Строение мхов плаунов хвощей папоротников. Современные высшие споровые растения

Что называют тканью?
Какие растительные ткани вы знаете?
Какое строение имеют и какую функцию выполняют проводящие ткани?
Какое строение имеют и какую функцию выполняют механические ткани?

Плауны, хвощи и папоротники растут преимущественно во влажных тенистых местах. Это многолетние, чаще всего травянистые растения. В тропических широтах обычны древовидные папоротники. Все они имеют корни, стебель и листья. У этих растений хорошо развиты проводящие и механические ткани, что позволяет им достигать больших размеров. Размножаются они спорами и относятся к высшим споровым растениям.

Современные плауны, хвощи и папоротники - это потомки очень крупных древовидных растений, живших около 300 млн лет назад в каменноугольном периоде палеозойской эры на всех материках, включая Антарктиду. Отмирая, они образовали залежи каменного угля.

Растут преимущественно в сосновых лесах. У этих растений длинный ползучий стебель с множеством веток, покрытых мелкими листьями (рис. 71). Летом у плаунов на прямостоячих побегах развиваются спороносные колоски со спорами.

Рис. 71. Плаун

Стелющиеся ветвистые побеги плауна очень декоративны. Из них делают венки, гирлянды для украшения зданий.

В настоящее время во многих районах плаун стал редким, нуждающимся в охране растением.

Многолетние травянистые растения с длинными ветвящимися корневищами, зимующими в почве (рис. 72).

Рис. 72. Хвощи

Весной появляются бурые побеги, на верхушках которых расположены спороносные колоски. В них созревают споры.

Зелёные летние побеги содержат хлорофилл.

Хвощи растут на полях, в лесах или около водоёмов, обычно на участках с влажной кислой почвой. Если на поле много хвощей, значит, почва нуждается в известковании.

Строение спороносящего хвоща

С помощью лупы рассмотрите летний и весенний побеги хвоща полевого из гербария.
Найдите спороносный колосок. Каково значение спор в жизни хвоща?
Зарисуйте побеги хвоща.

Широко распространены по всему земному шару. Они растут как на суше, так и в воде.

Папоротников насчитывается более 10 тыс. видов. В основном это травянистые растения, но в тропических областях имеются и древовидные формы.

Размеры папоротников разнообразны: от нескольких миллиметров до 20 м высотой. Сильно рассечённые листья папоротников называются вайями. У некоторых папоротников вайи цельные. У большинства папоротников, растущих в умеренном климате, под землёй параллельно поверхности почвы расположены корневища (подземные побеги). Вайи растут прямо от корневищ.

Если летом посмотреть на нижнюю сторону вайи папоротника, то можно увидеть маленькие бурые бугорки. Это группы спорангиев (от греческих слов «спора» и «ангейон» - сосуд), в которых созревают споры. Строение спорангиев можно рассмотреть только под микроскопом (рис. 73).

Рис. 73. Папоротник

Строение спороносящего папоротника

Изучите внешнее строение папоротника. Рассмотрите форму и окраску корневища; форму, размеры и окраску вай.
Рассмотрите бурые бугорки на нижней стороне вай в лупу. Как их называют? Что в них развивается? Каково значение спор в жизни папоротника?
Сравните папоротники с мхами. Найдите признаки сходства и различия.
Обоснуйте принадлежность папоротника к высшим споровым растениям.

Значение плаунов, хвощей, папоротников . Из древних древовидных форм этих растений миллионы лет назад образовались залежи каменного угля, который служит не только топливом, но и ценным химическим сырьём. Из него получают смазочные масла, смолы, кокс, пластмассы, парфюмерные изделия и многие другие продукты.

Споры плауна раньше широко использовали в аптечном деле при изготовлении детской присыпки. В металлургии формы для литья обсыпают порошком из спор, и металлические детали легко отстают от стенок.

Хвощ полевой является трудноистребимым сорняком полей с повышенной кислотностью почв.

Побеги хвоща жёсткие, они содержат много кремнезёма и раньше использовались при полировке металлических изделий. В некоторых районах нашей страны употребляют в пищу весенние побеги хвоща (в сыром, пареном виде и как начинку в пирогах), а также молодые листья папоротника орляка.

Новые понятия

Вайи. Корневище. Спорангии. Плаун. Хвощ. Папоротник

Вопросы

Почему плауны, хвощи и папоротники относят к высшим споровым растениям?
Где они растут?
Каково их строение?
Какие растения - папоротники или мхи - имеют более сложное строение? Докажите это.
Каково значение плаунов, хвощей и папоротников?

Подумайте

Почему многие виды папоротников, также являясь споровыми растениями, в отличие от мхов могут достигать значительных размеров?

Задания для любознательных

Найдите и рассмотрите кусочки каменного угля с отпечатками древних растений.

Знаете ли вы, что...

Около 300 млн лет назад на нашей планете климат был постоянно влажным и тёплым. В этих условиях хорошо развивались древние плауны, хвощи и папоротники (рис. 74).

Рис. 74. Ландшафт каменноугольного периода

В то время росли по берегам водоёмов древовидные гигантские растения, образовывая леса. Под их пологом существовали и небольшие растения, напоминавшие современные мхи, папоротники, хвощи и плауны.

На ветвях растений, размножавшихся спорами, ещё не было птиц. В мрачном безмолвном лесу летали огромные стрекозы. По земле ползали насекомые, пауки и скорпионы.

Многоводные реки во время разливов сносили упавшие деревья на мелководья, покрывали их там илом и песком. Под давлением наносов и воды деревья спрессовывались и за многие миллионы лет без доступа кислорода превращались в каменный уголь. Наряду с растениями, размножавшимися спорами, в каменноугольном периоде существовали своеобразные папоротники. На их листьях встречались образования, которые можно считать примитивными семязачатками. Это удалось установить в результате изучения отпечатков и окаменелостей древних растений, найденных в пластах осадочных пород. Эти папоротники назвали семенными. Учёные считают, что именно от них произошли голосеменные растения.

Высшие споровые растения - живые ископаемые, дошедшие до наших дней, поэтому их надо охранять. В Красную книгу нашей страны внесено 60 видов мхов, 23 вида папоротников и 4 вида плаунов (сведения на 2000 г.).

Задания

На основании изучения материала параграфа и дополнительного текста составьте сообщение «Многообразие высших споровых растений и их значение в природе и жизни человека».

>>Папоротники, хвощи, плауны

§ 84. Папоротники, хвощи и плауны

Многие из вас, вероятно, видели красивые перистые листья папоротника, но никто никогда не видел его цветков. Только старинное поверье утверждало, что папоротник цветет в глухую июньскую ночь, накануне религиозного праздника Ивана Купалы.

В старину люди ходили искать чудесный цветок, считая, что он наделен волшебной силой - помогает найти клады, скрытые в земле. Но давно уже известно, что у папоротников цветков нет. Они, как и мхи, размножаются не семенами, а спорами.

Папоротники наших лесов - многолетние травянистые растения.

Они растут во влажных тенистых местах, чаще под пологом леса и по сырым оврагам 173 .

Особенно велико разнообразие папоротников в тропических лесах. Там они растут не только на земле, но поселяются на ветвях и стволах деревьев. В тропической Азии, в Австралии, в Центральной и в Южной Америке встречаются древовидные папоротники, которые внешне напоминают пальмы. В нашей стране древовидные папоротники можно увидеть в оранжереях ботанических садов.

У папоротников есть не только стебли и листья, как у мхов, но и корни. У папоротников наших лесов имеются корневища. На корневище образуются придаточные корни и листья с длинными черешками.

В клетках листьев папоротников имеется хлорофилл; поэтому они, как и все зеленые растения , сами образуют органические вещества из неорганических.

Эти вещества используются для питания растения и откладываются в запас в корневище. Корневища некоторых папоротников ядовиты.

Если летом приподнять лист папоротника, на его нижней стороне можно увидеть маленькие бурые бугорки 174 .В бугорках находятся кучки мелких мешочков, в которых созревают споры. Мешочки со спорами можно рассмотреть только под микроскопом .

Созревшие споры выпадают, разносятся ветром , попадают в благоприятные условия и прорастают, как споры мха. Но из проросшей споры папоротника развивается маленькая зеленая;пластинка диаметром в несколько миллиметров 174 . Это заросток папоротника. Он живет самостоятельно, прикрепляясь к почве ризоидами.

На нижней стороне заростка развиваются мужские гаметы - сперматозоиды и женские гаметы - яйцеклетки. Под заростком задерживаются капельки росы или дождевой воды. По воде сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам. Происходит оплодотворение. Из зиготы развивается зародыш.

Зародыш сначала получает питательные вещества от зеленого заростка. Он растет, и постепенно развиваются корень и очень короткий стебель с первым листом. Со временем из заростка развивается растение, которое мы обычно называем папоротником. Так же происходит размножение у хвощей и плаунов. Как и папоротники, они имеют стебли, листья, корни и размножаются спорами 175 . Нередко все эти растения - папоротники, хвощи и плауны - объединяют под общим названием папоротникообразные.

Хвощи - многолетние травянистые растения с длинными ветвящимися корневищами, зимующими в почве. Весной появляются бурые побеги , на верхушках которых расположены спороносные колоски. В них созревают споры. Зеленые летние побеги содержат хлорофилл. Хвощи растут на полях, в лесах или около водоемов, обычно на участках с влажной кислой почвой. На полях, где живут хвощи, почва нуждается в известковании.

Плауны встречаются преимущественно в сосновых лесах. У этих растений длинный ползучий стебель с множеством веток, покрытых мелкими листьями. Летом у плаунов на прямостоячих побегах развиваются мелкие желтые споры 175 .

Многие виды папоротников и плауны стали редкими. Эти растения охраняются. Некоторые виды занесены в Красную книгу.

1. Каково строение папоротника?
2. Где растут папоротники?
3. Где у папоротников образуются споры?
4. Как размножаются папоротники?
5. Какие папоротникообразные растения вы знаете? Каково их строение?

Корчагина В. А., Биология: Растения, бактерии, грибы, лишайники: Учеб. для 6 кл. сред. шк. - 24-е изд. - М.: Просвещение, 2003. - 256 с.:ил.

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

Вопрос 1. Что называют тканью?

Тканью – совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих общее происхождение, строение и выполняющих определённые функции.

Вопрос 2. Какие растительные ткани вы знаете?

Выделяют несколько видов растительных тканей: покровные, основные, механические, проводящие и образовательные.

Вопрос 3. Какое строение имеют и какую функцию выполняют проводящие ткани?

Проводящие ткани образованы живыми или мёртвыми клетками, которые имеют вид трубок. Выделяют две группы проводящих тканей: сосуды и ситовидные трубки. Сосуды - последовательно соединённые мёртвые полые клетки, поперечные перегородки между которыми исчезают. Ситовидные трубки - удлинённые безъядерные живые клетки, последовательно соединённые между собой. В их поперечных стенках есть достаточно крупные отверстия.

Вопрос 4. Какое строение имеют и какую функцию выполняют механические ткани?

Механические ткани образованы группами клеток с утолщёнными оболочками. У некоторых клеток оболочки одревесневают. Часто клетки механической ткани удлинённые и имеют вид волокон. Эти придают прочность растениям.

Лабораторная работа № 11. Строение спороносящего хвоща.

1. С помощью лупы рассмотрите летний и весенний побеги хвоща полевого из гербария.

2. Найдите спороносный колосок. Каково значение спор в жизни хвоща?

С помощью спор весной хвощи размножаются.

3. Зарисуйте побеги хвоща (смотрите рисунок).

Вывод: у хвощей в отличие от мхов появляется корневище. Споры также как и у мхов служат для размножения.

Лабораторная работа № 12. Строение спороносящего папоротника.

1. Изучите внешнее строение папоротника. Рассмотрите форму и окраску корневища; форму, размеры и окраску вай.

Корневище (подземные побеги) растет в почве параллельно поверхности почвы. Оно коричневого цвета. Сильно рассечённые зеленые или светло-зеленые листья папоротников называются вайями. Вайи растут прямо от корневищ. Длина взрослых вай колеблется от 20 до 70 см.

2. Рассмотрите бурые бугорки на нижней стороне вай в лупу. Как их называют? Что в них развивается? Каково значение спор в жизни папоротника?

Если летом посмотреть на нижнюю сторону вайи папоротника, то можно увидеть маленькие бурые бугорки. Это группы спорангиев, в которых развиваются и созревают споры. С помощью спор папоротники размножаются (это поколение называют спорофит).

3. Сравните папоротники с мхами. Найдите признаки сходства и различия.

Различия: мхи не имеют корней, а папоротники имеют множество придаточных корней, отрастающих от корневища (видоизменённого побега). Листья мхов маленькие, листья папоротников - вайи имеют сложное строение. У мхов споры находятся в коробочке на ножке, у папоротников - с обратной стороны вайи (на спорофите). В стебле у папоротников есть сосудистые пучки (что дает им больше преимущество по сравнению с мхами) – это результат приспособленности папоротников к наземному образу жизни.

Сходства: есть побеги (стебель, листья). Размножаются спорами. Тяготеют к увлажнённой среде обитания.

4. Обоснуйте принадлежность папоротника к высшим споровым растениям.

Папоротник относятся к высшим споровым растениям, потому что они размножаются спорами. Также тело расчленено на стебель, корень и лист. Характерная черта - наличие проводящей системы (трахеид и сосудов), обеспечивающей обмен веществами между полярными частями организма.

Вывод: папоротники относятся к высшим споровым растениям. Также у папоротников множество придаточных корней, отрастающих от корневища (видоизменённого побега). У папоротников споры с обратной стороны вайи (на спорофите). В стебле у папоротников есть сосудистые пучки. Все это дает папоротникам преимущество перед мхами в природе.

Вопрос 1. Почему плауны, хвощи и папоротники относят к высшим споровым растениям?

Высшими споровыми растениями называют мхи, плауны, хвощи, папоротники в первую очередь потому, что их тело расчленено на органы, каждый из которых выполняет определённые функции. Во-вторых, они все размножаются спорами.

Вопрос 2. Где они растут?

Плауны, хвощи и папоротники растут преимущественно во влажных тенистых местах. Плауны растут преимущественно в сосновых лесах. Хвощи растут на полях, в лесах или около водоёмов, обычно на участках с влажной кислой почвой. Папоротники широко распространены по всему земному шару. Они растут как на суше, так и в воде. В тропических широтах обычны древовидные папоротники.

Вопрос 3. Каково их строение?

У плаунов длинный ползучий стебель с множеством веток, покрытых мелкими листьями. Летом у них на прямостоячих побегах развиваются спороносные колоски со спорами.

Хвощи - многолетние травянистые растения с длинными ветвящимися корневищами, зимующими в почве. Весной появляются бурые побеги, на верхушках которых расположены спороносные колоски. В них созревают споры. Зелёные летние побеги содержат хлорофилл.

Сильно рассечённые листья папоротников называются вайями. У некоторых папоротников вайи цельные. У большинства папоротников, растущих в умеренном климате, под землёй параллельно поверхности почвы расположены корневища (подземные побеги). Вайи растут прямо от корневищ.

Если летом посмотреть на нижнюю сторону вайи папоротника, то можно увидеть маленькие бурые бугорки. Это группы спорангиев, в которых созревают споры.

Вопрос 4. Какие растения - папоротники или мхи - имеют более сложное строение? Докажите это.

Папоротники имеют более сложное строение, чем мхи. Потому что: папоротники имеют корни, которые отрастают от корневища. Мхи корней не имеют, только ризоиды. Мхи имеют очень мелкие листья, а у папоротников сложные и крупные листья. У папоротников лучше развиты ткани и проводящая система.

Вопрос 5. Каково значение плаунов, хвощей и папоротников?

Из древних древовидных форм этих растений миллионы лет назад образовались залежи каменного угля, который служит не только топливом, но и ценным химическим сырьём. Из него получают смазочные масла, смолы, кокс, пластмассы, парфюмерные изделия и многие другие продукты.

Споры плауна раньше широко использовали в аптечном деле при изготовлении детской присыпки. Стелющиеся ветвистые побеги плауна очень декоративны. В металлургии формы для литья обсыпают порошком из спор, и металлические детали легко отстают от стенок.

Хвощ полевой является трудноистребимым сорняком полей с повышенной кислотностью почв.

Подумайте

Потому что в отличие от мхов папоротники имеют корни, отрастающие от корневища, и хорошо развитую проводящую и опорную системы, что позволяет транспортировать питательные вещества на большую высоту.

Задания для любознательных

Это говорит о том, что папоротникообразные растения росли на суше или в воде в каменноугольный период палеозойской эры. Т. к. именно плауны, хвощи и папоротники образовали залежи каменного угля.

Хво-щи (Equisetum) - это многолетние травянистые растения, которые растут на влажных полях и лугах, на болотах и в сы-рых лесах. Хотя по внешнему виду они отличаются от папоротни-ков и плаунов , но по многим признакам схожи с ними. Хво-щи, как и папоротники , являются споровыми растениями . В настоящее время хвощи большой роли в образовании растительного покрова не играют. Хотя нередко хвощи обра-зуют заросли в тех местах, где другие растения существовать не могут.

Видовое разнообразие хвощей невелико — около 30 видов. В лесах на увлажненной поч-ве часто встречается хвощ лесной с сильно разветвленными поника-ющими боковыми веточками. На песчаных почвах и в оврагах рас-тет хвощ зимующий, на заболочен-ных местах, по берегам рек и озер произрастают хвощ болотный и хвощ приречный (рис. 88).

Хвощ полевой

Типичным представителем является хвощ полевой (рис. 87). Это многолетний сорняк, растущий на полях и пашнях. В почве находится ветвистое корневище с придаточными корнями и почками , из которых каждый год развивают-ся надземные побеги. При обработке почвы кусочки корне-вища хвоща не погибают, а из каждого вырастает самостоя-тельное растение. Поэтому с этим сорняком очень трудно бороться.

Строение

Хвощи имеют уникальные чле-нистые стебли. На стыках располо-жены листья. Стебель пропитан кремнезе-мом, который придает ему боль-шую прочность.

В благоприятных условиях споры хвоща, как и папоротника, про-растают в небольшие растеньица, непохожие на листостебельные. На них формируются органы полового размножения , в которых со-зревают половые клетки. При наличии капельной воды происходит оплодотворение. Из яйцеклетки образуется молодое растение хвоща с корневищем.

После образования спор весен-ние побеги отмирают, а от корне-вища отрастают зеленые летние побеги, похожие на маленькие со-сенки (см. рис. 87).

Стебли хвоща зимующего содержат значительное количе-ство кремнезема — твердого, хорошо полирующего вещества. Поэтому его стебли особенно жесткие, прочные. Они издав-на применялись для чистки металлической посуды и вместо наждачной бумаги.

Побеги некоторых хвощей (например, хвоща полевого) ис-пользуются в народной медицине как мочегонное и вяжущее средство.

Папоротники, хвощи и плауны имеют общие черты строения и размножения, большинство из них растет в тенистых влажных местах. Все вместе их называют папоротникообразные. Древесные формы среди этих растений встречаются редко, те, что есть, растут в тропических лесах.

Папоротники, хвощи и плауны - древние растения. 350 млн лет назад среди них было много больших деревьев, именно они формировали леса на планете. В то время на Земле был теплый влажный климат, в том числе и там, где сегодня находится Антарктида. Когда деревья падали в воду, они пропитывались там минеральными солями и окаменивали. В последствие из них образовывался каменный уголь. Сегодня он служит нам источником энергии. Таким образом, можно сказать, энергия солнца была преобразована растениями и запасена на Земле.

Папоротники

Хвощ большой

Те немногочисленные виды папоротников, хвощей и плаунов, которые дошли до наших дней, можно считать живыми ископаемыми.

Внешне разные виды папоротников, хвощей и плаунов различаются между собой. Однако они похожи по внутреннему строению, развитию и размножению.

Папоротники, хвощи и плауны относят к высшим растениям. Они устроены сложнее, чем мхи, но проще, чем семенные растения. Все они образуют споры, поэтому их относят к споровым растениям.

У папоротников, хвощей и плаунов есть не только основная ткань, но и покровная, проводящая и механическая. Проводящая ткань образует цилиндр в центре корня и побега - стелу, состоящую из древесины и луба. По древесине идет восходящий ток воды с минеральными веществами, по лубу - нисходящий ток органических веществ.

Развитие специализированны тканей позволило этим растениям иметь большие размеры и более широко расселиться по суше Земли, чем это могли сделать мхи.

Половое и бесполое размножение чередуются. Из спор развивается маленький заросток, который живет не долго. На заростке формируются гаметы (половые клетки). С помощью воды сперматозоиды достигают яйцеклеток. Из образовавшейся зиготы уже развивается большое зеленое растение, которое живет много лет и образует споры.

Среди папоротников, хвощей и плаунов последние самые древние. Сегодня живущие плауны - это многолетние травянистые растения с маленькими узкими листьями. Спорангии у них собраны в колоски. Представителем плаунов является плаун булавовидный, который можно встретить в хвойных лесах.

Хвощи произрастают в Северном полушарии. Более 300 млн лет назад хвощи преимущественно были огромными деревьями, сейчас хвощевидные представлены исключительно травами. Листья у хвощей мелки, чешуевидные. Стебли пропитаны кремнеземом, поэтому достаточно жесткие. Хвощи можно встретить на болотах, лугах, в лесах. Представителем хвощевидных является хвощ полевой. Он обычно растет на кислых почвах, является лекарственным растением и сорняком. В древности это растение даже употребляли в пищу.

Папоротники - это достаточно большая группа растений (около 12 тыс. видов). Среди них есть и травы, и деревья. Растут почти повсеместно. Представителями папоротников являются страусник и орляк обыкновенный. Их молодые побеги даже употребляют в пищу.