I. ПРОКТИСТЫ – ВОДОРОСЛИ 3 страница

14. Что такое базидии? Какую часть плодового тела гриба называют гименофором? Какие типы гименофоров бывают?

15. В чем отличие базидиальных грибов от сумчатых?

16. Опишите жизненный цикл шляпочного гриба.

17. Какие гифы называют дикарионными, в результате чего они образуются?

18. Назовите основные отделы грибов. В чем природное и народнохозяйственное значение грибов?

19. Что представляет собой лишайники? В чем особенность организации лишайника как целого организма?

20. По каким признакам классифицируют лишайники?

21. Как различают талломы лишайников по морфологическим признакам? Какой таллом у кладонии, пармелии, уснеи?

22. Какие талломы лишайников называют гетеромерными и какие – гомеомерными?

23. Какие известны способы размножения лишайников, как общие для обоих компонентов, так и раздельные?

24. Каково хозяйственное значение лишайников?

III.ЦАРСТВО РАСТЕНИЯ – PLANTAE, PHYTOBIONTA,илиVEGETABILIA

Растения отличаются от водорослей многими признаками, они являются многоклеточными автотрофными организмами, приспособленными к обитанию в воздушно-наземной среде. В процессе длительной эволюции у растений выработалась общая структура, выражающаяся в их морфологической расчлененности на листостебельный побег и корневую систему и в сложном анатомическом строении их органов. У растений возникают специальные органы поглощения минеральных растворов из субстрата корни и корневые волоски у спорофита и ризоиды у гаметофита. В хлоренхиме листьев осуществляется фотосинтез. Проводящие ткани связывают два важнейших концевых аппарата – корневые волоски и листья, а механические ткани обеспечивают устойчивое положение растения в почве и в воздухе. Стебель своим ветвлением и листорасположением обеспечивает наилучшее размещение листьев в пространстве, чем достигается наиболее полное использование световой энергии, а ветвлением корня – эффект размещения огромной всасывающей поверхности корневых волосков в почве.

Для растений характерно закономерное чередование двух поколений – гаметофита (полового), несущего половые органы с гаметами и спорофита (бесполого), несущего спорангии со спорами. При этом зигота превращается в многоклеточный зародыш, из которого развивается спорофит. Спорофит является преобладающим «взрослым» растением. Спорофит у подавляющего большинства растений расчленен на побеги (стебель и листья) и корни.

Основу клеточной стенки растений составляют полисахариды: целлюлоза, гемицеллюлозы и пектиновые вещества. Растения имеют пигменты – хлорофиллы а и b и каротиноиды. Основной запасной продукт - крахмал, который образуется на лейкопластах. Размножение вегетативное, бесполое (спорами) и половое

В царстве растений выделяются несколько отделов, которые объединены в три группы: бессосудистые споровые – отдел моховидные (Bryophyta), сосудистые споровые – плауновидные (Lycopodiophyta), хвощевидные (Equiseto-phyta), папоротниковидные (Polypodiophyta), семенные - голосеменные (Gymnospermae, или Pinophyta) и покрытосеменные (Angiospermae, или Magnoliophyta). Кроме того, к царству растений относятся вымершие отделы – риниевидные (Rhyniophyta), зостерофилловидные (Zosterophyllophyta) и небольшой своеобразный отдел псилотовидные (Psilotophyta), которые мы не рассматриваем.

Безсосудистые споровые растения

III.1. Отдел Моховидные - Bryophyta

Оборудование и материалы: микроскоп, лупа, предметные и покровные стекла, иглы препаровальные, живые и гербарий мхов: кукушкина льна и других видов зеленых мхов; сфагновые мхи, постоянные микропрепараты поперечных срезов листа и стебля, продольного среза коробочки спорогония кукушкина льна и сфагнума.

Моховидные – бессосудистые растения, у них нет развитой проводящей системы (трахеид, сосудов, ситовидных трубок).

В царстве растений моховидные занимают особое место. Во-первых, они типичные обитатели суши с приспособленными к воздушной среде гаметангиями и спорангиями и с четким чередованием поколений. Во-вторых, в жизненном цикле у моховидных по сравнению с остальными растениями все наоборот – преобладает не спорофит, а гаметофит. И стебель, и листья характерны не для спорофитов, а для гаметофитов.

Гаметофит представляет собой растение в виде побега, расчлененного на стебель и листья, или же листовидного таллома. Спорофит назывется спорогоном и представляет собой коробочку с ножкой, расширенной в нижней части в стопу-гаусторию, с помощью которой он, присасывется к гаметофиту, живет за его счет, так как от него получает воду и необходимую пищу. В период созревания он может иметь зеленую окраску и фотосинтезировать.

Моховидные – небольшие многолетние (за редким исключением) вечнозеленые растения, у которых отсутствуют корни. К субстрату они прикрепляются ризодами, представляющими собой сильно вытянутые в длину одиночные клетки у примитивных представителей (печеночников) и нити из одного ряда клеток, разделенных косыми перегородками, у более совершенных.

Поглощение и испарение у моховидных осуществляется всей поверхностью гаметофита. У некоторых мхов в стебле есть проводящий пучок из узких и длинных клеток – гидроидов и лептоидов, выполняющих функцию сосудов и ситовидных трубок. Мхи могут быть одно-, и двудомными. На

гаметофитах образуются антеридии и архегонии обычного для растений строения.

Процесс оплодотворения возможно только при наличии воды. При отсутствии воды половой процесс не происходит. По этой причине в жизни мхов большую роль играет вегетативное размножение. Большинство мхов вегетативно размножаются с помощью специальных органов – выводковых почек, листьев, частей листьев, веточек, которые образуются на гаметофите. Эти органы могут длительное время находиться в состоянии покоя и переноситься на большие расстояния водой и ветром. Моховидные способны оживать после полного высыхания, любая часть может дать начало новому растению.

Как этап вегетативного размножения можно рассматривать прорастание многих почек на протонеме – нитевидной или пластинчатой стадии гаметофита, развивающегося из споры. В результате из одной проросшей споры образуется много гаметофитов.

Расселение мхов происходит при помощи спор. Споры образуются в спорангиях на бесполом поколении мхов – спорогонии. Половой процесс у мхов происходит в половых органах. Из зиготы вырастает ножка и коробочка со спорами – спорогоний, в котором образуются споры. Форма коробочки, способы ее вскрывания, механизм разбрасывания спор во многом определяют систематику листостебельных мхов.

Моховидные широко распространены в природе, они произрастают в различных местообитаниях, но везде, как правило, предпочитают наиболее увлажненные условия. Они играю существенную роль в растительном покрове, особенно тундры, болот и лесов.

Отдел моховидные подразделяют на 3 класса: Анто-церотовые (Anthocerotopsida), печеночники (Hepatico-psida) и листостебельные мхи (Bryopsida). Будут рассмотрены только два последних.

III.1.1. Класс Печеночники,илиПеченочные мхи – Marchantiopsida,илиHepaticopsida

Печеночники имеют пластинчатые или слоевищные гаметофиты, характеризующиеся дорзивентральным строением, т.е. различающиеся верхней и нижней сторонами. Верхняя сторона отличается от нижней стороны, наличием ризоидов. Ризоиды одноклеточные. В клетках слоевища имеются особые образования – масляные тельца. Печеночники разделяются на слоевищные – подкласс маршанциевые и листостебельные – подкласс юнгерманиевые, причем последние преобладают по числу видов и распространены преимущественно в тропиках и субтропиках.

В средней полосе чаще всего встречаются слоевищные

печеночники, одним из представителей которых является маршанция многообразная (Marchantia polymorpha) (рис. 15), обитающая в сырых местах, по краям болот на торфяной почве, по стенкам канав, у родников и т.д. Несмотря на широкое распространение маршанции в природе, они не играют доминирующей роли в растительном покрове.

Задание

1. Изучить строение маршанции многообразной.

Рис. 18. Маршанция:

1 – слоевище с антеридиальными подставками; 2 - слоевище с архегониальными подставками; 3 – слоевище с выводковыми корзиночками; 4 – выводковая почка; 5 – разрез корзиночки с выводлковыми почками; 6 – устьице (вид сверху); 7 – анатомическое строение слоевища; верхний эпидермис с устьицем, ассимиляционная камера

Маршанция представляет собой стелющуюся, дихотомически ветвящегося лентовидного таллома длиной 5-20 см с углублением на вершине. В углублении находится точка роста, за счет деятельности ее клеток происходит нарастание слоевища по обе стороны от выемки и возникают новые ветви. В средней части слоевища проходит дихотомически ветвящаяся жилка. Нижняя сторона таллома сплошь покрыт буроватыми ризоидами.

Старые части слоевища постепенно отмирают, когда отмирание доходит до места ветвления, каждая ветвь продолжает расти дальше как самостоятельная особь. Таким образом, происходит примитивное вегетативное размножение маршанции.

При рассмотрении верхней поверхности таллома в лупу отмечают мелкий сетчатый рисунок разграничивающий всю его поверхность на мелкие, слегка выпуклые ромбические, или пяти-, шестиугольные участки. В центре каждого участка выделяется пятно с точкой в центре. Пятна – это устьица, темные точки в них – устьичные отверстия. На нижней стороне слоевища находятся многочисленные ризоиды двух типов – простые и язычковые. Язычковые ризоиды располагаются рядами вдоль таллома, длиной до 2 см, они мертвые и поглощают влагу по принципу капиллярности. Переплетаясь друг с другом, язычковые ризоиды образуют шнуровидные тяжи, которые как фитиль, поглощают воду. У основания таллома они углубляются в почву. Рядом с язычковыми ризоидами располагаются бесцветные или фиолетовые однослойные мелкие листовидные чешуйки, называемые амфигастриями. Они защищают точку роста и прижимают ризоиды к таллому. Простые ризоиды, располагающиеся по обеим сторонам от жилок живые, растут вниз и углубляются в почву, всасывают воду и прижимают точку роста ближе к почве.

На поперечном срезе микропрепарата слоевища рассматривают анатомическое строение маршанции. При малом увеличении видно, что верхняя часть среза зеленая, нижняя, более мощная, почти бесцветная. Сверху таллом покрыт эпидермой, под которой располагаются воздушные камеры ромбовидной формы. Камеры разделяются однослойными бесцветными стенками. Клетки эпидермы и камер содержат мало хлорофилловых зерен. Внутри камер находятся однорядные нити, слабо связанные друг с другом клетки - ассимиляторы, богатые хлорофилловыми зернами. Полость камеры сообщается с окружающей средой через незакрывающиеся устичьное отверстие. Таким образом, каждой ромбовидной фигурке на верхней стороне слоевища соответствует воздушная камера с устьицем в центре.

Маршанция – двудомное растение, архегонии и архегонии развиваются на особых подставках, формируются на разных особях и напоминают миниатюрные грибочки со шляпками, рассеченными на лопасти. Антеридии имеют форму 8-лучевого диска, с углублениями. При созревании сперматозоиды в тонкой пленке воды благодаря хемотаксису движутся по направлению к женскому таллому. По образующемуся капиллярному пространству вода вместе со сперматозоидами снизу поднимается к архегониям. После оплодотворения яйцеклетка дает зиготу. Дальше из зиготы образуется в спорогон на короткой ножке. Внутри в клетках материнской ткани происходит редукционное деление и формируются одноклеточные гаплоидные споры с элатерами. Попадая на влажную почву, спора прорастает и дает небольшой предросток (протонему), разрастающийся путем деления клеток в пластинку – зачаток молодого слоевища.

На верхней стороне таллома маршанции находят специальные органы вегетативного размножения – выводковые почки. Они развиваются в особых вместилищах - корзиночках. Рассматривая в бинокуляр выводковую корзиночку, обращают внимание на ее форму и на находящиеся в ней выводковые почки, вырастающие из эпидермальных клеток дна корзиночки в виде зеленых пластинок. Затем извлекают препаровальной иглой из корзиночки несколько выводковых почек и рассматривать их в микроскоп. Выводковые почки располагаются на ножках. Рядом с почками имеются слизевые клетки, вырабатывающие слизь. Она выталкивает выводковые почки наружу.

Зарисовывают слоевища с антеридиальными и с архегониальными подставками и с выводковыми почками, и анатомическое строение слоевища.

Ш.1.2. Класс Листостебельные мхи – Bryopsida,

или Musci

Листостебельные мхи характеризуются наличием зеленых побегов радиальной симметрии, расчлененного на стебель и листья, корень отсутствует. У зеленых и андреевых мхов листья многослойные, у сфагнума они однослойные и дифференцированы на два типа специализированных клеток. Ризоиды многоклеточные, часто ветвящиеся. Архегонии и антеридии собраны группами на верхушках главных побегов или на коротких боковых ветвях. Иногда они окружены специализированными окрашенными филлоидами. Между гаметангиями располагаются нитевидные или булавовидные парафизы. После оплодотворения яйцеклетки развивается спорогон, имеющий ножку, на верхушке которой образуется коробочка.

Коробочка спорогония состоит из урночки и крышечки, развивается на гаметофите. Внутри урночки формируются спорангии со спорами. Для всех представителей листостебельных мхов характерна особая стадия развития гаметофита, развивающаяся из споры – протонема, резко отличающаяся от взрослого гаметофита.

Подавляющее большинство видов мхов приурочено к сырым местам и играют большую фитоценотическую роль в растительном покрове.

Класс делят на 3 подкласса – сфагновые, андреевые и бриевые мхи.

III.1.2.1.Подкласс Сфагновые мхи – Sphagnidae

В этом подклассе один род сфагн (Sphagnum), или сфагнум (рис. 19), насчитывающий 300 видов растений бледно-зеленого цвета, за что их называют белыми мхами. Сфагнум является характерным ландшафтным растением и торфообразователем. Он образует обширные массивы в тундре, на верховых болотах и зарастающих озерах, в сырых лесах и на низинных лугах.

Высушенные верхние растущие части побегов видов рода сфагнум (Sphagnum) из сем. сфагновых – Sphagnaceae используют как лекарственное средство.

Задание

1. Изучить внешнее и внутреннее строение сфагнума.

2. Составить морфологическое описание сфагнума. Изготовить серию микропрепаратов листа, стебля и коробочки. Особое внимание обратить на строение коробочки, листьев и стебля.

Выделяют из дерновины одно растение сфагнума и рассматривают его, пользуясь лупой. Главный стебель, боковые и верхушечные ветви густо покрыты очень мелкими листьями. Одни боковые ветви оттопырены, другие свешиваются, прилипая к стеблю. Короткие ветви верхушки образуют густую пушистую головку желтой, бурой, коричневой или красноватой окраски. Сфагновые мхи стоят вертикально и неопределенно долго нарастают; нижние, старые части мха постепенно отмирают и буреют.

Для сфагнума характерно разное строение стеблевых и веточных листьев. С боковой ветви препаровальной иглой соскабливают листья, изготовляют препарат и рассмат-ривают при малом и большом увеличениях микроскопа. Веточные листья округло-треугольной формы, остроконечные, прикрепляются к стеблю широким основанием. Они однослойные, без жилок. Лист состоит из двух типов клеток: слегка изогнутые живые хлорофиллоносные клетки; между ними находятся по одной и более крупной, мертвой, бесцветной, водоносной (гиалиновой) клетке, с кольчатыми утолщениями и порами на поверхности. Таким образом, в структуре листа сфагнума совмещаются две ткани – ассимиляционная и водоносоная. Листья разных видов сфагнума различаются деталями строения водоносных и хлорофиллоносных клеток.

Рис. 19. Сфагнум:

А – общий вид гаметофита со спорангиями; б – протонема; в – спорогоны;

1 – ножка спорогона; 2 – коробочк5а спорогона; 3 – архегоний; 4, 5, 10 – листочки гаметофита (вид под микроскопом с поверхности, поперечный разрез, внешний вид); 6 – водоносные клетки листа; 7 – фотосинтезирующие клетки; 8 – поры; 9 – антеридии

Изготавливают препарат стебля сфагнума. Стебель зажимают в бузину и режут с помощью микротома. Стебель сфагнума покрыт корой или эпидермой, состоящей из нескольких (2–5) слоев клеток гиалодермы. Её крупные паренхимные тонкостенные клетки по типу гиалиновых клеток листа. Они имеют гиалиновые утолщения и сквозные отверстия на всех стенках клетки, поэтому вода может распространяться в соседние клетки во всех направлениях. К центру от гиалодермы располагается механическая ткань, состоящая из очень узких прозенхимных клеток с сильно утолщенными стенками бурого цвета и занимающая незначительную часть стебля. В центре находится паренхима сердцевины.

Сфагнум является гаметофитом, однодомным или двудомным, у разных видов. Органы размножения образуются близ вершины, на ветвях головки. Антеридиальные веточки отличаются от вегетативных цветом, а также большей толщиной и более плотным расположением листочков, в пазухах которых на длинных ножках сидят овальные антеридии. Укороченные архегониальные веточки похожи на почки. На самой верхушке их, под прикрытием нежных кроющих листьев, сидят группами архегонии. Спорогоны созревают в середине лета. Шарообразный зрелый темно-коричневый спорогон открывается опадающей крышечкой.

Делают срез, проходящий через коробочку и через ее короткую толстую ножку, вдающуюся в вырост веточки и приготовят микропрепарат. Этот вырост называют ложной ножкой. Значительную часть полости коробочки занимает крупноклеточный бугорок – колонка. На ней сидит куполообразный спорангий. Споры сфагнума крупные, округло-тетраэдрические, покрытые толстой желтой экзиной.

Из спор сфагнума вырастают предростки (протонема) в виде зеленых лопастных пластинок с ризоидами. Из почек, появляющихся на протонеме, вырастают новые растения сфагнума. Протонема является начальной фазой гаметофита.

Проделать опыт, показывающий водопоглощающие свойства сфагнума. Для этого поставить сухое растение сфагнума в стакан с водой. Через некоторое время побег пропитается водой, и верхушка его наклонится через край стакана, а вскоре с нее начнут стекать капли воды.

Зарисовывают внешний вид сфагнума и участок листа с

хлорофиллоносными и водоносоными клеткми.

III.1.2.2. Подкласс Зеленые мхи – Bryidae

Зеленые мхи отличаются от сфагновых отсутствием водоносных клеток в листьях и на поверхности стебля, наличием многоклеточных ризоидов, анатомическим строением стебля и более сложным строением спорогона, коробочка которого сидит на длинной ножке.

Кукушкин лен(Polytrichum commune)(рис. 20) – самый крупный из зеленых мхов; он широко распространен в сыроватых лесах и на болотах, где обитает рядом со сфагнумом, занимая относительно высокие участки микрорельефа. Почти чистые заросли кукушкина льна образуют в лесах высокие, пышные темно-зеленые подушки.

Задание

1. Составить морфологическое описание кукушкина льна.

Используя гербарий, рассматривают побеги мха и отмечают, что не все побеги несут спорогон. Он образуется только на верхушках женских гаметофитов. Следовательно, кукушкин лен – двудомное растение. Длинные, прямые и довольно крепкие стебли кукушкина льна густо покрыты сравнительно длинными, жестковатыми листьями. Более старые листья, отмирая, буреют и отваливаются. На подземной безлистной части стебля развиваются ризоиды – многоклеточные тонкие бесцветные нити.

Отделяют от стебля несколько листьев, состоящих из линейной остроконечной пластинки с острыми шипиками по краям и широкого пленчатого влагалища, почти обхватывающего стебель. Листья сидят тесной спиралью, влагалища их находят одно на другое так, что стебель покрывается ими со всех сторон.

Далее исследуют микроскопическое строение листа. На морфологической верхней стороне листа располагаются ассимиляционные пластинки. На нижней поверхности листа находится эпидермис.

На вершине мужского растения находятся широкие красновато-желтые листья, образующие розетку, в центре которой между парафизами сидят антеридии на толстых многоклеточных ножках. Перемещение сперматозоидов на женские растения происходит обычно во время дождя. Мужские растения после опадения антеридиев продолжают рост, оставляя на стебле листочки розетки.

Рис. 20. Схема развития кукушкина льна:

1 – мужской и женский гаметофиты; 2 – антеридий со сперматозоидами; 3 – сперматозоид; 4 – архегоний с яйцеклеткой; 5 – развитие зиготы из оплодотворенной яйцеклетки; 6 – развивающийся спорофит; 7 – зрелые спорофиты на женских гаметофитах: а – ножка; б – коробочка; в – крышечка; д – колонка; е – спорогенные клетки спорангия и образование из них спор (мейоз); 8 – споры (+ и –); 9 – прорастание спор; 10 – протонемы мужская и женская

На женских растениях на конце побегов располагаются

спорогоны. Зрелый спорогон состоит из коробочки, прикрытой волокнистым колпачком, и длинной ножки, основание которой, глубоко внедряется в верхушку женского растения и является гаусторией. Рассматривают постоянный препарат продольного разреза коробочки кукушкина льна. Коробочка состоит из урночки, в которой созревают споры и крышечки с заостренной верхушкой. В сухую погоду через щели перистома споры вытряхиваются из коробочки и подхватываются течениями воздуха, и таким образом рассеиваются.

На сырой почве споры прорастают в предросток (протонему). Микроскопически протонема зеленых мхов похожа на нитчатые зеленые водоросли. Ветви протонемы, лишенные хлорофилла, являются ризоидами. На протонеме возникают почки, из которых вырастают взрослые растения.

Зарисовывают внешний вид кукушкина льна и спорогон.

СОСУДИСТЫЕ СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ

К этой группе относятся растения с проводящей системой, которые в отличие от семенных растений расселяются спорами. Общая черта развития этих растений заключается в том, что в жизненном цикле этих растений чередуются хорошо развитый спорофит и маленький просто устроенный гаметофит – заросток. Спорофиты преобладают по размерам и сложности строения над гаметофитами.

У большинства сосудистых споровых растений имеются хорошо развитые вегетативные органы: стебли, листья, корни и проводящие ткани.

III.2. Отдел Плауновидные – Lycopodiophyta

Плауновидные – многолетние, вечнозеленые растения с простыми мелкими или чешуевидными спирально расположенными листьями, характеризующиеся дихотомическим ветвлением. Стебель хорошо развит. Побеги и корни характеризуются самым древним – дихотомическим типом ветвления. Для плауновидных характерно отсутствие главного корня, все корни занимают на побегах боковое положение.

Спорангии плауновидных формируются на верхней стороне спорофиллов, которые образуют специализированные

спороносные побеги – стробилы в виде колосков.

Отдел плауновидные разделяется на 2 класса - плауновидные (Lycopodiopsida) равноспоровые и полушниковые (Jsoetopsida) разноспоровые.

III. 2.1. Класс Плауновые – Lycopodiopsida

Оборудование и материалы: микроскопы, постоянные микропрепараты продольных срезов спороносных колосков, гербарные образцы плауна булавовидного, п. сплюснутого, п. годичного, засушенные спороносные колоски плауна со спорами.

Плауновые встречаются в сыроватых и тенистых хвойных и смешанных лесах, но некоторые виды, например плаун сплюснутый (Lycopodium complanatum) (рис. 22), произрастает в сухих сосновых лесах. В России плауновидные представлены 14 видами, в Чувашии – 4 вида.

Собранные в июле – сентябре и высушенные споры вечнозеленых многолетних травянистых растений плауна булавовидного (Lycopodium clavatum), п. годичного (Lycopodium annotinum) (рис. 22), п. сплюснутого (Lycopodium compla-natum) из сем. плауновых (Lycopodiaceae) используют в качестве лекарственного средства.

Наиболее распространенным и типичным представителем плауновых является плаун булавовидный (Lycopodium clavatum).

Задание

1. Провести морфологическое исследование плауна булавовидного, п. годичного, п. сплюснутого.

2. Описать плаун булавовидный и п. сплюснутый.

3. Зарисовать участок колоска со спорофиллами, спорофилл со спорангием, 2-3 споры, лист.

С особенностями плауновых знакомятся на примере плауна булавовидного (Lycopodium clavatum) (рис. 21), который является типичным представителем и наиболее распространенным в хвойных лесах. При морфологическом описании плаунов обращают внимание на следующие признаки: собраны ли спорофиллы в колосок (стробил) или спорофиллы не образуют колосок; одиночные колоски собраны по 2 или больше; стебли и ветви цилиндрические или сплюснутые и их характер ветвистости; форму спорофиллов и др. признаки.

Рассматривают растение и отмечают, что у плауна булавовидного стебли ползучие, длинные, неравномернодихотомически ветвящиеся, с восходящими густо олиственными побегами высотой 10 – 30 см, заканчивающимися 2 – 4 стробилами – «спороносными колосками». На ползучем стебле плауна располагаются редкие тонкие и прочные корни. Стебель и корни ветвятся дихотомически. Стебель густо покрыт листьями. Отделяют препаровальной иглой лист и рассматривают его при помощи стереоскопического микроскопа. Листья плауна булавовидного сидячие линейно-цельнокрайние, заканчиваются длинной шиловидной верхушкой. Вдоль листа проходит средняя жилка. Зарисовывают лист.

Далее изучают спороносные колоски, венчающие вертикальные побеги. Они расположены на довольно длинных ножках по 2. Колосок цилиндрической формы, состоит из оси, на которой плотно расположены спорофиллы. Каждый спорофилл представляет собой чешуевидный треугольный лист с заостренным и загнутым кверху концом. Выделяют один спорофилл и рассматривают на верхней стороне его почковидный спорангий, сидящий на короткой ножке. Спорангий вскрывается продольной щелью. Зарисовывают часть колоска и спорофилл со спорангием. Строение колоска также рассматривают, пользуясь постоянным препаратом его продольного среза.

Рис. 21. Строение и схема цикла развития плауна булавовидного:

а – спорофит; б – гаметофит; 1 – ползучий побег с придаточными корнями; 2 – восходящие побеги; 3 – ножка спороносных колосков; 4 – листочки: а - восходящего побега; б – ножки спороносных колосков; 5 – спороносмные колоски; 6 – споролистики: в – вид с брюшной, г – спинной сторон; 7 – спорангии; 8 – споры; 9 – прорастающая спора; 10 – архегоний; 11 – антеридий; 12 – оплодотворение; 13 – оплодотворенная яйцеклетка; 14 – развитие нового спорофита на гаметофите

Дальше приступают к изучению спор. Раздавливают спорангий на предметном стекле, рассматривают споры в микроскоп и зарисовывают. Все споры одинаковые, мелкие и имеют округлотетраэдрическую форму со сферическим основанием и бледно-желтого цвета. Поверхность спор неровная, с выступающими сетчатыми утолщениями оболочки, в которых скапливается воздух, не позволяющий спорам смачиваться водой и тонуть в ней, хотя они и тяжелее воды.

В клетке споры, кроме протопласта и ядра, имеются пластиды и капельки масла (до 50%). Внесенный осторожно в пламя порошок горит тихо и ровно, брошенный сверху в пламя сгорает мгновенно, с яркой вспышкой, бездымно. Из спор плаунов вырастают бесцветные обоеполые заростки, развитие которых происходит в почве и только при наличии микоризного гриба. Продолжительность жизни заростков плаунов – 12 – 15 лет и более. После оплодотворения развивается зародыш, при дальнейшем развитии преобразующийся в молодое растение.

Плаун годичный отличается от плауна булавовидного более жесткими оттопыренными листьями и одиночными сидячими спороносными колосками.

Плаун сплюснутый (рис. 19) имеет веерообразно расположенные дихотомически разветвленные веточки с чешуевидными прижатыми листьями и 3 – 4 стробила, сидящих на коротких ножках.

а б

Рис. 22. Плауны сплюснутый (а) и годовалый (б)

III.3. Отдел Хвощевидные,илиЧленистые – Equisetophyta,илиSphenophyta

Оборудование и материалы: живые и гербарные образцы хвоща полевого, хвоща лугового, хвоща лесного, хвоща зимующего; заспиртованные или засушенные спороносные колоски этих растений; постоянные микропрепараты продольных срезов спороносных колосков; микроскопы.

У хвощевидных очень характерная специфика строения их побегов. Побеги хвощей расчленены на четко выраженные узлы и междоузлия, легко разламывающиеся в узлах на членики. Членистость обусловлена мутовчатым листорасположением и наличием в нижних частях междоузлий интеркалярной меристемы, по которой происходит разламывание на членики. Листья зеленые или бесцветные, сильно редуцированные, чешуевидные срослись в общее пленчатое влагалище. Оно плотно охватывает стебель и защищает меристематические ткани. Ассимиляционную функцию выполняют зеленые стебли, поверхность которых увеличивается ребристостью, стенки клеток кожицы пропитаны кремнеземом.