Но у моховидных, которые являются вероятными потомками риниофитов, полите-ломный спорофит заменился монотеломным. Эта единственная в истории растительного мира монотеломная линия эволюции связана с регрессивным развитием спорофита. Одним из доказательств происхождения монотелома моховидных из полителома является наличие на спорофите у некоторых печеночников и ан-тоцеротовых рудиментарных устьиц.[ …]

Спорофит гименофилловых очень варьирует по форме и величине. Как правило, он представлен тонкими ползучими дорсивентральными корневищами с двумя рядами листьев на верхней стороне. Некоторые наземные виды трихо-манеса имеют вертикальные корневища со спирально расположенными листьями. Корневище, как уже упоминалось, лишено каких бы то ни было чешуек. От корневища отходят тонкие корги, но у некоторых мелких зпифитных видов корни могут редуцироваться вплоть до полного их исчезновения. Функцию корней в таких случаях берут на себя многочисленные волоски, расположенные на корневище, черешках или на нижней поверхности листа..[ …]


Спорофит азоллы представляет собой разветвленное плавающее корневище длиной до 25 см. На его верхней стороне в 2 ряда сидят крошечные (0,5—1 мм) листья, которые, подобно черепице или рыбьей чешуе, плотно прикрывают ветви. От некоторых узлов свисают в воду довольно длинные придаточные корни.[ …]

Почти у всех папоротников спорофит многолетний, и лишь у очень немногих специализированных форм он однолетний, например у видов рода цератоптерие (Сега1ор1епз), представляющих собой водные или болотные папоротники. Спорофит цератоптериса ежегодно отмирает, оставляя специальные спорофитпые почки, дающие начало новым спорофитам.[ …]

У ряда других бурых водорослей спорофит и гаметофит строго чередуются, особенно у дес-марестиевых, ламинариевых и циклоспоровых. Зиготы десмарестиевых и ламинариевых развиваются в слоевища спорофитов, оставаясь прикрепленными к оболочкам оогониев. Это исключает напрасную гибель женских гамет во время нахождения их в толще воды и поиска места для прикрепления. Для класса циклоспоровых характерно развитие гаметофитов в слоевищах спорофитов. Некоторые циклоспоровые, например саргассовые, размножаются проростками спорофитов, которые образуются в результате оплодотворения и прорастания женских гамет на материнском растении.[ …]

По способу развития гаметофита на спорофите класс циклоспоровых делится на несколько таксонов меньшего ранга.[ …]


Как и у всех моховидных, диплоидный спорофит (спорогон) печеночников прикреплен к гаметофиту и осуществляет свое питание за счет фотосинтетической деятельности его тканей. Клетки спорогопа у большинства печеночников не содержат хлоропластов.[ …]

Корни папоротников придаточные. Это значит, что первичный корень (корень зародыша) не получает дальнейшего развития и вскоре отмирает и вместо него развиваются корни из стебля, а в некоторых случаях также из оснований листьев. Корпи обычно волокнистые, но у ужовниковых (Ophioglossaceae) и некоторых других примитивных групп имеют тенденцию к мясистости. Ветвление корней, как правило, мононодиальное.[ …]

И мега- и микроспорангии образуются на спорофите не поодиночке, а в большем или меньшем числе на спорофиллах (чешуях), в свою очередь собранных в компактные образования — стробилы.[ …]

Известны виды ржавчинных грибов, паразитирующих на спорофите ряда видов лигодиу-ма, при этом вторым хозяином является пихта.[ …]

Слева — гаметофит о мужскими (<3) и женскими (9) гаме-тангиями; справа — спорофит с зооспорангиями (1) и цистами (2).[ ...]

В литературе о циклах развития водорослей, особенно в иностранной, гаметофит и спорофит часто называют поколениями. Это было бы верно, если бы половое поколение обязательно сменялось бесполым. Но такая строгая смена происходит далеко не всегда. Сплошь и рядом у разных водорослей и гаметофит, и спорофит могут воспроизводить себя в течение нескольких поколений. Поэтому, касаясь вопроса о циклах развития красных водорослей, мы будем говорить о смене форм развития, а не о смене поколений.[ …]


Когда говорят о папоротниках, то имеют в виду прежде всего их бесполое, или споровое, поколение (спорофит). Как и у большинства высших растений (за исключением моховидных), спорофит является господствующей фазой в их жизненном цикле, и поэтому мы видим прежде всего именно спорофит (рис. 89). Познакомимся поближе с его особенностями.[ …]

У листостебельных мхов хорошо выражен половой диморфизм. Как правило, женские растения, питающие молодой спорофит, бывают более крупными и сильнее развитыми, чем мужские. Мужские растения у двудомных видов, часто сильно редуцированы до так называемых карликовых мужских растений, которые после образования антеридиев отмирают. Вероятно, наиболее просто устроены мужские растения рода буксбаумия (ВихЬашша, рис. 48).[ …]

В Ж.ц. растений чередуются фазы спорофита и гаметофита. У голосеменных и цветковых растений оба поколения, спорофит и гаметофит, объединены в один организм, у споровых гаметофит и спорофит представляют отдельные растения, причем у всех, кроме моховидных, основным является споро-фитное поколение, а гаметофит (заросток) имеет очень небольшие размеры. У моховидных спорофит представлен «паразитирующим» на гаметофите образованием — коробочкой со спорами, ножкой и присоской-гаусторией. Зеленые растения мхов, которые формируют напочвенный покров тайги или торф сфагновых болот, — это гаметофиты.[ …]

iv>

Оплодотворение совершается при наличии капельножидкой воды, и из зиготы без периода покоя вырастает новое бесполое поколение — спорофит.[ …]

У подавляющего большинства имеется чередование поколений — спорофита и гаметофита, одинаковых по форме, но иногда различных по величине. На спорофите образуются зооспорангии с диплоидными зооспорами, дающие новые поколения спорофитов. Кроме того, спорофит образует еще и цисты, или покоящиеся споры (по одной в клетке). Они имеют толстую бурую оболочку. При прорастании, сопровождающемся редукционным делением, из нее выходят гаплоидные зооспоры. После периода активного движения они останавливаются, одеваются оболочкой и вырастают в гаметофиты с гаметангиями. Гаметы, выходящие из гаметангиев, похожи на зооспоры, но мельче их. Они, как было сказано выше, или одипаковы, или различаются по величине, у некоторых и по окраске, и степени подвижности. Зигота, образующаяся в результате слияния гамет, дает начало спорофиту.[ …]

У высших растепий, в отличие от низших, зигота дает начало многоклеточному зародышу. В результате роста и дифференциации зародыша развивается спорофит. Как и зигота, все клетки зародыша и развивающегося из него спорофита характеризуются удвоенным числом хромосом.[ …]

Риниофитовую гипотезу отнюдь нельзя считать доказанной, и ее принимают далеко не все ботаники. Но если она в конце концов подтвердится полностью, то спорофит моховидных можно будет истолковать как конечный результат редукции дихотомически разветвленного спорофита предковых форм.


этой точки зрения спорогон будет соответствовать одной конечной веточке риниофитов. Если моховидные действительно произошли от риниофитов, то редукция спорофита была, вероятно, результатом приспособления к избыточной влажности. Именно этим можно было бы объяснить также характерное-для моховидных крайнее упрощение и часто-даже полное исчезновение проводящей системы. А то, что проводящая система должна была быть относительно хорошо развитой и нормально функционировать, доказывается частым наличием у моховидных устьиц, обычно рудиментарных. Ведь устьице коррелятивно связано с проводящей системой. Трудно себе представить, чтобы такое сложное приспособление могло возникнуть у спорофитов, не обладающих хорошо развитой проводящей системой и не ведущих самостоятельную жизпь вполне автотрофного поколения. Поэтому наличие устьиц является веским доводом в пользу происхождения моховидных от растений с хорошо развитым спорофитом. Такими растениями могли быть, скорее всего, риниофиты.[ …]

Если проследить за соотношением между спорофитом и гаметофитом у растений разного уровня организации, то можно увидеть, что в ходе эволюции развитию подвергался спорофит, тогда как для гаметофиты была характерной редукция. Например, у мхов преобладающим является гаметофит (гаплоидное поколение), на котором живет спорофит. Но уже у папоротникообразных преобладающим является спорофит (диплоидное поколение) в виде хорошо развитого растения со стеблями и корнями, а гаметофит представлен слоем клеток, которые образуют пластину, прикрепляющуюся к почве с помощью ризоидов.

>
лее, у голосеменных гаметофит уменьшается до небольших количеств клеток, а у покрытосеменных мужской гематофит представлен лишь двумя клетками, женский — семью, тогда как спорофитом у голосеменных являются деревья (сосна, ель и другие), а покрытосеменных — деревья, кустарники, травы.[ …]

Существует несколько теорий, пытающихся по аналогии с другими водорослями объяснить, как возник такой цикл развития циклоспоровых. Напомним, что у большинства растений спорофит диплоидный, а гаметофит гаплоидный, циклы с иной сменой ядерных фаз были установлены сравнительно недавно. Поэтому нельзя было просто так принять диплоидные слоевища циклоспоровых за гаметофиты.[ …]

У печеночников вегетативное размножение чрезвычайно разнообразно и распространено очень широко. Оно может осуществляться за счет всех частей гаметофита, в то время как спорофит образует новые растения вегетативным путем лишь с большим трудом. Кроме размножения частями тела, печеночные мхи образуют органы вегетативного размножения: выводковые тельца, выводковые почки, придаточные побеги, ломкие листья, периантии, клубеньки и другие приспособления (рис. 34).[ …]

Влагальце служит передатчиком питательных веществ от гаметофита к растущему спорофиту через его стопу. Следует отметить, что между гаметофитом и спорофитом нет прочной связи и спорофит относительно легко может быть отделен от гаметофита.[ …]


Для выхода гамет служит отверстие с неровными краями во внешней стенке клетки (рис. 219,7). Зигота развивается в одноклеточный спорофит. При этом она силь-по увеличивается в размерах и покрывается толстой оболочкой (рис. 219, 5). Через более или менее длительное время содержимое этого одноклеточного растения делится с образованием зооспор. Таким образом, здесь смена форм развития гетероморфная.[ …]

Цикл развития хордариевых заключается в чередовании большей частью крупного спорофита и микроскопического гаметоспорофита. У хордариевых имеется плетизмоталлюс — микроскопический спорофит, который несет многогнездные спорангии и может в виде выроста производить макроскопическое слоевище спорофита. Из зооспор снова вырастают слоевища плетизмоталлюса. Макроскопические слоевища спорофитов у хордариевых производят одногнездные или многогнездные спорангии или и те и другие одновременно. Мейоз происходит в одногнездных спорангиях. Гаме-тоспорофит хордариевых состоит их стелющихся разветвленных нитей, на которых развиваются многогнездные вместилища. Половой процесс—изогамия, крайне редко — гетерогамия. Зигота прорастает в растеньице, которое сначала внешне подобно гаметоспорофиту, а позднее производит макроскопическое слоевище спорофита или остается в виде плетизмоталлюса. Зооиды без полового процесса снова дают начало гаметоспорофитам. Из спор, производимых макроскопическими спорофитами, могут вырастать как гаметоспорофиты, так и спорофиты. Все это приводит к тому, что в цикле развития хордариевых отсутствует строгое чередование форм развития.[ …]


Для папоротниковидных также характерно чередование полового и бесполого поколений, однако, в отличие от моховидных, у Ьрганизмов, принадлежащих к этому отделу, преобладающим является спорофит, для которого характерна диплоидность. У спорофита имеются основные органы — стебель, листья, корень. Напротив, гаметофит характеризуется очень малыми размерами, представляя небольшую пластинку, прикрепленную к почве с помощью ризоидов.[ …]

Главное отличие голосеменных от ранее изученных растений — наличие семян и редукция гаметофита. Образование половых клеток, оплодотворение и созревание семян происходят на взрослом растении — спорофите. Семя лучше переносит неблагоприятные условия, способствует распространению растения.[ …]

Основание однослойное, из радиально расходящихся плотно сомкнутых нитей. Высота вертикальных нитей достигает 0,2 мм. Спорофит и гаметоспо-рофит могут иметь вертикальные нити разного облика и размера.[ …]

В развитии мхов характерно чередование полового (гаметофи-та) и бесполого (спорофита) поколений. На растениях полового поколения образуются споры разных размеров. После оплодотворения женских половых клеток мужскими развивается спорофит (спорангий со спорами), клетки которого имеют диплоидный набор хромосом. Образующиеся в результате мейоза в спорангии споры имеют гаплоидный набор хромосом.


сыпаясь на почву, споры прорастают, давая начало растению, гаметофиту, имеющему в размножающихся митозом клетках гаплоидный набор хромосом. Гаплоидный гаметофит доминирует в цикле развития. На гаметофите вновь образуются половые клетки, и процесс повторяется. Специфической особенностью этих растений является не только доминирование гаплоидного гаметофита, но также и то, что гаметофит (половое поколение) и спорофит (бесполое поколение) представляют собой одно растение.[ …]

Род занардиния (2апагсПша) обитает в сублиторали у южных берегов Европы — в Атлантическом океане, в Средиземном и Черном морях. Слоевище имеет вид кожистого диска диаметром до 20 см, прикрепленного нижней поверхностью с ризоидами к грунту. Спорофит и гаметофит сходного строения. Гаметангии развиваются на неразветвленных выростах. В спорангиях занардинии образуется только по 4 зооспоры.[ …]

По сравнению с улотриксовыми ульвовые характеризуются более полным обособлением гаметофита и спорофита и приобретением изоморфной смены половой и бесполой форм развития. Только у наименее специализированных форм порядка сохраняется одноклеточный спорофит, который сменяется многоклеточным га-метофитом.[ …]

В онтогенезе растений различают рост, развитие (формируется взрослый организм) и старение (ослабление биосинтеза всех физиологических функций и смерть). Основной особенностью онтогенеза высших растений и большинства водорослей является чередование бесполого (спорофит) и полового (гематофит) поколений.[ …]


После оплодотворения из зиготы развивается зародыш, состоящий из листа, корня и ножки, с помощью которой зародыш высасывает питательные вещества из крахмалоносной ткани гаметофита (рис. 73). Первый лист и первый корень пробивают ткань гаметофита и выходят наружу. Молодой спорофит долго остается прикрепленным к женскому гаметофиту.[ …]

Наконец, следует упомянуть еще одно чрезвычайно интересное уклонение от нормального жизненного цикла папоротников. В Аппалачских горах было обнаружено, что у ряда папоротников (виттария полосчатая — Vittaria lineata, граммитис туманный — Grammitis nimbata, некоторые виды гименофилловых) спорофит фактически полностью выпадает из жизненного цикла и гаметофиты размножаются вегетативно с помощью выводковых почек. Иногда вблизи гаметофита произрастают карликовые спорофиты, но они уже не образуют спор.[ …]

На листостебельном растении или слоевище в половых органах развиваются половые клетки: сперматозоиды и яйцеклетки. Оплодотворение происходит только в присутствии воды (после дождя или в половодье), по которой передвигаются сперматозоиды. Из образовавшейся зиготы развивается спорофит — спорогон с коробочкой на ножке, в которой образуются споры. После созревания коробочка вскрывается и споры распространяются ветром. При попадании во влажную почву спора прорастает и дает начало новому растению.[ …]

Семенные растения. В наши дни голосеменные представлены примерно 700 видами кустарников и деревьев. У этих растений имеются семена и осуществляется редукция гамето-фита. Образование половых клеток, оплодотворение и созревание семян происходят на взрослом растении — спорофите. Наличие семян резко усиливает возможности растений к освоению новых пространств. Собственно говоря, наличие семян в какой-то степени заменяет невозможность растений к передвижению, как бы компенсируя их неподвижность относительно животных. Семя также способствует большей устойчивости растений к воздействию неблагоприятных факторов среды. Голосеменные подразделяют на хвойные—около 560 современных видов; саговники — известные с каменноугольного периода, и гинкго—также реликтовые. Последние два класса имеют весьма ограниченное распространение.[ …]

Половые органы представлены антеридиями и архегониями. В антеридиях развиваются дву- или многожгутиковые сперматозоиды, в архегониях — яйцеклетки. Оплодотворение совершается при наличии капельно-жидкой воды, и из зиготы, не впадающей в состояние покоя, вырастает новое бесполое растение -г-спорофит.[ …]

Спорофит актиностахиса иногда представляет собой очень короткое подземное корневище с узким неразделенным листом двух-саптиметровой длины.[ …]

Стерильный гаметофит распространен на сотни миль севернее ареала виттарии полосчатой. Таким образом, являясь производным ныне живущего вида или близкородственного ему вымершего вида, этот папоротник демонстрирует явление крайней редукции, когда из биологического цикла исчезло целое поколение— спорофит.[ …]

Псилофиты дали начало развитию разнообразных папоротников, к которым относятся и ныне живущие: плауны (плауны, селагинеллы и др.), хвощи и собственно папоротники. Плауны и хвощи представляют мелколистную линию эволюции, а папоротники — крупнолистную. У всех этих растений резко определились два поколения: одно бесполое (спорофит), другое половое (г а м е т о ф и т). Спорофит — долговечен, гаметофит — эфемерен. На спорофите образуются спорангии со спорами. Спорангии у папоротников образуются на листьях. Это объясняется тем, что сам лист папоротника пс происхождению представляет собой уплощенный, фасциированный стебель — листоветку (рис. 13, 16).[ …]

В отличие от мхов остальные споровые имеют хорошо развитую корневую систему, стебли и листья. Более 400 млн лет назад они доминировали среди древесных организмов на Земле и образовывали густые леса. В настоящее время это немногочисленные группы в основном травянистых растений. В жизненном цикле преобладающим поколением является диплоидный спорофит, на котором образуются споры. Споры разносятся ветром и при благоприятных условиях прорастают, образуя небольшой заросток — гаметофит. Это зеленая пластинка величиной от 2 мм до 1 см. На заростке образуются мужские и женские гаметы — сперматозоиды и яйцеклетка. После оплодотворения из зиготы развивается новое взрослое растение — спорофит.[ …]

Эволюция жизненного цикла высших растений шла в двух противоположных направлениях. У моховидных она была направлена в сторону возрастания самостоятельности гаметофита и его постепенного морфологического расчленения, потери самостоятельности спорофита и его морфологического упрощения. Самостоятельной, вполне автотрофной фазой жизненного цикла моховидных стал гаметофит, а спорофит низведен до степени органа гаметофита. У всех остальных высших растений самостоятельной фазой жизненного цикла стал спорофит, а гаметофит у них в течение эволюции постепенно уменьшался и упрощался. Максимальная редукция гаметофита связана с разделением полов. Миниатюризация и упрощение однополых гаметофитов происходили весьма ускоренными темпами. Гаметофиты очень быстро теряли хлорофилл, и развитие все чаще осуществлялось за счет питательных веществ, накопленных спорофитом.[ …]

Зооспоры выходят из зооспорангия через сосочек или поры и после некоторого периода активного движения прорастают в новые растения — спорофиты. Зооспоры, выходящие из цист, отличаются несколько меньшими размерами. Из них вырастают растения внешне такие же, как спорофиты, но образующие гаметы (гаметофиты), причем двудомные. Зигота, образующаяся при слиянии гамет, вырастает в новый спорофит. У Blastocladiella етегвопп при повышении содержания СО2 в среде из цисг выходят диплоидные зооспоры, образующие снова спорофиты.[ …]

Такой цикл развития представлен у багрянок двумя разновидностями. Гаметофиты и тетра-снорофит могут иметь совершенно одинаковое морфологическое строение. Этот тип был впервые открыт у полисифонии, поэтому его так называют — тип Ро1у81рЬоша-. У других багрянок слоевище тетраспорофита редуцировано по сравнению с гаметофитом и сильно отличается от него по строению. Часто в таких случаях спорофит представлен стелющимися или корковидными растениями. Ярким примером подобного цикла с так называемой гетероморфпой сменой форм развития служит цикл развития порфиры. У этой водоросли нластипчатые крупные гаметофиты, т. е. то, что мы обычно называем порфирой, сменяются микроскопическими стелющимися спорофитами, построенными из однорядных нитей.[ …]

Особенность чередования поколений (рис. 21) у моховидных заключается в том, что гаме-тофит у них значительно расширяет по сравнению с остальными высшими растениями сферу своей физиологической деятельности. Наряду с обеспечением полового размножения гаметофит моховидных принимает на себя выполнение основных вегетативных функций — фотосинтеза, водоснабжения, минерального питания целого растения. Спорофит же фактически ограничивается спорообразованием.[ …]

Спорофиты и гаметофиты (гаметоспорофиты) бывают одинакового строения или разного, и соответственно существуют понятия изоморфной (сходной) и гетероморфной (разной) смены форм развития (чередования поколений). В отношении большинства водорослей неправильно говорить о чередовании поколений спорофитов и гаметофитов (гаметоспорофитов), так как они нередко существуют одновременно. Иногда они могут расти в несколько различных экологических условиях. Например, спорофит порфиры имеет вид ветвящихся нитей из одного ряда клеток, которые внедряются в известковый субстрат (раковины моллюсков, известковые скалы) и предпочитают слабое освещение, проникая на большую глубину. Гаметоспорофит порфиры пластинчатый и растет вблизи уреза воды, в том числе в приливно-отливной зоне.[ …]

Род кутлерия (СиПепа) пользуется наибольшей известностью (рис. 129, 3, 4). Он служит классическим примером гетероморфной смены форм развития. У гаметофита слоевище однолетнее, вертикальное, вееровидное или кустистое, высотой до Ъсм. Гаметангии развиваются на разветвленных или простых однорядных выростах. Слоевище спорофита однолетнее или многолетнее, корковидное, диаметром до 10 см. В спорангиях образуется от 8 до 32 зооспор. Раньше, до того как был изучен цикл развития кутлерии, ее спорофит считали особым родом.[ …]

Таким образом, развития спорофита как самостоятельного организма у моховидных не происходит. В этой ветви эволюционного становления наземных растений преимущественное развитие получил автотрофный гаметофит. Добавим к этому, что у ряда моховидных с сильно развитым вегетативным размножением гаметофита функции полового размножения оказались отодвинутыми на второй план или полностью утраченными. Подобные виды длительное время могут существовать вообще без образования спорофитов, а у некоторых моховидных спорофит до сих пор остается неизвестным.[ …]

Источник: ru-ecology.info

Особенности высших споровых растений

Высшие споровые растения являются первыми наземными организмами этого Царства живой природы. Первые выходцы на сушу, которые называются риниофиты, имели стелящийся, вильчато-ветвящийся стебель. Некоторые ископаемые представители данной систематической единицы имели гигантские размеры, достигая в высоту нескольких метров. Освоить наземно-воздушную среду этим растениям позволил ряд прогрессивных признаков, которые появились у них в процессе эволюции. Прежде всего это механические и проводящие ткани. Благодаря этому стали возможны новые особенности жизнедеятельности. Это вертикальное положение их тела в пространстве и проведение питательных веществ по организму. Среди современных растений представителями этой систематической единицы являются 4 отдела. Это мохо-, плауно-, хвоще- и папоротникообразные. Гаметофит и спорофит — это два поколения одного растения, которые последовательно чередуются в ходе их жизненного цикла. Этот процесс обеспечивает непрерывность существования видов.

Спорофит развивается на гаметофите у«>

Особенности спорофита

Спорофит — это бесполое поколение споровых растений. Рассмотрим его строение на примере мохообразных. Летом на зеленых побегах этого растения появляются небольшие коробочки на удлиненных ножках. Внутри них находятся споры — клетки бесполого размножения. Попадая в почву, они дают начало зеленым побегам, которые уже размножаются при помощи гамет. Спорофит преобладает у споровых плаунов, хвощей и папоротников, а также у всех семенных растений. Гаметофит является доминирующим лишь у всех представителей мохообразных, который имеет вид зеленого листостебельного побега.

Клетки бесполого размножения развиваются в специализированных органах, которые называются спорангиями. У мхов это коробочка на ножке, у папортников — сорусы, расположенные на нижней стороне их листьев. А хвощи и плауны образуют шишковидные образования на верхушках весенних побегов, которые называются сорусы.

Спорофит хвощей представлен побегами двух видов. Весной появляется спороносный стебель бурого цвета. В его клетках нет хлорофилла. Он развивается до прорастания спор, после чего отмирает. Из почек, расположенных на корневище, вырастает зеленый летний побег. Он является хлорофиллоносным. Эта структура четка разделена междоузлиями с редуцированными листьями. Гаметофит этого растения практически не заметен. Это пластинка размером всего 1 см. На одних из них развиваются женские гаметы, на других — мужские. Поэтому половое поколение хвощей является двудомным.

Плауны также характеризуются преобладанием спорофита в жизненном цикле. Это травянистые растения с цельными листьями. Они нарастают вкруговую, поэтому в народе заслужили название «ведьмины кольца». Многолетние побеги стелятся по земле и имеют приподнимащиеся стебли. Их споры, собранные в стробилы, находятся в земле несколько лет, после чего прорастают.

Спорофит развивается на гаметофите у«>

Что такое гаметофит

Гаметофит и спорофит — это поколения, последовательно сменяющие друг друга. Когда споры прорастают, они дают начало половому поколению. Оно и называется гаметофитом. У мхов оба поколения анатомически связаны, а у остальных споровых развиваются отдельно. К примеру, у папоротников гаметофит имеет вид плоской пластины, на котором развивается пучок придаточных корней. В результате своего развития гаметофит папоротников, который еще называют заростком, дает начало бесполому поколению.

Спорофит развивается на гаметофите у«>

Понятие о жизненном цикле

Спорофит растений дает начало половому поколению. На гаметофите формируются половые клетки, для слияния которых необходимым условием является наличие воды. Поэтому все споровые обитают на хорошо увлажненных участках суши. Гаметы, в отличие от спор, имеют одинарный набор хромосом. Он восстанавливается в результате оплодотворения, поэтому сам гаметофит всегда является диплоидным.

Спорофит развивается на гаметофите у«>

Итак, спорофит — это поколение растений, с помощью которого осуществляется их бесполое размножение. В ходе жизненного цикла он сменяется половым поколением — гаметофитом.

Источник: www.syl.ru

Размножение растений и животных

Растения и некоторые животные способны размножатся как бесполым, так и половым путем. При бесполом размножении потомство является точной копией родителя. Разные типы бесполого размножения, обычно встречающиеся у обоих растений и животных, включают партеногенез (потомство развивается из неоплодотворенного яйца), почкование (потомство развивается, через почку на теле родителя), а также фрагментация (потомство развивается из части или фрагмента родителя). Половое размножение включает в себя объединение гаплоидных клеток (клеток, содержащих только один набор хромосом), чтобы образовать диплоидные клетки (содержащую два набора хромосом).

У многоклеточных животных жизненный цикл состоит из одного поколения. Диплоидный организм вырабатывает гаплоидные половые клетки посредством мейоза. Все остальные клетки тела диплоидные и продуцируются митозом. Новый диплоидный организм создается путем слияния мужских и женских половых клеток во время оплодотворения. У диплоидных организмов нет чередования поколений между гаплоидной и диплоидной фазами.

В растительных многоклеточных организмах жизненные циклы варьируются между диплоидными и гаплоидными фазами. В диплоидной (спорофитной) фазе продуцируются гаплоидные споры через мейоз. По мере развития гаплоидных спор через митоз, умноженные клетки образуют гаплоидную структуру гаметофитов. Гаметофит представляет собой гаплоидную фазу цикла. После созревания гаметофит производит мужские и женские гаметы (половые клетки). Когда гаплоидные гаметы объединяются, они образуют диплоидную зиготу. Зигота развивается через митоз, образуя новый спорофит. Таким образом, в отличие от животных, растительные организмы могут чередоваться между диплоидными (спорофитами) и гаплоидными (гаметофитными) поколениями.

Сосудистые и несосудистые растения

Чередование поколений наблюдается как у сосудистых, так и несосудистых растений. Сосудистые растения содержат систему сосудистой ткани, которая транспортирует воду и питательные вещества по всему телу растения. Несосудистые растения не имеют такой системы и нуждаются во влажных местах обитания для выживания. К ним относятся мхи, ан­то­це­ро­то­вид­ные и печёночные мхи. Эти растения выглядят как зеленые маты растительности с выступающими из них стебельками. Первичной фазой жизненного цикла несосудистых растений является генерация гаметофитов. Фаза гаметофит состоит из зеленой мшистой растительности, а фаза спорофит состоит из удлиненных стеблей со спорангиями на концах.

Первичной фазой жизненного цикла сосудистых растений является генерация спорофитов. В сосудистых растениях, которые не производят семена, такие как папоротники и хвощи, поколения спорофитов и гаметофитов независимы. Например, у папоротников ветвь с листьями представляют собой зрелое диплоидное образование спорофитов. Спорангии на нижней стороне листьев вырабатывают гаплоидные споры, которые прорастают для образования гаплоидных гаметофитов папоротника (проталлий). Эти растения процветают во влажных условиях, так как вода необходима для оплодотворения.

Сосудистые растения, которые производят семена, не всегда зависят от влажных сред обитания для размножения. Семена защищают развивающиеся эмбрионы. Как в цветковых, так и в нецветковых растениях (хвойных) генерация гаметофитов полностью зависит от доминирующих поколений спорофит. В цветущих растениях репродуктивная структура — цветок. Цветок производит как мужские микроспоры, так и женские мегаспоры.

Сами микроспоры содержатся в пыльце и вырабатываются в тычинке растения, развиваясь в мужские половые клетки. Женские мегаспоры производятся в пестики растений и развиваются в женские гаметы. Во время опыления пыльца переносится ветром, насекомыми или другими животными в женскую часть цветка. Мужские и женские гаметы объединяются и развиваются в семя, а завязь образует плод. У хвойных, пыльца производится в мужских шишках, а в женских шишках после оплодотворение формируется зародыш.

Источник: natworld.info

Растения, у которых все наоборот

 

Жизненный путь, пли, как говорят ботаники, жизненный цикл, большинства растений складывается из двух, иногда равных, но большей частью неравных «половинок» — фаз развития, или ядерных фаз, последовательно сменяющих друг друга. Раньше эти фазы именовали поколениями или генерациями.

 

Растение с двойным (диплоидным) набором хромосом (его называют спорофазой или спорофитом) сменяется растением с простым — гаплоидным — набором хромосом (это растение именуют гаметофазой или гаметофитом). А оно в свою очередь снова сменяется первым. И так далее. Первое растение (спорофит) производит органы бесполого размножения — споры; второе (гаметофит) — органы полового размножения. Их обобщенное название у растений — гаметангии. В результате оплодотворения число хромосом удваивается, и возникает диплоидный спорофит.

 

У очень небольшого числа водорослей спорофит и гаметофит неразличимы. Но у большинства низших растений и у всех высших (к которым принадлежат и мохообразные) гаметофит и спорофит очень мало или вовсе не похожи друг на друга. Если не знать жизненного цикла растения, то его спорофазу и гаметофазу можно легко принять за совершенно разные, не родственные виды. И это не раз случалось в истории ботаники.

 

Поведение гаметофита и спорофита в жизненном цикле различных групп растений различно. У некоторых обе фазы существуют отдельно одна от другой, у других — вместе, и при этом одна фаза частично или полностью живет за счет другой.

 

Соотношение размеров и продолжительности жизни гаметофита и спорофита тоже неодинаково у разных групп растений. Но в подавляющем большинстве преобладает спорофаза. Под словом «преобладает» понимается такое положение, когда спорофит крупнее гаметофита и дольше живет. В особенности это относится к высшим растениям. У них спорофит в десятки, сотни и сотни тысяч раз крупнее гаметофита и живет тоже нередко в сотни и тысячи раз дольше. Собственно, все, что мы называем высшим растением, будь то пучок-воронка папоротника, кочка осоки, цветущий куст, например, сирени, ствол и крона тополя или кедра, — все это и есть спорофит или спорофаза. С листьями, корнями, плодами и семенами. Гаметофит — крохотное или даже сверхкрохотное растеньице, измеряемое чаще всего миллиметрами или имеющее микроскопические размеры. Последнее относится к гаметофиту покрытосеменных. Чем выше по эволюционной лестнице продвинулась та или иная группа растений, тем все более и более редуцированный гаметофит она имеет.

 

У папоротников и некоторых других высших растений гаметофит живет отдельно от спорофита, так сказать, сам по себе, а у покрытосеменных и голосеменных — на спорофите (точнее, внутри его).

 

 

Не будет преувеличением сказать, что высшие растения осуществили спорофитную, диплоидную линию эволюции. В их жизненном цикле спорофаза резко преобладает.

 

Но нет правил без исключений. Таким исключением и являются мохообразные. Они пошли в эволюции своей дорогой. У них все наоборот по сравнению с остальными высшими растениями. Если у всех высших само растение, как мы уже говорили, спорофит, то у мохообразных — гаметофит, гаметофаза с гаплоидным набором хромосом. Спорофит у мохообразных имеет меньшие размеры, лишен листьев и по сути дела низведен до роли спороносящего органа. Он прикреплен к гаметофиту и живет в значительной мере за его счет. Еще совсем недавно считалось, что спорофит мохообразных паразитирует на гаметофите. Проскальзывают подобные высказывания порой и в современной литературе. Это, однако, не вполне верно, так как выяснилось, что спорофит мохообразных, по крайней мере в молодом возрасте, фотосинтезирует и, следовательно, о паразитизме, во всяком случае полном паразитизме, говорить нельзя. Нередко считают, что спорофит произрастает на гаметофите мхов эпифитно , а не как паразит. Правильнее, вероятно, будет сказать, что обе фазы образуют сложный двуединый организм с главенствующей ролью гаметофазы, организм, в котором спорофаза представляет собой спороносный орган. Такие взгляды высказывал известный советский бриолог А. С. Лазаренко [1961]. Сводить сложные и не до конца выясненные взаимоотношения фаз к паразитизму или эпифитизму одной из фаз вряд ли правильно. Добавим, что у части мохообразных (правда, у очень небольшой части) спорофит способен к самостоятельному существованию без какой-либо помощи со стороны гаметофита.

 

И размеры, и срок жизни спорофита у мохообразных (за очень редкими исключениями) значительно уступают размерам и срокам жизни гаметофита. У очень и очень многих видов мохообразных спорофит возникает даже не каждый год и далеко не на каждом гаметофите. Более или менее регулярно (именно более или менее) спорофиты образуются максимум у 40% видов мохообразных.

 

Очень любопытно, что, несмотря на кардинальные различия между гаметофитом мохообразных и спорофитом остальных высших растений, между тем и другим поразительно много сходства и, с другой стороны, поразительно мало сходства между гаметофитом мохообразных и гаметофитом остальных высших растений, равным образом как и между спорофитами обеих групп растений. Самое удивительное и неожиданное, что на стебель и листья расчленены спорофиты всех высших растений (кроме мохообразных) и гаметофиты (а не спорофиты!) мохообразных.

 

Поскольку в одном случае листья образуются на диплоидном растении, а в другом — на гаплоидном, то совершенно очевидно, что сходство этих листьев в большей мере внешнее, чем основанное на общем или одинаковом происхождении. Возникло даже мнение, что лист мохообразных не должен называться листом. Для него были придуманы специальные термины — «филлоид» или «филлид». Точно так же поступили и со стеблем мохообразных — его назвали осью или каулидом.

 

И это правильно. Разные органы, хотя и похожие, должны называться по-разному. Другое дело, что в повседневной практике термины «лист» и «стебель» в применении к листьям и стеблям мохообразных вполне исправно служат, не создают никакой путаницы. Вот почему термины «филлоид», «филлид», «ось» и «каулид» не получили широкого распространения, оставшись на страницах чисто теоретических исследований. Но помнить о том, что стебель и листья мохообразных принадлежат гаметофиту, в то время как у всех остальных высших растений — спорофиту, надо всегда.

 

В силу многих причин, касаться которых пока не будем, гаплоидная линия эволюции, избранная и развитая мохообразными, была невыгодной. Остались отрезанными многие возможные пути эволюционного развития. Прежде всего, мохообразные обречены оставаться мелкими растениями. Это лилипуты растительного мира. Самые крупные из них — австралийские мхи из рода Dawsonia (главным образом, Dawsonia superba) и широко распространенный водный мох Fontinalis antipyretica — не достигают одного метра в длину (или в высоту). Их максимальные размеры не более 70 сантиметров. И это — гиганты среди мохообразных.

 

С малыми размерами связано и то обстоятельство, о котором упоминает советский ботаник Б. М. Козо-Полянский [1965, с. 72]: «В отличие от папоротникообразных и других типов, мохообразные никогда в истории Земли не играли ведущей роли в растительном покрове: эра мохообразных в истории Земли неизвестна». Поэтому другие растения за мохообразными «не пошли». Они избрали иную — спорофитную (диплоидную) — линию эволюции. Последователей у бриофитов не оказалось. Впрочем, почти не было у них и предшественников. Лишь небольшое число водорослей попробовало пойти тем же путем, что впоследствии был пройден мохообразными. Но в воде, как и на суше, этот путь оказался бесперспективным, и основная масса водорослей по нему не пошла.

 

В итоге мохообразные — единственный отдел растительного царства, в жизненном цикле представителей которого полно и безраздельно господствует гаметофаза.

Чем своеобразнее, необычнее какое-либо явление, тем легче его охарактеризовать. Мохообразные, как мы видели, побили все рекорды по степени своеобразия. И потому они могут быть охарактеризованы предельно кратко: это высшие растения, в жизненном цикле которых преобладает гаметофаза.

 

* * *

 

В большинстве современных систем растительного мира мохообразные рассматриваются как особый отдел Bryophyta в составе высших растений. Во всех системах он идет сразу после псилофитов  (ныне часто называемых риниофитами), и именно с него и начинаются современные высшие растения, среди которых мохообразные наиболее примитивны.

 

Систематику мохообразных рассмотрим позже. Пока же ограничимся данными, необходимыми для того, чтобы дальнейшее изложение было понятным. Отдел мохообразных делится на три класса: антоцеротовые, или «рожкоцветы», — Anthocerotopsida, печеночники — Hepaticopsida, и мхи, или листостебельные мхи, — Bryopsida. В свою очередь класс печеночников делится на два подкласса: маршанциевые — Marchantiidae и юнгерманниевые — Jungermanniidae, а класс листостебельных мхов — на три: сфагновые — Sphagnidae, андреевые — Andreaeidae и бриевые, или зеленые, мхи — Bryidae.

 

Источник: www.bibliotekar.ru

В жизнен цикле кажд раст-я, имеющего половое размнож-е, существ смена ядерных фаз гаплоидной и диплоидной. Переход от гаплоидн сост-я к диплоидн происход в рез-те полов пр-са при образ-и зиготы; от диплоидн к гаплоидн — в рез-те мейоза обычно при спорообраз-и. Оплодотворение и мейоз взаимосвязаны, это две стороны жизнен пр-са, поддерживающие постоянство числа хромосом.

Соотнош гаплоидн и диплоидн фаз варьирует у разных групп. У всех грибов и ряда водорослей зигота — единствен диплоидная к-ка; она сразу же делится мейотически, восстанавливая гаплоидн сост-е организма.

У высш раст-й и ряда водорослей происх чередован поколений — бесполого (спорофита) и полового (геметофита). На диплоидн спорофите за счет мейотич деления образ гаплоидн споры. Из споры развив гаплоидн гаметофит, производящий гаметы. При их слиянии в зиготе восстанавливается диплоидн набор хромосом. Из зиготы развив диплоидн спорофит.

Если спорофит и гаметофит морфологически одинаковы, то происх изоморфное чередование поколений, если различны — гетероморфное. У водорослей существ обе формы, у высш раст-й — только гетероморфное.

Гаметофит — гаплоидн многоклеточн фаза в жизнен цикле раст-й и водорослей, развивающаяся из спор и производящая половые к-ки, или гаметы.

Развив из гаплоидн спор. На гаметофите в спец-х органах гаметангиях развив половые к-ки, или гаметы. Гаметангии, производящие мужск гаметы, наз антеридии, а гаметангии, производящие женск гаметы — архегонии. Оплодотворение женск гамет (яйцеклеток)у наземн раст-й, как правило, происходит в архегонии, после чего из оплодотворен яйцеклетки, или зиготы, развив диплоидн спорофит, котор первое время завис от гаметофита. В разных группах раст-й и водорослей гаметофит развит в различн степени.

Спорофит — диплоидн многоклеточн фаза в жизнен цикле раст-й и водорослей, развивающаяся из оплодотворен яйцеклетки, или зиготы и производящая споры.

В отличие от мхов, практически все тело цветкового растения, за исключением пыльцы и семяпочки, явл спорофитом.

Развив из оплодотворен яйцеклетки, или зиготы. На спорофите в спец-х органах – спорангиях — в рез-те мейоза развив гаплоидн споры. У многих раст-й (разноспоровые плауны и разноспоровые папоротники, а также голосеменные и цветковые) спорангии делятся на два типа: макро- и микроспорангии. Макроспорангии производят макроспоры, а микроспорангии — микроспоры. Из макроспор развив женск гаметофиты, а из микроспор — мужские.

В разн группах раст-й и водорослей развит в различн степени. У цветков раст-й, голосеменных и сосудистых споровых (плауны, хвощи и папоротники) спорофит значит-но крупнее гаметофита. Собственно, все, что мы обычно называем раст-ем, и есть его спорофит. Гаметофиты семенных раст-й большую часть жизни проводят в оболочке споры (микроспоры — это пыльца, а макроспоры нах в семязачатках), а у сосудистых споровых гаметофит — маленькое, но самостоят-е многоклеточн раст-е. У мхов, напротив, в жизненном цикле доминирует гаметофит. Спорофит быстро усыхает и состоит только из ножки и колпачка-спорангия со спорами.

Источник: StudFiles.net