Высшие споровые растения - это группа наземных растений, которые размножаются и распространяются с помощью спор. К высших споровых растений относятся Мохообразные, Плаунонодибни, Хвощевидные, Папоротникообразные.
Высшие споровые растения распространены в различных климатических условиях, однако большинство из них живет на влажных участках суши, потому что для полового размножения им необходима влага.
У всех наземных растений есть два поколения - половое и бесполое, которые чередуются. На половом поколении есть половые органы, в которых образуются мужские и женские гаметы, обеспечивая половое размножение. На бесполом поколении есть неполовые органы, в которых образуются споры, которые служат для бесполого размножения. В высших споровых растений бесполое размножение с участием спор чередуется с половым размножением с участием гамет. Изменение одного типа размножения другим называют чередованием поколений. Совокупность полового и бесполого поколений составляет цикл воспроизводства. Он обеспечивает непрерывность жизни определенного вида организмов. В цикле воспроизводства особи бесполого поколения, на котором есть органы спороношения и споры, называют спорофитом, а половой, на котором есть половые органы и гаметы, - гаметофитом. Эти поколения размножаются соответствии бесполым и половым способами.
Чем объяснить, что в одних высших споровых растений преобладает гаметофит, а в других - спорофит?
Высшие споровые растения с «выходом» на сушу развивались в двух направлениях. В мохообразных половое поколение (гаметофит) испытывает прогрессивного развития, а бесполое поколение (спорофит) приспособлено только к образованию спор (ил. 33.2). Всю жизнь мохообразных проходит па стадии бесполого поколения, поэтому они в основном привязаны к сырым, затененных мест и имеют небольшие размеры. Ткани у них развиты слабо или вообще отсутствуют. Для другой группы, куда входят плаунопо-добные, Хвощевидные и папоротникообразные, характерно преобладание и совершенствование спорофита при одновременном уменьшении размеров гаметофита. В этих высших споровых растений появляются ткани, которые выполняют важные функции. Они активно фотосинтезирующие, образуют транспортную систему, обеспечивают внутреннюю опору, надежную защиту и связь с внешней средой. Все это дает возможность этой группе высших споровых растений лучше приспосабливаться к условиям окружающей среды (ил. 33.3). Итак, тканевая телосложение является, очевидно, основной причиной того, какое из поколений преобладает в цикле воспроизводства этих растений.
Как происходит размножение у высших споровых растений?
Еще одной проблемой, которую нужно было преодолеть наземным растениям, было половое размножение. У водорослей половое размножение осуществлялось с участием воды, как правило, перед наступлением неблагоприятных условий. Сперматозоиды переплывали в яйцеклеток и происходило оплодотворение. Но на суше в воздушной среде, достаточно сухим и способствует испарению воды, половой процесс у наземных растений значительно усложняется. Именно на этом этапе вода для них решающим фактором существования, потому что именно она обеспечивает «встреча» сперматозоидов с яйцеклетками и, соответственно, половое размножение. После слияния гамет образуется зигота, дающая начало бесполом поколению, на котором образуются споры. Итак, размножения у высших споровых растений происходит с чередованием двух поколений - бесполого (на нем образуются споры) и поло / о (на нем образуются гаметы). После слияния гамет образуется зигота, из которой развивается спорофит. Из спор, развивающихся па спорофите, образуются гаметофиты.
Чем характеризуется цикл воспроизводства высших споровых растений?
Цикл воспроизводства высших споровых растений характеризуется чередованием бесполого и полового поколений - спорофита ии гаметофита. На спорофите этих растений образуются органы бесполого размножения спорангии, которые всегда многоклеточные. В спорангиях образуются споры с одинарным набором хромосом для бесполого размножения (ил. 33.4). Из спор вырастают особи полового поколения, имеют органы полового размножения. В них развиваются мужские гаметы - сперматозоиды и женские - яйцеклетки. Для оплодотворения сперматозоид должен попасть во внешнюю среду и оплодотворить яйцеклетку, содержащийся внутри женского полового органа.