Отдел Моховидные. Жизненный цикл мхов на примере Polytrichum commune

Морфология корневища. Анатомические особенности корневищ однодольных растений.

Образовательные ткани, их функции и классификация. Особенности строения образовательных клеток.

Пестик, его строение и развитие. Формирование плода.

Искусственное вегетативное размножение

• Деление кусков (щавель, маргаритки)
• Корневыми отпрысками (облепиха, слива)
• Отводками (смородина. крыжовник)
• Побеговыми или листовыми черенками (виноград, роза, фиалка)
• Прививка

Пестик имеет завязь, столбик (иногда отсутствует) и рыльце. В завязи пестика происходят процессы формирования семязачатка, оплодотворения и развитие семени и плода. При формировании семязачатка, как и в пыльниках происходит процесс мегаспорогенеза и развития женского гаметофита – зародышевого мешка. Редуцированный до восьми клеток женский гаметофит достаточно надежно защищен от внешней среды, стенкой мегаспорангия (нуцеллусом) интегументами и многослойными стенками завязи.

Меристемы – т.е. делящиеся ткани.

1)Образовывает новые клетки и обеспечивает рост растений (в высоту и ширину).

2)меристематическая клетка характеризуется длительной молодостью, а потому эти клетки небольших размеров, бесцветны, легко повреждающиеся.

3)Цитоплазма густая, занимающая большой объем клетки, ядро крупное, обычно лежит в середине клетки.

Vя/Vц = 1/3

Много митохондрий, пластиды мелкие бесцветные – лейкопласты. Есть Аппарат Гольджи. Продуктов жизнедеятельности мало, потому что меристематические клетки очень быстро приступают к делению, следовательно запасных питательных веществ в клетке нет, вакуоли с клеточным соком мелкие в небольшом количестве. Клеточная оболочка очень тонкая, легко растяжимая, первичная.

Для обеспечения ростовых процессов, клетки образовательной ткани высших растений делятся только митозом(мейоз может происходить у живых существ на различных стадиях развития(онтогенеза): при формировании гамет(животные), при первом делении зиготы(грибы, водоросли), при формировании спор (высшие растения))

Образовательные ткани могут располагаться на разных участках тела растений.

Различают 3 типа меристем:

1) расположенные на кончиках стебля или корня – апикальные(верхушечные)

2) расположенные внутри органа, среди других тканей – латеральные(боковые)

3) интеркалярные (вставочные)

Апикальные и интеркалярные меристемы обеспечивают преимущественный рост в высоту, а латеральные меристемы обеспечивают прирост в толщину.

Классификация меристем по происхождению.

Различают 2 типа меристем:

1) Первичные: верхушечные, боковые (прокамбий, перицикл, дерматоген).

Они образованы из зигот.

2) Вторичные: камбий феллоген раневые меристемы.

Они возникают путём повторного деления клеток постоянной ткани.

Корневище однодольных растений имеет только первичное строение. Снаружи оно покрыто опробковевшими клетками эпидермиса и одним – тремя слоями также опробковевших клеток первичной коры. Далее располагается запасающая паренхима первичной коры. Внутренний слой первичной коры - эндодерма у однодольных бывает сходна с эндодермой корня. Первичная кора корневища обычно большая по объему, порой равна или превосходит центральный цилиндр.

В центральном цилиндре диффузно расположено множество проводящих пучков, многие из них концентрические, особенно центральные, а периферийные могут быть коллатеральными, но все они закрытого типа.

В отличие от типичного стебля в центральном цилиндре не формируется перициклическая склеренхима, а паренхима центрального цилиндра, как и паренхима первичной коры, запасающего типа.

Polytrichum commune.

Кукушкин лен – многолетнее, невысокое растение без корней (имеются ризоиды) и то неветвящимся, нитевидным, прямостоячим стеблем и очередными, шиловидными листочками, состоящими из 2-х слоев клеток ассимиляционной паренхимы. На верхушке стебля среди листочков формируются половые органы – антеридии и архегонии. Это растение является половым поколением – гаметофитом. Гаметофит кукущкина льна является двудомным: т.е. одни растения формируют архегонии и являются женскими особями; другие формируют антеридии и являются мужскими особями.

Половой процесс моховидных возможен только при наличии капельно-жидкой воды.

Из множества сперматозоидов только один сливается с яйцеклеткой и образуется диплоидная зигота – новый молодой организм на самой ранней стадии своего развития. Зигота многократно делится митозом, в результате формируется шаровидный комочек клеток образовательной ткани. Это все тот же новый молодой организм, но чуть старше и состоящий пока из клеток одной ткани. Со временем его клетки дифференцируются в зрелый организм, который будет размножаться бесполым путем с помощью спор, а потому и называется этот организм спорофит. Спорофит мхов не имеет обычных органов высшего растения. Он представляет собой овальное или шаровидное образование, состоящее из многоклеточной коробочки на ножке и прикрытой на верху крышечкой, и эту структуру мхов часто называют спорогоном. В 2-х гнездах коробочки сначала специализируются клетки спорогенной ткани, а потом эти клетки делятся мейозом и из них возникают гаплоидные споры – клетки бесполого размножения. Каждая спора представляет собой одну клетку с двумя оболочками – экзиной и интиной и содержит запас питательных веществ. После созревания спор крышечка открывается, и споры высыпаются наружу. От ветра коробочка на тонкой ножке колышется, что способствует лучшему высыпанию спор.

Формирование спорофита у кукушкина льна происходит на женском гаметофите. Как правило, формируется, только один спорофит, т.к. в других архегониях (а их очень много на одном растении) яйцеклетки и даже зиготы погибают от нехватки питания. Питательные вещества, необходимые для формирования коробочки, спорогенной ткани и спор, спорофит получает от гаметофита, к которому тот прикрепляется с помощью более-менее длинной ножки. Таким образом, спорофит моховидных паразитирует на гаметофите.

С мейозом, т.е. с формированием спор заканчивается диплоидная фаза мха и наступает гаплоидная. Споры, высыпавшись из коробочки, разносятся потоками воздуха и попадают на различный субстрат. Огромное число их погибает, но те споры, которые попали в благоприятную среду (на влажную почву), прорастают. Прорастание – это деление клеток митозом и формирование новых структур. Спора в благоприятных условиях неоднократно делится митозом и из нее возникает группа клеток, представляющих нитевидное образование – протонема. Клетки протонемы зеленые, фотосинтезирующие, и по внешнему виду она похожа на зеленые нитчатые водоросли. Затем на протонеме закладываются точки роста и формируются мужские и женские гаметофиты с характерным для кукушкина льна строением и размножением.