Споровые растения - почему они повсюду? Описание и секреты организмов, переживших динозавров

Характеристика споровых

Ученые условно делят все подцарство на две крупные группы:

• высшие;
• низшие.

К высшим относятся мхи (около 25 тыс. видов), папоротники (10 тыс. видов), хвощи (насчитывают до 32 видов), плауны (около 400 видов). Они имеют сложную тканевую структуру, вегетативные органы, которые делятся на стебли, листья, корни. Чаще всего высшие распространены на суше, лишь незначительная их часть произрастает в водоемах. При этом древнейшие представители этого подцарства хоть и живут на суше, но предпочитают влажные леса, нижние и затененные ярусы леса, овраги, низины, ямы. Они широко распространены на земле, любят кислые почвы. Внушительный возраст растений (по разным оценкам возраст колеблется от 350 до 405 млн. лет) позволяет говорить о том, что их система размножения отлично приспособлена к выживанию в сложных и меняющихся условиях. Количество видов высших растений насчитывается около 13 000. Считается, что именно споровые стали прародителями современных семенных растений.

Предположительно, предками современных высших организмов были бурые водоросли, которые в какой-то момент эволюционировали и получили сложную систему тела. Раньше папоротники и хвощи имели древовидную структуру, мощные стволы, доходившие до 25 м в высоту. Теперь это каменный уголь, который сформировался из слежавшихся древнейших папоротников, хвощей и плаунов.

Низшие, наоборот, освоили водоемы и живут в них. Не имеют стеблей, побегов, листьев, корней. Сюда относятся водоросли. Часто они прикрепляются к какой-то поверхности и размножаются на ней. В клетках водорослей содержится хлорофилл, ответственный за фотосинтез. При этом водоросли крайне живучи: выдерживают экстремально низкие и экстремально высокие температуры. 

Водоросли прекрасно размножаются в застойной воде и незаменимы в биологическом равновесии (фото: Arsalan Arianmeh / unsplash)

Значение споровых растений

Споровые (как высшие, так и низшие) играют огромную роль в биоценозе и являются важными звеньями в пищевой цепочке, как и любые другие растения на планете. Они легко распространяются по ветру или воде, оказывая влияние на любую экосистему практически в любой точке земли, где есть влага и тепло. Так, эти организмы увеличивают плодородность почвы, количество кислорода, являются пищей для растительноядных, как и семенные растения. Но могут также и вредить, покрывая плесенью или гнилью продукты, стены домов.

Ранее на земле, во время палеозойской эры, существовали преимущественно болота, а климат был жарким. Остатки растений падали в заболоченную воду, со временем опускались на дно. Так постепенно сформировался каменный и бурый уголь - продукт распада древних споровых. Ученые называют вымершие примитивные споровые растения псилофитами. 

Ученые описывают последовательное появление различных споровых в девонский период (около 359- 419 млн. лет назад):

1. Грибы.
2. Лишайники.
3. Мхи.
4. Папоротники.
5. Плауны.
6. Хвощи.

Из них высшие споровые - это папоротники, плауны, хвощи и мхи, то есть многоклеточные, имеющие сложное строение тела. И все они играют незаменимую роль в живой природе, а также в жизни человека. Так, пенициллин, мощный антибиотик, который произвел революцию в медицине в свое время, есть ни что иное, как гриб. Он оказывает помощь в лечении и спасает миллионы жизней ежедневно.

Дрожжи широко применяются в медицине, кулинарии, виноделии, углем отапливаются дома, хвощ используется для производства абразивных средств и чистки изделий. Мох предупреждает высыхание почвы, останавливает эрозию и активно способствует формированию торфа. Папоротники и хвощи являются декоративными растениями на дачных участках, вытесняют бурьяны и сорные травы. Кроме того, многие группы споровых являются лекарственными, помогают затягивать и лечить раны, активно применяются в изготовлении лекарств как компоненты медицинских препаратов.

Таким образом, представители флоры приносят пользу в повседневной жизни, в науке и природе.

Споровые - незаменимые компоненты в фармацевтике и химии (фото: Adrian Lange / unsplash)

Споровые растения: примеры

Самым узнаваемым представителем этого подцарства является, конечно же, папоротник. Это красивое раскидистое растение отдела папоротниковидных является украшением любого участка, тенистого парка, густых рощ или таинственных мест. Перисто-рассеченные листья снизу имеют спорангии (места, где формируются споры). В домах и квартирах папоротники также являются декоративным и популярным зеленым украшением. 

Второй по степени узнаваемости является плесень. Она есть почти в любой точке планеты, потому что малый вес специальных клеток, полученных в результате размножения, обеспечил ей легкое распространение, а наличие влаги дает ей шансы начать развиваться при благоприятных условиях буквально из "ниоткуда". Ученые утверждают, что споры плесени и грибков есть везде, даже с внешней стороны космических станций. Плесень выживает в условиях открытого космоса, без кислорода, при колоссальной, губительной космической радиации. Вот почему иногда очень сложно избавиться от грибков и плесени. Их удивительная выживаемость, приспосабливаемость создает трудности при лечении растений на дачных участках.

Мхи хоть и относят к наиболее примитивным видам высших растений, но все они имеют деление на стебель и листья, хотя и условное. Все моховидные – это небольшие по размеру представители споровых без проводящей ткани. Разделение на стебель и листья у мхов условное. Их способность приспосабливаться тоже удивляет научный мир. Они могут замирать в неблагоприятных условиях на десятки лет, а при появлении влаги или повышении температуры снова активно размножаться. Грамотное оформление дачного участка декоративными мхами способно преобразить ландшафт и добавить оригинальности, задекорировать и скрыть неподходящие места.

Длинные нити водорослей и красивая окраска делают споровые фаворитами в украшении прудов и водоемов на дачах (фото: Joe Holland / unsplash)

Водорослей существует около 30 000 видов и живут они преимущественно в воде. Они не имеют листьев и корней. Зацепляются прозрачными крючками на камнях, корягах. Их тело (таллом) или слоевище очень простое, не имеет побегов или стеблей. Самые простые представители споровых вообще одноклеточные. Наиболее известные низшие споровые - это следующие водоросли:

• зеленые;
• бурые;
• красные;
• золотистые;
• желто-зеленые;
• харовые.

Декоративность окраски и форм активно используется в оформлении прудов на дачах, украшении бассейнов и небольших фонтанов.

Хвощи не так широко представлены на садовых участках, но и их иногда используют в качестве необычного оформления. Их сосудистые, прямостоящие побеги позволяют создавать причудливые геометрические формы и комбинации с другими растениями. Особенно при оформлении бордюров. Известными хвощами являются: полевой, луговой, лесной, болотный, зимующий, приречный, камышовый. 

Полевой хвощ - типичный представитель заливных лугов, низин, болот, пойм рек (фото: Ando Shev / unsplash)

Размножение споровых

У всех наземных споровых и некоторых водорослей есть одна удивительная особенность: они размножаются то бесполым способом, то половым. То есть если одно поколение было получено спорами, то уже поколение даст потомство с участием партнера. Кто появился с помощью двух родителей, расплодится в одиночестве. И так далее. Спорофиты (растения, которые размножаются спорами) сменяют гаметофитов (размножающихся половыми клетками). Цель такого способа передачи генов - дать большую устойчивость виду и выживаемость.

При участии двух родителей появляется видовое разнообразие. Но и при одиночном размножении есть свои плюсы - не нужно искать партнера, а развитие растения начинается с большой клетки, без потери времени.

Водные зооспоры имеют еще и дополнительные жгутики для движения по воде, тогда как наземные растения распространяются по ветру.

Итак, теперь вы знаете, какие растениями называют споровыми: они не цветут, не формируют семена, а формируют специальные микроскопические клетки, чередуя половое размножение с бесполым. 

----------------------------------------------------

А какие представители данного подцарства растут у вас на даче? Поделитесь своим опытом с другими читателями в комментариях.