Общая характеристика высших растений. Строение спорангиев и гаметангиев высших растений. Происхождение гаметангиев. Смена ядерных фаз и чередование генераций у высших растений.

Общая характеристика. Высшие растения – это наземные растения. Появление их связано с выходом растений на сушу, и вся эволюция их происходила в направлении приспособления к условиям наземного существования. Для высших растений характерно расчленение их тела на стебель, корень и лист, и появление дифференцированных тканей – покровных, проводящих, механических и др.

Большое разнообразие условий существования наземной жизни объясняет богатство форм. Всем высшим растениям свойственен один тип полового процесса и один тип смены поколений. Оба поколения, гаметофит и спорофит, различаются морфологически и цитологически. В эволюции высших растений наблюдается постепенная редукция гаметофита и совершенствование спорофита. По строению органов воспроизведения все высшие растения могут быть разделены на две группы: архегониальные и пестичные (покрытосеменные).

Строение гаметангиев. У высших растений половой процесс оогамный, гаметангии многоклеточные. Гаметангии, в которых образуются яйцеклетки, называются архегониями. Архегоний состоит из ножки, брюшка с яйцеклеткой и шейковых канальцевых клеток. Гаметангии, в которых образуются сперматозоиды, - антеридии. Состоит из однослойной стенки и сперматогенной ткани, из которой образуются сперматозоиды.

Строение спорангиев. Спорангий – многоклеточный орган с однослойной или многослойной стенкой. Внутри формируется спорогенная ткань, из которой образуются мейоспоры. Растения могут быть равно- или разноспоровыми (мега – и микроспоры). Споры не имеют органов движения. Они покрыты двумя оболочками: внешняя – экзина, внутренняя – интина. Экзоспорий состоит из споропропилленов, которые обладают стойкими свойствами. Из спор образуется гаметофит.

Происхождение гаметангиев. Освоение суши объясняется не только совершенством их вегетативных органов, но теми принципиальными изменениями, которые претерпели репродуктивные органы - гаметангии и спорангии. Основное назначение репродуктивных органов заключается в образовании и расселении потомства, обеспечивающего сохранение и процветание вида. Поэтому в условиях наземной среды обитания они должны быть более надежно защищены, чем одноклеточные гаметангии и спорангии водорослей. В ходе эволюции у всех высших растений сформировались многоклеточные спорангии и гаметангии, имеющие стенку из живых клеток. Цитоплазма клеток стенки, прочно удерживая влагу, предохраняет развивающиеся гаметы и споры от высыхания.

Смена ядерных фаз и чередование генераций. При половом процессе происходит удвоение хромосом → образование спор (мейоз) → 2 фазы развития: 1) одна из этих генераций, дающая половые органы и клетки, имеет гаплоидный набор хромосом → гаметофит; 2) другая возникает из зиготы, даёт споры, имеет диплоидный набор хромосом → спорофит. Преобладание гаметофита встречается только у моховидных. У всех остальных преобладает спорофит. При этом они распадаются на равноспоровые (гаметофиты обоеполые) и разноспоровые (гаметофиты однополые).