Різноманітність і розмноження мохів, папоротей, хвощів, плаунів

Мохи (Bryophyta) — це вищі безсудинні спорові рослини. У життєвому циклі фаза гаметофіту переважає над спорофітом. Переважно багаторічні рослини, що характеризуються життєвими формами (дернинки, килими, подушки, віяла, плетиво). Відомо понад 24 тис. видів на всій Земній кулі. Переважно наземні, рідше водяні рослини.

Наука, що вивчає мохоподібні, називається бріологією.

Будова та загальні характеристики

Окрім статевого розмноження гаметофіт мохоподібних виконує функції живлення, водопостачання та фотосинтезу. У різних груп він має, відповідно, різну будову. Гаметофіт моху являє собою більш-менш вертикальне несправжнє стебельце (каулідій) з дрібними несправжніми листками-філоїдами без справжніх коренів, або слань (талом) з ризоїдами.

Провідна система мохоподібних проста, трахеїди та судини відсутні. На гаплоїдному гаметофіті розвиваються чоловічі (антеридії) та жіночі (архегонії) статеві органи. Диплоїдний спорофіт (спорогон) дуже редукований, найчастіше паразитує на гаметофіті. Він побудований зі спороносної коробочки та ніжки з гаусторієм, яким присмоктується до гаметофіта. Будова спорогону, як і будова гаметофіта, має систематичне значення при визначенні мохів. У коробочці (утворюється після запліднення на жіночому гаметофіті) після редукційного поділу утворюються спори.

З одноклітинної спори розвивається тільки статеве покоління, або гаметофіт. Зі спори проростає первинна нитка — протонема, на якій закладається одна або декілька бруньок. Вторинна протонема розвивається у результаті регенерації клітин гаметофіта або спорофіту.

Органи статевого розмноження на рослині розташовуються групами. Зазвичай групи гаметангіїв додатково захищені листоподібними утворами. Вони можуть знаходитись на спеціальних підставках, або бути зануреними у талом. Антеридії, наприклад, можуть розташовуватись разом зі стерильними нитками-парафізами, що запобігають їх злипанню.

Антеридії мають вигляд видовжених або округлих мішечків з одношаровою оболонкою на ніжці. Всередині антеридію утворюються дводжгутикові сперматозоїди.

Архегоній мохоподібних у типовому випадку має пляшкоподібну, або колбоподібну форму зі звуженою шийкою та розширеним черевцем, де розташовується крупна яйцеклітина. У каналі шийки над яйцеклітиною знаходиться черевна канальцева та декілька шийкових канальцевих клітин. При дозріванні архегонія канальцеві, шийкові та черевна клітини ослизають та на їх місці утворюється вузький канал, яким сперматозоїди потрапляють до яйцеклітини.

Спорофіт (спорогон) складається з одного спорангію (коробочки), який розташований на тонкій ніжці. У нижній частині ніжка переходить у так звану стопу, за допомогою якої спорофіт з'єднується з гаметофітом. Коробочку зазвичай закриває верхня, видозмінена частина архегонія — ковпачок (каліптра). У деяких мохоподібних спорофіти можуть бути цілком занурені у тіло гаметофіта, в інших — підіймаються на особливих виростах пластинчатого талому, у деяких мають форму стручка.

Розмноження та цикли розвитку

Мохи мають вегетативний, нестатевий та статевий способи розмноження. Оскільки у життєвому циклі чергуються гаплоїдний гаметофіт та диплоїдний спорофіт, а мейоз відбувається при поділі спор, для мохоподібних характерний гаплодиплофазний життєвий цикл зі споричною редукцією.

Навіть у півпустелі мохи знаходять вологі місця і вкривають піски суцільним килимком. Національний природний парк "Олешківські піски", травень 2021 року.

Вегетативне розмноження забезпечується відривом частини талому і подальшим її проростанням протонемою у новий гаметофіт. У видів роду маршанції (Marchanta), наприклад, спостерігається утворення на пластинці талому спеціальних виводкових кошиків із так званими виводковими бруньками, що змиваються водою на субстрат і там проростають

Нестатеве розмноження забезпечується спорами. Статеве розмноження забезпечується чоловічими та жіночими статевими органами (гаметофітом).

Спора, потрапивши у вологе середовище, проростає і формує протонему. На стадії проростання протонему можна сплутати із зеленими нитчатими водоростями. З цієї нитки згодом розвивається талом рослини (гаметофіт). Органи статевого розмноження — архегонії (жіночі) й антеридії (чоловічі) утворюються на дорослому гаметофіті, зазвичай на верхівці. Часто жіночі і чоловічі органи дводомно формуються на окремих рослинах, проте є і однодомні рослини. Для забезпечення запліднення обов'язково потрібна вода, оскільки сперматозоїди рухливі, вони тільки у рідкому середовищі можуть проникнути в архегоній.

Папоротеподібні

Папоротеподібні́ — група судинних рослин, що належить до групи Moniliformopses. Здебільшого це багаторічні (рідше однорічні) трави, іноді дерева з самостійним гаплоїдним і диплоїдним поколіннями з величезним переважанням у циклі розвитку спорофита.

Папороть з'явилися на Землі близько 400 мільйонів років тому в середньому девоні (палеозої). Вони були справжніми гігантами та формували рослинний покрив планети. Папороть утворювали цілі ліси. Зараз на Землі залишилося дуже мало деревоподібних папоротей. Сучасні папороті набагато менші за ті, що існували в ранні геологічні періоди.

Беруть участь у формуванні травянистого покриву. З XIX століття папороті популярні як кімнатні рослини. Представники папоротеподібних́ : орляк, щитник чоловічий, страусове перо звичайне, сальвінія плаваюча, диксонія, марсилія, багатоніжка, маратія, платицеріум, азола, адіант венерин волос.

Опис

Гаметофіт папоротей часто називають заростком. Він має вигляд невеликої пластинки або стрічки, живе недовго — від кількох тижнів до року.

Розмноження

Розмножуються спорами, які містяться в спорангіях. Спорангії розміщуються на листках купками в сорусах або зростаються між собою в так звані синангії, або містяться в спорокарпіях.

Статеве покоління — гаметофіт, що виростає із спори. У різноспорових папоротей роздільностатеві гаметофіти дуже редуковані. Запліднення відбувається у воді, під час дощу або роси.

Папороть у міфології

У слов'янській міфології квітка папороті наділялася магічними властивостями, хоча папороті не квітнуть, а розмножуються спорами. За віруваннями, той, хто знайде квітку папороті, матиме вічне щастя та надзвичайні сили. У латвійській міфології в Янову ніч закохані шукають цю міфічну квітку папороті, вірячи, що вона принесе їм вічне щастя та багатство.

Поширення

На Землі існує близько 300 родів та понад 10 560 видів папоротей. Поширені по всій земній кулі. Найбільша видова різноманітність спостерігається у вологих тропічних лісах. У лісі папороті зустрічаються в нижньому і верхньому ярусах, а також на гілках великих дерев або в розколинах скель.

В Україні у природних умовах зустрічається 57 видів із 27 родів і 16 родин. Так, щитник чоловічий росте в листяних і мішаних лісах, на узліссях вільшняків. Поширена майже по всій Україні. Є й рідкісні папороті. Мініатюрна анограма тонколиста (Anogramma laptophylla) у межах України росте тільки в Криму, де збереглося кілька сотень особин.

               Папороть в ущелині Хапхал, Крим.     

Представники для НМТ