Отдел Папоротникообразные Pteridophyta – папоротники, плауны и хвощи. Представители хвощи плауны папоротники растений примеры
Плауны, хвощи, папоротники - Part 2
11.05.2015
Отдел Плауны. Сотни миллионов лет назад родственники растений, относящихся к отдела плаунов, были широко распространены на Земле. От былого величия плаунов, далекие предки которых были высокими древовидными растениями, осталось немного: большинство современных плауновидных – это травянистые растения с ползучим стеблем, длина которого обычно не превышает 3 м.
Бывая в Карпатах, вы могли видеть в лесу растение, называется плаун булавовидный. Его достаточно длинные (до 3 м) гибкий стебель стелется по земле. Растет ползучий стебель верхушкой, за год его прирост может составить от 50 до 100 см. На молодых частях стебля образуются корни и вертикальные побеги, поднимаются над землей на 10 – 20 см. Части стебля, образовавшихся в предыдущие годы, постепенно отмирают. Поэтому плаун можно назвать ползучей растением не только потому, что его стебель стелется по земле. Оно действительно постепенно переползает, меняя место пребывания.
Плаун, в отличие от мхов, имеет не ризоиды, а настоящие придаточные корни. У них есть проводящие ткани. Ведущие ткани – сосуды – есть и в побеге плауна. Есть в нем механические ткани, предоставляющих стеблю плауна прочность. Побег плауна защищен покровными тканями. Образовательная ткань есть только в верхушечной части стебля и вертикальных побегов, поэтому они не утолщаются. И стебель, и вертикальные побеги плауна покрыты мелкими зелеными листочками, похожими на чешуйки.
Описанное нами растение – это спорофит плауна. Как выглядит его гаметофит? Где он образуется?
Каждую весну на верхушках молодых вертикальных побегов спорофита, с листиков, плотно прижатых к стеблю, образуются спороносные колоски. На каждом из листьев такого колоска находится спорангий. При созревании спорангии трескаются. Споры вымываются из треснувших спорангиев водой и с ней попадают в почву. Они также могут разноситься ветром.
В почве споры прорастают, давая начало гаметофита плауна. Гаметофит развивается под землей, он совсем не похож на спорофите и не способен к фотосинтезу. Развитие гаметофита плауна происходит очень медленно. От прорастания споры к образованию на гаметофитом половых органов может пройти от 2 до 15 лет. До 15 лет необходимо растению, чтобы у нее появился новый спорофит!
Сравнив жизненные циклы плауна и мхов, мы увидим, что они отличаются. Безусловно, изменение бесполого и полового поколений (спорофита и гаметофита) происходит у растений обоих отделов, но, в отличие от мхов, в жизненном цикле плаунов преобладает бесполое поколение (спорофит). Спорофит плауна способен фотосинтезуваты и представляет собой самостоятельную особь.
Плауны занимают небольшую нишу в растительном мире нашей планеты. В Украине распространены всего несколько их видов. Среди них уже знакомый вам плаун булавовидный и плаун – барашек, живущего в Карпатах.
Отдел Хвощи. С одним из представителей этого отдела – хвощ полевой – хорошо знакомы все, кто работал в поле или огороде. Его не случайно считают злостным сорняком. Хвощ полевой имеет очень вредное для огородников способность к «захвату территории» – быстрому расселению и распространению.
Хвощ полевой – типичный представитель отдела Хвощи. На рисунке вы видите одно растение – спорофит хвоща. Вам уже не удивительно, что разные поколения растения – половое и бесполое – могут быть совсем не похожи. Это вам приходилось наблюдать и у мхов и плаунов. Но в хвоща и внешний вид самого спорофита в разное время года отличается. Весной растение выбрасывает розово-бурые неразветвленные побеги, на которых образуются колоски со спорами. Как только споры созревают, весенние побеги отмирают. На их месте растение летом выпускает новые зеленые побеги.
Хотя внешне в хвоща споры и не отличаются, одни дают начало различным гаметофитом – мужским и женским.
Цепляясь друг за друга выростами, похожими на ленточки, споры хвоща собираются в клубочки. Какую роль выполняет это приспособление? Легкие клубочки разносятся ветром на большие расстояния. Когда клубочек «приземляется», споры, находящиеся в нем, попадают в почву и прорастают рядом, образуя мужские и женские гаметофиты. Конечно, для слияния гамет хвоща необходима влага. Однако ни роса, ни дождь не помогли бы гаметам злиться, если бы гаметофиты оказались на большом расстоянии друг от друга. А поселились они рядом благодаря клубочке. Вспомним о способности хвоща к быстрому «захват территорий»: она напрямую связана со способом распространения его спор.
Есть в организме хвоща и другие особенности, которые обусловливают его приспособленность к жизни на суше. В хвоща достаточно мощное корневище, от которого отходят придаточные корни. Они хорошо обеспечивают растение водой и минеральным питанием. В корневище накапливаются про запас питательные вещества.
Летом хвощ образует зеленые побеги, высота которых может достигать 1 м. На них хорошо видны узлы и междоузлия. В узлах по кольцу располагаются боковые побеги. Письма в хвоща очень маленькие. Поэтому за питание растения отвечают побеги, клетки которых содержат хлорофилл. В них и происходит фотосинтез.
Система транспорта развита в хвоща лучше, чем мхов и плаунов. Вода и минеральные вещества поднимаются по водоносных полостях, расположенным в стебле, а питательные вещества передвигаются по флоэме.
Те, кто пытался очистить город от хвоща, убеждались в том, что побеги у него очень прочные. Прочность им оказывают механические ткани. Кроме того, в клетках кожицы находится вещество, содержащее атомы кремния. Все это делает побеги твердыми и устойчивыми к механическим повреждениям.
В Украине живет несколько видов хвощей: кроме хвоща полевого, встречается хвощ луговой, хвощ болотный, хвощ лесной.
Отдел Папоротники. При слове «папоротник» вы представляете себе не только растение с роскошными листьями – спорофит папоротника, но и маленький, похожий на пластинку, заросток – его гаметофит.
Как размножается папоротник, вам известно. Поэтому познакомимся более подробно с жизнью и строением спорофита папоротника. Ведь именно бесполое поколение этого растения преобладает в его жизненном цикле.
Спорофит папоротника в отличие от гаметофита – многолетнее растение. Из почек, образующихся на его корневище, весной вырастают ярко – зеленые побеги, закрученные спиралью. В них трудно узнать будущую роскошную надземную часть папоротника. Вырастая, побеги становятся похожими на огромные рассеченные листья. Однако называть их письмами не совсем правильно, потому что они растут так же, как стебли – делятся клетки образовательной ткани, находящиеся на их верхушке. Поэтому биологи дали им особое название – вайи.
В вайях происходит фотосинтез, на них образуются спорангии.
На корневище папоротника располагается множество придаточных корней. Его корневая система способна обеспечить растение необходимым количеством воды и минеральных веществ. В корневище папоротника запасаются питательные вещества. С помощью корневища спорофит папоротника может размножаться вегетативно.
Микроскопическое исследование спорофита папоротника показывает: растение имеет хорошо развитые ткани. Поэтому спорофит папоротника прекрасно приспособлен к существованию на суше. Почему же папоротник выбирает себе увлажненные места пребывания?
Вспомним – половое размножение папоротника требует присутствия воды. Получается, гаметофит этого растения может выполнить свою функцию только там, где влага задерживается, а не высыхает быстро. Поэтому папоротники встречаются в лесах, на влажных лугах, болотах. Среди представителей этого отдела также и водные растения.
« Мохообразные Общая характеристика голосеменных растений »moyaosvita.com.ua
Царство Флоры и Фавны: Папоротники, хвощи и плауны.
Около 300 млн. лет назад растительный покров суши нашей планеты был совсем не таким, как теперь. Влажный и теплый климат сохранялся в течение круглого года. Туманная мгла водяных паров часто закрывало солнце. Шли теплые .ливневые дожди. Это вызывало разливы рек, образование озер и заболачивания почвы. При этом хорошо развивались прибрежные и болотные растения - древние папоротникообразные.
У папоротников, плаунов и хвощей - имелись корни, стебли и листья, благодаря чему они были лучше приспособлены к наземному образу жизни. Они значительно больше образовывали споры , следовательно успешнее размножались. Это привело к господству папоротникообразных на суше в каменно-угольной период истории развития планеты.
В этот период папоротникообразные не только росли по берегам водоемов, но и образовали необыкновенные леса из древовидных папоротникообразных гигантских растений. Некоторые деревья этих лесов достигали в высоту 40 м. Под пологом таких деревьев существовали и небольшие растения, напоминавшие современные мхи, папоротники, плауны и хвощи. Среди ветвей деревьев, размножавшихся спорами, еще не было ни одной птицы. В мрачном безмолвном лесу летали огромные стрекозы. По земле ползали насекомые и пауки.
Многоводные реки во время разливов сносили упавшие деревья на мелководья, покрывали их там илом и песком. Под давлением наносов и вода деревья спрессовывались и за многие миллионы лет без доступа кислорода превращались в каменный уголь.
Каменный уголь используется теперь как один из лучших видов топлива и как сырье химической промышленности.
На каменном угле работают паровые котлы тепловых электростанций, фабрики, заводы. из угля получают горючий газ и другие продукты.
Из него вырабатывают анилиновые краски, лаки, пластмассу, лекарства и многое другое. Это была историческая справка о папоротниках, хвощах и плаунах.
- Каковы папоротники, хвощи и плауны в современном мире?
Плауны, хвощи и папоротники современного мира - это многолетние, чаще травянистые растения имеют корни или корневища, стебли и листья, хорошо развиты проводящие и механические ткани, что позволяют хорошо расти и достигать больших размеров. Размножаются спорами и относятся к высшим споровым растениям.
Это интересно!
-Самыми большими из ныне живущих споровых растений считаются древовидные папоротники из Новой Зеландии, относящиеся к роду циатеа. Отдельные представители достигают высотой 24 м., листья имеют длину 5м.
-Самым маленьким папоротником считается хецистортерис обнаруженный в Центральной Америке. Длина листьев достигает 12 мм.
-Самым вредным сорняком среди водных растений является папоротник сальвиния найденный в Африке. За 11 месяцев он буквально «задушил» водохранилище Кариб, распространившись на площади в 199 км .
Дополнительное задание.
Проверочная (найди ошибку и исправь её):
1. Молодые сочные листья хвощей в Японии употребляются в пищу как салат. 2. Значение кукушкина льна в природе очень велико. Разрастаясь плотными дернинами, кукушкин лен вызывает заболачивание. Отмирающие части растения формируют торф.3. То, что мы называем папоротником, является гаметофитом. 4. Папоротники являются семенными растениями. 5. Папоротники прикрепляются к почве с помощью ризоидов.
flora57.blogspot.com
Папоротники, хвощи и плауны как одни из первых наземных растений #10
Папоротники, их строение и среда обитания
Количество видов папоротников около 10-15 тыс. Среда обитания: сырые и влажные места, темные леса, болота, овраги, солоноватые озера; встречаются в горных лесах. Различны их жизненные формы: травянистые, древовидные (высотой до 20 м), лианоподобные, плавающие. Представители: орляк, щитовник, страусник, адиантум, сальвиния и др. Тело папоротника представлено корнем, укороченным стеблем и крупными (до 1 м высотой), рассеченными листьями, которые называются вайп (рис. 13).
Схема строения высших растений: А — папоротник; Б — хвощ; В — плаун; 1 — лист; 2 — сорусы; 3 — корневище; 4 — заросток; 5 — ризоиды; 6 — антеридии и архегонии; 7 — вегетативный побег; 8 — спороносный побег; 9 — спороносный колосок; 10 — придаточные корни; 11 — основной стебель; 12 — вертикальные побеги; 13 — спорангий; 14 — спора.Хвощи, их строение и среда обитания
Хвощи — многолетние травянистые растения. Описано около 50 видов хвощей. Среда обитания: широколиственные леса, влажные луга, болота преимущественно Северного полушария. Представители : хвощ полевой, хвощ лесной, хвощ зимующий, хвощ болотный и др. Высота растений: от 0,5-1 м у хвоща полевого до 12 м у южно-американского. Стебель у хвоща неветвящийся, членистый, состоит из узлов и междоузлий. В узлах располагаются мутовки чешуевидных листьев и тонких членистых ветвей. Кора стебля имеет ассимиляционную паренхиму. Проводящая система трахеиды и ситовидные элементы. Нижняя часть растения — корневище и тонкие придаточные корни. Стенки клеток всего растения пропитаны кремнеземом, который выполняет механическую и защитную функции.
Хвощ имеет две разновидности побегов. Весенние побеги неветвящиеся, не содержащие в клетках хлорофилла, являются спороносными в их спорангиях созревают споры. После отмирания весенних побегов летом от корневища отрастают ветвящиеся зеленые побеги (рис. 13). Они являются фотосинтезирующими. Органические вещества накапливаются в корневище хвоща.
Плауны, их строение и среда обитания
Плауны — многолетние, травянистые, вечнозеленые растения. Описано около 1000 видов плаунов. Среда обитания: хвойные и смешанные леса (почва, стволы и ветви деревьев). Представители: плаун булавовидный, плаун баранец, плаун сплюснутый и др. Стебли у плаунов прямостоячие (до 1,5 м), свисающие или стелющиеся (10 м длиной). Корни боковые и придаточные. И стебли, и корни ветвятся. Высота побегов 20-30 см. Стебель и боковые ветви покрыты мелкими зелеными чешуйками листьями (рис. 13). Снаружи стебель покрыт эпидермисом.
Папоротники, хвощи, плауны и их размножение
| Папоротник | Хвощ | Плаун | |
| Спорофит | Листостебельне растения | ||
| Спорангии (место образования спор) | Нижняя сторона листа (сорусы) | Спороносный колосок на конце весеннего побега | 2 спороносных колоска на боковых побегов |
| Прорастание споры | Образование заростка (гаметофита) с ризоидами | ||
| Образование половых органов (архегонии и антеридии) и гамет | Заросток двуполый (на одном заростке мужские и женские особи) | Заросток однополый(заросток мужской и заросток женский) | Заросток двуполый (на одном заростке мужские и женские органы) |
| Условия для оплодотворения | Наличие влаги (дождь, роса) | ||
| Прорастание зиготы | Формирование спорофита | ||
| Чередование поколений | Спорофит (бесполое) -> Гаметофит (половое) | ||
| Бесполое размножение | Споры. Части корневища. Выводковые почки на корнях | Споры. Части корневища | Споры. Части побегов |
| Схема жизненного цикла | |||
Значение в жизни
| Компоненты растительных сообществ. Использование в качестве декоративных растений. Молодые побеги некоторых видов человек использует в пищу. Отвары корневищ и настойки некоторых видов — глистоногие, болеутоляющие, противовоспалительные, средства для лечения легочных заболеваний и желудочных расстройств. В каменноугольный период — образование каменного угля. | ||
| Благодаря содержанию кремнезема используются в качестве наждачной бумаги, для чистки металлической посуды. Побеги некоторых видов оказывают мочегонное и вяжущее действие. | ||
| Споры плаунов (ликоподий) используются в качестве детской присыпки, в металлургической промышленности — для обсыпания форм при выплавлении чугуна. |
Современные хвощи и плауны не имеют существенного значения для формирования растительных сообществ. Все их виды подлежат охране.
biobloger.ru
ПЛАУНЫ, ХВОЩИ, ПАПОРОТНИКИ - РАЗНООБРАЗИЕ РАСТЕНИЙ - Биология 6 класс - Л.И. Остапченко - Генезис
ТЕМА 4 РАЗНООБРАЗИЕ РАСТЕНИЙ
§43. ПЛАУНЫ, ХВОЩИ, ПАПОРОТНИКИ
Вспомните, что такое корневище, придаточные корни, ризоїди, половое и неполовое поколения.
В чем заключаются особенности плаунов? Плауны - одни из древнейших высших растений. Сотни миллионов лет назад среди них были и древовидные формы. Современные плауны - это лишь многолетние вечнозеленые травянистые растения (рис. 171).
Ознакомимся с плаунами на примере плауна булавовидного (рис. 172). Неполовое поколение - это многолетнее вечнозеленое растение, растет в увлажненных участках хвойных лесов. Ползучий стебель вилчасто ветвится, его длина может достигать 3 м. Стебли густо покрыты мелкими чешуевидными листьями. От горизонтального стебля отходят придаточные корни. На верхушках некоторых вертикальных побегов расположены спорангии, собранные в колоски. В колосьях образуется большое количество спор.
Рис. 171. Разнообразные плауны: 1 - селагінела; 2 - барашек; 3 - плаун речной. Задачи. Рассмотрите на рисунке представителей плаунов и объясните, что их объединяет
Рис. 172. Плаун булавоподібний: 1 - стебель; 2 - листья; 3 - придаточные корни; 4 - колоски со спорами
Из споры развивается заросток. Это особь полового поколения. На нем образуются мужские и женские генеративные органы. Заросток у некоторых видов развивается чрезвычайно медленно - более 10 лет. В это время он вступает во взаимовыгодное сожительство с почвенными грибами.
! Интересно знать, что плаун селагінела чешуйчатая (рис. 171, 1) приспособился к невероятно засушливым условиям Синайского полуострова (часть территории Египта). Местные называют ее «иерихонская роза». В засушливые периоды года растение превращается в скрученную серо-коричневый шарик без малейших признаков жизни. В таком состоянии она может находиться много месяцев. Кажется, что растение погибло. Но стоит поместить «шарик» в воду, и она оживает. Веточки распрямляются, зеленеют... Реальное чудо воскресения!
Какие черты присущи хвощам? Современные хвощи - это исключительно многолетние травянистые растения. Подробнее с этими растениями ознакомимся на примере хвоща полевого (рис. 173). Это растение как сорняк растет по всей территории Украины на огородах, полях, лесах, лугах, лесосеках.
В почве расположено многолетнее буровато-черное корневище хвоща, от которого отходят дополнительные корни. На корневище образуются маленькие клубеньки, в которых запасается крахмал. Ежегодно хвощ полевой образует два вида вертикальных надземных побегов, отходящих от корневища. Весной появляются неразветвленные побеги бурого цвета, которые имеют розетки мелких листьев (рис. 173, 1). И побеги, и листья не имеют хлорофилла. На верхушках этих побегов образуются спороносные колоски. После рассевания спор весенние побеги отмирают, а им на смену развиваются зеленые - летние (рис. 173, 2). Эти побеги кольчато ветвятся, на боковых ветвях расположены маленькие клиновидные листья. Поэтому фотосинтез происходит в зеленых стеблях.
Из спор развиваются особи полового поколения - заростки. Они имеют вид мелких пластинок, которые растут на поверхности хорошо увлажненных почв. Одни из этих заростків образуют сперматозоиды, другие - яйцеклетки. Из зиготы развиваются особи нестатевого поколения.
Рис. 173. Хвощ полевой 1 - весенний побег; 2 - лет ней побег
Чем характерны папоротники? Все виды папоротников, которые встречаются на территории нашей страны, - исключительно травянистые растения (рис. 174). Среди обитателей тропиков встречаются и древовидные виды.
Рис. 174. Разнообразные папоротники: 1 - листовик; 2 - ключ-трава; 3 - марсилія;
4 - сальвиния плавающая; 5 - вудсія альпийская. Задачи. Рассмотрите на рисунке папоротника и охарактеризуйте, чем они похожи между собой
! Интересно знать, что в пресных водоемах (реках, озерах, ирригационных каналах и тому подобное) живет сальвиния плавающая (рис. 174, 4). Это растение занесено в Красную книгу Украины, Европейского и Мирового красных списков.
Многие виды папоротников очень декоративны (рис. 175). Видимо, и вы любовались их многообразием в парках, скверах, во дворах, в офисах.
Рис. 175. Декоративные папоротники: 1 - орляк; 2 - страусовое перо; 3 - оленьи рога; 4 - адиантум венерин волос
По строению папоротников ознакомимся на примере щитники мужского (рис. 176). Это растение имеет подземный побег - корневище. От него отходят придаточные корни. Над поверхностью почвы расположены только крупные листья, что растут верхушкой. Зачатковий листок равликоподібно скрученный, и лишь впоследствии он раскручивается.
Рис. 176. Щитник мужской. А. Фото. Бы. Схема строения особи нестатевого (1) и полового (2) поколения. Обратите внимание на группы спорангиев, расположенные на листьях (3) нестатевого поколения
На нижней поверхности листа можно увидеть небольшие коричневые бугорки. Это группы спорангиев, укрытые общим покрывальцем. Когда споры созревают, покривальця разрушаются, и споры высыпаются. При благоприятных условиях из споры развивается особь полового поколения - заросток. Он имеет вид небольшой сердцевидной пластинки диаметром 1-1,5 см (рис. 176, Б, 2). На нижней части образуются ризоїди. Там же расположены и мужские и женские генеративные органы. Как и у мхов, у папоротников оплодотворение возможно только при наличии воды. После оплодотворения из зиготы развивается особь нестатевого поколения.
Ознакомьтесь с особенностями строения папоротников на примере щитники мужского, выполнив лабораторное исследование.
ДОКАЖЕМ НА ПРАКТИКЕ
ЛАБОРАТОРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
СТРОЕНИЕ ПАПОРОТНИКОВ
Оборудование, материалы и объекты исследования: живые и гербарные образцы нестатевого поколения щитники мужского, мікропрепарат спорангиев, препаровальной иглы, пинцеты, лупы, микроскопы, таблицы.
Ход работы
1. На живых или гербарных образцах особей нестатевого поколения рассмотрите корневище, от которого отрастают придаточные корни и розетка наземных листьев. На корневище найдите почки, молодые равликоподібно закрученные и взрослые листья, выявите различия в их строении. С нижней стороны листьев отыщите кучки спорангиев.
2. С помощью микроскопа на постоянном мікропрепараті рассмотрите кучки спорангиев и изучите их строение.
Какова роль вымерших плаунов, хвощей и папоротников в формировании каменного угля? Каменный уголь человек использует как топливо и для производства лаков, красок, асфальта. Образовалось оно из остатков ископаемых древовидных папоротников, хвощей и плаунов. Эти процессы наиболее интенсивно происходили в течение одного из периодов геологической истории нашей планеты, который так и назвали - каменноугольный. Климат в те времена на определенных территориях был теплым и влажным, а сушу покрывали неглубокие заводи и многочисленные болота.
Рис. 177. Растения каменноугольного периода
Такие климатические условия способствовали быстрому росту растений. Густые непроходимые леса, в которых преобладали гигантские папоротники, хвощи, плауны, росли на огромных пространствах Земли (рис. 177).
После отмирания стволы растений попадали в воду. Там их постепенно засыпало песком и илом. В условиях нехватки кислорода со временем из отмерших растений сформировались мощные залежи каменного угля. В Украине их много на востоке страны, в частности в Донецком каменноугольном бассейне. Именно там развита и угледобывающая промышленность. Следовательно, сжигая каменный уголь, мы фактически используем энергию Солнца, которую благодаря фотосинтезу запасали древние папоротникообразные.
ОБОБЩИМ ЗНАНИЯ
- Плауны - это лесные растения с длинным ползучим стеблем. Это неполовое поколение, способное к фотосинтезу. Половое поколение плауна - заросток.
- Хвощи имеют многолетнее корневище, от которого ежегодно отрастают два вида побегов - весенние и летние. На верхушках весенних побегов развиваются спороносные колоски. Эти побеги не способны к фотосинтезу. Фотосинтез происходит в стеблях летних зеленых побегов. Половое поколение хвоща - заросток.
- Папоротники очень разнообразны. Спорангии у них развиваются на нижней поверхности листа. Половое поколение - заросток в виде сердцевидной пластинки.
- Из остатков вымерших древовидных плаунов, хвощей и папоротников образовались залежи каменного угля.
Пополните свой биологический словарь: заросток.
ПРОВЕРЬТЕ ПОЛУЧЕННЫЕ ЗНАНИЯ
Выберите один правильный ответ
1. Укажите способ вегетативного размножения хвоща полевого: а) корневищем; б) усы; в) луковицами; г) листьями.
2. Укажите органы, которых не имеют лица нестатевого поколения папоротников:
а) корни; б) листья; в) корневища; г) ризоїди.
Найдите ответ на вопрос
1. Характерные черты строения плаунов?
2. Какие особенности строения хвоща полевого?
3. Строение особи нестатевого поколение папоротника щитники мужского? Строение заростку папоротникообразных?
4. Как образовался каменный уголь?
Задачи (выполняйте в группах). Охарактеризуйте плаун булавоподібний, хвощ полевой, щитник мужской по плану: среда рост, корень, стебель, лист, способ размножения, значение в природе и в жизни человека.
Подумайте. Есть народное поверье, что тому, кто в ночь на Ивана Купала найдет цветок папоротника, будет везти в жизни, в частности он сможет найти сокровища, которые охраняют злые силы. Как вы считаете, возможно ли на самом деле найти цветок папоротника?
Подготовьте мини-проект «Как образовался торф и каменный уголь?». Оформите работу в виде компьютерной презентации.
schooled.ru
17 вопрос
17. Систематика и основные признаки папоротников, плаунов и хвощей. Строение и размножение.
Папоротники (папоротниковидные растения) – это отдел сосудистых растений, которые занимают промежуточную позицию между риниофитами и голосеменными растениями. В эту группу входят современные папоротники и древние высшие растения, появление которых на Земле произошло около 400 млн. лет назад в процессе эволюции от древних риниофитов.
Папоротники чаще растут в тенистых влажных лесах и на дне сырых оврагов. Гораздо реже они встречаются на открытых местах.
Папоротник имеет укороченный надземный стебель. От него отходят длинные и широкие перистые листья. Надземный стебель у папоротника является продолжением подземного побега - корневища. От корневища отходят придаточные корни.
Папоротники питаются так же, как и другие зелёные растения: в листьях на свету они образуют органические вещества. Органические вещества идут не только на питание растения, но часть их откладывается в корневище.
Папоротник является многолетним растением. Поздней осенью надземные части его отмирают, а корневище перезимовывает под снегом. Весной, когда оттает и согреется почва, из верхушечной почки корневища вырастает укороченный стебель с листьями.
По сравнению со мхами строение папоротников более сложное: у них имеются не только стебель и листья, но и корни. На нижней стороне листьев папоротника летом появляются коричневые бугорки. При рассмотрении под микроскопом препарата (поперечного разреза листа) эти бугорки имеют вид маленьких зонтиков. Под прикрытием их находятся кучки мелких мешочков со спорами. При помощи спор папоротник размножается. После созревания, попадая на влажную, не занятую другими растениями почву, споры прорастают.
Размножение папоротников осуществляется спорами и вегетативным способом (корневищами, плосковетками, почками, т.д.). Помимо этого папоротники способны размножаться половым путем.
Жизненный цикл папоротника делится на две фазы: спорофита (бесполого поколения) и гаметофита (полового поколения), причем фаза спорофита продолжительнее.
На нижней поверхности листа имеется спорангий. Когда он раскрывается, споры падают на землю, прорастают в виде заростка с гаметами. После оплодотворения образуется молодое растение. У равноспоровых папоротников гаметофиты обоеполые. У разноспоровых папоротников мужской гаметофит сильно редуцирован, а женский хорошо развит и содержит питательные вещества для развития будущего зародыша спорофита.
Хвощи — растения, родственные папоротникам. Они встречаются в сырых борах, на болотах, на влажных лугах и полях. Хвощи выглядят как маленькие зелёные ёлочки. Стебли их растут вертикально вверх, а в стороны от главного стебля расходятся боковые побеги. Они расположены на стебле мутовчато. При внимательном осмотре стебля и боковых побегов можно увидеть зачаточные листочки, сросшиеся в чешуйчатые бахромки вокруг стебля. На верхушке стеблей у хвощей имеются колоски с мешочками спор. Как и папоротники, хвощи размножаются спорами. Кроме надземных побегов, у хвоща имеется длинное ветвящееся корневище, от которого отходят корни.
Хвощи размножаются, в основном, корневищами, образуя множество дочерних растений-близнецов, особенно в местах с нарушенным растительным покровом, например, после пожаров. Образуются обширные трудноискоренимые заросли этих сорняков на пастбищах, полях. Для роста хвощей благоприятна кислая почва, на которой они особенно быстро растут и служат своеобразными индикаторами кислотности почвы.
Также для хвощей характерно размножениеспорами, которые заключены в спорангиях на спорангиофорах. На стебле имеются спороносные зоны из спорангиофоров либо они упакованы в стробилы на верхушке. Гаметофит, или заросток, выглядит как небольшое недолговечное одно- или обоеполое зеленое растение. Также гаметофит может иметь вид буровато-розового неветвящегося побега, который отмирает после спороношения. На этих заростках расположены антеридии со сперматозоидами и архегонии с яйцеклетками. Для осуществления оплодотворения необходима вода. Образовавшаяся зигота дает начало спорофиту.
Плауны встречаются большей частью в хвойных лесах. Они имеют длинные ползучие стебли, густо покрытые узкими зелёными листочками. У плаунов на верхушках стеблей имеются длинные колоски, состоящие из мелких листочков. На верхней стороне листочков расположены мешочки со спорами.
Папоротники, хвощи и плауны имеют определенные особенности строения. Эти растения по внешнему виду мало сходны между собой. Но все они имеют настоящие стебли, надземные и подземные, строение которых сходно со строением стеблей цветковых растений. У всех имеются листья и настоящие корни, а не ризоиды.
Размножение плаунов осуществляется спорами и вегетативным способом (ветвями, почками, клубеньками).
Расположение линейных либо ланцетовидных листьев плаунов – очередное или мутовчатое. Спорангии находятся в пазухах листьев или на внутренней поверхности листа. Внешне спорофиты похожи на вегетативные листья, они могут отличаться от них, если собраны в стробилы. У плаунов обоеполые, сочные гаметофиты созревают в течение одного-пяти лет. Гаметофиты являются сапрофитами, образуютмикоризу.
studfiles.net
Отдел Папоротникообразные Pteridophyta – папоротники, плауны и хвощи
Самые древние папоротникообразные известны по ископаемым отпечаткам конца Силурийского периода, их возраст составляет примерно 380 млн. лет. Неизвестно, произошли ли эти растения от мохообразных или независимо от водорослей, но это самые первые из известных нам сосудистых растений. Сосудистые растения – это растения, у которых имеется сосудистая или проводящая ткань, т.е. проводящие ткани ксилемы и флоэмы. (Чтобы подчеркнуть, насколько крупным достижением по сравнению с простыми проводящими клетками некоторых мохообразных является возникновение проводящей ткани, все сосудистые растения иногда включают в один отдел Tracheophytaс двумя подотделами – папоротникообразных и более прогрессивных семенных растений.)
Наличие проводящих тканей – это один из признаков спорофитного поколения, т.е. поколения, которое у мохообразных относительно невелико и зависит от гаметофита. Именно наличие проводящей ткани не у гаметофитного, а у спорофитного поколения является единственной причиной, по которой у всех сосудистых растений доминирует спорофит.
Для нас важны два свойства проводящей ткани. Во-первых, она образует транспортную систему, которая разносит питательные вещества и воду по всем клеткам тела, что позволяет растениям достигать больших размеров и сложной организации. Во-вторых, тело растения получает внутреннюю опору, так как ксилема не только служит проводящей тканью, но и содержит лигнифицированные клетки, которые обладают большой прочностью и жёсткостью. У некоторых вымерших папоротникообразных за счёт вторичного роста интенсивно развивалась ксилема, образуя древесину – основную опорную ткань современных деревьев и кустарников. У сосудистых растений развита и другая лигнифицированная ткань – склеренхима, которая дополнительно увеличивает механическую прочность ксилемы. Проводящие ткани папоротникообразных примитивнее по своему строению, чем проводящие ткани цветковых растений. Так, ксилема папоротникообразных образована не сосудами, а трахеидами, а флоэма – не ситовидными трубками, а ситовидными клетками.
Как только тело растения получило возможность возвышаться над землёй, сразу же возникла конкуренция за свет и проявилась тенденция к развитию всё более высоких форм. Последовавший за силурийским девонский период отмечен появлением «древовидных» папоротников, одревесневшие стволы которых имели толщину до 2 м и достигали 30 м в высоту. К следующему, каменноугольному периоду повсюду были распространены громадные заболоченные леса из гигантских плаунов и хвощей; из этих «деревьев» в конце концов возникли современные залежи каменного угля. В этих лесах достигли расцвета насекомые и земноводные. Повсюду встречались и папоротники, и древовидные папоротники (у которых не было древесины). Папоротникообразные доминировали среди растительности около 70 млн. лет, начиная с девонского периода и вплоть до пермского периода, когда их вытеснили сначала голосеменные, а затем и цветковые растения.
Несмотря на большой прогресс в приспособлении спорофитного поколения в сухопутной среде, адаптация практически не затронула гаметофита. Гаметофит у папоротникообразных ещё меньше и ещё менее стойкий к обезвоживанию, чем у мохообразных; он называется заростком и отмирает тотчас же, как только из него образуется новый спорофит. На заростках развиваются сперматозоиды, которые, плавая в каплях воды, достигают женских гамет.
У некоторых папоротникообразных гаметофит защищён и остаётся внутри споры предшествующего спорофитного поколения. В этом случае образуются споры двух разных типов, поэтому растения с такими особенностями называют разноспоровыми. Растения, у которых все споры одинаковые, как у мохообразных, называютравноспоровыми. У разноспоровых растений образуются крупные споры, которые называются мегаспорами, и мелкие споры, называемые микроспорами. Из мегаспор вырастают женские гаметофиты (женские заростки), на которых развиваются архегонии, а микроспоры дают начало мужским гаметофитам (мужским заросткам), на которых развиваются антеридии. Сперматозоиды, образующиеся в антеридиях, затем мигрируют к женским заросткам. И мужские, и женские заростки остаются спрятанными внутри спор. Микроспоры очень мелкие, образуется их очень много, и они легко разносятся ветром; вместе с микроспорами рассеиваются и мужские заростки, находящиеся в них.
studfiles.net
Папоротники. Хвощи. Плауны
Размножение половое и бесполое. В жизненном цикле преобладает спорофит. Спорофит имеет корневище и хорошо развитые листья – вайи. Существуют равноспоровые и разноспоровые папоротники.
В наших лесах чаще всего встречаются папоротники: орляк, кочедыжник женский, щитовник мужской, страусово перо и другие.Хвощи — многолетние травянистые растения с длинными ветвящимися корневищами, зимующими в почве. Хвощи встречаются в основном в северном полушарии. Всего – 30 видов. На территории Украины чаще всего встречаются хвощ полевой, хвощ луговой, хвощ лесной, хвощ болотный и другие виды (8 видов). В каменноугольном периоде эта группа растений была представлена в основном гигантскими древовидными растениями, которые вымерли. Современные хвощи — жесткие за счет большого количества содержащегося в них кремнезема, травы с мутовчатым листорасположением. Листья их мелкие, чешуевидные, сросшиеся в виде трубочек. Растут хвощи на болотах, на лугах, в лесу, в неглубоких водоемах.
Летние побеги хвощей ветвистые, состоящие из члеников, с ярко выраженными междоузлиями. Листья хвощей часто не имеют зеленой окраски (соответственно в них отсутствует хлорофилл), фотосинтез у этих растений происходит в основном в членистых стеблях. Размножение половое и бесполое, есть вегетативное размножение. В жизненном цикле преобладает спорофит. Оплодотворение с помощью воды.
На верхушке некоторых побегов располагаются спороносные колоски. Эти побеги не ветвятся и отмирают после образования спор. После высыпания спор и попадания их в благоприятные условия, цикл размножения хвощей очень похож на цикл размножения папоротников.Плауны — также являются очень древними растениями (самые древние из папоротникообразных). В каменноугольном периоде были широко распространены их древовидные предки. 1300 видов (в Украине 10 видов)
Обитают во влажных местах суши. Плауны встречаются от тропиков до арктических областей. Большинство тропических форм — эпифиты — живут на других растениях. В умеренных областях они образуют целые ковры в лесу, хорошо заметные зимой, так как являются вечнозелеными растениями.
Современные плауны — многолетние травянистые вечнозеленые растения. Листья плауна очень мелкие, похожие на заостренные удлиненные чешуйки. Стебли плаунов длинные ползучие с вертикальными побегами. На ползучих стеблях образуются придаточные корни. Летом на прямостоячих побегах образуются спороносные колоски со спорами. Есть придаточные корни, типичное корневище.
На особенных листьях – спорофиллах располагаются спорангии со спорами. Шишки (стробилы) ось со спирально расположенными спорофиллами.
Бывают: равноспоровые и разноспоровые.
В жизненном цикле преобладает спорофит. Гаметофит называется заросток.
В наших лесах чаще всего встречаются плаун булавовидный и баранец обыкновенный. Многие виды плаунов являются редкими и исчезающими видами, занесенными в Красную книгу. Кроме того, они требуют охраны и как реликтовые растения.
uchebilka.ru
