Циклы развития папоротника щитовника мужского.

У папоротника щитовника мужского, как и у других папоротников, жизненный цикл проходит с чередованием поколений: бесполого и полового. Главное, что у папоротников преобладает спорофит — это крупное зелёное растение с корневищем, корнями и листьями-вайями. А половое поколение — гаметофит, или заросток, — маленькое, недолговечное и обычно малозаметное.

Щитовник мужской — многолетний травянистый папоротник. То растение, которое мы обычно видим в лесу, и есть спорофит. У него есть подземное корневище, от которого отходят придаточные корни, а над землёй развиваются крупные перистые листья. На нижней стороне листьев образуются группы спорангиев — сорусы. У щитовника они прикрыты покрывальцем, или индузием, которое защищает развивающиеся спорангии.

В спорангиях путём мейоза образуются гаплоидные споры. Когда споры созревают, спорангии раскрываются, и споры рассеиваются ветром. Если спора попадает во влажное и подходящее место, она прорастает. Из неё развивается небольшая зелёная пластинка — заросток. Это половое поколение папоротника, то есть гаметофит.

Заросток щитовника обычно имеет сердцевидную форму, прикрепляется к почве ризоидами и способен к фотосинтезу. На нижней стороне заростка формируются половые органы. Мужские органы называются антеридии, в них образуются подвижные сперматозоиды. Женские органы называются архегонии, в них находится яйцеклетка.

Для оплодотворения папоротникам обязательно нужна вода. Во влажной среде сперматозоиды выходят из антеридиев и подплывают к архегонию, где сливаются с яйцеклеткой. В результате образуется зигота. Зигота уже диплоидная, то есть имеет двойной набор хромосом.

Из зиготы прямо на заростке развивается молодой спорофит. Сначала он питается за счёт заростка, затем образует собственные корни, стебель-корневище и листья. Постепенно молодой папоротник становится самостоятельным растением. Когда он вырастает, на его листьях снова появляются сорусы со спорангиями, в которых образуются споры. Так цикл повторяется.

Таким образом, цикл развития щитовника мужского можно представить так:

взрослый папоротник-спорофит → сорусы на нижней стороне листьев → спорангии → споры → заросток-гаметофит → антеридии и архегонии → сперматозоиды и яйцеклетка → оплодотворение в воде → зигота → молодой спорофит → взрослый папоротник.

Главная особенность этого цикла состоит в том, что у щитовника мужского хорошо развито и преобладает бесполое поколение — спорофит, а половое поколение представлено маленьким заростком. Споры служат для расселения растения, а оплодотворение возможно только при наличии влаги.