Я познаю мир. Ботаника

Соотношение стадий гаметофита и спорофита в жизненном цикле мхов, плаунов, папоротников,голосеменных и цветковых

Многоножка: Ой, верно. Даже смешно сравнивать огромные древовидные папоротники – спорофиты и их крошечные заростки–гаметофиты. С одной стороны, высокие деревья, или,. по крайней мере, крупные вайи, с другой – тоненькие зеленые пластиночки, которые стараются вжаться поглубже во влажную почву.

Гаметофит (заросток) папоротника: 1 – ризоиды; 2 – половые органы (архегонии и антеридии)

Плаун: А наши плауновые заростки и вовсе сидят в земле. Там влажность выше, а значит, и опасность засохнуть меньше.

Сфагнум: Интересно, уважаемый Плаун, чем же питаются под землей ваши зеленые заростки?

Плаун: Это у папоротников да у хвощей они зеленые, а наши бесцветные. А кормят нас грибы. У нас с ними взаимовыгодная сделка. Симбиоз, значит.

Гаметофит (заросток) плауна: 1 – ризоиды;2 – половые органы (архегонии и антеридии)

Порфира (в замешательстве): Это что же получается? Вы все – тоже двуликие?

Мох, Плаун, Папоротник (наперебой):

Конечно, у нас тоже есть и спорофит, и гаметофит, совсем как у водорослей.

Профессор Зеленовский. Естественно, в природе ничто не проходит бесследно.

Все наземные растения унаследовали от своих водных предков сложный жизненный цикл, состоящий из двух стадий: спорофита и гаметофита. Вот тут–то и зарыта собака...

Сфагнум. Не понимаю, причем здесь собака?

Плаун. Успокойся, мохобородый, это такое образное выражение. Профессор хочет сказать, что любезные водоросли оставили нам с тобой тяжелое наследство в виде стадии гаметофита. Избавиться от нее было нельзя – надо же откуда–то брать половые клетки! Но и оставлять гаметофит таким, каким он есть, тоже не очень–то умно. Посмотри на гаметофит Многоножки – тонкий, слабый, любой жук или слизняк его сжует, а солнце высушит.

Многоножка: Подумаешь, у тебя такой же!

Профессор Зеленовский: Не ссорьтесь – это правда – ваши гаметофиты плохо защищены, особенно от высыхания. Пока климат на Земле был теплый и влажный, в этом не было ничего страшного и споровые растения процветали. Древовидные хвощи, папоротники и плауны образовывали леса. Но как только климат стал чуть суше... Попробуйте представить себя на месте ваших предков. Как бы вы защитили свой гаметофит?

Плаун: Нужно сократить продолжительность жизни гаметофита – пусть он станет совсем маленьким, тогда ему потребуется меньше времени, чтобы вырасти, а значит, и опасностей ему будет грозить меньше. Можно даже рассчитать так, чтобы споры высыпались в самое влажное время года и успевали прорастать, пока не наступил более сухой сезон. Представьте себе, спора попадает во влажную почву и начинает быстро прорастать. Теперь в кратчайшие сроки гаметофит должен успеть вырасти и сформировать половые органы: в женских (их называют архегониями) – разовьются яйцеклетки, а в мужских (антеридиях) – сперматозоиды. После того как гаметы созреют, происходит оплодотворение, и зигота сразу же начинает делиться. После первого деления это уже не зигота, а молодой спорофит.

Половые органы споровых растений. 1 – незрелый архегоний; 2 – зрелый архегоний; 3 – незрелый антеридий; 4 – зрелый антеридий; 5 – яйцеклетка; 6 – сперматозоиды; 7 – оплодотворенная яйцеклетка (зигота)

Порфира. Какой ты шустрый! А где у твоей зиготы период покоя?

Плаун: У зиготы наземных растений нет никакого периода покоя – они прорастают сразу. Спроси у Папоротника, он подтвердит. И не мешай мне – я еще не закончил. Так вот, молодой спорофит быстро растет, стремясь покинуть опасный возраст заростка. Развив мощную корневую систему, он обеспечит себя водой, кутикула на листьях защитит его от высыхания, а кора на стебле, корневище и корнях поможет уберечься и от высыхания, и от многочисленных пожирателей растений, против которых был беззащитен нежный заросток–гаметофит. Ну, как вам мой проект защиты гаметофита?

Профессор Зеленовский: Неплохо, неплохо, Плаун. В целом, ты, конечно, прав. Хотя у меня есть одно возражение. Ты прав в том, что гаметофит на суше настолько уязвим и слаб, что растению становится выгодно, как можно сильнее сократить эту стадию жизненного цикла. Этот процесс можно проследить и на примере современных растений. У плаунов заростки живут от 6 до 15 лет и дольше. У наи? более примитивных папоротников – до 5 лет. А сердцевидный гаметофит щитовника мужского – одного из самых обычных папоротников наших лесов – живет всего один–два месяца.

Плаун: А возражение, позвольте узнать, какое?