Отделы Папоротниковидные, Плауновидные, Хвощевидные
Общая характеристика. Папоротники, плауны и хвощи — высшие споровые растения.
Отделы Папоротниковидные, Плауновидные, Хвощевидные
Растут преимущественно во влажных тенистых местах. В основном это травянистые растения. Все они имеют корни, стебель и листья. У этих растений хорошо развиты различные виды растительных тканей.
В жизненном цикле папоротников, плаунов и хвощей чётко представлено чередование полового (гаметофит) и бесполого (спорофит) поколений, представители которых размножаются половым и бесполыми способами.
Предками современных плаунов, хвощей и папоротников были крупные древовидные растения, жившие около 800 млн лет назад, в каменноугольном периоде палеозойской эры, на всех материках, включая Антарктиду.
Жизненный цикл плаунов, хвощей и папоротников. Жизненный цикл этих растений рассмотрим на примере папоротников.
У папоротников, так же, как и у мхов, чётко представлено чередование полового (гаметофит) и бесполого (спорофит) поколений.
Жизненный цикл папоротника
Летом на нижней стороне листа в спорангиях созревают споры. Созревшие споры выпадают из спорангиев. Их разносит ветер. Если они попадают в благоприятные условия, то прорастают. Из проросшей споры папоротника развивается маленькая зелёная пластинка диаметром несколько миллиметров. Это заросток папоротника — гаметофит.
Заросток папоротника
Он живёт самостоятельно, прикрепляясь к почве ризоидами. На нижней стороне заростка образуются половые органы, в которых развиваются мужские и женские гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки). Под заростком задерживаются капельки росы или дождевой воды, в которых сперматозоиды могут подплыть к яйцеклеткам. Происходит оплодотворение и образование зиготы. Сперматозоиды и яйцеклетки на одном заростке созревают в разное время, поэтому оплодотворение, как правило, происходит в результате слияния гамет от разных заростков. Из зиготы развивается зародыш. Зародыш сначала получает питательные вещества от зелёного заростка. Зародыш растёт, у него постепенно развивается корень и очень короткий стебель с первым листом. Со временем из зародыша развивается растение, которое мы обычно называем папоротником. Это бесполое поколение — спорофит. По мере роста спорофит становится независимым, а гаметофит отмирает.
В отличие от моховидных, в жизненном цикле папоротниковидных, плауновидных и хвощевидных преобладает спорофит, т. е. бесполое поколение.
Папоротники широко распространены по всему земному шару. Они растут как на суше, так и в воде. Папоротников насчитывают более 11 тыс. видов, большинство из них растёт во влажных тенистых местах. В основном это травянистые растения, но в тропических областях встречаются и древовидные папоротники. Все они имеют корни, стебель и листья. У этих растений хорошо развиты проводящие и механические ткани, что позволяет им достигать больших размеров. Размеры папоротников разнообразны: от нескольких миллиметров до 20 м высотой. Сильно рассечённые листья папоротников называют вайями.
Строение папоротника
У некоторых папоротников вайи цельные. Стебли папоротников довольно разнообразны как по внешнему виду, так и по внутреннему строению. У большинства папоротников, растущих в умеренном климате, под землёй параллельно поверхности почвы расположены корневища (подземные побеги). Листья растут прямо от корневищ.
Летом на нижней стороне вайи папоротника образуются маленькие бурые бугорки. Это группы спорангиев, в которых созревают споры. Строение спорангиев можно рассмотреть только под микроскопом.
Одна особь может образовывать от нескольких десятков миллионов до миллиардов спор, но лишь небольшая их часть попадает в благоприятные условия для прорастания и даёт начало новому растению.
Папоротник орляк
Многие папоротники хорошо размножаются вегетативно с помощью корневища, а у некоторых, например асплениума, на вайях образуются выводковые почки, из которых вырастают новые растения.
Многие виды папоротников занесены в Красную книгу и нуждаются в охране.
Плауны (приблизительно 1300 видов) — преимущественно многолетние вечнозелёные травянистые растения. Они встречаются в основном в сосновых лесах. У этих растений длинный ползучий разветвлённый стебель, покрытый мелкими листьями.
Плаун
Летом у плаунов на прямостоячих побегах развиваются спороносные колоски, на которых расположены спорангии со спорами. Стелющиеся ветвистые побеги плауна очень декоративны. В настоящее время плаун стал редким, нуждающимся в охране растением.
Хвощи (свыше 30 видов) — многолетние травянистые растения с длинными ветвящимися корневищами, зимующими в почве.
С помощью корневища хвощ размножается вегетативно. От корневища отходят надземные побеги высотой от 10 см до 4—5 м (у некоторых тропических видов). Весной у хвоща полевого появляются бурые побеги, на верхушках которых расположены спороносные колоски. В них созревают споры. Зелёные летние побеги содержат хлорофилл.
Хвощ
Хвощи растут на полях, в лесах или около водоёмов, обычно на участках с влажной кислой почвой. Если на поле много хвощей, значит, почва кислая и для выращивания на этом участке культурных растений, как правило, нуждается в известковании.
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 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.
1. Выполните интерактивное задание.
2. Выполните интерактивное задание.
3. Выполните интерактивное задание.
4. Выполните интерактивное задание.
5. Ответьте на вопросы теста.
Текст: Биология. 7 класс. Базовый уровень. Пасечник В. В., Суматохин С. В., Гапонюк З.Г., Швецов Г.Г./ Под ред Пасечника В. В.