Опис циклу розвитку папороті

Легенди про папороті

Папороті - незвичайна рослина. З його появою пов'язаний великий безліч красивих легенд. За однією з них, рослина сталася від богині любові - Венери, що обронила одного разу своє волосся, з якого і виріс папороті.

Найвідоміша легенда - це легенда про цвітіння папороті. У ній йдеться, що, якщо в ніч на Івана Купала побачити квітку рослини, перед людиною відкриється таємниця, як знайти скарби. Однак при вивченні його стає ясно, що легенда не може бути втілена в реальність, оскільки життєвий цикл папороті не має етапу цвітіння.

Вищі і нижчі групи рослин

Рослини поділяються на вищі і нижчі групи. Відрізняються вони між собою середовищем проживання. Вищі рослини «вийшли» на сушу і проводять свій життєвий цикл на землі. До таких рослин відносять папороті. У земних рослин присутній чіткий поділ на корінь, стебель і лист.

Однак не можна однозначно сказати, що папороті повністю відійшли від водного середовища проживання, оскільки в їх процесі розмноження бере участь гаметофіт і необхідні для процесу запліднення сперматозоїди можуть існувати тільки у водному середовищі.

Вигляд

Представники загону папороті поширилися по всьому світу. Вони мають різний зовнішній вигляд листя, екологічно невибагливі, при цьому більше люблять вологі ґрунти.

Папороті мають кореневу систему, стебель і листя. Насіння у нього немає. На внутрішній стороні листа, внизу, розташовуються суперечки в мішечках-спорангіях. Листя папороті називається «вайї», вони не схожі на листя інших рослин. Виглядають вони так, ніби кілька гілочок поклали в одну площину і прикріпили до стебля. Їх колір може змінюватися від світло-зеленого до темно-зеленого.

Папороті, не рахуючи кореневої системи, складається з вайї, соруса та індузії, де сорус - це пучок спорангіїв, індузія - виріст, що нагадує парасольку, яка закриває сорус.

Життєвий цикл вищих рослин

Існуючи на Землі, кожна рослина проходить свій шлях. Життєвий цикл папороті - рух від зародження життя до повного дозрівання рослини, здатного дати нове життя. Цикл складається з двох фаз: безполою і статевою. Ці фази визначають почерговість поколінь, одна відбувається за допомогою гамет - статева, друга - за допомогою суперечок - безпола.

Зливаючись, гамети утворюють диплоїдну зіготу, яка дає початок новому поколінню, безполому. У безполому поколінні розмноження відбувається за допомогою суперечок. Гаплоїдні суперечки дають початок статевому поколінню. Одне з поколінь завжди переважає над іншим і становить більшу частину життєвого циклу рослини.

Етапи життєвого циклу папороті

Для появи нового молодого паросточка необхідні кілька етапів. Життєвий цикл папороті - сукупність усіх фаз, починаючи від зародження життя і закінчуючи фазою зрілості, коли рослина вже здатна дати початок нового життя. Цикл носить замкнутий характер.

Стадії життєвого циклу папороті розташовуються в такій послідовності:

• Суперечки.
• Гаметофіт (заросток).
• Яйцеклітини, сперматозоїди.
• Зіґота.
• Зародок.
• Молода рослина.

Коли всі стадії будуть пройдені, молода рослина, розвинувшись і зміцнившись, буде здатна повторити цей цикл для народження наступного покоління.

Безстатева і статева стадії в процесі розмноження

Папороті - результат неповного покоління. Розгляньмо послідовність життєвого циклу папороті.

Для того щоб почати нове життя, у дорослої рослини повинні з'явитися на зворотному боці листа спорові мішечки, в яких буде проходити дозрівання суперечка. Коли суперечки дозріли, мішечок лусне і з нього на землю випадуть суперечки. Під дією вітру вони рознесуться в різних напрямках і при потраплянні на сприятливий ґрунт проростуть. Цей етап дуже важливий, оскільки без нього рослина не змогла б існувати. У результаті з'явиться відросточок - гаметофіт - статеве покоління папороті. Своєю формою він схожий на сердечко. Це сердечко має знизу тонкі нитки - ризоїди, якими і прикріплюється до ґрунту. Заросток папороті обопільний, на ньому розташовані невеликі мішечки: в одних дозрівають яйцеклітини, в інших - сперматозоїди. Запліднення відбувається за допомогою води.

Оскільки заросточок дуже маленький і має таку своєрідну форму, то це сприяє повільному стіканню дощової води і затриманню її внизу. Завдяки цьому сперматозоїди можуть підплисти до яйцеклітин і запліднити їх. У результаті з'являється нова клітина - зіґота, з якої формується зародок спорофіт - результат нового безполого покоління. Цей зародок складається з гаусторії, яка своїм виглядом нагадує ніжку, що воростає в заросток, і перший час споживає з нього необхідні для його зростання речовини. Через деякий час з'являється перший аркуш зародка, який і служить початком розвитку папороті.

Таким чином, у життєвому циклі папороті переважає покоління неповне, яке і дає життя новій великій і довгоживучій рослині, а статеве покоління маленьке і швидко відмирає. При цьому воно необхідне для запліднення.

Розмноження папороті в домашніх умовах

Папороті - цікаві та оригінальні рослини. Тому часто їх розведенням займаються в домашніх умовах. Щоб життєвий цикл папороті пройшов повністю і вийшла нова молода рослина, необхідно проростити суперечку. Листок дорослого папороті, на якому з'явилися мішечки зі спорами - бурі бугорки, зрізають і поміщають у паперовий пакет. Цей пакет тримають один день у теплому місці, періодично струшуючи.

Поки суперечки дозрівають і випадають, готують суміш для посадки. Беруть пропарену суміш торфу, зелені, піску, також додають туди подрібнене деревне вугілля, все це береться в рівних пропорціях. Приготовану суміш розкладають у неглибокі горщики, притискають і зволожують.

Дозрілі і суперечки дістають з пакета і висипають на підготовлену поверхню. Для їх проростання створюють сприятливі умови:

• Температурний режим: оптимально 25 градусів Цельсія.
• Підтримують підвищену вологість.
• Накривають горщики склом.

Поливають горщики з пульверизатора. При появі заростка поливу приділяють особливу увагу, оскільки подальший розвиток рослини можливий тільки при наявності водного середовища, в якому відбудеться запліднення яйцеклітини.

Як тільки з'являються перші листочки, прибирають скло. Потім їм дають трохи часу адаптуватися до навколишнього середовища і пікірують в кювети. Коли листочки починають трохи підростати, спочатку витримують в холодних парниках, а потім висаджують в окремі горщики. Таким чином отримують нові молоді рослини, готові рости і розвиватися далі.

Схематично представлений життєвий цикл

При своєму розмноженні рослина проходить кілька етапів. Для наочності і кращого запам'ятовування рекомендується схематичний супровід даного питання. Розглянемо існуючий життєвий цикл папороті, схема якого представлена нижче:

1. Доросла рослина, здатна дати нове життя.

2. На листях папороті з'являються суперечки.

3. Дозрівають мішечки зі суперечками.

4. Мішечок лопається, суперечки випадають.

5. У сприятливому ґрунті суперечки зміцнюється і проростає.

6. Утворюється заросток, який за допомогою ниток-ризоїд прикріплюється до землі.

7. На зародку присутні жіночі та чоловічі клітини: архегонії та антеридії:

• Жіночі статеві органи містять яйцеклітину.
• Чоловічі статеві органи містять сперматозоїди.
• Запліднення можливе тільки в краплі дощу.
• Сперматозоїди підпливають до яйцеклітин і проникають всередину, відбувається запліднення.

8. З'являється запліднена яйцеклітина - зигота. Із зіготи формується спорофіт - молодий листок.

9. Починає свій розвиток нова молода рослина.

На схемі наочно видно замкненість життєвого циклу.

Господарське значення

Роль папоротиковидних у житті людини не надто велика. Різні форми нефролепісу - звичайні кімнатні декоративні рослини. Вайї деяких щитівників широко використовуються як зелений компонент флористичних композицій. Стовбури стародавніх папороті служать у тропіках будівельним матеріалом, а на Гаваях їх крохмалисту серцевину вживають у їжу.

Ув'язнення

Отже, ми вивчили життєвий цикл цієї рослини. Вам стало відомо, наприклад, на якій стадії життєвого циклу у папороті з'являється зародок. Це вологолюбні рослини, без води їх розмноження неможливе. Вони поширилися по всьому світу, при цьому для свого життя вибирають місця з підвищеною вологістю.

Всього існує близько 10 тисяч різновидів папороті. Вони бувають лікарськими, декоративними, кімнатними.

При появі на світ нової молодої рослини починається життєвий цикл, який включає в себе статеве і безполе покоління. Статеве покоління - це заросток, він дуже маленький і живе недовго, а молода міцна довгоживуча рослина - це неповне покоління. У життєвому циклі папороті переважає фаза спорофіту.

Таким чином, основне покоління папороті - безстатеве, при цьому розмножитися, минаючи статеве покоління, неможливо.

Підземна частина папороті представлена кореневищем. Від кореневища відходять корені. Надземні частини представлені особливим листям. Треба сказати, що у цієї рослини не зовсім звичне нам листя. Від звичайного листя всіх рослин, які ми можемо побачити за вікном, тих рослин, які є квітковими, листя папороті відрізняються деякими істотними деталями:

1. У папороті аркуш зростає необмежений час.
2. На нижній стороні листя розташовуються суперечки в мішечках спорангіях.

На звичних нам листях, наприклад, у тополі, у клена, у яких-небудь трав'янистих рослин на кшталт подорожника, у всіх квіткових рослин, ми ніколи ніяких спорангій зі спорами на нижній частині листя не побачимо. Тому перед нами, як справедливо вважають вчені, не зовсім листя. Перед нами особливі освіти, які є чимось середнім між гілкою і листом. Папороті - стародавні рослини. У них ці частини ще не такі досконалі, як у звичних нам квіткових рослин.

Крім того, для захисту служить особливий виріст, який про всяк випадок, як парасолька, закриває цей пучок спорангіїв. Пучок спорангіїв називається сорус, а виріст у вигляді парасольки, який захищає сорус - пучок спорангіїв - називається індузія. Якщо ми бачимо спорангії, значить, у чергуванні поколінь перед нами безстатеве покоління - спорофіт. У гаметофітів (статевого покоління) ми ніяких спорангіїв би не побачили.

Час перейти до циклу розвитку папороті

Основні стадії розвитку папороті

Через суперечку, коли вони падають на вологий ґрунт, починає утворюватися наступне покоління. Згадаймо, за чергуванням, зі суперечки має зрости статеве покоління. Воно зовсім не схоже на безполе. Пам'ятаєте комплімент, яким стара Шапокляк обдарувала крокодила Гену? Вона сказала: «Це добре, що ви зелений і плоский». Ось так можна охарактеризувати і статеве покоління папороті - крихітна зелена платівка приблизно з ніготок розміром, трошки схожа на сердечко.

Головне, що є у цього маленького, плоского, зеленого сердечка, знаходиться не з верхньої сторони, а з нижньої. Від нижньої сторони гаметофіту - цього зеленого плоского серця - відходять тонкі ниточки. Це не коріння - це ризоїди, ті самі ризоїди, про які можна почути у водоростей або мохоподібних. Гаметофіт (статеве покоління папороті) не має справжнього коріння. Він прикріплюється до ґрунту ризоїдами - тими ж органами прикріплення, що були у стародавніх рослин - його предків.

Після дощу вода затікає під тонку платівку і деякий час там залишається. Утворюється вологе середовище, в якому сперматозоїди зі своїх мішечків перепливають до яйцеклітин. Отже, перед нами гаметофіт. Цей гаметофіт - обопільний, тобто він гермафродитний, і під ним утворюється вологе середовище, в якому за цією водяною плівкою перепливає сперматозоїд до яйцеклітини. Це означає, що відбувається запліднення і там, де тільки що були яйцеклітини, вже утворюються зіготи, тобто, запліднені яйцеклітини, перші клітини нового майбутнього організму.

Ув'язнення

• Із зіготи, в чергуванні поколінь, завжди виростає спорофіт - нове безстатеве покоління. Ось і замкнувся життєвий цикл папороті. Після запліднення із зіготи ми знову можемо перейти до великого папороті - до безполого покоління, з якого ми і починали.
• Зауважимо, що у мохоподібних, довгоживучим і відносно великим, є статеве покоління - гаметофіт, а спорофіт мохоподібних - маленький і паразитує на гаметофіті. У папоротникоподібних все навпаки: великим і довгоживучим є безстатеве покоління. А статеве покоління папоротникоподібних - крихітне, маленьке і досить швидко відмирає.
• Можна сказати, що папоротникоподібні в розвитку поколінь, на відміну від мхів, зробили ставку на безстатеве покоління. Саме воно, як кажуть вчені, домінуюче, панівне, тобто довгоживуче і довго не відмирає. А статеве покоління живе дуже коротким життям і, можна навіть сказати, потрібно тільки для того, щоб провести запліднення.

Папороті постійно вважалися досить цікавою рослиною. Ці найстаріші мешканці нашої планети зародилися на Землі тисячі років тому. Вони мешкають у тінистих куточках. У стародавні часи ростуть величні стародавні папороті. У сучасній флорі хоч і є подібні види, але їх залишилося небагато. Сучасний папороті перетворився на декоративну кімнатну або садову квітку. Слід уважно розглянути і описати життєвий цикл папороті.

Опис рослини

Папороті часто використовують для декорації ландшафту. Вони невибагливі за своєю природою, дуже красиві і різноманітні. Папороті іноді називають орляками за їхній перистий малюнок листя, що нагадує крила орла. Одним з найпоширеніших видів папороті є «Щитівник». Папороті - найбільший клас плаунів. Вони схожі на мхи, але при цьому не є ними.

У цього красеня є багато корисних якостей. Білок, що міститься в них, з легкістю засвоюється людським організмом і додає йому тонус. Також відомий його благотворний вплив на нервову систему людини.

Місцем зародження папоротникоподібних вважають Північний Китай і Далекий Схід. Однак, найбільш захоплююче в цьому представнику флори - це процедура його розмноження, звана циклом розвитку.

Стадії циклу розмноження

Розтягує папороті дуже цікавим способом: його перисте листя (вайї) лізе прямо з ґрунту, без стовбура і стебля. Спочатку вайї чимось схожі на раковину молюска, поступово вони розпрямляються і починають нагадувати простий гачок до того моменту, поки зовсім не розпустяться. Незважаючи на неймовірні легенди і міфи, квіток на папоротникових ніколи не буває, а розмноження відбувається за рахунок суперечок.

Типи розмноження

Всі етапи, стадії і фази називаються циклом життя папороті, який він проходить від проростання первинного листка до появи дорослого і зрілого екземпляра здатного до розмноження. Цей цикл розвитку називається замкнутим і розділений на два типи:

Обидва типи серйозно різняться між собою. При всьому цьому, саме папоротою того виду, який відомий всім, вважається покоління, розвинене безперечним чином. Такі рослини називаються спорофітами.

Для народження нової особини на звороті аркуша дорослої і дозрілої для розмноження особини повинні з'явитися суперечки, які потім поступово розвиваються. У такій суперечці гаплоїдний або гаметичний (одинарний) набір хромосом. Ця фаза на життєвому шляху папороті, безсумнівно, найважливіша. Без дозрілих суперечок у папороті не буде потомства.

Ці зародки безбарвних рослин розташовуються у своєрідному «пакетику», який з часом лопається, і суперечки розлітаються обабіч. У живу рослину перетворяться не всі зародки, а тільки ті, що потрапили в сприятливе середовище, де тепло, волого і безвітряно. Але такі обставини складаються рідко.

У відповідній і зручній обстановці зі суперечок з'являються крихітні паростки (гаметофіти), що злегка нагадують маленькі сердечки. Через деякий час на них з'являються жіночі та чоловічі статеві органи.

Відростки забезпечені невеликими нитевидними корінцями, якими причепляються до землі в місці свого подальшого розвитку. Це статеве покоління. Органи чоловічих особин називаються антеридіями і містять сперматозоїди, а жіночі іменуються архегоніями і забезпечені яйцеклітинами.

Сперматозоїди досить швидко гинуть в сухих умовах і можуть переміщатися тільки у воді. Отже, запліднення відбувається виключно при великій вологості. Гаметофіти мають своєрідну будову для скупчення води від зовнішніх джерел (дощу, роси), що, в свою чергу, і служить середовищем для пересування чоловічих статевих клітин.

У разі запліднення жіночої клітини зароджується новий вид клітини іменованою «зіготою». З неї почне поступово рости ембріон безполого покоління або спорофіт.

Цей зародок оснащений своєрідною ніжкою, яку він використовує для поглинання поживних речовин з ґрунту. Потім проростає первинний листок, з якого з часом виросте безстатевий папороті.

Життєвий цикл коротко

Беручи до уваги, неможливість запліднення і подальшого зростання такої рослини без води, можна з упевненістю сказати, навіть незважаючи на те, що весь життєвий кругообіг папірців відбувається на суші, такі рослини не зовсім відвикли від водного середовища проживання, що породило все живе.

Життєвий цикл папоротникоподібних протікає за такою схемою:

• доросла особина, здатна до розмноження;
• присутність спір на зворотному боці листка;
• повне дозрівання пакетиків зі спорами, з їх подальшим розпиленням;
• при потраплянні такого зародку в сприятливі умови він проростає, закріпившись на місці;
• зі спори розвивається маленький паросток, який закріплюється на місці завдяки нітевидним корінцям (ризоїдам);
• на паростку з'являються чоловічі та жіночі статеві органи;
• сперматозоїди пересуваються по зібраних гаметофітами краплях дощу та роси до яйцеклітини;
• статеві клітини чоловічих особин впроваджуються в яйцеклітину, запліднюючи її;
• у заплідненій клітці (зіготі) зароджується молодий листок (спорофіт);
• з листка розростається новий папороті зі спорами для подальшого розмноження.

Штучне розмноження

Папороті є дуже цікавою і своєрідною рослиною, тому немає нічого незвичайного в тому, що багато людей роблять спроби розмножити її прямо у себе вдома.

Пророщування суперечок

Це непростий спосіб, і освоїти його досить складно. Тому за розповідями самих садівників, вони часто просто розділяють куст папороті на окремі частини з корінням і нирками, а потім розсаджують у сприятливих тінистих місцях свого саду.

Однак не всі види папортника здатні розмножуватися вегетативно. Деяким з цих рослин характерна одна - єдина точка росту, і будь-яких додаткових нирок на них не з'являється.

Таким чином, для розмноження подібного виду залишається пророщувати суперечки, інакше розмножити його ніяк не вийде. Як вже відомо, після проростання суперечки папороті пройде весь життєвий цикл, і тільки тоді на світ з'явиться нова особина.

Слід розповісти, в якій послідовності потрібно проводити пророщування суперечок папороті.

• Листок дозрілої рослини, покритий випуклостями коричневого кольору (мішечки зі спорами), потрібно відрізати і покласти в паперовий пакет. Ні в якому разі не в целофановий;
• Пакет з листком потрібно покласти на добу в будь-яке тепле місце, не забуваючи періодично струсити;
• Коли суперечки остаточно дозріють і випадуть зі своїх мішечків, потрібно їх дістати з пакету і помістити в підготовлену поживну суміш, що складається з піску, торфу, вугілля і покинутої зелені;
• Посуд з сумішшю і проростаючими суперечками слід поставити у вологе і тепле місце з температурою не менше двадцяти п'яти градусів Цельсія. Поверхню слід з певними інтервалами зволожувати з пульверизатора і ніяким чином не допускати її повного висихання. Для поліпшення ефекту і зменшення випаровування вологи, ємність потрібно накрити склом.

Після появи перших паростків, полив виробляти з більшою відповідальністю, тому що на цьому етапі розвитку волога є переважаючою складовою всього процесу. За відсутності води не прої