Папоротниктәрізділер бөлімі

 

Қазақстан Республикасының Білім  және Ғылым Министрлігі

Ш.Ш.Уәлиханов атындағы Көкшетау мемлекеттік  университеті

Жаратылыстану-педагогикалық факультеті

Биология және ОӘ кафедрасы

 

 

 

КУРСТЫҚ   ЖҰМЫС

 

Тақырыбы:« Папоротниктәрізділер бөлімі»

 

 

 

 

 

                             Орындаған: 050113-Биология                                    мамандығының II курс                

                    студенті: Асылбек Толғанай

                                                                        Тексерген: Биология және ОӘ кафедрасының меңгерушісі,

б.ғ.к., доцент  Дүрмекбаева Ш.Н

 

 

 

                          

 

                                         Көкшетау 2013

 

 

 

Мазмұны

Кіріспе.............................................................................................................. 3

I Негізгі бөлім

1.1  Папоротниктәрізділер бөлімінің жалпы сипатамасы және классификациясы......4-8

1.2 Аневрофитопсидтер класы ...................................8-10

1.3 Археоптеридопсидтер класы ...........................10-12

1.4 Кладоксилопсидтер класы..................................................................................... ..12-13

1.5 Зигоптеридопсидтер класы ............................................................13-15

1.6 Офиоглоссопсидтер немесе жылантіл папоротниктер класы ...... 15-18

1.7 Маратиопсидтер класы .......................................................... 19-25

1.8 Полиподиопсидтер класы ....................................................... 26-27

1.8.1 Полиподиумдар немесе қырықаяқ папоротниктер тұқымдасы ....................................................27-31

1.8.1.1Леписорус туысы ..........................32-36

Қорытынды.......................................................................................................

Пайдаланған әдебиеттер тізімі............................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе

Қазіргі кезде олардың түрлерінің саны 10 мыңнан астам. Папоротник тәрізділер жер бетінің барлық жерлерінде таралған, олар тропикалық ормандардан және батпақтардан бастап, шөлді аймақтарға дейін әртүрлі жерлерде кездеседі. Папоротник тәрізділердің алуан түрлілігі жағынан, ылғалды тропикалық ормандар ерекше орын алады. Бұл жерлерде папоротниктер топырақта ғана емес, сонымен бірге эпифит ретінде басқа ағаштардың діндерінде де өседі. Құрылысы. Ертедегі папоротник тәрізділердің спорофиттері, діндері колона тәрізді бұтақтанбайтын радиальды симметриялы ағаштар болған. Кейіндеу қоңыржай және салқын континентальды климаттың әсерінен олардың геофиттік өмірге (жер астында өсуге) бейімделген жаңа түрлері пайда болды. Олар өркендері қысқарған жерге жайылып өсетін дорзовентральды қосалқы тамырлары бар шөптесін өсімдіктер. Қазіргі кездегі папоротник тәрізділердің басым көпшілігі көпжылдық шөптесін өсімдіктер. Папоротник тәрізділердің басқа жоғарғы сатыдағы споралы өсімдіктерден айырмашылығы, олар эволюцияның үлкен жапырақты линиясын (мегафилия) береді. Жапырақтары ұзақ уақыттар бойы төбесінен өседі. Жапырақтары ұзақ уақыттар бойы төбесінен өседі. Мұның өзі жапырақтарды талломдардың жалпайуының нәтижесінде пайда болған деп айтуға негіз болады. Сондықтан да оларды вайялар деп жиі айтады. Көп жағдайда жапырақтар екі қызмет атқарады: фотосинтездік және спора түзу. Кейбір түрлерінде жоғарғы вайялары спора түзуге, ал төменгілері фотосинтезге маманданған болып келеді. Түрлерінің көпшілігі тең споралы, алайда әртүрлі споралы түрлері де кездеседі. Гаметофиті көп жағдайда қос жынысты. Қоңыржай климатты зоналарда өсетіндерінде ол жүрек тәрізді, тропикалық зонадағы түрлерінде жіп тәрізді, немесе тармақталған пластинка тәрізді.  
 
Папоротниктердің алғашқы тамыры, сабағы және жапырағы пайда болған соң, ұрық өз бетімен өмір сүре бастайды. Келешегінде оның тамыры жерге енеді, сабағы түзуленеді, ал жапырағы ұлғайып өседі. Алғашқы жапырақтан кейін, сабақта жаңа жапырақтар пайда болады, содан соң, біртіндеп нағыз папоротник өсімдігі қалыптасады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 Папоротниктәрізділер бөліміне жалпы сипаттама.

Папоротник тәрізділер өзінің жас  шамасы жағынан риниофиттерден, псилот тәрізділер және плаунтәрізділерден кейін  тұрады. Қазіргі кезде олардың 300-дей  туысы және 10000-нан аса түлері белгілі. Папоротниктер жер шарынаң барлық бөліктерінде аса кең тараған өсімдіктер. Көптеген жоғары сатыдағы өсімдіктер секілді (мүктәрізділерден басқасы) олардың өмірлік циклінде спорофит басым фазасы болып келеді, сондықтан да алдымен спорофитін көруге болады. Папоротниктердің барлығында дерлік спорофиті көпжылдық, тек аздаған маманданған формаларында ол біржылдық болады. Қырықбуын тәрізділер мен плаун  тәрізділерден папоротник тәрізділер жапырақтарының үлкен болуымен (макрофиллділігімен) ажыратылады. Олардың жапырақтары үлкен, бірнеше рет тілімденген, сиректеу тілімделмеген, бүтін болып келеді. Жапырақтарының мөлшері бірнеше мм-ден 30 м-ге жетеді, тіптен одан да ұзындау болады, жапырақтары екі түрлі қызмет атқарады. Біріншіден оларда фотосинтез процесі жүреді, екіншіден споролар түзіледі.

Папоротниктәрізділердің сабақтары  алуан түрлі болады. Көп жағдайда сабақтары жер астында көміліп  жататын тамырсабақ түрінде берілген. Папоротниктәрізділердің стельдік құрылысы алуан түрлі. Олардың әр түрлі топтарында стельдің барлық типтері  кездеседі (протостель, сифоностель, диктиостель, полициклея, эустель).

Папоротниктердің спорангийлері  жапырақтың астыңғы жағында көп  мөлшерде жетіледі. Сиректеу олар жалғыздан  болады. Көп жағдайда спорангийлері  топтасып жиналып сорустар түзеді. Сорустар жапырақтың ерекше индузий деп аталатын жарғақ жамылғымен жабылып тұрады.

Спорангийлері не кәдімгі вегетативтік жапырақтарында, немесе ерекше спора  түзетін жапырақтарында (спорофилдерінде) пайда болады. Спорофилдерінің вегативтік жапырақтарға (трофофилдерге) өте ұқсас болуы немесе олардан көлемі және формасы жағынан айырмашылықтарының болуы да мүмкін.

Пісіп жетілген спорангийлер өздерінің  ашылуын қамтамасыз ететін қабырғаларында арнайы жетілген өсінділерінің көмегімен  жарылады (құрылысы әр түрлі сақиналар, қабырғалары әрқилы болып қалындаған клеткалардың тобы және т.б) Папоротник тәрізділердің қарапайым өкілдерінде мұндай бейімделушілік болмаған.

Әр түрлі споралы папоротник тәріздердің өкілдерінің өте  қарапайым болып өзгергендігі (редукцияға ұшырағандығы) байқалады. Әсіресе олардың аталық өскіншелері (гаметофиттері) редукцияға көп ұшырған. Ондай өскіндердің мөлшері микроскопиялық ұсақ болып келеді. Аталық өскіншілер (гаметофиттер) тіптен өз бетінше өмір сүру және қоректену мүмкіндігінен айырылған.

Ертедегі папоротник тәрізділердің спорофиттері, діңдері колоны тәрізді бұтақтанбайтын, радиальды симметриалық ағаштар болған. Кейіндеу қоңыржай және салқын континентальды климаттың әсерінен олардың геофиттік өмірге (жерастында өсуге) бейімделген жаңа түрлері пайда болады. Олар өркендері қысқарған, жерге жайылып өсетін дорзовентральды, қосалқы тамырлары бар шөптесін өсімдіктер. Қазіргі кездегі папоротник тәрізділердің басым көпшілігі көпжылдық шөптесін өсімдіктер.

Папоротниктәрізділердің басқа жоғарғы  сатыдағы споралы өсімдіктерден айырмашылығы сол, олар эволюцияның үлкен жапырақты линиясын (мегафилия) береді. Жапырақтары ұзақ уақыттар бойы төбесінен өседі. Мұның өзі жапырақтарды талломдардың жалпаюының нәтижесінде пайда болған деп айтуға негіз болады. Сондықтан да оларды вайялар деп жиі айтады. Көп жағдайда жапырақтар екі қызмет атқарады - фотосинтездік және спора түзу. Кейбір түрлерінде жоғарғы вайялары спора түзуге, ал төменгілері фотосинтезге маманданған болып келеді. Түрлердің көпшілігі тең споралық, алайда әр түрлі споралы түрлері де кездеседі.

 

 Папоротниктәрізділер бөлімінің  көбеюі.

Гаметофиті көп жағдайда қос  жынысты қоңыржай климатты зоналарды  өсетіндерінде ол жүрек тәрізді  немесе тропикалық зонадағы түрлерінде жіп тәрізді немесе тармақталған пластинка сияқты.

Гаметофит ылғалды жерде өсуге бейімделген. Ұрықтануы сумен байланысты. Жапырақтың астыңғы бетінде, оның екінші қатардағы сегменттерінің орталық жүйкесін бойлай спорангилердің тобы - сорустары орналасады. Спорангилерінің формасы жасымықшаға ұқсас болады. Спорангилері жапырақтың кіндігіне ұзын аяқшалары арқылы бекініп тұрады. Сорустың үстін жауып тұратын бүйрек формалы жамылғысы (индузий) болады. Спорангидің бірқатар қабырғасын екі түрлі клеткалар құрайды: қабықшасы жұқа және қабықшасы таға тәрізді қалыңдаған клеткалар. Осы клеткалардың бір қатарға орналасқан тізбегі, спорангидің сыртын айналып, шеңбер түзеді. Мұндай шеңберді сақина деп те айтады, бірақ оны түзетін клеткалар еш уақытта қосылмайды. Споралары толық жетілген уақытта, спорангилері қақырап сақина клеткалары жиырылып тартыла бастайды, нәтижесінде сақина қабырғалары жұқа клеткалы бар жерінен сөгіледі де, споралар сыртта шашылады. Споралардың мөлшері бірдей, бірақ формасы бүйрек тәрізді - сопақша және сырты бүртік-бүртік болып келеді. Спора түзілер кезде мейоз процесі жүреді. Қолайлы жерге түскен спорадан гаметофит (өскінше) пайда болады. Өскінше жүрек пішінді, көк жасыл түсті, ені 4 мм-дей болатын табақша, ол ризоидтары арқылы жерге бекінеді. Жүрек пішінді табақшаның ойық жеріне таман, оның астыңғы бетінде архегонийлері, ал ризоидтарына жақын жерде антерийдилері жетіледі. Еркек папоротник тең споралы өсімдік, сондықтан да оның гаметофиті қос жынысты. Әдетте алдымен антеридий (аталық) пайда болады, содан соң барып архегоний (аналық) пісіп жетіледі. Антеридийдің формасы шар тәрізді, ол өскіншенің үстінен көтеріліп көрініп тұрады. Оның ішінен саны жағынан онша болмайтын спираль тәрізді бұралған көп талшықты сперматазоидтары жетіледі.

Архегонийдің құрылысы әдеттегідей  құмыра тәрізді, оның төменгі кеңейген бөлігі өскіншенің ұлпасына еніп жатады, ал мойны жоғары көтеріліп көрініп тұрады. Архегонийдің кеңейген құрсағында жұмыртқа клеткасы жетіледі. Антеридий мен архегонийдің екеуі де ылғалды топыраққа байланысты болғандықтан, жұмыртқа клеткасының қозғалғыш сперматазоидпен ұрықтануы, ауа райы жамбырлы кездерде қиынға түспейді. Ұрықтанған жұмыртқа клеткасынан көп ұзамай спорофиттің ұрығы пайда болады. Ол бастапқы кезде өскіншенің есебінен қоректенеді. Қоректік заттарды бойына сіңіруі ұрықтың аяқшасының көмегімен жүзеге асады. Папоротниктердің алғашқы тамыры сабағы және жапырағы пайда болған соң ұрық өз бетімен өмір сүре бастайды. Келешегінде оның тамыры жерге енеді, сабағы түзуленеді, ал жапырағы ұлғайып өседі. Алғашқы жапырақтан кейін, сабақта жаңа жапырақтар пайда болады, содан соң біртіндеп нағыз папоротник өсімдігі қалыптасады.

Гаметофиттері спорангилерінің ішінде пайда болады. Олардың әрқайсысы  екі вегетативтік клеткадан және екі антеридийден тұрады. Аталық гаметофиттер ұлғая келіп, спорангийдің қабықшасын жарып сыртқа шығады. Мегаспорангилерден аналық гаметофит пайда болады. Оның түсі жасыл және аталық гаметофитке қарағанда редукцияға көп ұшыраған. Осындай гаметофиттің жоғары бөлігі, мегаспорангиден сыртқа шығып тұрады, оның бетінде үш-бес архегонийлер жетіледі. Ұрықтанғаннан кейін зиготадан және жапырақтан тұратын спорофиттің кішкентай ұрығы өседі.

Папоротниктәрізділер бөлімінің  жіктелуі.

Бөлім жеті кластан тұрады: аневрофитопсидтер, археоптеридопсидтер, кладоксилопсидтер, зигоптеридопситер, офиоглосопсидтер, маратиопсидтер, полиподиопсидтер. Осы жеті кластың ішінде жергілікті флорада полиподиопсидтер жиі кездеседі.

Полиподиопсидтер класына 270 туыс, 10 000-дай түр жатады. Өмірлік формасы алуан түрлі: ағаш тәрізді, лианалар, шөптесін эпифиттер (ылғалды тропикалық ормандарда), көп жылдық тамырсабақты шөптесін өсімдіктер (қоңыржай және салқын климатты зоналар) түрлерінің басым көпшілігі тең споралы, құрлықта өсетін өсімдіктер. Қалғандары 120-дай түр әр түрлі және батпақты жерлерде өсетін өсімдіктер.

Аневрофитопсидтер (Aneuropytopsida). Бұл өте ежелде пайда болған топ. Оның геологиялық тарихы девон дәуірінің алғашқы кезеңінің соңынан басталып соңғы кезеңінің ортасына дейінгі қабаттардан белгілі (бұдан 400-375 млн. жылдар бұрын). Кластың ең қарапайым өкілдерінің әсіресе девон дәуірінің ортаңғы кезінен белгілі туыс птелопитон, ол сонымен бірге Protopteridium - деген атпен де белгілі. Риниофиттермен көптеген ұқсастықтары бар және олар осы рениофиттермен папоротниктерді жалғастырып тұратын аралық форма болып есептелінеді. Оларды псилофиттер қатарының өкілдерінен пайда болған деп жорамалдайды.

Археоптеридопсидтер (Arhaeopteridopsida). Бұл кластың девон дәуірінің ортаңғы кезеңінің соңғы қабаттарынан - карбонның бас кезінен белгілі бұдан 390-360 млн. жыл бұрын бұл кластың өкілдері аневрофитопсидтерге жатқызған, алайда олардың бүтін, тілімделген немесе аша тәрізді қауырсынды тілімделген нағыз жапырақтарының болуымен айқын ажыратылады. Басқа туыстарынан мысалы таскөмір дәуірінде өмір сүрген Rhacpteris-тің жапырағының спора түзетін болып бөлінуі жоғарыда айтылған туыстың өкілдеріне қарағанда біршама айқын байқалды.

Кладоксилопсидтер класы (Кладоксилопсиды). Аневрофитопсидтер класының өкілдері секілді девон дәуірінің алғашқы кездерінің соңына таман пайда болған, ал олардың кейбір өкілдері карбон дәуірінің алғашқы кезеңіне дейін өмір сүрген. Бұл кластың өкілдерінің аневрофитопсидтер мен археоптеридосидтерден айырмашылылығы сол, шамасы олардың камбийі болмаған, яғни соңғы сүрек қабаты түзілмеген.

Зигоптеридопсидтер класы (Зигоптеридопсиды). Бұл кластың өкілдері осыған дейінгі үш кластың өкілдерінен кештеу пайда болған және біршама алға жылжыған топ. Зигоптеридопсидтердің геологиялық тарихы девон дәуірінің соңғы кезеңінен басталып, перм дәуірінде аяқталады, шарықтап дамыған кезі карбон дәуірі болған. Өзінің кейбір белгілері бойынша нағыз папоротниктерге біршама ұқсастығының болуына қарамастан, зигоптеридопсидтердің сыртқы кескінінде, осыған дейінгі үш кластың өкілдері секілді нағыз папоротниктерден көптеген айырмашылықтары болған. Зигоптеридопсидтердің ішіндегі ағаш тәрізді формаларының болғанымен, олардың көпшілігі кішілеу шөптесін өсімдіктер.

Офиоглоссопсидтер немесе жылантіл папоротниктер класы (ужовниковые или офиоглоссопсиды). Қазіргі кезде кездесетін папоротниктердің ішіндегі ең қарапайым құрылыстысы. Сыртқы түріне, ішкі құрылысына және тағы басқа бірқатар биологиялық ерекшеліктеріне қарай жылантіл папоротниктерінің басқа папоротниктерден біршама  айырмашылығының болатындығын оңай аңғаруға болады. Сондықтан да болар жылантіл папоротниктерінің басқа  папоротниктермен байланыспай жеке тұруы.

Маратиопсидтер (Marattiopsida). Қазіргі кезде кездесетін папоротниктер, олардың геологиялық тарихи карбонға барып тіреледі (пермдік - карбонлық туысы псарониус және басқалары). Шамасы тікелей зигоптериопсидтерден шыққан болса керек. Көп жылдық өсімдіктер кішкентай формаларынан бастап аса үлкен түрлеріне дейін кездеседі. Бұл класс мараттиялар деп аталатын бір қатардан тұрады. Оған қазіргі кезде кездесетін бір ғана маратия тұқымдасы жатады.

Полиподиопсидтер (Polypodioрsida). Полиподиопсидтер лептоспорангиатты папоротниктердің тобын құрайды. Оларға шамамен 270 туыс 10 000 астам түр жатады. Полиподиопсидтердің басым көпшілігі көп жылдық және бір жылдық шөптесін өсімдіктер, тек қана ағаштар.