7 класс Онлайн

Онлайн 7 класс Биология Пасечник Учебник §7 «Отделы Папоротниковидные, Плауновидные, Хвощевидные» Глава 1. Цитаты из учебника 2023 года использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения. Ознакомительный фрагмент.

Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника

§ 7. ОТДЕЛЫ ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ,
ПЛАУНОВИДНЫЕ, ХВОЩЕВИДНЫЕ

ВСПОМНИТЕ
1. Какие растительные ткани вы знаете?
2. Какое строение имеют и какую функцию выполняют проводящие ткани?
3. Какое строение имеют и какую функцию выполняют механические ткани?
4. Что такое чередование поколений у высших споровых растений? Какова роль полового и бесполого поколений в их жизни?

Общая характеристика.

Папоротники, плауны и хвощи — высшие споровые растения. 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 300 млн лет назад, в каменноугольном периоде палеозойской эры, на всех материках, включая Антарктиду (рис. 20).

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 (рис. 21).

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. 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. 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 (рис. 22).

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.

Многие папоротники хорошо размножаются вегетативно с помощью корневища, а у некоторых, например асплениума, на вайях образуются выводковые почки, из которых вырастают новые растения (рис. 23).

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 (рис. 24).

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 (рис. 25).

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 (рис. 26). В них созревают споры. Зелёные летние побеги содержат хлорофилл.

Хвощи растут па 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, по и цепным 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.

ЗАПОМНИТЕ: • Папоротниковидные • Папоротники • Вайя • Заросток • Гаметофит • Спорофит • Плауновидные • Хвощевидные • Плаун • Хвощ • Спорангии

ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ (стр.38)

1. Почему папоротники, плауны и хвощи относят к высшим растениям?
2. Где распространены папоротники, плауны и хвощи?
3. Что такое вайи?
4. Что такое заросток?
5. Как происходит половое и бесполое размножение у папоротников, плаунов и хвощей?
6. Какими жизненными формами представлены папоротниковидные. Приведите примеры.
7. Каково значение плаунов, хвощей и папоротников в природе и хозяйственной деятельности человека?

ПОДУМАЙТЕ!
Объясните, в чём проявляется усложнение строения папоротников по сравнению с мхами.

Моя лаборатория. Исследуйте.
СТРОЕНИЕ ПАПОРОТНИКА

Цель работы: изучить особенности внешнего строения папоротника.
Материалы и оборудование: растения папоротника и мха (гербарные материалы).
Ход работы

1. Изучите внешнее строение папоротника. Рассмотрите форму и окраску корневища; форму, размеры и окраску вайи.
2. Рассмотрите бурые бугорки па нижней стороне вайи под лупой. Как их называют? Что в них развивается? Каково значение спор в жизни папоротника?
3. Сравните папоротники с мхами. Найдите признаки сходства и различия.
4. Обоснуйте принадлежность папоротника к высшим споровым растениям.

ВЫПОЛНИТЕ ЗАДАНИЯ

1. Сравните между собой папоротники, плауны и хвощи. Представьте результат в виде таблицы.
   
2. Вы знаете, что несмотря на широкое распространение и большое количество видов, даже самые крупные виды мхов не достигают размеров более 80 см. Папоротники тоже повсеместно встречаются на нашей планете и достаточно многочисленны. Размеры папоротников различаются. Есть виды папоротников, высота которых всего несколько миллиметров, другие же достигают 20 м. Почему многие виды папоротников, также являясь споровыми растениями, в отличие от мхов, имеют значительные размеры?

ЭТО ИНТЕРЕСНО

• Около 300 млн лет назад на пашей планете климат был постоянно влажным и тёплым. В этих условиях хорошо развивались древние плауны, хвощи и папоротники (см. рис. 20).

В то время по берегам водоёмов росли древовидные гигантские растения, образовывая леса. Под их пологом существовали и небольшие растения, напоминавшие современные мхи, папоротники, хвощи и плауны. В мрачном безмолвном лесу летали огромные стрекозы. По земле ползали насекомые, пауки и скорпионы.

Многоводные реки во время разливов сносили упавшие деревья па 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.

• Мелкий водный папоротник сальвиния плавающая довольно обычен на юге России — на Кавказе, а также на Дальнем Востоке и па юге Сибири. У этого папоротника листья расположены попарно па тонком стебле, от которого в воду отходят как бы разветвлённые корни. На самом деле это видоизменённые листья, а корней у сальвинии нет (рис. 27). Этот однолетний папоротник на протяжении всего лета размножается делением побега. Осенью растение погибает, а спорангии зимуют па дне водоёма. Сальвиния формирует два типа спор (крупные и мелкие), которые образуются в спорангиях различного строения. Весной мелкие споры прорастают мужскими, а крупные — женскими заростками.

• В странах Юго-Восточной Азии крошечный свободно плавающий папоротник азолла (рис. 28) широко используется как зелёное удобрение па рисовых чеках (водоёмах, построенных для выращивания риса). Это связано с тем, что азолла вступает в симбиоз с цианобактерией анабеной, способной усваивать атмосферный азот. По способности накапливать азот азолла не уступает бобовым.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ

НАБЛЮДЕНИЕ ЗА ПРОРАСТАНИЕМ СПОР ПАПОРОТНИКА

Посейте споры папоротника и проведите наблюдения за их прорастанием, используя следующую инструкцию.

1. Срежьте вайю со спорангиями коричневого цвета, заверните её в бумагу и высушите.
2. Возьмите лист белой бумаги. Потрясите над ним вайю, чтобы споры высыпались на бумагу.
3. Заполните чистые плашки подготовленным субстратом (прокалённая дерновая земля, куски торфа или пемзы).
4. Посейте споры па субстрат.
5. Обоснуйте принадлежность папоротника к высшим споровым растениям.
6. Накройте плошки стеклом и поставьте в тёплое место (температура не ниже 25 С). Следите, чтобы субстрат был всё время влажным.
7. Ведите дневник наблюдения и записывайте в пего даты посева, прорастания спор, образования из споры зелёной нити — предростка, образования сердцевидного заростка, появления первых листьев папоротника.
8. При появлении 3—4 листьев пересадите растение в смесь листовой и торфяной земли с песком.

ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ ХВОЩА

1. С помощью лупы рассмотрите летний и весенний побеги хвоща полевого из гербария.
2. Найдите спороносный колосок. Какова функция спор?
3. Зарисуйте побеги хвоща.
4. Сделайте вывод.

Шаги к успеху.
КАК ПРОВЕСТИ ЭКСПЕРИМЕНТ

Эксперимент — практический метод, с помощью которого можно подтвердить или опровергнуть какое-либо предположение. Для подготовки и проведения эксперимента используйте следующую последовательность действий.

1. Постановка цели.
2. Формулирование гипотезы (предположения).
3. Составление плана и подготовка оборудования.
4. Проведение опыта и наблюдения.
5. Обработка и анализ результатов наблюдения и эксперимента.
6. Проверка правильности выдвинутой гипотезы и формулирование выводов.

Вы смотрели: Биология Пасечник Учебник §7 «Отделы Папоротниковидные, Плауновидные, Хвощевидные» Глава 1. Цитаты из учебника 2023 года использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения.

Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника