Цикл развития возбудителя спорыньи

Большой практический интерес представляют виды рода Спорынья. Большинство представителей этого рода паразитирует на злаках. На пораженных спорыньей колосьях злаков хорошо заметны склероции, имеющие вид рожков черно-фиолетового цвета. Склероции зимуют в почве, куда они попадают с культурных злаков при обмолоте урожая, или с дикорастущих растений, встречающихся по краям полей. Весной склероции прорастают плотными скоплениями гиф, по периферии которых образуются плодовые тела. В них формируются споры, заражающие злаки в период цветения. Склероции спорыньи содержат сильный яд эрготин, вызывающий резкое сокращение гладких мышц. Если склероции вместе с зерном будут смолоты в муку, они могут вызвать отравление с судорогами, рвотой, острыми болями в желудке, иногда гангренозными язвами. Возможны смертельные случаи. В очень малых дозах эрготин используют в медицине, поэтому спорынью специально разводят на ржи на особых участках.

8.Класс несовершенные грибы. Строение, размножение и применение грибов пеницилл и аспергилл. Это высшие грибы с многоклеточным мицелием, весь цикл которых проходит в гаплоидной фазе. Одни из них похожи на сумчатые, другие – на базидиальные грибы. Но отнести их к этим классам нельзя, потому что ни сумок, ни базидий они не образуют. Это сборная группа, в которую объединены самые разнообразные грибы.

Известными представителями этого класса являются пенициллы и аспергиллы. Их многоклеточный мицелий состоит из разветвленных нитей, разделенных перегородками на клетки. На концах разветвленных нитей образуются цепочки конидий (вегетативных спор), с помощью которых эти грибы размножаются. У пеницилла они напоминают кисточку, отсюда и его название – «кистевик». У аспергилла конидии располагаются на конце пузырькообразного гифа, как бусы на нитке, напоминая струйки воды из лейки, – за это его называют «леечная плесень».

Конидии обычно окрашены (они могут быть черными, зелеными, коричневыми, желтыми и т.д.) и придают характерную окраску всей колонии гриба. Многие представители пенициллов и аспергиллов вызывают порчу фруктов (при хранении), брезента, кожи и др. материалов. Хотя некоторые виды пенициллов используют для приготовления «голубых» сыров, «рокфора» и «камамбера», а другие – для промышленного получения антибиотика пенициллина. В 1928 г. целебные свойства пеницилла были открыты Александром Флемингом, а в феврале 1941 г.

9.Класс базидиальные грибы. Их строение, размножение, представители.

Класс Базидиальные грибы (Базидиомицеты)

Базидиомицеты – класс высших грибов с многоклеточным мицелием, объединяющий около 30 000 видов. Споры образуются не в сумках, а на особых крупных клетках – базидиях (основаниях). Сами базидии образуются на гифах или на плодовых телах. Плодовое тело состоит из шляпки и ножки. Ножка и шляпка образованы плотными пучками гиф. В шляпке можно различить два слоя: плотный верхний часто окрашенный, покрытый кожицей, и нижний. У одних грибов нижний слой шляпки состоит из радиально расходящихся пластинок (сыроежки, грузди, шампиньоны) – это пластинчатые грибы. У белого гриба, подберезовика, подосиновика нижний слой шляпки образован многочисленными трубочками, поэтому их называют трубчатыми грибами. На пластинках, в трубочках, а у некоторых грибов на шипиках или иголочках образуются миллионы спор. После созревания они высыпаются и переносятся ветром и водой, а также насекомыми, слизнями и другими животными, способствующими широкому распространению шляпочных грибов.

Цикл развития шляпочного гриба

Среди шляпочных грибов есть как съедобные, так и ядовитые В лесах разных типов на стволах деревьев часто встречаются копытообразные наросты. Это грибы из группы трутовиков, приносящие большой вред лесному хозяйству. Споры трутовиков попадают на раны в коре деревьев, где прорастают в грибницу, которая проникает в древесину и питается органическими веществами ее клеток. Пораженные деревья становятся хрупкими, срок их жизни значительно сокращается. Через несколько лет после заражения на стволе появляются и затем в течение многих лет разрастаются копытообразные плодовые тела. На их нижней стороне в мелких трубочках созревают споры, которые высыпаются и, попав на поврежденные стволы деревьев, заражают их. Трутовики также разрушают деревянные мосты, шпалы, дома. Не менее опасны для культурных растений ржавчинные грибы, образующие на пораженных частях хозяев пятна красно-оранжевого цвета.

10 Лишайники. Это группа симбиотропных растений, состоящих из автотропных водорослей (зеленых или сине-зеленых) и гетеротропных грибов(аскомицет).Симбиоз основан на межклеточном обмене межу грибами и водорослями.Гриб питается углеводами водоросли, а водоросли получают то гриба минеральные вещества.Вегетативное тело лишайника представлено слоевищем, имеющем разичную окраску.Различают три основных типа слоевища лишайников: накипной, листоватый и кустистый, между которыми существуют переходные формы.

Накипной тип имеет вид порошковатых зернистых бугорчатых налетов плотно срастающихся с субстрактом.Листоватый тип имеет форму пластинок, чешуек или розеток прикрепленных к почве с помощью ризин.Кустистый тип слоевища имеет вид разветвлений кустика 12-15см и срастающихся с субстрактом только основанием.Лишайники бываю гомео- и гетеромерные.У гомеомерных лишайников по всей толще слоевища равномерно расположены грибные гифы и водоросли.Гетеромерных лишайников слоевище представлено слоями.Верхний слой(кора) образован переплетающимися и тесно связанными грибными гифами.Под корой грибные гифы лежат более рыхло и под ними находятся клетки водоросли.Внутри слоевища модно выделить сердцевину, состоящую из рыхлых грибных гиф и больших пустот, заполненных воздухом.Нижняя кора сходна с верхней.через нее из сердцевины проходят отдельные гифы, закрепляя лишайник с субстракте.Размножаются преимущественно вегетативно.Вегет.размножение основано на способности регенерировать из отдельных участков.Оно осуществляется путем фрагментации ил с помощью групп клеток водорослей, окруженных гифами гриба-соредий(одна или несколько кл водоросли, окруженых грибными гифами), изидий(бугорчатые выросты на верхней поверхности слоевища) и лобул(чешуйки расположенные вертикально на поверхности слоевища.)Наблюдается и бесполое размножение.Лишайники разлагают и минерализуют органич.в-ва почвы.Отмирая образуют гумус, на кот.расселяются другие растения.Лишайники-индикаторы чистоты воздуха.Из некот.видов получают лакмус.Является кормом для оленей.

11 Печеночные мхи.

Для представителей пепченочников характерно большое разнообразие гаметофитов и значительное сходство спорофитов.Один из наиболее распространенных является-маршанция многообразная.это надпочвенное талломное растение в форме дихотомически ветвящейся многослойной пластинки, плотно прилегающей к субстракту.Сверху таллом покрыт обнослойной эпидермой с разнообразными устьицами, его ассимиляционная ткань разделена на воздушные камеры перегородками.Снизу слоевище обычно несет ризоиды.Талломы раздельнополы, органы пол.размнодения размещаются на них на особых зонтиковидных подставках.мужские гаметофиты имеют волнистые по краю подставки, на их верхней стороне находятся антеридии.Женские подставки по краю глубоко лопастные.Между долями подставки группами расположены архегонии.После оплодотворения из зиготы развивается спорофит(спорогон) в воде коробочки, сидячей на короткой ножке.Прорастающие ссоры дают пластинчатую протонему, из кот.затем развивается новый гаметофит.Для печеночных мхов характерно вегетативное размножение фрагментами гаметофита(отламывание верхушек слоевищ или выводковыми почками)Выводк.почки развивающиеся в особых органах-выводковых козиночках, называются выводковыми тельцами.

12 Листостебельные мхи.кукушкин лен.растет крупными подушкообразными дернинами.стебель мха густо покрых листьями и имеет ризоидами.Двудомное растение.на женском растении(гаметофите)между верхними междоузлиями образется архегоний(многокл.образование бутыльчатой формы)Суженная часть-шейка, расширенная-брюшко, в кот.помещается крупная яйцеклетка.Вмуж.растении среди красных верхних листьев развиваются антерии, в кот.образуются сперматозоиды.Антеридии-продолговатые мешочки на ножке.при созревании архегония м клетки шейки и брюшка ослизняютя и на их месте формирется узкий канал, по кот.сперматозоид модет проникнуть в яйцеклетку.во время дождей серматозоид проникает в архегоний и сливается с яйцеклеткой.Из зиготы прорастает спорофит(споргон), кот преставляет собой коробочку на длинной ножке.нижняя часть ножки превращена в гаусторий(присоску), внедряющуюся в тело гаметофита.Спорофот зависит от гаметофита.Сверху коробочка прикрыта колпачком.в коробочках происходит образование спор мейозом.все споры одинаковы(изоспоры).спора попадает в почву и прорастает в протонему.на кот.формируется гаметофит. Сфангум на имеет ризоидов.нижняя часть стебля отмирает «отторфовывается».образуются огромные залежи торфа.

13- преобладает поколение спорфит, споры всегда гаплоидные

ЛИСТЬЯ У ПАПОРОТНИКОВ МЕЛКИЕ И РАСПОЛОЖЕННЫ СПИРАЛЬНО(трофолиллы и спорофиллы)-собранны в колосок.

Стебли-плагиотропные(лежачие)

Ортотропные-прямостоячие.

Стебли членистые.

Корни-дихотомические. Образуются только из апекса при дихотомическом ветвлении.

У плауновидных, в отличие от моховидных, имеются покровные, механические и проводящие ткани. Проводящие ткани представлены водопроводящей системой – древесиной (ксилема) и лубом (флоэма). Проводящие ткани корня и побега образуют вместе единый центральный цилиндр – стелу (от греч. стеле – " столб", " колонна"). Он окружен механическими и паренхимными (основными) тканями и занимает центральное место в стебле и корне. По стеле осуществляется восходящий ток воды с минеральными солями (по древесине) и нисходящий ток органических веществ (сахаров и пр.) по лубу. Развитие тканей (проводящей, механической и покровной) у плауновидных объясняется их приспособленностью к существованию на суше. Этим же объясняются и крупные размеры их органов. Споры развиваются в спорангиях, собранных в колоски.

Бесполое размножение плаунов осуществляется спорами и с помощью укоренения жизнеспособных фрагментов.

В июле, августе в колосках созревают споры. Споры плауна не впитывают воду и плавают на ее поверхности.

В благоприятных условиях из споры развивается маленькая пластинка – заросток. Вскоре на нижней поверхности заростка в особых органах – гаметангиях – формируются мужские и женские половые клетки (гаметы). У плауновидных женские половые органы, образующие яйцеклетку, называют архегонием (от греч. архе – " начало", гоне – " рождение"), а мужские половые органы – антеридием (от греч. антерос – " цветущий"). С помощью воды (при таянии снега или дождя) мужские гаметы – сперматозоиды доставляются к яйцеклеткам. После оплодотворения из образовавшейся зиготы на заростке появляются маленькие побеги с придаточными корнями. Со временем они развиваются в крупное зеленое растение, живущее много лет. Спустя некоторое время на листьях растения образуются споры в особых органах – спорангиях. Поэтому данную фазу жизненного цикла называют спорофитом, а стадию заростка – гаметофитом. Спорофит – многолетняя фаза в их развитии

Порошок спор — наилучшее средство для присыпки опрелостей у грудных младенцев. Это средство эффективно также при мокнущих экземах, пролежнях, ранах, ожогах и отморожениях. Полезны споры и при кожном зуде. Отвар спор используют для обмываний и примочек при различных кожных заболеваниях (псориазе, зудящих кожных высыпаниях, гнойничках, фурункулах). Внутреннее употребление отваров спор и настоев травы плауна обусловлено их противовоспалительными, обезболивающими и мочегонными свойствами.

Отвар пьют не процеживая при воспалении почек и мочевого пузыря, задержке мочеиспускания у детей, печеночных и почечных коликах, спазмах мышц пищеварительного тракта, невралгии, ревматических болях и заболеваниях дыхательных путей. Иногда вместо отвара спор используют настой растения.

Гомеопаты применяют споры плауна при лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей. Фармацевты обсыпают спорами плауна различные пилюли.

В литейном производстве споры — одна из лучших обсыпок форм и деталей.

14-- преобладает поколение спорфит, споры всегда гаплоидные

Листья-мелкие мутовчато расположенные, фотосинтезируют стебли, спорофиллы собранны в стробилы и располагаются на вершине весенних побегов.

Стебли--плагиотропные(лежачие)

Ортотропные-прямостоячие.

Строение хвощей Размножение хвощей Размножение хвощей

хвощи представлены многолетними травянистыми растениями с хорошо развитым корневищем с придаточными корнями. Надземная часть стебля достигает 0, 5-1 м и более.Другая особенность хвощей – накопление кремнезема в стенках клеток всего растения, играющего механическую и защитную роль. Подземный стебель (корневище) располагается на разной глубине. На корневищах образуются клубни – утолщенное и видоизмененное междоузлие ветви. Клетки клубней очень крупные и заполнены крахмальными зернами. Весной на корневищах вырастают побеги, на которых располагаются спороносные колоски. Колоски содержат спорангии, в которых путем митоза формируются гаплоидные споры. После раскрытия спорангия споры высыпаются и разносятся ветром. Из спор развиваются гаметофиты (заростки) в виде пластинок диаметром от нескольких мм до 3 см. На нижней стороне гаметофита возникают бесцветные ризоиды длиной до 1 см, с помощью которых он прикрепляется к почве и всасывает воду с растворенными в ней минеральными солями. У хвощей имеются три типа гаметофитов: мужские, женские и обоеполые, при этом женские гаметофиты крупнее мужских Оплодотворение у хвощей осуществляется в присутствии капельно-жидкой влаги на поверхности гаметофита. Зигота прорастает в спорофит. Почти все они злостные трудноискоренимые сорняки. Осенью и зимой служат кормом для оленей и кабанов. Молодые вегетативные побеги хвоща полевого применяют в медицине как мочегонное средство, но в целом значение хвощей невелико.

Как и у всех высших споровых растений, у хвощей в жизненном цикле преобладает спорофит.

15. Строение папоротников. В жизненном цикле папоротников чередуются бесполое и половое поколения - спорофит и гаметофит. Преобладает фаза спорофита - он, как правило, многолетний, и именно его мы называем папоротником.В обычных лесах умеренной зоны папоротники, как правило, корневищные растения; у орляка корневище длинное, у щитовника - короткое, утолщенное. В стебле хорошо развиты проводящие ткани, между пучками которых располагаются клетки основной ткани - паренхимы; имеются придаточные корни. Листья вырастают из почек еорневища и развертываются над поверхностью почвы. Они обладают верхушечным ростом, достигают больших размеров и выполняют две функции - фотосинтеза и спорообразования.

Размножение папоротников. на нижней поверхности листа развиваются спорангии, в которых образуются споры. В благоприятных условиях спора прорастает, и из нее формируется небольшая зеленая пластинка - заросток. Это гаметофит. Он у папоротников чаще обоеполый, на нем формиурются женские и мужские половые органы, где образуются яйцеклетки и перматозоиды. Оплодотворение происходит в капле воды. Из зиготы развивается зародыш, после его укоренения заросток отмирает. Зародыш развивается в спорофит. У некоторых папоротников споры имеют неодинаковые размеры. Это разноспоровые папоротники. Их мелкие мужские споры - микроспоры - при прорастании дают начало мужскому гаметофиту, на котором образуются мужские органы размножения. Из крупных женских спор - мегаспор - развивается женский гаметофит, продуцирующий яйцеклетки. Накопление питательных веществ в спорах, особенно в мегаспорах, создает значительные преимущества для разноспоровых папоротников - гаметофит начинает развиваться уже внутри споры, используя питательные вещества, которые в ней содержатся. Вследствие быстрого развития оплодотворение происходит раньше обычного, и весь цикл развития завершается быстрее. Благодаря перечисленным особенностям разноспоровые папоротники хорошо переносят меняющиеся условия среды. Папоротникам свойственно также вегетативное размножение посредство специальных почек, образующихся на корневище.

Применение.

Папоротники используют как декоративные растения, некоторые употребляют в пищу (листья малазийского вида кочедыжника, молодые побеги одного из видов орляка, молодые листовые почки и сердцевину некоторых древовидных папоротников). Корневища видов щитовника, многоножки и др. применяют в медицине (корневища щитовника мужского – как средство против ленточных глистов). Есть ядовитые виды.

Чередование поколений.

Для папоротников, как и для других высших растений, характерно чередование поколений. Доминирует бесполое поколение, или спорофит, — большей частью многолетние, травянистые или древовидные растения с придаточными корнями, стеблями и листьями.)

Представители.

ПАПОРОТНИК-ОРЛЯК (Pterí dium aquilí num)

Вид многолетних травянистых папоротниковидных растений рода Орляк из семейства Деннштедтиевые (Dennstaedtiaceae). Один из самых распространённых разновидностей папоротника на территории России и найти его несложно.

17. Строение гнётовых

Для рода гнетум характерны большие, широкие, цельные, кожистые, перистонервные листья с типичным сетчатым жилкованием, очень похожие на листья многих тропических двудольных растений. Листья все супротивные и перекрестнопарные, сидящие на коротких черешках. По краям листьев гнетума гнемона иногда образуются выводковые почки, как у бриофиллума (Bryophyllum). Стебли членистые и часто вздутые у узлов. Проводящая система стебля представляет собой эндархную эвстелу, с хорошо развитыми пучками, широкими лучами, толстой корой и многочисленными слезевыми ходами. Протоксилема состоит из трахеид со спиральными утолщениями; вторичная ксилема — из трахеид с многорядными округлыми окаймленными порами и из более широких (в 4—5 раз) сосудов с боковой поровостью, как у трахеид. Простая перфорация у сосудов образуется в результате расширения или слияния окаймленных пор и исчезновения замыкающих пленок. Они напоминают сосуды очень подвинутых покрытосеменных, но образовались совершенно иным путем. У некоторых видов встречаются клетки, аналогичные клеткам-спутницам покрытосеменных, но возникающие также иным путем. Они возникают не из одной и той же материнской клетки, как у покрытосеменных, но образуются независимо из камбия. Таким образом, хотя функционально они и аналогичны клеткам-спутницам покрытосеменных, но по происхождению резко отличны. Строение стебля обычного монокамбиального типа со сплошным цилиндром древесины и постоянно действующим камбием. У лиановых форм стебли имеют поликамбиальное строение. Как и двум другим родам, гнетуму присуща двудомность. Собрания стробилов у гнетума или простые в виде колосков, или у их основания возникают вторичные боковые веточки, которые могут, в свою очередь, ветвиться. Тонкая ось каждого колоска несет попарно чашеобразно сросшиеся супротивные кроющие чешуи, в пазухах которых вперемежку с многочисленными волосками сидят стробилы. В собраниях микростробилов междоузлия у большинства видов короткие, и кроющие чешуи сближены. Вокруг оси в пазухах чашеобразно сросшихся кроющих чешуи кольцеобразно располагаются несколько рядов микростробилов. Эта многорядная мутовка возникла, вероятно, в результате сильного укорочения и видоизменения двух пазушных веточек. Микростробил состоит из трубчатого и наверху двулопастного покрова, окружающего один-единственный микроспорофилл. Покров состоит из двух сросшихся покроволистиков, как в микростробиле. Микроспорофилл гнетума, в отличие от микроспорофилла эфедры, всегда цельный и несет на верхушке обычно 2 боковых микроспорангия, которые иногда более или менее срастаются между собой. Пыльцевые зерна гнетума шарообразные, безбороздные или однобороздные, мелкошиповатые, без мелких отверстий на поверхности. Внешне они сильно отличаются от пыльцевых зерен эфедры и вельвичии, но, как показал японский палинолог И. Уэно (1960), ультраструктура пыльцевых зерен всех трех родов во многом сходна.

Вельвичиевые (Welwitschiidae)

Большая часть этого ствола представляет собой подсемядольное колено. Книзу ствол вельвичии конусообразно суживается, а наверху он более или менее седловидно-двулопастный и по краям лопастей несет по одному гигантскому листу. На этих двух лопастях заметны ряды концентрических гребней, соответствующих сезонам роста. Два супротивных кожистых листа вельвичии остаются на всю жизнь растения, которая длится столетия, а у некоторых экземпляров 2000 лет и, возможно, даже больше. Листья имеют неограниченный рост при основании (посредством интеркалярной меристемы), растут со скоростью 8—15 см в год и достигают в длину 2 и даже иногда 3 м. Описан гигантский экземпляр с листьями длиной 6, 2 м при ширине 1, 8 м. Интересно, что живая, фотосинтезирующая его часть достигала в длину 3, 7 м, а общая фотосинтезирующая поверхность имела площадь 21 м2. В своей статье «Welwitschia mirabilis — парадокс пустыни Намиб» (1972) американский ботаник Крис Борнман пишет, что он видел вельвичию, у которой лист достигал длины 8, 8 м! Листья вельвичии имеют параллельное жилкование. У взрослого растения листья разрываются на длинные ленты, постепенно отмирающие на своих концах. Соседние экземпляры иногда срастаются друг с другом.

Эфедровые (Ephedridae)

Один из южноамериканских видов — эфедра трехтычиночная (Ephedra triandra) - представляет собой небольшое дерево. Внешне эфедра напоминает хвощи и своеобразные австралийские покрытосеменные — казуарины. Проводящая система осевых органов эфедры представляет собой типичную эндархную эвстелу, очень сходную во многих отношениях с проводящей системой хвойных. Вся метаксилема и большая часть вторичной ксилемы состоит их трахеид с округлыми окаймленными порами, снабженными типичным торусом. Но у эфедры, в отличие от хвойных, во вторичной ксилеме наряду с трахеидами имеются также настоящие сосуды. Однако происхождение сосудов у эфедры, как и вообще у гнетопсид, иное, чем у покрытосеменных. Сосуды у нее возникли в результате расширения округлых окаймленных пор на косых конечных стенках и утери как торусов, так и окаймлений. Это привело к возникновению сосудов с многочисленными мелкими, овальными или округлыми сквозными отверстиями. Такие сквозные отверстия иногда сливаются и образуют перфорацию, часто очень похожую на простую перфорацию сосудов многих покрытосеменных. Молодые ребристые стебли зеленые и несут функцию фотосинтеза. Эпидермальные клетки толстостенные, а устьица расположены в бороздах между ребрами. Ребра образованы группами очень толстостенных клеток. Между ними и эпидермой, с одной стороны, и стелой — с другой расположена зона очень тонкостенных клеток с обильными хлоропластами и многочисленными межклеточными пространствами.Листья эфедры большей частью рано опадающие, мелкие, обычно чешуевидные, редко более длинные и нитевидные (длиной до 1 см), супротивные или в мутовках по 3, редко по 4. Листовые следы двойные. Устьиц на листьях очень мало. Стробилы эфедры однополые и почти всегда двудомные. Редко встречаются однодомные экземпляры. У некоторых видов найдены также аномальные обоеполые собрания стробилов и даже атавистические обоеполые стробилы. Собрания микростробилов сидят супротивно или мутовчато, по 3 - или редко по 4, в пазухах обыкновенных листьев на узлах мелких зеленых ветвей и часто дихазиально ветвятся. Каждое такое собрание микростробилов состоит из короткой оси, несущей от 2 до 8 супротивных пар чешуевидных кроющих листьев, из которых одна или1 две нижние стерильны, а в пазухах остальных сидит по одному очень просто устроенному микростробилу.

Применение

Растения этого рода, прежде всего Ephedra sinica, однако также и некоторые другие, широко используются в традиционной медицине многих народов, например, для лечения астмы, сенной лихорадки и простуды. Медицинский эффект растения преимущественно вызывается высоким содержанием алкалоидов: эфедрина и псевдоэфедрина.

16. Современные голосеменные представлены преимущественно деревьями, значительно реже — кустарниками и очень редко —лианами; травянистых растений среди них нет. Листья голосеменных значительно отличаются от других групп растений не только по форме и размерам, но и по морфологии и анатомии. У большинства видов они игловидные (хвоя) или чешуевидные; у отдельных представителей они крупные (например, у вельвичии удивительной их длина достигает 2—3 м), перисторассеченные, двулопастные и др. Листья располагаются поодиночке, по два или несколько в пучках. Водопроводящая система (ксилема) голосеменных состоит преимущественно из трахеид, и лишь у некоторых групп имеются настоящие сосуды. Подавляющее большинство голосеменных — вечнозеленые, одно- или двудомные растения с хорошо развитыми стеблем и корневой системой, образованной главным и боковым корнями. Расселяются они семенами, которые формируются из семязачатков. Семязачатки голые (отсюда название отдела), расположены на мегаспорофиллах или на семенных чешуях, собранных в женские шишки. В цикле развития голосеменных наблюдается последовательная смена двух поколений — спорофита и гаметофита с господством спорофита. Гаметофиты сильно редуцированы, причем мужские гаметофиты голо- и покрытосеменных растений не имеют антеридиев, чем резко отличаются от всех разноспоровых бессеменных растений.

Строение.

Размножаются голосеменные только половым путем с помощью семян. Семя состоит из зародыша (зачатка спорофита), запасающей ткани – эндосперма и семенной кожуры. У примитивных форм зародыш развивается из зиготы непосредственно при прорастании семян. Семена образуются на женской шишке из семязачатков после оплодотворения. Часто зрелые семена видоизменяются настолько, что напоминают плоды покрытосеменных, костянки или ягоды.

В то же время термин «голосеменные» по-прежнему используется для отделения четырёх современных отделов нецветковых семенных растений от отдела покрытосеменных; виды растений, относимые к голосеменным, распределены между следующими группами одного уровня — отделами:

· Отдел Гинкговые (Ginkgophyta)

· Отдел Гнетовые (Gnetophyta)

· Отдел Саговниковые (Cycadophyta)

· Отдел Хвойные (Pinophyta)

· Отдел Беннетитовые (Bennettitales)

18. Класс Хвойные.

У хвойных прямостоячие стволы, покрытые чешуйчатой корой. На поперечном разрезе стебля хорошо видны развитая древесина и менее развитые кора и сердцевина. Ксилема хвойных на 90—95% образована трахеидами. Шишки хвойных раздельнополые; растения — чаще однодомные, реже — двудомные. Наиболее широко распространенными представителями хвойных в Беларуси и России являются сосна обыкновенная и ель обыкновенная, или европейская. Их строение, размножение, чередование поколений в цикле развития отражает характерные особенности всех хвойных.

Сосна обыкновенная —однодомное растение (рис. 9.3). В мае у основания молодых побегов сосны образуются пучки зеленовато-желтых мужских шишек длиной 4—6 мм и диаметром 3—4 мм. На оси такой шишки расположены многослойные чешуйчатые листочки, или микроспорофиллы. На нижней поверхности микроспорофиллов находятся два микроспорангия — пыльцевых мешка, в которых образуется пыльца. Каждое пыльцевое зерно снабжено двумя воздушными мешками, что облегчает перенос пыльцы ветром. В пыльцевом зерне имеются две клетки, одна из которых впоследствии, при попадании на семязачаток, формирует пыльцевую трубку, другая после деления образует два спермия.

Рис. 9.3. Цикл развития сосны обыкновенной: а — ветка с шишками; б — женская шишка в разрезе; в — семенная чешуя с семязачатками; г — семязачаток в разрезе; д —мужская шишка в разрезе; е — пыльца; ж — семенная чешуя с семенами; 1 — мужская шишка; 2 — молодая женская шишка; 3 — шишка с семенами; 4 — шишка после высыпания семян; 5 — пыльцевход; 6 — покров; 7 — пыльцевая трубка со спермиями; 8 — архегоний с яйцеклеткой; 9 — эндосперм.

На других побегах того же растения образуются женские шишки красноватого цвета. На их главной оси располагаются мелкие прозрачные кроющие чешуйки, в пазухах которых сидят крупные толстые, впоследствии одревесневающие чешуи. На верхней стороне этих чешуй расположено по два семязачатка, в каждом из которых развивается женский гаметофит — эндосперм с двумя архегониями с крупной яйцеклеткой в каждом из них. На верхушке семязачатка, снаружи защищенного интегументом, имеется отверстие — пыльцевход, или микропиле.

Поздней весной или в начале лета созревшая пыльца разносится ветром и попадает на семязачаток. Через микропиле пыльца втягивается внутрь семязачатка, где и прорастает в пыльцевую трубку, которая проникает к архегониям. Образовавшиеся к этому времени два спермия по пыльцевой трубке попадают к архегониям. Затем один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а другой отмирает. Из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) формируется зародыш семени, а семязачаток превращается в семя. Семена у сосны созревают на второй год, высыпаются из шишек и, подхваченные животными или ветром, переносятся на значительные расстояния.

Формирование семян

Раскрывшаяся женская шишка сосны чёрной (Pinus nigra)

После оплодотворения из зиготы за счёт использования питательных веществ эндосперма формируется зародыш. На конечном этапе развития он состоит из корешка, стебелька, нескольких семядолей (зародышевых листьев) и почечки, окружённых эндоспермом. Внешняя оболочка (кожура семени) формируется из интегумента. Остальная часть мегастробила преобразуется в крыловидную форму, способствующую распространению семян ветром (анемохория). До созревания семян проходит от 4-х месяцев до 3-х лет.

Размеры шишек колеблются от 2 мм до 600 мм в длину. У сосновых (Pinaceae), араукариевых (Araucariaceae), сциадопитисовых (Sciadopityaceae) и большинства кипарисовых (Cupressaceae) шишки деревянистые, при созревании чешуйки обычно раскрываются, позволяя семенам свободно падать и разноситься ветром. У некоторых (пихты и кедры) шишки разрушаются, чтобы освободить семяна, у других орехоподобные семена распространяются птицами (в основном, ореховками и сойками, которые вскрывают более мягкие шишки). Перед тем, как упасть на землю зрелые шишки могут некоторое время оставаться на растении; некоторые огнестойкие сосны могут хранить семена в закрытых шишках 60-80 лет. В случае, если огонь уничтожит родительское дерево, шишки раскрываются.

19-Чередование поколений - закономерная смена у организмов поколений, различающихся способом размножения. Организмы многих видов могут размножаться как бесполым, так и половым путем. В связи с этим говорят о бесполом и половом поколениях данного вида.

Чередование поколений у растений. Типичное чередование поколений характерно для растений, у которых многоклеточны как диплоидная фаза (диплонт), так и гаплоидная (гаплонт). Диплонт образует спорангии, в которых в результате мейоза возникают споры (поэтому диплонт называют также спорофитом или бесполым поколением). Гаплонт образует гаметангии, в которых без редукционного деления - мейоза образуются половые клетки - гаметы (гаплонт называют также гаметофитом или половым поколением). Спорофит развивается из зиготы, возникающей в результате оплодотворения, т. е. слияния двух гамет, а гаметофит - из споры. У немногих растений (например, у некоторых зеленых и бурых водорослей) спорофит и гаметофит развиты одинаково, а у большинства растений в циклах развития преобладает либо гаметофит (например, у мохообразных), либо спорофит - бурая водоросль ламинария, папоротникообразные и семенные растения.

У многих зеленых водорослей (хламидомонада, улотрикс, спирогира и др.) диплоидны только зиготы, при прорастании которых происходит мейоз. А у сифоновых, диатомовых и некоторых бурых водорослей, как и у огромного большинства животных, гаплоидны только гаметы, возникающие в результате мейоза. Поэтому у этих растений фактически чередования поколений нет, хотя смена ядерных фаз происходит.

Фазы в циклах развития высших растений имеют особые названия: спорофиты мохообразных называют спорогониями (они развиваются на гаметофитах), а гаметофиты остальных высших растений - заростками. У папоротникообразных они существуют самостоятельно, а у семенных развиваются на спорофитах. Заростки равноспорбвых растений обоеполы, а разноспоровых - раздельнополы и более редуцированы (особенно мужские), чем заростки равноспоровых. Так, например, у покрытосеменных растений мужской заросток - это развивающееся из микроспоры пыльцевое зерно, а женский заросток - зародышевый мешок, развивающийся из мегаспоры.

Гаметофит — гаплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из спор и производящая половые клетки, или гаметы.

Гаметофит - (от гаметы и греч. phyton - растение) - половое поколение, этапжизненного цикла растений; чередуется со спорофитом. Образуется из споры, содержит гаплоидный набор хромосом; продуцирует гаметы в гаметангиях. Упокрытосеменных гаметофитов редуцирован до пылинки (мужской гаметофит) изародышевого мешка (женский гаметофит).

Спорофит

Спорофит (от споры и греч. phytó n — растение), бесполое поколение у растений, в цикле развития которых имеется чередование поколений; развивается из зиготы. На С. формируются спорангии, в которых в результате мейоза образуются споры. С. чередуется сгаметофитом — половым поколением, образующимся из споры и формирующим гаметы (слияние последних приводит к возникновению зиготы). Клетки С., как и зигота, имеют диплоидный (двойной) набор хромосом, а клетки гаметофита — гаплоидный (одинарный). В циклах развития растений С. выражен различно. Он доминирует у голо- и покрытосеменных, обеспечивая развитие на себе возникающих из спор сильно редуцированных гаметофитов (мужских — пыльцевых зёрен, женских — соотвенно первичного эндосперма и зародышевого мешка), а также у папоротникообразных растений и ламинариевых бурых водорослей, гаметофиты (заростки) которых существуют отдельно от С. Подчинённое положение С. занимает у мохообразных (представлен спорогонием, существующим на гаметофите) и у немногих бурых водорослей (существует самостоятельно). У растений с изоморфными циклами развития (некоторые зелёные и бурые водоросли) самостоятельно существующие С. и гаметофиты морфологически развиты одинаково. У большинства флоридей (красные водоросли) С. имеет как бы 2 фазы развития: первая (т. н. карпоспорофит) развивается на гаметофите, вторая живёт самостоятельно и развита так же, как гаметофит. Гетероморфные циклы развития с преобладанием в них С., продуцирующего множество спор, особенно характерны для высших растений (за исключением мохообразных), становление которых связано с выходом их водорослеобразных предков на сушу, где размножение спорами давало большие преимущества. Переход от изоспории к гетероспории привёл к возникновению семян и наиболее совершенному виду размножения растений — семенному.

20Рост в самом широком смысле - это количественные изменения, происходящие в организме и приводящие к необратимым увеличениям сухой массы протопласта. Рост приводит к возрастанию массы и объема индивида или его органов(частей), увеличению числа и размеров клеток в результате преобладания процессов анаболизма над процессами катаболизма. У растений и грибов рост нередко продолжается всю жизнь, хотя обычно его интенсивность снижается с возрастом. У животных рост ограничен во времени. При количественных измерениях роста удается выделить ряд фаз(лаг-фаза, логарифмическая фаза и т.д) Интенсивность роста существенным образом связана с питанием растений, особенно с азотным и фосфорным. Типы роста различных органов определяются характером расположения меристем. Стебли и корни растут верхушками, они имеют апикальный рост. Зона нарастания листьев часто находится у их основания и они имеют базальный рост. Характер роста органа зависит от видовой специфичности. У злаков, например, рост стебля осуществляется у основания междоузлий, преобладает интеркалярный рост. Важная особенность роста растений – его ритмичность (чередование процессов интенсивного и замедленного роста). Она зависит не только от изменений внешних факторов среды, но и контролируется внутренними факторами (эндогенно), закрепленными в процессе эволюции. В целом рост растения складывается из четырех фаз: начальной, интенсивного роста, замедления роста и стационарного состояния. Это связано с особенностями различных стадий онтогенеза (индивидуального развития) растений. Так, переход растения к репродуктивному состоянию обычно сопровождается ослаблением активности меристем. Процессы роста могут прерываться продолжительными периодами торможения, наступление которых в северных широтах связано с концом лета и приближением зимы. Иногда у растений наблюдается как бы остановка роста – состояние покоя. Покой у растений – это такое физиологическое состояние, при котором резко снижаются скорость роста и интенсивность обмена веществ

Развитие- необратимый процесс качественных изменений организма. Оно проявляется в дифференцировке клеток тканей, морфогенезе органов, созревании, старении и т.п Эти два процесса – рост и развитие, - как правило, осуществляются параллельно и трудно расчленяемы, однако несводимы друг к другу.