Жизненный цикл папоротникообразных

У всех папоротникообразных — папоротников, хвощей и плаунов — похожий жизненный цикл.

Они размножаются  половым и бесполым путем. Для них, как и для моховидных, характерно чередование полового и бесполого поколений, но, в отличие от мхов, преобладает у папоротникообразных бесполое поколение — спорофит. Именно спорофит образует многолетние корневищные травы.

На листьях папоротника образуются специальные органы — спорангии со спорами:

Спорангии папоротника

В спорангиях развиваются тысячи мелких спор, которые разносятся ветром и при благоприятных условиях прорастают, образуя гаплоидный гаметофит — заросток.  Заросток — это половое поколение папоротника,  он имеет вид небольшой (до нескольких сантиметров)  сердцевидной пластинки, имеет  ризоиды для прикрепления к почве, и не разделяется на органы.

Заросток

Ризоиды у заростка

На заростке образуются мужские и женские половые органы — антеридии и архегонии.  В антеридиях образуются мужские половые клетки — сперматозоиды, а в архегониях — женские, яйцеклетки.  После дождя или обильной росы сперматозоиды подплывают к архегониям и оплодотворяют яйцеклетку. Несмотря на то, что папоротники живут на суше, оплодотворение у них возможно только в воде.

При слиянии сперматозоида и яйцеклетки образуется зигота, из которой вырастает новый спорофит.

Молодой спорофит, выросший из заростка

У папоротников существует еще один способ размножения — вегетативный, с помощью деления корневища на части.

Плауны

Плауны — самые древние среди папоротникообразных. В наши дни — это многолетние травянистые растения с  длинными ползучими стеблями, густо усаженными жесткими листьями. Вниз от стебля отходят корни, а вверх — веточки со спороносными колосками.В этих колосках образуются  гаплоидные споры, из которых вырастают очень мелкие, 2-3 мм, бесцветные заростки с ризоидами. Они живут под землей от 3 до 15 лет, образуя симбиоз с грибами, и лишь после этого на них образуются антеридии и архегонии. После оплодотворения из зиготы так же, как у папоротников, вырастает новый спорофит.

Хвощи

Когда — то в древности хвощи представляли собой огромные деревья  высотой до 10-20 м с мощными стволами. В настоящее время хвощи —  многолетние травы, они растут в сырых лесах, на влажных лугах и болотах, особенно на кислых почвах.

У хвощей имеется многолетнее зимующее корневище с придаточными корнями, от которого каждый год отрастают надземные, похожие на маленькие елочки, побеги с мутовчатым расположением листьев.

Стебли хвощей жесткие и содержат кремнезем, их даже используют для шлифовки дерева и металла. Ранней весной у хвоща полевого от корневища вверх отрастает спороносный стебель — стрелка — толстый, розоватого цвета. Он состоит из узлов и междоузлий, и полый внутри. В узлах расположены сросшиеся, лишенные хлорофилла, редуцированные листья, они прикрывают зоны роста, богатые сахаром. На Руси эти стрелки употребляли в пищу.

Хвощ полевой

После того, как  созревают и высыпаются споры, стебель отмирает, и на смену ему отрастают зеленые облиственные побеги.

Хвощ полевой

Из спор вырастают мелкие заростки с архегониями и антеридиями, оплодотворение происходит в воде, после чего из них вырастают новые спорофитные  особи .