🌿 Жизненные циклы споровых растений: мхи и папоротники. Как чередуются поколения и почему это важно для ОГЭ

Здравствуйте! С вами Андрей, преподаватель биологии и автор канала «Биосфера».

Если спросить девятиклассников: «Что такое гаметофит и спорофит?» — многие ответят правильно. Но если спросить: «Что у мха — гаметофит, а что — спорофит?» — начинается путаница. А ведь это очень важная тема для ОГЭ.

Сегодня мы разберем жизненные циклы мхов и папоротников так, чтобы вы запомнили раз и навсегда, что у кого преобладает, как происходит чередование поколений и что нужно знать для экзамена.

Поехали!

Часть 1. Что такое споровые растения?

Споровые растения — это растения, которые размножаются и распространяются с помощью спор. К ним относятся водоросли, мхи, папоротники, хвощи и плауны.

В жизненном цикле споровых растений происходит чередование поколений:

· Бесполое поколение (спорофит) — растение, которое образует споры

· Половое поколение (гаметофит) — растение, которое образует половые клетки (гаметы)

В разных группах споровых растений преобладает то одно, то другое поколение. Именно в этом главное отличие.

Часть 2. Важные термины

Чтобы не путаться, нужно четко понимать, что означают термины:

Спорофит (споровое растение) — это стадия жизненного цикла, на которой происходит бесполое размножение. На спорофите в специальных органах (спорангиях) образуются споры. Споры имеют гаплоидный набор хромосом (1n). Из споры вырастает гаметофит.

Гаметофит (заросток, половое растение) — это стадия жизненного цикла, на которой происходит половое размножение. На гаметофите образуются гаметы (половые клетки) — сперматозоиды (1n) и яйцеклетки (1n). После оплодотворения образуется зигота (2n), из которой вырастает спорофит.

Споры — клетки, служащие для бесполого размножения. У них гаплоидный набор хромосом (1n). Они могут быть покрыты плотной оболочкой и долго сохранять жизнеспособность.

Гаметы — половые клетки. Сперматозоиды (мужские) и яйцеклетки (женские) тоже имеют гаплоидный набор хромосом. После слияния образуется диплоидная зигота.

Главное отличие спор от гамет: споры прорастают в новый организм без оплодотворения, а гаметы должны слиться для образования зиготы.

Часть 3. Жизненный цикл мхов (на примере кукушкина льна)

У мхов преобладает гаметофит. То, что мы обычно называем "мох" — это половое поколение.

Гаметофит мха:

Зеленое растение, которое мы видим в лесу — это гаметофит. Он имеет стебель и листья, но настоящих корней нет — есть ризоиды.

На верхушке мужских растений образуются антеридии — органы, в которых созревают сперматозоиды (подвижные, с жгутиками).

На верхушке женских растений образуются архегонии — органы, в которых созревают яйцеклетки (неподвижные).

Для оплодотворения нужна вода. По каплям воды или по пленке влаги сперматозоиды подплывают к яйцеклетке. Происходит оплодотворение, образуется зигота (2n).

Спорофит мха:

Из зиготы вырастает спорофит. Он не похож на гаметофит и не может существовать самостоятельно. Спорофит мха — это коробочка на ножке, которая питается за счет гаметофита.

В коробочке в результате мейоза образуются споры (1n). Когда коробочка созревает, крышечка отпадает, и споры высыпаются наружу.

Из споры вырастает протонема — тонкая зеленая нить. Из протонемы развивается новый гаметофит (зеленое растение).

Коротко цикл мха:

Спора (1n) → протонема → гаметофит (1n) → сперматозоиды и яйцеклетки → оплодотворение (нужна вода) → зигота (2n) → спорофит (коробочка на ножке) → мейоз → споры (1n)

Главное запомнить:

· У мхов преобладает гаметофит (зеленое растение)

· Спорофит — это коробочка на ножке, которая живет за счет гаметофита

· Для оплодотворения нужна вода

Часть 4. Жизненный цикл папоротников (на примере щитовника мужского)

У папоротников преобладает спорофит. То, что мы обычно называем "папоротник" — это бесполое поколение.

Спорофит папоротника:

Крупное растение с корнями, стеблем и крупными листьями (вайями). Это спорофит. На нижней стороне листьев образуются бурые бугорки — сорусы. В них находятся спорангии, где в результате мейоза образуются споры (1n).

Когда споры созревают, они высыпаются и разносятся ветром.

Гаметофит папоротника:

Из споры вырастает заросток — это гаметофит. Заросток папоротника — маленькая (несколько миллиметров) зеленая пластинка в форме сердечка. Он живет самостоятельно, прикрепляясь к почве ризоидами.

На нижней стороне заростка образуются антеридии (со сперматозоидами) и архегонии (с яйцеклетками). Оплодотворение происходит только при наличии воды — сперматозоиды должны подплыть к яйцеклетке.

Из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) вырастает молодой спорофит. Первое время он питается за счет заростка, но затем укореняется и становится самостоятельным растением. Заросток отмирает.

Коротко цикл папоротника:

Спорофит (2n) → спорангии на листьях → мейоз → споры (1n) → заросток (гаметофит) (1n) → сперматозоиды и яйцеклетки → оплодотворение (нужна вода) → зигота (2n) → молодой спорофит → взрослый спорофит

Главное запомнить:

· У папоротников преобладает спорофит (крупное растение с листьями)

· Гаметофит — это маленький заросток, похожий на сердечко

· Для оплодотворения тоже нужна вода

· Молодой спорофит сначала питается за счет заростка

Часть 5. Сравнение мхов и папоротников

Давайте сравним эти две группы в таблице (текстовый формат):

Преобладающее поколение:

· У мхов — гаметофит (зеленое растение)

· У папоротников — спорофит (крупное растение)

Что мы видим в природе:

· У мхов — зеленую подушечку или коврик

· У папоротников — крупное растение с перистыми листьями

Где образуются споры:

· У мхов — в коробочке на ножке (спорофит)

· У папоротников — на нижней стороне листьев (спорофит)

Где образуются гаметы:

· У мхов — на верхушках гаметофита

· У папоротников — на заростке (гаметофите)

Зависимость от воды:

· Обеим группам нужна вода для оплодотворения (сперматозоиды подвижны)

Питание спорофита:

· У мхов — спорофит питается за счет гаметофита (несамостоятельный)

· У папоротников — спорофит самостоятельный, а гаметофит маленький

Корни:

· У мхов — нет настоящих корней, только ризоиды

· У папоротников — есть настоящие корни

Часть 6. Жизненный цикл хвощей и плаунов

Хвощи и плауны — тоже споровые растения, у которых преобладает спорофит (как у папоротников). Их жизненный цикл похож на папоротниковый.

Хвощи:

Спорофит — многолетнее растение с членистым стеблем. На верхушке весной появляются спороносные колоски (стробилы), в которых образуются споры.

Из споры вырастает заросток — гаметофит. Он может быть мужским, женским или обоеполым. Для оплодотворения нужна вода. Из зиготы вырастает молодой хвощ.

Плауны:

Спорофит — вечнозеленое многолетнее растение. На верхушках побегов образуются спороносные колоски со спорами.

Споры очень мелкие. Из них вырастает заросток (гаметофит), который развивается под землей 6-15 лет! Он питается с помощью гриба (симбиоз). Для оплодотворения нужна вода. Из зиготы вырастает молодой плаун.

Часть 7. Значение споровых растений

Мхи:

· Первыми заселяют голые места

· Регулируют водный баланс (накапливают влагу)

· Участвуют в образовании торфа (сфагновые мхи)

· Создают среду для других растений

Папоротники, хвощи, плауны:

· Образовали залежи каменного угля в древности

· Используются как декоративные растения

· Некоторые виды используются в медицине

· Хвощ полевой — злостный сорняк

Часть 8. Что чаще всего спрашивают на ОГЭ

Типичные вопросы:

1. "Что преобладает в жизненном цикле мхов?" — Ответ: гаметофит

2. "Что преобладает в жизненном цикле папоротников?" — Ответ: спорофит

3. "Что представляет собой спорофит мха?" — Ответ: коробочка на ножке

4. "Что представляет собой гаметофит папоротника?" — Ответ: заросток

5. "Какое условие необходимо для оплодотворения у мхов и папоротников?" — Ответ: вода

6. "Чем спорофит папоротника отличается от спорофита мха?" — Ответ: у папоротника он крупный и самостоятельный, у мха — маленький и питается за счет гаметофита

🗺 Шпаргалка для повторения

1. Споровые растения — размножаются спорами

2. Чередование поколений: спорофит (бесполое) → споры → гаметофит (половое) → гаметы → оплодотворение → зигота → спорофит

3. Мхи: преобладает гаметофит (зеленое растение), спорофит — коробочка на ножке

4. Папоротники: преобладает спорофит (крупное растение с листьями), гаметофит — заросток

5. Для оплодотворения нужна вода (сперматозоиды подвижны)

6. Споры образуются в результате мейоза, имеют гаплоидный набор (1n)

7. Гаметы тоже гаплоидные (1n)

8. Зигота — диплоидная (2n)

Подписывайтесь на канал «Биосфера», чтобы не пропустить. Мы продолжаем разбирать все темы ОГЭ.

👇 Вопрос к вам:

Что в этой теме кажется вам самым сложным? Чередование поколений? Отличия мхов от папоротников? Стадии циклов? Пишите в комментариях — разберем детально!

#огэбиология #мхи #папоротники #жизненныйцикл #споровые #гаметофит #спорофит #подготовкакоги #биосфера #понятнаябиология