Реферат

з екології

на тему: Вищі рослини

План

Будова і розвиток папоротеподібних.

Види мохів і їх значення.

Розмноження і загальна характеристика голонасінних.

1. Будова і розвиток папоротеподібних.

Папоротеподібні належать до найбільш давніх груп вищих рослин. Одні
систематики включають у цей відділ папороті, плауни і хвощі. Інші
виділяють представників цих груп у самостійні відділи.

Папороті поширені фактично по всій земній кулі, починаючи з пустель і
закінчуючи болотами, рисовими полями й солонуватими водоймами.
Найрізноманітніші вони в тропічних вологих лісах, де представлені як
деревоподібними формами (до 25 м заввишки), так і трав’янистими та
епіфітними (що ростуть на стовбурах і гілках дерев). Трапляються види
папоротей завдовжки всього кілька міліметрів.

Звичайна рослина папороті, яку ми бачимо, — це безстатеве покоління, або
спорофіт. Майже в усіх папоротей він багаторічний, хоч є небагато видів
з однорічним спорофітом. Папороті мають додаткові корені (лише у деяких
видів вони редуковані). Листки, як правило, за масою й розмірами
переважають стебло. Стебла бувають прямостоячі (стовбури), повзучі
(кореневище) або виткі; часто розгалужуються. У помірній зоні папороті
(страусове перо, орляк, щитник чоловічий) — багаторічні трав’янисті
рослини з добре розвинутим кореневищем, від якого відходять численні
додаткові корені. Над землею розвиваються зазвичай великі
перисторозсічені листки — вайї. Молоді листки спіральне закручені, в
міру росту вони розкручуються. У деяких видів розвиток листка триває
впродовж трьох років. На відміну від інших рослин листки папороті
ростуть не основою, а верхівкою, як стебла, що свідчить про їхнє
походження від стебла, їх розміри можуть становити від кількох
міліметрів до трьох і більше метрів. У більшості видів листки виконують
дві функції — фотосинтезуючу і спороутворювальну. На нижній поверхні
листка зазвичай знаходяться коричневі горбки — соруси з розміщеними в
них спорангіями. Зверху соруси вкриті покривальцем. У спорангіях у
результаті мейозу утворюються гаплоїдні спори, за допомогою яких і
відбувається розмноження папороті.

На вологому ґрунті спори проростають, розвивається гаплоїдний заросток —
гаметофіт — маленька зелена серцеподібна пластинка завбільшки до 1 см.
Заросток росте в затінених, вологих місцях і прикріплюється до ґрунту за
допомогою ризоїдів. На нижньому боці гаметофіта розвиваються антеридії і
архегонії. Запліднення відбувається лише за наявності достатньої
кількості вологи. По плівці води, що виникає між заростком і ґрунтом,
сперматозоїди рухаються до архегоній, який виділяє певні хімічні
стимулятори типу яблучної кислоти, відбувається запліднення і
утворюється диплоїдна зигота. Із зиготи розвивається спорофіт. Спочатку
він росте як паразит на гаметофіті, але невдовзі у нього формуються
власні корені, стебло й листки — він стає самостійною рослиною. На цьому
завершується цикл розвитку папороті.

Розвиток папороті.

А – статеве покоління (геметофіт), Б – безстатеве покоління (спорофіт),
1 – заросток з архегоніями (а) і антеридіями (б), 2 і 3 – жіночі й
чоловічі статеві клітини (гамети),

4 – зигота, 5 – пророслий заросток, 6 – доросле безстатеве покоління, 7
– спорангій зі спорами, 8 – розкритий спорангій, з якого висипаються
спори.

«Завоювання» папоротями суші виявилося неповним, оскільки покоління
гаметофіта може існувати лише за наявності вологи й тіні, а для
запліднення необхідна вода.

Викопні папоротеподібні утворили потужні пласти кам’яного вугілля.
Кам’яне вугілля використовують як паливо й сировину в різних галузях
промисловості, d нього добувають бензин, гас, горючий газ, різні
барвники, лаки, пластмаси, ароматичні, лікарські речовини тощо.

Сучасні папоротеподібні відіграють помітну роль в утворенні рослинних
ландшафтів на Землі. Деякі види папоротей використовують як декоративні
рослини (адоаят, асплежій, нефролепис). З кореневищ щитника чоловічого
добувають глистогінні препарати.

2. Види мохів і їх значення.

Мохоподібні поширені на всіх континентах світу, але нерівномірно. У
тропічних країнах — переважно в горах. Незначна кількість видів росте в
посушливих місцях, наприклад у степах. Деякі види ведуть епіфітний
спосіб життя на корі дерев або у воді. Основна ж маса видів зосереджена
у вологих місцях північної півкулі, в районах з помірним і холодним
кліматом. У складі рослинного покриву, особливо тундр, боліт, лісів, їм
належить помітна роль. До мохоподібних належить близько 25 тис. видів.

Зелені мохи. Це мешканці переважно сирих територій; особливо багато їх у
тінистих хвойних лісах, лісотундрі й тундрі. Вони не лише утворюють
суцільні килими на ґрунті, а й вкривають каміння, стовбури дерев.
Трапляються також у степах на сухих місцях, багато з них здатні
витримувати тривале висихання.

Будова і розмноження зозулиного льону. Зозулин льон — один із
найпоширеніших представників -ї зелених мохів, у лісах утворює густі
зарості. Стебло гаметофіта заввишки від 15—20 до 40 см, пряме,
нерозгалужене, густо вкрите сидячими, лінійно-ланцетними листками із
загостреною верхівкою. На верхній поверхні листка є фотосинтезуючі
пластинчасті вирости, між якими затримується вода.

Зозулин льон — багаторічна дводомна рослина. Антеридії і архегонії
розвиваються на верхівках стебел. Запліднення відбувається під час дощу
або в росі рано навесні. Після запліднення з яйцеклітини розвивається
спорофіт, який є ніби продовженням жіночого екземпляра гаметофіта. Із
зиготи виростає спорогоній, що складається із стопи, довгої тонкої ніжки
і коробочки, яка своєю формою схожа на зозулю (звідси й назва моху). В
коробочці утворюються спори. Коробочка має спеціальне пристосування для
розсіювання спор — перистом. Це зубчики, розміщені по краю коробочки,
між якими є пори. В суху погоду вони відгинаються назовні (тургорні
рухи), сприяючи висіванню спор. У сиру погоду вони закриті. Якщо спора
потрапляє в сприятливі умови, вона проростає, утворюючи протонему, або
передросток, у вигляді зеленої розгалуженої нитки, подібної до
водоростей. На ній виникають бруньки, в яких з часом утворюються дорослі
гаметофіти.

Сфагнові, або білі, мохи. Білими мохи називають тому, що в сухому стані
вони мають білуватий колір. До них належить один рід сфагнум, 350 видів.
У флорі України відомо 30 видів. Гаметофіт сфагнуму складається з
невисоких галузистих стебел і листків, у дорослих рослин ризоїдів немає.
Ріст верхівковий. Це однодомна рослина. На її верхівках утворюються
архегонії, в пазухах листків — антеридії. Оскільки ризоїдів немає,
сфагнум отримує мінеральні речовини через стебла й листки, частково — з
атмосферного пилу, що осідає на них і розчиняється кислотами, які
виділяє рослина. Клітини листка двох видів: а) зелені, асиміляційні —
довгі й вузькі; б) мертві — прозорі, широкі, ромбоподібні; їхні оболонки
мають спіральні й кільчасті потовщення, що запобігає спаданню стінок
клітини. Мертві клітини легко вбирають воду і утримують її. Ця обставина
призводить до заболочування ґрунтів, вкритих білувато-зеленими або
бурими дерновинами сфагнуму. Сфагнові мохи поширені від тропіків до
арктичної і субарктичної областей, зростають на вологих і заболочених,
більш або менш кислих ґрунтах, домінуючи в рослинності боліт.

Утворення торфу, його значення. Наростаючи щорічно верхньою частиною
пагонів, знизу сфагнові мохи відмирають і перетворюються на торф.
Нашарування нових покривів упродовж тривалих років призводить до
утворення потужних пухких торфовищ. Процес торфоутворення відбувається
завдяки постійному перезволоженню, відсутності кисню і створенню
сфагнумом кислого середовища, що перешкоджає розвитку грибів і бактерій.
Усе, що потрапляє в торф, консервується в ньому. Наростання торфу,
навіть за сприятливих умов, відбувається дуже повільно — за 10 років
нагромаджується шар завтовшки 1 см.

Торф широко використовують у різних галузях господарства. У сільському
господарстві його застосовують як підстилку для тварин, як добрива,
іноді — як замінник грубих кормів. У промисловості його використовують
як будівельний матеріал (пресовані плити) та хімічну сировину: з нього
добувають карболову й оцтову кислоти, парафін, смолу, спирт тощо. В
медицині й ветеринарії сфагнум використовували як перев’язний матеріал.
Крім того, сфагнум характеризується бактерицидними властивостями,
оскільки містить особливу протигнильну речовину сфагнол.

Мохи мають і негативне значення. Утворюючи суцільні килими на луках, у
лісах, вони утруднюють аерацію ґрунту, є причиною заболочування. На
заболочених ґрунтах більшість рослин не росте, оскільки там мало кисню й
азотовмісних солей. Сфагнові мохи можуть самозайматись, що часто є
причиною лісових пожеж.

3. Розмноження і загальна характеристика голонасінних.

Голонасінні дістали таку назву тому, що їхнє насіння розвивається на
споролистках відкрито, не обгорнуте стінкою зав’язі («голе»). Поява
насіння, яке має запас поживних речовин і захищене шкіркою, — значний
ароморфоз, що зумовив широке й швидке поширення голонасінних рослин на
суші. В процесі еволюції насінина з’явилась раніше, ніж квітка й плід. У
голонасінних насіння не захищене стінками плоду і лежить відкрито на
спорофілоносних листках. Не менш важливим пристосуванням до життя на
суші є можливість внутрішнього запліднення (без води). Пилок
голонасінних рослин переноситься повітряними течіями. Потрапляючи на
розміщений відкрито насіннєвий зачаток (насіннєву бруньку), він утворює
пилкову трубку, яка досягає яйцеклітини і забезпечує злиття гамет. Після
запліднення з насіннєвих зачатків формується насіння. В насінині вже є
зародок з корінцем, бруньками і зародковими листками (сім’ядолями),
вкритими насіннєвою шкіркою і забезпеченими запасом поживних речовин.

З’явившись у кам’яновугільному періоді палеозойської ери, голонасінні
досягли розквіту і набули значного поширення в мезозойську еру. Проте
вже на кінець ери багато з них вимерло, поступившись місцем
покритонасінним рослинам.

Сучасні голонасінні поділяють на чотири класи: саговники, гінкгові,
гнетові і хвойні. Найбільше значення з них мають хвойні.

Хвойні — найчисленніші і найпоширеніші сучасні голонасінні рослини, їх
налічують 560 видів. За своїм значенням у природі і для людини вони
посідають друге місце після покритонасінних і являють собою групу
рослин, що перебуває в розквіті. За зовнішнім виглядом — це дерева і
кущі різних розмірів: від карликових сосен (сосна-пігмей гірських і
субальпійських торфовищ заввишки до 1 м) до гігантських дерев (секвоя —
100 м заввишки і 11 м у діаметрі, мамонтове дерево — до 12 м у
діаметрі). Трав’янистих рослин серед хвойних не виявлено.

Назву рослинам дали через голчасті (лускоподібні) листки — хвою, яка
розміщена на вкорочених пагонах поодинці або зібрана в пучки. У
більшості хвойних листки багаторічні, однак у деяких видів вони
обпадають щороку (модрина).

Типовими представниками хвойних є сосна звичайна і ялина — основні
лісоутворювальні породи лісової зони.

Розмножується сосна насінням. Плодоношення розпочинається на 30-40-х
роках життя. До цього часу на деревах формуються шишки двох видів:
дрібні чоловічі, до 2,5 см завдовжки, і великі жіночі (у деяких видів до
45 см завдовжки).

Червонуваті жіночі шишки утворюються на верхівках сьогорічних пагонів
наприкінці весни. На осі такої шишки розміщено 2 види лусок: зовнішні —
покривні — І внутрішні — насінні. На зовнішньому боці насіннєвої луски
розміщені два насінні зачатки з пилковходами на верхівках. Всередині
кожного насіннєвого зачатка з макроспори після мейозу формується
гаплоїдний жіночий заросток з двома архегоніями. В кожному архегонії
знаходяться велика яйцеклітина і 2—4 дрібні шийкові клітини.

Чоловічі шишки дозрівають на верхівках минулорічних пагонів. У них до
осі прикріплені жовтуваті листочки, що несуть на собі по два
мікроспорангії, в яких дозрівають мікроспори — пилкові зерна.

Сосна, як і всі голонасінні рослини, запилюється вітром. Пізньої весни
або на початку літа насіннєві луски жіночих шишок дещо відхиляються.
Велика кількість пилку (полегшеного завдяки наявності двох повітряних
мішків між екзиною та інтиною), принесеного вітром, потрапляє між
насіннєві луски і затримується, прилипаючи до густої рідини, що
виділяється через пилковхід. Рідина змочує пилкові зерна і всмоктує їх
усередину насіннєвого зачатка приблизно впродовж 10 хв.

Після запилення насіннєві луски зближуються і залишаються щільно
притисненими до достигання насіння. У сосни від запилення до запліднення
минає 12— 14 місяців. Запліднення (не подвійне) починається з
проростання пилкової трубки, яка повільно просувається до яйцеклітини.
Злиття жіночих і чоловічих ядер також відбувається повільно. Ендосперм
голонасінних гаплоїдний.

Отже, у голонасінних рослин чоловічі клітини досягають жіночих завдяки
наявності пилкової трубки і не потребують для цього процесу води, що є
важливим пристосуванням до життя на суші.

Після утворення диплоідного ядра зиготи розпочинаються розвиток зародка
і формування насінини. Із заплідненої яйцеклітини розвивається зародок
насінини, який складається з корінця, стебельця, кількох сім’ядоль
(5-12) і бруньки, з покривів насіннєвого зачатка формуються покриви
насінини.

Дозріває насіння наприкінці другого літа після запилення або на початку
осені. У міру дозрівання жіноча шишка дуже розростається, з червоної
вона стає зеленою, а потім — бурою. У дозрілої бурої шишки взимку або
напровесні луски відхиляються, насіння висипається. Насінина сосни має
прозорі крильця, за допомогою яких переноситься вітром. Висипання
насіння відбувається через 1,5 року після запилення.

Насіння сосни проростає на будь-якому ґрунті: піщаному, кам’янистому,
болотному, навіть на голих скелях. Молоді паростки можуть витримувати
заморозки, нестачу вологи, але гинуть у тіні. Сосонки швидко ростуть,
збільшуючись за рік на 30—40 см. Починаючи з другого року життя, дерево
щороку утворює кільце (мутовку) гілок. За їх числом можна підрахувати,
скільки років сосні.

Похожие записи