Занятие 4. Отдел Хвощевидные

Отдел Equisetophyta – Хвощевидные

Хвощевидные характеризуются преобладанием спорофита в жизненном цикле. Побеги имеют членистое строение (четкое разделение на узлы и междоузлия) с мутовчатым расположением ветвей и листьев. Листья имеют теломное происхождение, но сильно редуцированы до чешуй; сросшихся в пленчатые влагалища, защищающие меристемы. Спорангиофоры (или спорофиллы) имеют щитковидную форму, несут несколько спорангиев и собраны в стробилы. Современные хвощевидные – равноспоровые растения. Споры помимо экзины и интины имеют третью оболочку – перину. Гаметофиты потенциально обоеполые, автотрофные.

Класс Equisetopsida – Хвощевые

Порядок Equisetales – Хвощевые

Equisetum arvense L. – Хвощ полевой

1. Спорофит (гербарий).

А) Весенний побег. Рассмотреть гербарий и зарисовать внешний вид весеннего побега. Отметить стебель, мутовки листьев, стробил, корневище, придаточные корни.

Б) Летний побег. Рассмотреть и зарисовать. Отметить мутовки боковых ветвей, узлы, междоузлия, мутовки листьев.

2. Поперечный разрез стебля (микропрепарат, дополнительно). Рассмотреть препарат под микроскопом и определить тип стелы. Записать тип стелы в альбом.

3. Продольный разрез стробила (микропрепарат). Зарисовать и отметить ось стробила, спорангиофоры, спорангии.

4. Спорофилл (фиксированный материал). Рассмотреть под бинокуляром отдельный спорангиофор. Отметить ножку, щиток, спорангии.

5. Споры. Приготовить временный микропрепарат и рассмотреть его без покровного стекла при малом увеличении микроскопа. Пронаблюдать движение элатер при изменении влажности. Зарисовать споры в сухом и влажном состоянии и отметить споры, элатеры.

Equisetum sylvaticum L. – Хвощ лесной

Рассмотреть и зарисовать спорофит. Отметить: стебель, мутовки боковых ветвей, мутовки листьев, стробил.

Equisetum hiemale L. – Хвощ зимующий

Рассмотреть и зарисовать спорофит. Отметить: стебель, мутовки листьев, стробил.

Материал и оборудование: микроскопы, бинокуляры, чашки Петри, микропрепараты (строение стробила), гербарные экземпляры хвоща полевого, лесного и зимующего, фиксированный материал стробилов хвоща полевого, споры хвоща.

Контрольные вопросы и задания:

1. Дайте характеристику отдела Хвощевидные.

2. Каковы отличия в происхождении листьев Хвощевидных и Плауновидных?

3. Охарактеризуйте цикл развития хвоща.

4. Расскажите об анатомическом строении стебля хвоща.

5. Какие признаки строения используются при диагностике хвощей?

6. В чем особенность строения спор хвощей?

7. Что такое спорангиофоры? В чем их отличие от спорофиллов плаунов?

8. Расскажите о значении хвощей в жизни человека.

Домашнее задание: подготовиться к тесту по теме занятия.

Занятие 5. Отдел Папоротниковидные

Отдел Polypodiophyta – Папоротниковидные

Папоротниковидные характеризуются преобладанием спорофита в жизненном цикле. Одна из основных особенностей – наличие крупных листьев, называемых вайями (макрофильная линия эволюции), которые характеризуются верхушечным ростом. Споры папоротников созревают в спорангиях, у большинства современных видов собранных в сорусы (группы спорангиев). Спорангии могут формироваться из одной клетки (лептоспорангиатные папоротники), либо из нескольких клеток (эуспорангиатные папоротники). В пределах отдела встречаются как равноспоровые, так и разноспоровые папоротники. Гаметофиты равноспоровых обоеполые, автотрофные, питающиеся и живущие самостоятельно; у разноспоровых гаметофиты сильно редуцированы, разнополые, мужские гаметофиты теряют способность к самостоятельному существованию.

Класс Ophyoglossopsida – Ужовниковые

Ужовниковые – равноспоровые растения, имеют мясистые спорофиты с небольшим количеством механических тканей. Корневища укороченные, с придаточными корнями. Листья своеобразные, характеризующиеся отсутствием улиткообразного листосложения и диморфизмом частей листа (стерильная и фертильная части). Это эуспорангиатные папоротники, с краевым или терминальным расположением спорангиев, не имеющих механического кольца. Гаметофиты подземные, червеобразные, обоеполые, долгоживущие, микотрофные.

Порядок Ophyoglossales – Ужовниковые

Botrychium lunaria (L.) Sw. – Гроздовник полулунный

Рассмотреть и зарисовать:

1. Спорофит (гербарий). Отметить корневище, придаточные корни, прилистникоподобные образования, стерильную часть листа, спороносную часть листа, спорангии.

Ophyoglossum vulgatum L. – Ужовник обыкновенный

Рассмотреть и зарисовать:

2. Спорофит (гербарий). Отметить корневище, придаточные корни, прилистникоподобные образования, стерильную часть листа, спороносную часть листа, синангии.

Класс Polypodiopsida – Полиподиопсиды

Полиподиопсиды – равно- и разноспоровые растения, характеризующиеся большим морфологическим разнообразием. Листья в молодом состоянии улиткообразно свернуты. Это лептоспорангиатные папоротники, имеющие собранные в сорусы спорангии обычно с механическим кольцом для вскрывания. Сорусы могут иметь различные защитные приспособления (край листа, парафизы, индузий), разнообразную форму и различное положение на листе (краевое или поверхностное – с нижней стороны листа). Гаметофиты раздельнополые у разноспоровых и обоеполые у равноспоровых.

Dryopteris filix-mas (L.) Schott – Щитовник мужской

3. Строение спорофита и листа (гербарий). Рассмотреть и зарисовать внешний вид спорофита щитовника. Отметить корневище, придаточные корни, ваий (черешок, чешуи, листовую пластинку, рахис, перо, перышко, сорусы).

4. Строение соруса и спорангия (микропрепарат).

При малом увеличении микроскопа рассмотреть строение соруса, зарисовать сорус и отдельно спорангий. Отметить плаценту, покрывальце, спорангии, ножку спорангия, незамкнутое кольцо, устье.

5. Гаметофит с молодым спорофитом (гербарий). Отметить гаметофит, ризоиды, спорофит.

Материал и оборудование: микроскопы, бинокуляры, чашки Петри, микропрепараты (строение соруса папоротника, сорусы платицериума), гербарные экземпляры щитовника мужского, страусника обыкновенного, платицериума лосерогого, гербарные наборы «Форма, расположение и защитные приспособления сорусов», препараты гаметофитов щитовника мужского.

Контрольные вопросы и задания:

1. Расскажите о происхождении листьев папоротников.

2. Дайте общую характеристику класса ужовниковые.

3. Чем отличаются спорофиты ужовника обыкновенного и гроздовника полулунного?

4. Каково строение гаметофитов ужовниковых?

5. Какие признаки примитивности класса ужовниковые вы можете назвать?

6. Расскажите о распространении ужовниковых по Земному шару.

7. Дайте характеристику класса полиподиопсиды. Какие подклассы в нем выделяют?

8. Каково строение спорофита щитовника мужского?

9. Расскажите о строении типичного листа папоротника.

10. Расскажите о расположении и строении сорусов полиподиопсид. Какие защитные приспособления сорусов вы знаете?

11. Каково строение спорангия полиподиопсид? В чем заключается роль механического кольца? Расскажите о механизме вскрывания спорангия.

12. Каково строение гаметофитов равноспоровых полиподиопсид? В чем отличие их от гаметофитов разноспоровых полиподиопсид?

13. Охарактеризуйте цикл развития щитовника мужского.

Домашнее задание: подготовиться к тесту по теме «Папоротниковидные».