Особенности строения, жизненного цикла и распространения класса Плауновидные

Среди высших споровых растений — это самая древняя группа. Современные представители -их около 1000 видов, многолетние травянистые растения, часто вечнозеленые. Споры развиваются в спорангиях, собранных в колоски. Споры после созревания опадают на почву и прорастают в гаметофит (заросток).

Особенности строения плаунов. Стебли плаунов длинные, дихотомически ветвящиеся ползучие. По мере роста укореняются при помощи придаточных корней. Стебли густо усажены мелкими, шиловидными, темно-зелеными листьями, расположенными по спирали. Верхушечные побеги заканчиваются спороносными колосками в которых созревают споры.

 Рассмотрим плауны на примере типичного представителя - плауна булавовидного. Листья у плауна булавовидного расположены густо, покрывают стебель. Листья цельные, мелкие. Для стебля характерно дихотомическое ветвление, побег разделяется на надземную и подземную части, вглубь почвы от подземной части отходят придаточные корни. Наиболее важной морфологической особенностью является наличие у плаунов микрофилл. Микрофилл представляет собой лист высших растений, образованный выростом стебля (энационный лист). Такой лист всегда имеет только одну жилку, маленькие размеры и простую форму. Листорасположение может быть супротивным, мутовчатым. У класса плауновые, к которому относится плаун булавовидный, отсутствует аэренхима, крупные межклетники (полости) в тканях. Среди них нет водных растений. Полушник — единственное современное плауновидное с камбием, то есть содержит в стебле недифференцированные клетки, сохраняющие способность неограниченно долго делиться и обеспечивать прирост проводящих тканей. У ископаемых плауновидных камбий приводил к формированию массивных стволов.

У некоторых видов подземные части побегов образуют своеобразный орган, несущий расположенные по спирали корни и называемый ризофором. Ризофор - корневая подставка, орган, образующийся на стеблях у некоторых растений. Ризофоры имеют вид длинных тонких корней, которые, достигая земли, образуют придаточные корни. На поверхности спорофилла (фертильного листа) находятся спорангии. Спорофилл может располагаться среди обычных (стерильных) листьев, либо несколько спорофиллов могут объединяться вместе: такая структура называется стробила. Стробила представляет собой спороносный побег, ограниченный в росте. Гаметофиты плауна булавовидного значительно упрощены, представляют собой фотосинтезирующие или бесцветные (вступающие в симбиоз с грибом) образования. Антеридии могут развиваться на одном гаметофите с архегониями, могут и располагаться отдельно на разных гаметофитах.

Размножение плаунов. Зрелые споры, прорастая образуют мелкие гаметофиты, называемые заростками. На заростках созревают мужские и женские половые органы. Оплодотворение происходит в присутствии капельножидкой среды, так как мужские половые клетки - сперматозоиды - подвижны. Из образовавшейся в результате оплодотворения зиготы развивается спорофит. Помимо размножения спорами плаунам свойственно также вегетативное размножение - почками, побегами.

Это растение является космополитом (организмы, обитающие по всему (или почти по всему) земному шару). Различные виды плаунов можно увидеть на всех континентах. Только в Антарктиде пока их нет. Эти скромные растения отлично себя чувствуют и в морозной Арктике, и в знойных тропиках. Есть они в умеренном поясе, в тундре, в Западной и Восточной Сибири, в Средиземноморье, на Дальнем Востоке, во многих штатах Америки (Иллинойс, Кентукки, Айова), в Новой Зеландии, в предгорьях Кордильер, в лесах Европы, в Скандинавии. В природе плауны предпочитают хвойные леса, в основном сосновые, так как в них больше света. Однако встретить их можно и в лиственных массивах, на равнинах и в предгорьях, в субальпийском поясе и в горно-лесном. Нередко их наблюдают на высоте более 2000 метров.

На спорофите материнские клетки (2n) внутри спорангиев, расположенных на спорофиллах (которые собраны в стробилы) делятся мейозом. В результате деления мейозом из материнских клеток (2n) получаются гаплоидные споры (n). С течением времени стенка спорангия разрывается, и споры рассеиваются во внешнюю среду, где из них прорастает заросток - гаметофит (n) с ризоидами, на котором расположены мужские половые органы - антеридии, и женские - архегонии.

Мужской гаметофит называется микрогаметофитом, а женский гаметофит - макрогаметофитом. Особенно необычно, что гаметофиты развиваются под оболочками спор. Только после созревания микрогаметофит и макрогаметофит разрывают оболочку споры. Из антеридия во внешнюю среду выходит сперматозоид.