Особенности строения и размножения высших споровых растений

Мохообразные

Представители отдела Мохообразные распространены на всех континентах, но чаще они встречаются в областях с умеренным и холодным климатом.
Мхи растут на почве, болотах, в хвойных лесах, могут расти на коре деревьев, на камнях, песке, часто вытесняя лишайники. Существуют мхи, живущие
в водоемах.

У низкоорганизованных мхов тело представляет собой слоевище, а у более высокоорганизованных – имеет листостебельное строение. К субстрату
 прикрепляется ризоидами. В жизненном цикле мхов чередуются две фазы: спорофит и гаметофит. Доминирует гаметофит.

Гаметофит имеет вид побега, расчлененного на стебли и листья; функцию корня выполняют ризоиды. Половые органы – многоклеточные антеридии
(здесь формируются мужские половые клетки – сперматозоиды) и архегонии (здесь образуются женские половые клетки – яйцеклетки).

Спорофит (спорогон) состоит из цилиндрической ножки, на верхушке которой располагается коробочка. В коробочке образуется спорангий со спорами.

Тело лиственных мхов всегда расчленено на стебель и листья. Печеночники, в отличие от лиственных мхов, имеют слоевище или листостебельное
строение. Стебель имеет радиальное строение, листья размещаются спирально. Ризоиды многоклеточные. Антеридии и архегонии размещены
группами на верхушке стебля или на боковых веточках. Спорогон состоит из гаустории, ножки и коробочки, имеющей крышечку.

Представители порядка Зеленые мхи преимущественно встречаются на болотах и в некоторых типах лесов. Для них характерно разнообразное
строение. Органы полового размножения закладываются на главных осях (верхоплодные мхи) и на боковых (бокоплодные). Гаметофит часто
бывает двудольным.

Типичный представитель верхоплодных зеленых мхов – кукушкин лен обыкновенный. Стебель у него прямой, неразветвленный, густо покрытый
сидячими, линейно-ланцетными листьями с заостренной верхушкой, высотой до 30 см. К почве прикрепляется многоклеточными ризоидами.

Стебель снаружи покрыт эпидермой, за ней – слой механической ткани, состоящей из вытянутых клеток с утолщенными оболочками, далее кора и
 паренхима, содержащая крахмал. В центре стебля – ведущий пучок ксилемы, окруженной флоэмой.

Спорогон имеет сложное строение. В центре коробочки есть колонка, которая в верхней части переходит в эпифрагму, закрывающую коробочку.
К колонке и стенкам коробочки прикреплены спорангии мешковидной формы, сверху коробочку прикрывает колпачок. Спорогон имеет
приспособление к рассеиванию спор – перистом. Это гигроскопические зубцы, расположенные по краю коробочки. В сухую погоду они открываются
наружу, способствуя высеиванию спор, а в сырую – загибаются вглубь, прижимают к коробочке эпифрагму, предупреждая попадание воды.

Перед образованием спор происходит редукционное деление. При благоприятных условиях спора прорастает в протонему, из которой вырастает
двудольный гаметофит.

Антеридии на верхушке мужских экземпляров вытянутой формы окружены верхушечными желтыми или красноватыми листьями. Они продуцируют
 двухжгутиковые сперматозоиды. Архегонии группами размещаются на верхушке женских растений, чередуются с бесплодными нитями (парафизами)
и тоже окружены верхушечными листьями. Итак, гаметофит кукушкиного льна – это самостоятельно существующее зеленое растение, а спорофит
всегда развивается на гаметофите и лишь частично может самостоятельно синтезировать органические вещества.

К порядку Сфагновые, или Белые мхи, принадлежит один род Сфагнум, включающий 350 видов, которые растут в заболоченных лесах, на болотах,
занимая большие территории на севере Европы, Азии, в Северной Америке, а также в умеренных областях южного полушария. Белыми их называют
потому, что в сухом состоянии они имеют беловатый цвет.

Гаметофит сфагнума состоит из ветвистого стебля и листьев. У взрослых растений ризоиды отсутствуют. Рост верхушечный. Анатомическое строение
стебля и листьев сфагнума необычно. В центре стебля находятся живые тонкостенные паренхиматические клетки, которые выполняют роль ведущей
ткани. За этими клетками несколько слоев узеньких прозенхимных клеток с утолщенными стенками буроватого цвета, снаружи находится многослойная
 эпидерма, состоящая из больших мертвых клеток. Эти клетки имеют поры и заполнены водой. Лист сфагнума не имеет жилки, состоит из одного слоя
 клеток, разных по форме и размерам. Одни клетки живые, удлиненные, хлорофиллоносные, другие – мертвые, они крупнее и могут накапливать
большое количество воды, в 30-40 раз превышающее массу самого мха.

Мхи являются пионерами в заселении открытых и нарушенных мест произрастания, играют важную роль в почвообразовании. Сплошной моховой
покров в лесу задерживает влагу и имеет водоохранное значение.

Папоротникообразные

Отдел Папоротникообразные является крупной и чрезвычайно разнообразной группой споровых растений. Распространены по всему миру.
Доминирующее поколение – диплоидный спорофит.

Папоротник мужской имеет укороченный стебель, представленный корневищем, на вершине которого располагается пучок листьев. Эти листья являются
 видоизмененными побегами и, в отличие от листьев покрытосеменных, нарастают не основанием, а вершиной. На нижней стороне листа располагаются
 сорусы – группы спорангиев, прикрытые почковидными покрывальцами. При созревании спор спорангии вскрываются. Из высеявшихся мейоспор
 прорастают гаплоидные обоеполые гаметофиты. Гаметофит окрашен в зеленый цвет. Процесс оплодотворения неразрывно связан с водой. При
 оплодотворении образуется диплоидная зигота, дающая начало новому спорофиту. В первое время развитие и питание спорофита происходит за счет
 ассимилирующего гаметофита.

Массовое вымирание древообразных папоротников в каменноугольном периоде привело к формированию залежей каменного угля, который является
 ценным полезным ископаемым.