Споровые растения
Что такое споровые растения
Чем споровые растения отличаются от всех остальных, кроме странного названия? Можно выделить три отличия: способ размножения, уровень организации и строение.
Начнем с уровня организации и строения. Споровые растения появились раньше всех остальных. Когда первая зелень внезапно стала многоклеточной, она не особенно пыталась придумать себе сложное строение.
Сравнить споровые и цветковые растения — это как сравнить начинающего блогера и профессионала. У начинающего будет телефон с приемлемой камерой, штатив, наушники с микрофоном и встроенный видеоредактор тиктока. А у профессионала — целая студия с кучей профессионалов и программ.
С другой стороны, там, где профессионал просто купит нужное, начинающий будет заморачиваться, крафтить что-то вместо хорошей лампы и настоящего хромакея. Так и споровые растения: их строение ниже уровнем, но имеет множество вариаций: у каждого вида — своё.
Задача у первых растений была простой: выжить и распространиться по поверхности максимально быстро. Споровые растения придумали помещать свою генетическую информацию в клетки и раскидывать эти клетки вокруг себя с помощью ветра и воды. В общем-то, именно эти клетки с генетической информацией мы называем спорами.
Споры — микроскопические зачатки низших и высших растений, имеющие разное происхождение и служащие для их размножения и (или) сохранения при неблагоприятных условиях. Представляют собой одноклеточные, реже двуклеточные или состоящие из нескольких клеток образования. С. обычно более или менее шарообразной, эллипсоидальной формы, реже — цилиндрической и др.
Проще говоря, спора — это небольшая клетка–шарик, в которой хранится информация о растении, и из которой может вырасти новое такое же растение при благоприятных внешних условиях.
Это как с детьми. Растение выращивает в себе споры (кстати, у растений для этого даже специальный орган есть — спорангий), и, когда они созревают, отправляет их искать себе новые дома.
Правда, если бы из каждой споры прорастало новое растение, места на земле не осталось бы в очень короткие сроки. Множество спор не могут вырасти, потому что им слишком сухо, слишком влажно, слишком темно, слишком светло — короче, любое отклонение от идеальных условий карается смертью.
Зато взрослые споровые растения довольно живучи. Неудивительно: в древности с планетой происходило множество катаклизмов: от ледниковых периодов до ужасной жары. Так что споровые растения — это тебе не какая-то чувствительная герань, которой нужен баланс фосфора и особый PH почвы! Они настоящие специалисты по выживанию!
Жизненный цикл споровых растений
Жизненный цикл — это процесс, который обеспечивает растениям размножение. У споровых растений он включает чередование гаметофита и спорофита. Если бы мы знали, что это такое… Да мы и знаем, у нас даже статья про гаметофит и спорофит написана, почитай.
Вкратце:
Гаметофит — половое поколение. Это этап, когда растение производит половые клетки (гаметы, отсюда и название этапа). Половые клетки бывают мужские и женские. Когда они объединяются, образуется зигота.
Из зиготы развивается спорофит — бесполое поколение. Спорофит производит споры и выпускает их в окружающую среду.
Легко запомнить: гаметофит — гаметы — половое поколение. Спорофит — споры — бесполое.
А теперь посмотри на схему, и давай рассмотрим жизненный цикл споровых растений.
Итак, по порядку.
- Спорофит. Это взрослое поколение спорового растения. У всех споровых, кроме мхов, спорофит — это то, что ты обычно представляешь когда называешь растение. А про мхи у нас есть отдельная статья.
- Споргангий — орган, в котором образуются споры. У разных видов споровых растений споргангии располагаются в разных местах.
- Споры — мелкие клетки, в каждой из которых хранится одинарный набор хромосом. Когда споры созревают, они выпадают из споргангиев в окружающую среду и переносятся ветром, водой или животными в новые места.
- Гаметофит — половое поколение спорового растения. Именно в гаметофит прорастает спора (у некоторых споровых растений есть промежуточное звено — проталлий или заросток, небольшая пластинка, которая появляется из споры перед гаметофитом). Гаметофит имеет архегоний, в котором образуется женская половая клетка — яйцеклетка, и антеридий, в котором образуется мужская половая клетка — сперматозоид.
- Оплодотворение — процесс слияния мужских и женских гамет. У большинства споровых растений мужская гамета переносится к женской с помощью воды.
- Зигота — диплоидная клетка, образующаяся в результате оплодотворения. Зигота может делиться, то есть образовывать новые клетки. Это свойство называют тотипотентностью. Зигота делится и развивается в новый спорофит, запуская новый жизненный цикл.
Обрати внимание на схему. Видишь там букву n? Этой буквой обозначается количество наборов хромосом в клетках растения. Если n одна — это значит, что в клетке один набор хромосом, то есть клетка гаплоидна. Если перед n стоит цифра 2 — значит, в клетке два набора хромосом, то есть клетка диплоидна.
Гаплоидны обычно половые клетки — гаметы. Такие клетки при слиянии образуют новое растение. Если ты видишь на схеме гаплоидные клетки — перед тобой гаметофит, половое поколение растения.
Диплоидные клетки способны к делению. Если ты видишь на схеме обозначение 2n — перед тобой бесполое поколение, спорофит.
Низшие споровые растения
Это водоросли. Всё!
Мы даже не шутим: к низшим споровым растениям действительно относятся только водоросли. Вот что отличает их от других споровых растений:
— одноклеточный споргангий
— отсутствие специализированных тканей и органов (корней, стеблей и всего такого, да-да).
Высшие споровые растения
Вот высших споровых растений гораздо больше. Их общая особенность — многоклеточный спорангий, но строение различно. По этому строению высшие споровые растения распределены на несколько групп. Рассмотрим каждую из них подробнее.
Папоротниковидные
Встречаются повсеместно: от тропиков до полярных регионов. Особенность строения: отсутствие выделенных листьев. Вместо них у папоротников плосковетки. Подробнее про это мы писали тут.
Споргангии папоротников находятся на нижней стороне листьев и выглядят как присоски кальмара.
Мохообразные
Проще говоря, мхи. Помогают сохранять влагу на планете, выживают в самых жестоких условиях. Имеют две важные особенности:
— в жизненном цикле преобладает гаметофит
— состоят из простых нитевидных структур.
Подробнее об особенностях мохообразных мы писали здесь.
Плауновидные
Плауны растут как на земле, так и на других растениях в разных климатических зонах.
Их особенность — листья, расположенные прямо на стебле по спирали. Плауны похожи на нечто среднее между ёршиком и ёлочной веткой с иголками.
Споргангии у плаунов находятся на верхушках побегов.
Хвощевидные
Самая характерная особенность хвощевидных — стебель, который называют хвощ. Внешне он похож на бамбук. Спорангии хвощевидных образуются на концах побегов.
Растут хвощевидные, как и другие споровые, только во влажных местах.
Роль споровых растений
Споровые — это огромная группа растений, несмотря на их незаметность. И, как и все другие растения, они помогают:
— Вырабатывать кислород
— Удерживать влагу в почве
— Кормить животных и служить для них убежищем.
Человек использует споровые растения для изготовления лекарств (например, мох сфагнум) и в качестве индикаторов изменения климата и экологических условий.
Проверь себя
Что такое споры?
— многоклеточные части сопрофита, образующиеся в споргангиях и при благоприятных условиях развивающиеся в новое растение посредством деления
— микроскопические зачатки низших и высших растений, имеющие разное происхождение и служащие для их размножения и (или) сохранения при неблагоприятных условиях
— одноклеточные гаплоидные микроорганизмы, отвечающие за размножение низших и высших растений
Отметь группу растений, которая не является споровыми
— Плауновидные
— Водоросли
— Лишайники
— Хвощевидные
— Мохообразные
Как называется промежуточное звено между спорой и гематофитом у некоторых споровых растений?
— антеридий
— проталлий (или заросток)
— гаметангий