Папоротники, хвощи, плауны. Строение и размножение - Мхи. Папоротникообразные - РАСТЕНИЯ. БАКТЕРИИ. ГРИБЫ. ЛИШАЙНИКИ - ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ

Насчитывается около 12 000 видов современных папоротников. Приблизительно две трети видов произрастают в тропиках, а оставшаяся треть — в умеренных зонах.

Папоротники умеренных широт — многолетние травянистые растения, в тропических лесах встречаются древовидные формы. Немногочисленные виды (сальвиния) обитают в воде.

Спорофиты папоротников имеют толстые, мощные корневища, на которых каждый год образуются розетки листьев. Придаточные корни отходят от корневищ у оснований листьев. На крупных листьях (вайях) имеются мелкие листочки, которые выполняют фотосинтезирующую и спороносную функции. Спорангии располагаются на нижней стороне листьев и собраны в кучки, одетые специальным покрывальцем. Эта структура называется сорусом. После созревания споры рассеиваются и при попадании в благоприятные условия прорастают в заросток — гаметофит. Заросток — микроскопическое зеленое растение сердцевидной формы. С нижней стороны заростка развиваются бесцветные ризоиды, выполняющие функцию корней. Там же образуются женские (архегонии) и мужские (антеридии) половые органы, в которых созревают половые клетки. Для передвижения сперматозоида к яйцеклетке необходима вода. После оплодотворения из зиготы развивается зародыш, который первое время существует за счет питательных веществ заростка. Зародыш имеет специальную ножку с присоской, с помощью которой он потребляет органические вещества из заростка, и небольшой лист. Через некоторое время заросток отмирает, и молодой спорофит переходит к самостоятельному существованию.

В настоящее время хвощевидные представлены одним родом, который включает около 30 видов многолетних травянистых растений, из них 17 встречаются в нашей флоре.

Хвощи произрастают во влажных или заболоченных местах. Надземные побеги имеют членистые стебли с мутовчато отходящими от узлов ветвями. Листья мелкие, чешуевидные, собраны в узлах мутовками. В клетках кожицы стеблей и листьев откладываются кристаллы кремнезема, поэтому тело хвощей очень жесткое.

Надземные побеги хвоща ежегодно формируются из почек корневища. От корневища отходят придаточные корни.

У хвоща два типа побегов. Ранней весной развиваются весенние побеги. Они светло-коричневого цвета, нефотосинтезирующие. В узлах побега располагаются пленчатые коричневые листочки, образующие мутовку, которая охватывает стебель. На концах весенних побегов формируются спороносные колоски. После созревания споры высыпаются и прорастают в заросток (гаметофит). Заростки у хвощей зеленые, свободноживущие. Гаметофиты недолговечны, могут быть однополыми или обоеполыми, на них развиваются женские и мужские половые органы. Для оплодотворения необходима вода — сперматозоид плавает и достигает яйцеклетки. После оплодотворения из зиготы развивается зародыш. Зародыш некоторое время связан с гаметофитом, а затем прорастает в спорофит.

После отмирания весенних побегов, на корневище развиваются летние, фотосинтезирующие побеги.

Современная флора насчитывает около 1 000 видов плаунов: 400 видов относятся к роду Плаун и около 700 видов к роду Селагинелла, которые обитают в основном в тропиках и субтропиках. Тропические виды, главным образом эпифиты, плауны умеренных широт — вечнозеленые растения, образующие ковры на почве под покровом хвойного леса.

Спорофит плауна имеет ветвящиеся подземное корневище, от которого отходят надземные побеги и придаточные корни. Чешуевидные листья плауна располагаются спирально на побегах. Стебли плауна стелятся по земле, от них вверх отходят вертикальные побеги, некоторые из них заканчиваются спороносными колосками.

После прорастания споры плауна дают начало обоеполым гаметофитам. Гаметофиты — нефотосинтезирующие растения, которые развиваются под землей в симбиозе с почвенными грибами. Для оплодотворения необходима вода — по ней двужгутиковый сперматозоид достигает яйцеклетки. После оплодотворения из зиготы развивается зародыш. Он некоторое время существует, прикрепившись к гаметофиту. Затем гаметофит отмирает, и из зародыша развивается самостоятельное растение — спорофит.

Роль папоротникообразных в природе и в хозяйственной деятельности человека в основном связана с залежами каменного угля, образованными древними папоротникообразными в каменноугольном периоде палеозоя. Современные папоротникообразные используют в медицине (например, щитовник мужской применяют как глистогонное средство), в качестве декоративных растений, в аквариумах и водоемах (сальвиния, азолла каролинская). Некоторые виды азоллы используют как зеленое удобрение, обогащающее почву азотом. Хвощи часто бывают злостными сорняками; среди них встречаются и ядовитые виды.