Матеріали для підготовки до лекції

“СИСТЕМАТИКА  ВИЩИХ  РОСЛИН (СПОРОВИХ )“

Вищі спорові рослини включають відділи Мохоподібні, Плауноподібні, Хвощеподібні, Папоротеподібні.

В життєвому циклі вищих спорових рослин спостерігається чергування двох поколінь: спорофіту і гаметофіту, це означає, що в їх життєвому циклі чергуються особини нестатевого і статевого поколінь і відповідні способи розмноження.

Життєвий цикл – період між одн фазами розвитку двох чи більшої кількості однакових поколінь. Він забезпечує безперервність життя. Cпорофіт (нестатеве покоління) – спорангії (нестатеві органи) – спори (нестатеві клітини). Гаметофіт (статеве покоління) – гаметангії (статеві органи) – гамети (статеві клітини).

Гаметангії

Антеридії  ♂

Архегонії ♀

Домінує те покоління, яке представлене зеленою рослиною. У мохів домінує гаметофіт, у папороті, хвощів, плаунів – спорофіт.

ВІДДІЛ МОХОПОДІБНІ

Мохоподібні – бріофіти (бріологія – наука про мохи) – вищі спорові рослини, багаторічні, дрібні (2-50 мм) живуть в помірному та холодному поясах, в тропіках, в гірських районах, сухих степах і пустелях. Мохи є : зелені зозулин льон (звичайний), маршанція; білі а) торф’яний мох (сфагнум). Деякі з мохів протягом років можуть зберігати життєздатність знаходячись у висушеному стані. В життєвому циклі мохів є чергування двох поколінь:, домінує гаметофіт. Мохи нерозчленовані, погано захищені від нестачі вологи. Невелика висота стебла обумовлена недостатньою ризоїдів як водопоглинаючого органа (відсутність справжніх судинних тканин), а також

відсутністю добре розвиненої механічної тканини.

Зозулин льон звичайний

Будова гаметофіту. Вегетативне тіло представлене сланню, що складається з стебла і листків, коренів немає, є ризоїди – вирости поверхневих клітин тіла. Стебло покрите шкірочкою, під нею механічна тканина, далі в глибину основна, і в центрі примітивний провідний пучок. Стебло невелике (30-40 мм), трав’янисте, пряме, нерозгалужене, густо вкрите сидячими лінійно-ла4нцетними листками.

Листки дрібні, лускаті, на чоловічих екземплярах листки більші, сидять густіше і мають червонуватий колір. Зозулbн льон – дводомна рослина, бо чоловічі і жіночі статеві органи містяться на різних рослинах. Ризоїди виконують функції кореня: утримання рослини в ґрунті та всисання з нього розчинів поживних речовин. Але на відміну від коренів, ризоїди не мають тканин.

На верхівці стебла чоловічої особини формуються антеридії, у яких дозрівають сперматозоїди; на верхівці стебла жіночої особини формуються архегонії, де дозрівають яйцеклітини. Запліднення відбувається за участю вологи, ранньою весною. Сперматозоїд проникає до яйцеклітини за допомогою води і відбувається запліднення. З заплідненої яйцеклітини виростає спорофіт: він складається з стопи, стеблоподібної ніжки і коробочки, що накрита кришечкою. В коробочці містяться спорангії, в яких достигають спори. Коробочка має спеціальне пристосування до розсіювання спор.

Кришечка з коробочкою з’єднана зубчиками, які в суху погоду відчиняються назовні і цим самим відкривають вихід дозрілим спорам. Спора падає на землю і починає проростати, утворюючи протонему – тонкі розгалужені нитки, які мають верхівкову бруньку, з якої виростають дорослі рослини моху. Зозулин льон – рослина багатолітня, тому на другий рік на чоловічих і жіночих рослинах утворюються антеридії і архегонії. За характером живлення – автотрофи (фотосинтез в хлоропластах). Зозулин льон може вбирати води в 4 рази більше за власну масу.

Практичне значення зеленого моху незначне, часом його використовують, як підстилку для тварин. Може спричинити заболочення лісу.

Сфагнум (білі мохи – сфагнові) – торф’яний мох

Одержав таку назву, бо бере участь в утворенні торфу, а білий – бо в сухому стані він забарвлений в білий, або ясно-зелений колір. В Україні – 30 видів. Будова гаметофіту – стебло (10-15 см) галузисте, вкрите листочками, коренів і ризоїдів сфагнум немає, прикріплюється нижньою частиною стебла. Росте він верхівкою і в міру росту нижня частина стебла відмирає.

Листки сфагнуму складаються з 2-х типів клітин – одні клітини довгі і вузькі, заповнені хлорофілом (хлорофілоносні, здатні до асиміляції  (фотосинтез)), між ними розміщені великі овальні, мертві клітини з тонкими стінками і великими порами. Мертві клітини заповнені водою, а при висиханні повітрям (робляться білими). За допомогою листків, сфагнум вбирає воду як губка (в 25 разів більше за свою масу).

Сфагнум – однодомна рослина (чоловічі і жіночі органи на одній рослині). Процес запліднення відбувається ранньою весною при наявності води. З зиготи виростає спорофіт, що являє собою ніжку з кулястою коробочкою. Спора випадає на ґрунт і проростає, утворюється протонема з ризоїдами, в дорослої рослини їх нема. Бруньки протонеми дають нову особину гаметофіт.

Пристосування до виживання на суші: 1. вбирають атмосферну вологу усією поверхнею тіла. 2. здійснюють фотосинтез за будь-яких умов, навіть у темряві печер. 3– висихають до повітряно-сухого стану, залишаючись живими.

 

Утворення торфу: сфагнум росте верхівкою (2-3 мм на рік), а нижня частина поступово відмирає. Відмерлі частини занурюються у воду. Оскільки у болотяній воді обмаль кисню. Сфагнум виділяє кислоти, які вбивають мікроорганізми, тому відмерлі частини не перегнивають. Осідає на дні боліт протягом 70 і навіть 1000 років, пресуються і утворюють торф. Швидкість відкладання торфу незначна. За 10 років виникає шар 1 см. Кисле середовище торфу перешкоджає розвитку грибів і бактерій. Все, що потрапляє в торф, консервується в ньому. Значення торфу в практичній діяльності: будівельний матеріал (пресовані плити) – теплоізоляційний матеріал; хімічна сировина (для виробництва пластмас, спиртів, фарб, лаків, карболової і оцтової кислот); добриво, підстилка для тварин, паливо, перев’язочний матеріал (сфагнол – протигнійна речовина), консервуючий та упаковуючий матеріал при транспортуванні фруктів, овочів, м’яса. Цінний матеріал для дослідження пилка різних рослин.

Значення мохів в природі і житті людини. Оселяється там, де рослини були відсутні, вид кислоти, цим руйнують скелі, утворюють ґрунт на якому оселяються інші рослини. Тварини мохами не живляться, тому збільшується їхнє накопичення, вміст перегною. Суцільний шар в лісах, тундрі, пререшкоджає випаровуванню води, сприяє її зберігання в ґрунті. Часто це призводить до заболочення. Розростання мохів затруднює аерацію ґрунту, скорочують площу орних земель. Можуть самозапалюватись, що спричиняє лісову пожежу. На заболочених ґрунтах рослини не ростуть, бо мало кисню і азотних солей. Мають здатність накопичувати радіоактивні речовини. Мохи – рослини геологи (мідь). Мохи запобігають ерозії ґрунтів.

ВІДДІЛ  ПЛАУНОПОДІБНІ

Плаун булавовидний (Lycopodium сlаvаtum L.), місцеві назви – лікоподій, дереза, плавун тощо. Багаторічна, трав’яниста, вічнозелена спорова рослина родини плаунових (Lycopodiaceae) (30-50 см заввишки). Стебло повзуче, довге (до 1 м), вкорінюється, з висхідними короткими пагонами, густо вкритими листками. Стебло й гілочки циліндричні з неправильно дихотомічним галуженням. Листки чергові, відхилені, дрібні, лінійно-ланцетні, загострені в довгий, білий, ламкий волосок, майже цілокраї, серпоподібно зігнуті догори.

Спороносні колоски циліндричні (2-4 см завдовжки), зібрані звичайно по два, рідше по три-чотири, на довгих ніжках, на яких рідко розміщені тонкі листочки із зубчастими краями. Спорангії в колосках розміщені у пазухах

споролистків.

Плаун булавовидний росте в мішаних лісах. Тіньовитривала рослина. Спороносить у липні – серпні. Поширений на Поліссі, в північній частині Лісостепу, в Карпатах. Райони заготівель: Волинська, Житомирська, Ровенська, Львівська, Тернопільська, Чернігівська області, Карпати й Закарпаття. Запаси сировини значні, але останнім часом вони зменшуються у зв’язку з вириванням кущів для декоративних цілей.

У медичній практиці використовують спори плауна булавовидного, а також траву плауна-баранця.

Плаун баранець (Lycopodium selago L. [Huperzia selago (L.) Bernh. ех Sсhrаnk et Mart.]). Багаторічна, трав’яниста, вічнозелена спорова рослина. Невисока (5-25 см), з піднятими стеблами і гострими відстовбурченими листками. Зростає в хвойних і мішаних лісах. Тіньовитривала рослина. Поширена на Поліссі і в Карпатах.

ВІДДІЛ  ХВОЩЕПОДІБНІ

Хвощ польовий (Equisetum arvense L.), місцеві назви – сосонка польова, хвойка, тінички. Багаторічна трав’яниста рослина родини хвощевих (Equisetaceae) (15-40 см заввишки) з бурувато-чорним, розгалуженим кореневищем, у вузлах якого утворююся кулясті бульбочки. Стебла двох типів: спороносні і безплідні. Спороносні пагони рожевобурі, соковиті, нерозгалужені, членисті, листки розміщені кільцями, зростаються між собою, утворюючи дзвоникоподібно потовщені піхви, що мають 8-10 чорно-бурих зубців. Спороносні пагони з’являються рано навесні і несуть на верхівках яйцеподібно-циліндричні колоски з спорофілами, у спорангіях яких утворюються спори. Після дозрівання спор спороносні пагони відмирають і рослина розвиває безплідні зелені пагони (7-50 см заввишки) .

Безплідні пагони прості або розгалужені, з 6-12 ребрами і косо догори спрямованими багатогранними гілочками. Верхівки стебел без гілочок. Піхви вузькодзвоникуваті, знизу ясно-зелені, зверху з темно-бурими трикутноланцетними зубцями і білою облямівкою на них. Хвощ польовий росте в мішаних і листяних лісах як бур’ян на лісокультурних площах, лісосіках, розсадниках. Світлолюбна рослина. Спороносить у березні – квітні.

У медичній практиці пагони хвоща використовують як сечогінний, протизапальний засіб.

ВІДДІЛ  ПАПОРОТЕПОДІБНІ

Папороть чоловіча, Дріоптерис чоловічий (Dryopteris filix-mas (L.) Schott). (Aspidium filixmas Sw.). Місцеві назви – папороть, глистник, іванове зілля тощо. агаторічна трав’яниста рослина родини багатоніжкових (Polypodiaceae) (50- 100 см заввишки) з горизонтальним або косим, товстим, коротким кореневищем, на якому щільно розміщені залишки черешків, суцільно вкриті бурими плівчастими лусками. Надземного стебла немає. Листки (вайї) великі (50-100 см), зібрані біля кореневища у вигляді пучка, що лійкоподібно розходиться. Черешки короткі, товсті, еластичні, густо вкриті разом з головною жилкою великими ланцетними рудуватими лусками. Пластинки листків довгасто-овальні, двічі перисті. Частки першого порядку лінійно-ланцетні на коротких черешках, глибоко перисторозсічені, з довгастими тупими на верхівці, косозубчастими частками другого порядку.

Купки спорангіїв (соруси) завжди з помітними покривальцями, що довго зберігаються; вони зближені, але не зливаються, розташовані в два ряди по боках середньої жилки.

Соруси великі, округлі, прикриті округло-ниркоподібним, звичайно голим покривальцем, у центрі вдавленим. Спори ниркоподібні.

 Папороть чоловіча росте в листяних і мішаних лісах, на узліссях вільшняків. Рослина тіньовитривала. Спороносить у червні – липні. Поширена майже по всій Україні. Заготовляють у Закарпатській, Львівській, Івано-Франківській, Чернівецькій, Тернопільській, Волинській, Рівненській, Київській, Житомирській і Чернігівській областях. Запаси сировини великі.

Лікарська, отруйна і декоративна рослина. У науковій і народній медицині використовують кореневище дріоптериса як глистогінний засіб для вигнання солітерів. Ним виганяють бичачих, свинячих і карликового ціп’яків.. 3 кореневищ виготовляють глистогінний препарат філіксап. Слід пам’ятати, що кореневища Чоловічої папороті отруйні, лікуватись ними потрібно під наглядом лікаря і тільки за його рекомендаціями.

Дріоптерис чоловічий досить декоративна рослина. Рекомендується для насаджень під деревами, на узліссях, уздовж берегів водойм, на вогких місцях у парках і лісопарках, на кладовищах. Із сільськогосподарських тварин поїдається тільки козами.

Лікувальні властивості близьких видів дріоптериса чоловічого ще не зовсім вивчені, тому слід збирати тільки кореневища дріоптериса чоловічого. Заготовляють їх восени (вересень – жовтень) або рано навесні (квітень), викопуючи лопатою, копачкою. Обтрусивши землю, секатором або ножем обрізують листки, корені та мертві частини кореневища. Великі кореневища розрізають начетверо (вздовж і впоперек), короткі – тільки впоперек. Сировину пров’ялюють протягом кількох днів під відкритим небом, потім сушать у печах або сушарках при температурі не вище 40°. Зберігають у сухих, добре провітрюваних приміщеннях протягом двох років. Потребує бережливого використання.