Отдел Плауновидные

1. Классификация. Отдел Плауновидные делят на два класса:

1) Плауновые. Наиболее крупные роды – плаун и баранец. В центрально-церноземной зоне - это ползучие вечнозеленые травы. В тропиках их вертикальные стебли поднимаются до 1.5 м.

2) Полушниковые (Шильниковые). На территории России встречаются виды полушников: морской, озерный, азиатский, а также селагинелла обыкновенная.

Плауновидные – одна из наиболее древних групп современных высших растений. Ныне сохранилось около 1000 видов.

2. Жизненная форма, анатомия и морфология. Многолетние травянистые растения высотой 10 см – 1.5 м.В цикле развития доминирует спорофит. Это растение с простыми листьями и дихотомическим ветвлением стебля. Стебель густо усеян листьями – микрофиллами. Они узкие, жесткие, имеют одну жилку и на зиму остаются зелеными. Листорасположение спиральное, супротивное или мутовчатое. У плаунов длинные надземные побеги с корневищами и отходящими от них придаточными корнями. Растение как бы плывет по земле, отсюда название – плаун, плывун. Длина ветвящихся побегов может достигать десятков метров. Они формируют клоны. Иногда такие клоны образуют «ведьмины кольца»: при разрастании клона старые побеги в центральной части отмирают – образуется кольцо. На верхушках приподнимающихся побегов образуются спороносные колоски из спорофиллов. Спорофиллы по форме и размерам похожи на обычные вегетативные листья, лишь чуть светлее.

3. Размножение. На спорофите в пазухе каждого спорофилла созревает спорангий почковидной формы. У некоторых видов спорангии формируются в пазухах вегетирующих листьев. В спорангиях созревают крупные желтые споры. Спора при попадании на почву прорастает в заросток. Заросток является гаметофитом. Заростки (высота 4-5 мм) у плаунов бывают двух типов:

1) Подземные – образуются из спор, попавших в почву на глубину 5-8 см с током воды или благодаря дождевым червям (через пищеварительную систему червей споры плаунов проходят не поврежденными). Подземные заростки могут развиваться только в симбиозе с грибом.

2) Надземные – фотосинтезирующие, имеют листовидные выросты.

Созревание заростков длится 6-15 лет.

На заростке формируются мужские (антеридии) и женские (архегонии) половые органы. Следует отметить, что они развиваются не одновременно. Сначала заросток функционирует как жужской (в антеридиях созревают сперматозоиды), затем как женский (в архегониях развиваются яйцеклетки). Сперматозоиды, передвигаясь в капельно-жидкой воде, достигают яйцеклетки. Но (!) яйцеклетки, сформированной в другом заростке. В результате происходит перекрестное оплодотворение. Из образующейся зиготы в архегонии начинает развиваться молодой спорофит. При созревании он высыпает споры и цикл повторяется вновь.

4. Распространение. Большинство плаунов – тене- и влаголюбивые растения тропических лесов, однако встречаются и в умеренной зоне, в основном в поясе тайги.

5. Значение в природе и жизни человека. Из-за антропогенного загрязнения окружающей среды, особенно водоемов, плауны в настоящее время быстро вымирают, поэтому большинство занесены в Красные книги. До того, как плауны попали на их страницы, они имели практическое значение. Спорофиты были ритуальным элементом оформления гробов. Богатые маслом легкие и сыпучие споры применялись в медицине как детская присыпка и для пересыпания пилюль. Споры использовались также в пиротехнике (при поджигании взвешенных в воздухе спор они горят ярким пламенем, достаточно безопасным), в фасонном литье металлических изделий (слои газов, образующиеся при сгорании масла, не позволяли изделию прилипать к форме).

В природе, в современном растительном покрове плауны заметной роли не играют. Некоторые плауны ядовиты и животные их не едят.

 

Задание:

Изучите и зарисуйте жизненный цикл представителей плауновидных - плауна булавовидного.

Империя Клеточные организмы (Cellulata)

Подимперия Ядерные организмы = Эукариоты (Eucaryota)

Царство Растения (Plantes = Vegetabilia)

Отдел Плауновидные (Lycopodiophyta)

Класс Плауновые (Lycopodiopsida)

Порядок Плауновые (Lycopodiales)

Семейство Плауновые (Lycopodiaceae)

Род плаун (Lycopodium)

Вид плаун булавовидный (L. clavatum)

1 – спорофит (2n);

к – спороносные колоски со спорофиллами;

1а – спорофилл со спорангием;

2 – споры (n);
3 – заросток (n);

ар – архегоний;

ан – антеридии;

з – зародыш;

эп – эпидермис;

гф – гифы гриба;

р – ризоиды;

4 – антеридий;

5 – двужгутиковые сперматозоиды;

6 – архегоний;

7 – зародыш (2n);

8, 9 – деление клеток зародыша;

10 – зародыш с дифференцированными органами;

п – подвесок;

н – ножка;

тр – точка роста;

пл – первый лист;

кн – корень;

11 – проросток (молодой спорофит).

Вводные пояснения.