Что сделано с помощью водорослей и мхов

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 19.09.2024

Самым многочисленным считается царство растения. Оно объединяет организмы, обладающие разнообразными формами. Встречаются они повсеместно, даже в безводных пустынях и высоко в горах. Сегодня мы познакомимся с несколькими группами растений. Рассмотрим их основные особенности жизнедеятельности, а также значение в природе и жизни людей.

План урока:

Водоросли

Огромное царство, в зависимости от строения, делится на две группы: низшие и высшие растения.

Остановимся подробнее на представителях низших растений – водорослях. Эти организмы освоили водную среду. Одни из них заселили пресные воды, других можно встретить в соленых водах. Лишь немногие водоросли переселились на сушу, но и здесь они занимают преимущественно сырые места.

Водоросли довольно многообразны, среди них выделяют одноклеточные, а также многоклеточные формы.

Много одноклеточных водорослей живет в почве, поэтому после интенсивного размножения поверхность почвы также может покрываться зеленым налетом.

В качестве примера рассмотрим строение одноклеточной зеленой водоросли хламидомонады. Хламидомонада представлена одной клеткой. Она покрыта оболочкой и содержит цитоплазму, а также ядро. Спереди клетка имеет два жгутика, посредством которых происходит ее передвижение.

Почему же эти водоросли назвали зелеными? Эти одноклеточные организмы содержат хлорофилл, от которого и зависит зеленая окраска водорослей. Поглощая из окружающей среды воду и углекислый газ, она образует из них на свету органические вещества. Вместе с тем она потребляет из внешней среды и готовое органическое вещество.

Размножается одноклеточная зеленая водоросль хламидомонада бесполым и половым способом.

Бесполый способ заключается в делении на четыре или большее число клеток. Эти маленькие клетки одеваются своими оболочками, образуют жгутики и выходят из разорвавшейся материнской оболочки.

Иногда размножение хламидомонады происходит более сложно – половым путем. В этом случае происходит слияние двух клеток, образование споры и последующее деление содержимого споры. В результате образуется зигота, которая при благоприятных условиях прорастает и образуется взрослая особь.

Помимо одноклеточных водорослей, есть и многоклеточные.

В прудах, озерах и реках вблизи берега можно встретить большое количество зеленой тины.

Строение многоклеточных зеленых водорослей разберем на примере спирогиры. Рассматривая нить спирогиры под микроскопом, можно увидеть, что она представляет собой длинный ряд одинаковых клеток.

Всякая клетка такой многоклеточной водоросли имеет оболочку, цитоплазму, а также ядро. В клетке имеются также ярко-зеленые, спирально извитые ленты, содержащие хлорофилл. Благодаря хлорофиллу спирогира из углекислого газа и воды образует органическое вещество – крахмал.

Размножение многоклеточных водорослей происходит двумя способами: бесполым и половым. Бесполое размножение происходит путем разрыва нити на несколько кусков. Более сложное половое размножение, которое происходит при слиянии содержимого двух клеток нити. В результате образуется спора, которая прорастает и дает начало новому организму.

Однако существуют водоросли иной окраски, например красные и бурые. Кроме хлорофилла, у бурых водорослей в клетках содержится бурое вещество, а у красных соответственно красное. Эти вещества и придают им соответствующую окраску. Строение этих многоклеточных водорослей в значительной степени схоже с зелеными.

По внешнему строению бурые водоросли бывают в виде нитей, шаров, кустов. Ко дну эти водоросли прикрепляются ризоидами или разросшимся слоевищем.

В качестве примера рассмотрим бурую водоросль, сахарную ламинарию, которая обитает в наших северных морях. Длина ее достигает 5-6 м. У ламинарии нет ни корня, ни стебля, ни листьев, но некоторое расчленение тела все же есть. Она имеет корневидные нити – ризоиды, которыми прочно прикрепляется к донным камням. У нее имеются также стеблевидная и листовидная части тела. Интересно, что листовидная часть тела ежегодно сменяется.

Красные водоросли также обитают в морях, лишь некоторые виды можно встретить в пресных водах. Размеры их довольно разнообразны – они могут быть очень мелкие, а могут достигать 1м. Строение красных водорослей такое же, как и бурых. С представителями красных водорослей познакомимся на рисунке.

Рассмотрим значение водорослей в природе. Все эти организмы содержат хлорофилл и образуют органическое вещество. Поэтому ими питаются те животные, которые обитают в воде. Так же как и наземные растения, водоросли производят кислород, важный для существования всех других организмов.

Водоросли имеют большое практическое значение в жизни человека. Из золы красных и бурых водорослей добывают йод, использующийся в медицине. Из красных водорослей получают особое студенистое вещество агар-агар, применяемое в кондитерском производстве при изготовлении мармелада и других продуктов.

Представителями высших растений считаются мохообразные – наиболее просто устроенные. Для них не характерно расчленение тела на стебель и листья, отсутствуют корни. Прикрепляются к субстрату и всасывают воду с помощью ризоидов.

Мохообразные подразделяются на две группы: печеночные и листостебельные мхи.

Для печеночных мхов характерно горизонтальное расположение тела по отношению к субстрату, тело редко ветвится. Одним из видов печеночных мхов считается маршанция. Растет она по болотам, на выжженных местах. От нижней стороны ее тела отходят ризоиды.

Еще одним представителем печеночных мхов считается риччия. Очень часто ее можно встретить в аквариуме. Внешний вид представляет собой разветвленный кустик. Она может свободно плавать в воде, не прикрепляясь к грунту. Однако при высыхании водоема риччия способна образовывать ризоиды. С помощью них она прикрепляется к поверхности почвы и поглощает воду и питательные вещества.

Листостебельные мхи имеют стебель и листья, за что и получили такое название. Познакомимся с листостебельными мхами на примере некоторых представителей.

Распространен в наших лесах и болотах мох, получивший название кукушкин лен. Растет он очень густо, иногда расстилается сплошным ковром.

Рассмотрим одно растение листостебельного мха. Невысокий стебель усажен темно-зелеными листочками. Корней у кукушкина льна нет. Вместо них на подземной части стебля отрастают корневидные нити – ризоиды.

Мох питается так же, как и другие растения. Из почвы он получает воду и питательные вещества. Из воздуха поглощает углекислый газ и производит органическое вещество.

Познакомимся с развитием листостебельного мха.

У кукушкина льна можно выделить растения двух родов – мужские и женские. Мужские растения отличаются красновато-буроватыми верхушками, на которых расположены органы размножения в виде мешочков. В них развиваются мужские клетки – сперматозоиды.

У женских растений органы размножения образуются также на верхушке стебля, но имеют форму бутылочек. В них развиваются женские половые клетки – яйцеклетки.

Во время дождя сперматозоиды с каплями воды попадают на верхушку женских растений. Передвигаясь с помощью жгутиков в воде, живчики проникают к яйцеклетке, и один из них сливается с ней. Происходит оплодотворение. Несмотря на то, что кукушкин лен считается наземным растением, его оплодотворение осуществляется только при наличии воды.

Рассмотрим цикл развития листостебельного мха на рисунке.

На женском растении из оплодотворенной яйцеклетки формируется расположенная на длинной ножке коробочка со спорами. Она закрыта крышечкой и снаружи прикрыта беловатым колпачком.

Когда споры созреют, колпачок с коробочки опадает, крышечка отваливается. Ветер раскачивает коробочку, и из нее высыпаются зеленоватые споры.

Попадая на влажную землю, споры прорастают. Из каждой споры образуется тонкая зеленая нить, похожая на нитевидную водоросль. Это – предросток мха. Из почек на предростке развиваются листостебельные растения мха.

Мхи очень неприхотливые растения. Они выдерживают большие морозы и сильное нагревание, хотя в это время они останавливаются в росте, но остаются живыми. Когда приходит тепло и появляется достаток влаги, они быстро оживают. Часто они сплошным ковром покрывают почву, вытесняя другие растения. В результате мох губит целые леса, формируя на их месте болота.

Именно на болотах можно встретить еще одного представителя листостебельных мхов – сфагнум.

У сфагнума лишь некоторые клетки листьев и стебля живые, то есть содержат хлорофилл. Остальные же клетки мёртвые, то есть пустые и с отверстиями. В сухой период эти клетки наполнены воздухом, а во время дождя они впитывают громадные количества воды – в 20-30 раз больше своего веса. Поэтому, поселившись где-либо в лесу или на лугу, он задерживает дождевую воду и делает это место сырым и заболоченным.

Ризоидов сфагнум не имеет. На верхушке стебля и на ветках у него образуются темно-красные коробочки, в которых созревают споры. Ими мох и размножается. Развитие сфагнума схоже с кукушкиным льном.

Значение мхов в природе также велико, как и других растений. Они способствуют закреплению верхнего слоя почвы, препятствуя ее эрозии. К примеру, значение печеночных мхов, заключается в том, что они могут поселяться там, где не растут другие растения. Мхи служат домом и пищей для почвенных беспозвоночных и грибов, без которых невозможен круговорот веществ. В сухих местообитаниях они в своем теле задерживают влагу, что способствует равномерному увлажнению почвы.

Немаловажным считается значение мхов и в жизни человека.Очень много в России болот, на которых образуется торф, широко используемый в хозяйстве.

Как же образуется торф?Значение мхов при формировании торфа велико, именно они разрастаются по берегам, а затем и по поверхности водоема, покрывая его сплошным ковром. Стебли мхов растут верхушкой, в нижней части они отмирают. Отмершие части мхов падают на дно и в течение сотен и тысяч лет заполняют весь водоем. В воде при отсутствии воздуха остатки мхов и других болотных растений не сгнивают, а превращаются в торф.

Торф используется для подстилки скоту и как удобрение на полях, в оранжерейном хозяйстве для выращивания растений применяются торфяные стаканчики. Из него получают древесный спирт, пластмассы.

Плауны

Более высокого развития, в сравнении со мхами, достигли папоротники, хвощи и плауны.

Такие растения как плаун можно увидеть в хвойном лесу. Строение плаунов чем-то напоминает мохообразных. Для них характерны длинные ползучие стебли, густо покрытые мелкими светло-зелеными листочками. Отличительным признаком плаунов является наличие корневища с придаточными корнями. Некоторые вертикальные веточки на своих верхушках несут колоски, в которых созревают светло-желтые споры.

Размножение плаунов происходит наподобие мхов, то есть спорами. Они разбрасываются ветром, из них формируются молодые растения. В настоящее время ученые установили, что заросток плауна растет около 200 лет. Поэтому они считаются редкими растениями и подлежат строжайшей охране.

Наиболее часто встречающимся представителем этих растений считается плаун булавовидный.

Раньше споры плауна широко использовались в медицине, для пересыпания таблеток, так как вакуумных упаковок не было. Со временем значение плаунов не уменьшилось. Теперь его споры используют при изготовлении детских присыпок, различных мазей. Его стебли используют при различных заболеваниях выделительной системы, органов дыхания.

Основной характеристикой плаунов является то, что он зеленый круглый год. Поэтому его широко используют для озеленения, а также для изготовления многочисленных гирлянд.

Хвощи

Хвощи и плауны – схожие растения. Хвощи также встречаются в сырых лесах, на болотах, на влажных полях и лугах.

Внешнее строение хвоща имеет некоторые отличия от плауна. Познакомимся с этими растениями на примере хвоща полевого, который встречается повсеместно на территории России.

В почве у хвоща имеется ветвистое корневище, от которого отходят придаточные корни. При характеристике хвоща следует отметить наличие двух типов побегов: весеннего и летнего.

Ранней весной из почек на корневище развиваются бледно-желтые побеги.

В них нет хлорофилла, и питаются они готовыми органическими веществами, отложенными в корневище. Это весенние побеги, на верхушках которых находятся колоски со спорами. После рассеивания спор весенние побеги отмирают.

Весенние побеги хвоща

На смену им от того же корневища отрастают зеленые летние побеги. В них имеется хлорофилл, и образуются органические вещества, которые откладываются про запас в корневище. Осенью летние побеги отмирают. Зимует у хвоща только корневище.

Летний побег хвоща

Очень интересным свойством летних побегов хвощей является наличие кремнезема в клетках. Это вещество придает им жесткость и является средством защиты от поедания животными. Для некоторых видов организмов он является ядовитым, например, для лошадей.

Значение хвощей в жизни человека велико. Его побеги используют как лекарственное сырье, а также при изготовлении средств по уходу за волосами. А вот для огородников хвощ – злейший враг. Он считается трудноискоренимым сорняком. Однако поселяется он только на кислых почвах, бедных питательными веществами. Для изгнания хвоща с огорода требуется проводить известкование почвы, то есть вносить известь.

Папоротники

Папоротникообразные довольно крупные растения. Наиболее распространен мужской папоротник. По внешнему виду папоротник отличается от хвощей и плаунов. Однако у него также есть корневище, от которого отходит короткий стебель и крупные зеленые листья.

Осенью они желтеют и отмирают, а весной от перезимовавшего корневища отрастают новые листья. Книзу от корневища отходят многочисленные придаточные корни. Ими папоротник добывает воду из почвы.

По своему внешнему виду папоротник похож на цветковое растение. Есть даже легенда, что можно увидеть цветущий папоротник в одну летнюю ночь и его цветок обладает волшебным свойством открывать клады. В действительности же папоротник никогда не цветет и не образует ни плодов, ни семян.

Размножение папоротников происходит спорами. Познакомимся с развитием этих растений на схеме.

Созревают споры во второй половине лета на нижней поверхности листьев, в маленьких коробочках. Снизу они прикрыты коричневыми покрывальцами. Созревшие темно-коричневые споры выпадают из раскрывшихся коробочек и разносятся ветром.

На влажной почве спора прорастает и образует маленькую зеленую пластинку сердцевидной формы. Она раза в два меньше монеты. Это заросток папоротника. Одной стороной он прилегает к почве и укрепляется в ней ризоидами.

На нижней, прилегающей к почве поверхности заростка находятся органы размножения. В мужских органах формируются сперматозоиды, а в женских – яйцеклетки. После дождя, когда под заростком задерживается вода, сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам и сливаются с ними. Происходит оплодотворение. Следует отметить, что оно также происходит в воде, что сближает папоротники со мхами, хвощами и плаунами. Из зиготы формируется заросток, на котором появляется молодое растение.

Папоротники имеют огромное значение. К примеру, из молодых побегов готовят различные блюда. Из них изготавливают лекарства, которые используются в борьбе с червями, паразитами человека.

Древние папоротники, хвощи и плауны дали материал, из которого образовался каменный уголь. В далеком прошлом они представляли собой гигантов, достигавших высоты 30-40м и толщины 2м.

Отмиравшие деревья падали и погружались в воду. Они скапливались под водой в огромных количествах. Их засыпало илом, глиной, песком, которые приносились реками. В течение многих миллионов лет эти остатки древних растений превращались в каменный уголь, который в настоящее время широко используется людьми.

Название мхов и водорослей, особенности их строения и физиологии известны ученым давно. По внешнему виду эти растения очень похожи. Однако они являются представителями абсолютно разных систематических единиц. В нашей статье мы рассмотрим, чем мох отличается от водоросли.

Классификация растений

Каких только нет растений в природе! Просто поражает разнообразие растений: водоросли, мхи, папоротникообразные, голосеменные, цветковые. Всего и не перечислить. Однако систематикам удалось объединить их в различные группы на основе совокупности основных черт строения.

Сравнение мхов и водорослей

Почему мхи, папоротники, водоросли, лишайники являются растениями? Все эти организмы способны к фотосинтезу, поскольку содержат в клетках зеленые пластиды хлоропласты. Самые примитивные из них обитают в воде. Это водоросли, которые представляют собой группу низших растений. Мхи - типичные обитатели суши. Однако их размножение возможно только при наличии воды. Поэтому они предпочитают влажные места.

Внешне водоросли и мхи очень похожи. Поэтому их часто путают. Не все водоросли растут исключительно в воде. Некоторые из них поселяются на стволах деревьев, поверхности скал, влажных участках почвы, на снегу, в волосяном покрове животных. Они образуют сплошной зеленый покров, подобно мохообразным. Сине-зеленые водоросли способны вступать в симбиоз с гифами грибов, образуя лишайники.

Характеристика низших растений

Водоросли называют низшими, поскольку их тело представляет собой совокупность клеток (нет разделения на корень стебель и листья). Его называют сланью, талломом или слоевищем. Клетки водорослей не специализированы. Они соединены анатомически, однако каждая из них выполняет сходные функции. С помощью ризоидов водоросли прикрепляются к субстрату. Эта структура также не образует тканей, поэтому не способна выполнять проводящую функцию. Да и необходимости в ней нет, поскольку низшие растут исключительно в воде.

Высшие споровые растения - выходцы на сушу

В связи с изменением климата растениям пришлось приспосабливаться к наземной среде. Первые представители этой экологической группы возникли в девоне. Это группа вымерших растений, которые называются риниофитами. Их отпечатки хорошо сохранились в древних окаменелостях. Это первые растения, у которых появились элементы проводящих тканей. Поэтому их еще называют сосудистыми. Их ребристые стебли вильчато ветвились, а вместо корней все еще сохранялись ризоиды.

На смену риниофитам пришли мхи. В настоящее время их насчитывают около 10 тысяч видов. Отличие мхов от водорослей заключается не только в среде обитания. Их жизнь в наземных условиях стала возможной благодаря существенному усложнению строения. Большинство мхов имеет листостебельное строение. При этом ризоиды сохраняются у них в течение всей жизни.

Строение мхов

Чем мох отличается от водоросли? У споровых растений в жизненном цикле наблюдается смена поколений. Разберем этот процесс на примере их типичного представителя мха кукушкин лен. Его половое поколение имеет вид зеленого ковра. Визуально он напоминает некоторые виды водорослей.

Если присмотреться внимательнее, зеленый покров состоит из отдельных тонких стебельков с сидячими листьями. В конце лета на их верхушке образуется коробочка на ножке. Это бесполое поколение - спорофит. Форма коробочки внешне напоминает кукушку. Отсюда и происходит название этого вида растений.

В коробочке созревают клетки бесполого размножения - споры. При созревании они высыпаются в почву и прорастают. Из спор снова вырастают зеленые листостебельные побеги. На них формируются органы полового размножения - гаметангии. В них созревают половые клетки - яйцеклетки и сперматозоиды. При наличии воды они сливаются, в результате чего образуется зигота. Из нее вырастает спорофит. Таким образом, в жизненном цикле мохообразных преобладает половое поколение.

Виды растений: водоросли, мхи

Поскольку водоросли появились на планете гораздо раньше, их строение намного примитивнее. Это не позволяет данным растениям освоить новые условия обитания. Чтобы разобраться, чем мох отличается от водоросли, необходимо рассмотреть особенности их организации и процессов жизнедеятельности.

Начнем со строения тела. Все мхи являются исключительно многоклеточными организмами. Среди водорослей встречаются различные виды. К примеру, хламидомонада и хлорелла являются одноклеточными. Вольвокс - колониальная водоросль. Она состоит из группы клеток, объединенных единой оболочкой. Более сложно устроены талломы хлореллы, спирогиры, ламинарии, саргассума. Все они многоклеточные.

Много черт отличия можно найти в особенностях жизнедеятельности данных организмов. И мхи, и водоросли способны к половому размножению. Но у последних этот процесс происходит при неблагоприятных условиях. Это своеобразная защита водорослей. К примеру, при понижении температуры воды или пересыхании водоема материнская клетка хламидомонады образует гаметы.

Они выходят в воду и попарно сливаются. В результате формируется зигота - оплодотворенная яйцеклетка. Она покрывается толстой оболочкой, что позволяет переносить ей и замерзание, и высыхание. При наступлении благоприятных условий содержимое зиготы делится, вследствие чего в воду выходят подвижные клетки бесполого размножения - зооспоры. Они увеличиваются в размерах и приобретают черты взрослых особей.

Итак, в нашей статье мы рассмотрели, чем мох отличается от водоросли. Основные черты заключаются в следующем:

Мхи - отдел высших растений, преимущественно многолетних. Отличается регрессивным развитием спорофита, в жизненном цикле мхов доминирует (преобладает) гаметофит. Мхи изучает бриология (от греч. bryon - мох, и logos - слово) - наука о мхах.

Эволюционно мхи представляют тупиковую (слепую) ветвь развития растений, во многом близки к водорослям. Для размножения большинству мхов нужна вода, так как мужские половые клетки могут добраться до женских только с ее помощью. Мы рассмотрим этот отдел на примере кукушкина льна, который относится к подклассу Зеленые мхи.

Интересный факт - устьица у мхов отсутствуют, вместо них имеются поры без замыкающих клеток. У моховидных отсутствуют настоящие стебли и листья, которые мы привыкли видеть у остальных высших растений, нет корней и специализированных проводящих тканей. Механические ткани развиты слабо, так что по совокупности причин рост в высоту для мхов оказывается затруднительным (ограниченным).

Строение кукушкина льна

Кукушкин лен относится к двудомным растениям. Стебель у него прямостоячий, это один из наиболее высокорослых мхов, достигающих в высоту 50 см и более. Отсутствие корней компенсируют нитевидные выросты - ризоиды, которые обеспечивают прикрепление растения к субстрату, всасывают воду и растворенные в ней минеральные вещества (в отличие от ризоидов у водорослей, где ни о какой функции всасывания нет и речи!).

Проясним термин "двудомные", указанный вначале. Он означает, что женские (архегонии) и мужские (антеридии) половые органы развиваются на разных растениях. На женском гаметофите расположен архегоний, имеющий бутыльчатую форму, на мужском гаметофите развиваются антеридии. Антеридии окружают характерные крупные листья желто-бурого цвета, по которым всегда можно отличить мужской гаметофит от женского: на женском подобные листья отсутствуют.

Спорофит (бесполое поколение) у мхов располагается прямо на гаметофите, представлен коробочкой на ноже, в которой образуются споры. Коробочка способствует распространению спор на большее расстояние. Спора - возникающая в результате митоза или мейоза (в этом случае - мейоспора) клетка грибов и растений, служащая для размножения и распространения растений и грибов, способная развиться во взрослую особь.

Стебелек вместе с коробочкой называется спорогон. Коробочка состоит из урночки и крышечки, сверху прикрыта колпачком. Внутри урночки находится центральный стержень - колонка, к которой крепится спорангий со спорами. Кверху колонка расширяется и образует эпифрагму, затягивающее устье коробочки. Коробочка имеет перистом - специальное отверстие для рассеивания спор.

В сухую погоду, когда споры созревают, колпачок, а за ним и крышечка, отпадают. Тонкий стебелек спорогона раскачивается от ветра, споры высыпаются.

Жизненный цикл мхов

При созревании яйцеклетки (n) в архегонии (n) образуется узкий слизистый канал, по которому сперматозоид (n) может достичь яйцеклетки, которая неподвижна. Сперматозоиды образуются в другом месте - антеридиях, на мужском гаметофите, (n), и, чтобы добраться до архегониев, им обязательно нужна вода. Именно поэтому мхи обитают во влажной среде, где условия для размножения наиболее благоприятные.

Сперматозоид обладает хемотаксисом к слизи в канале архегония. Хемотаксис - движение организма под влиянием химических веществ.

В период обильных дождей сперматозоид достигает яйцеклетки в архегонии (на женском гаметофите), гаметы сливаются, и образуется зигота (2n). В дальнейшем из зиготы прорастает спорофит, имеющий вид коробочки на ножке. Отметим, что спорофит, по сути "паразитирует" на гаметофите (n), от которого зависит полностью. В коробочке спорофита из материнских клеток (2n) образуются споры (n) путем мейоза. Высыпаясь из коробочки, спора попадает в почву, где прорастает в протонему. Протонема - нитчатое образование, ранняя стадия развития гаметофита - листостебельного растения (n).

На женских гаметофитах развиваются архегонии, на мужских - антеридии, в которых образуются гаметы. Цикл замыкается. Хотелось бы еще один раз подчеркнуть: спорофит у мхов редуцирован, низведен до уровня полностью зависимого придатка гаметофита, растущего прямо на гаметофите и питающегося за счет него. Гаметофит доминирует в жизненном цикле и представлен зеленым листостебельным растением.

Теперь попробуйте самостоятельно назвать все стадии жизненного цикла мха на картинке ниже, почувствуйте себя истинным бриологом ;)

Значение мхов

В целом хозяйственное значение мхов для человека небольшое. Они не пригодны в качестве корма для домашних животных. Мох сфагнум с давних пор применяется как перевязочный материал, военные врачи применяли его в экстренных случаях, когда заканчивались вата, йод. Сфагнум обладает антисептическими свойствами: уничтожает микроорганизмы или задерживает их размножение, а также выраженной гигроскопичностью - способностью поглощать, впитывать большие количества воды, крови и других жидкостей.

Разрастание мхов вызывает переувлажнение почвы и впоследствии - заболачивание территории. Особо отметим роль мхов, как торфообразователей. Торф - горючее полезное ископаемое, образованное не полностью разложившимися остатками растений в условии болот. Его используют для производства теплоизолирующих материалов, применяют в качестве топлива. И, конечно же, мхи - звено в цепи питания (продуценты - производители органических веществ).

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Тема. Водоросли, мхи, лишайники, папоротники – древние группы растений.

Цель. Познакомить детей с древними группами растений; дать первоначальное представление о водорослях, мхах, лишайниках, папоротниках и их значении в природе и жизни человека.

- Давайте сверим ваши рассуждения с текстом учебника на стр. 45

Вывод: растения дают кислород, пищу для животных и человека. Без растений нет на Земле жизни.

2. Взгляд из окна.

- Какие растения вы увидели из окна? Какие растения произрастают в нашей местности?

Самые низкорослые – травы;

за ними идут – кустарники;

за кустарниками – деревья.

- Что объединяет эти растения? Что у них общего?

Давайте сделаем графический рисунок у доски.

- С корня. Потом идет стебель, листья, цветы и плод с семенами.

Царство растений очень обширно. В этом царстве ученые насчитывают более 500.000 видов растений. Растения в свою очередь объединены в группы по схожести.

Например: деревья: хвойные, лиственные, плодовые и т.д.

Рассмотрите рисунки на стр.46.

- Какие растения вам знакомы?

- А какие из этих названий вы слышите впервые?

Сегодня мы с вами поговорим о древних видах растений – мхи, водоросли, папоротники и лишайники. Хотя ученые еще не решили, к какому царству отнести лишайники.

Поговорим о водорослях.

- Как вы думаете, что за себя говорит само слово, что оно означает?

Водоросли самые древние растения на Земле, обитающие в воде, на почве,

Являются начальным звеном в цепях питания, представляя собой пищу для животных, начиная от простейших и кончая млекопитающими. Кроме того, водоросли в процессе фотосинтеза выделяют в воду кислород, что дает возможность животным дышать в воде как в морях и океанах, так и в маленьких прудах и лужах.

В зарослях водорослей находят приют и среду обитания многие беспозвоночные животные и молодь рыб и земноводных.

Необходимо, чтобы водоемы были экологически чистыми - в них не сбрасывали бы нечистоты, химические отходы, металлический лом, гниющую древесину и синтетические материалы. Это неизбежно ведет к гибели растений и животных, болезням человека и появлению на Земле мертвых и зараженных морей, озер, прудов.

Водоросли - это низшие споровые растения, содержащие в своих клетках хлорофилл и живущие в воде. В морфологическом отношении для водорослей наиболее существенным признаком является отсутствие тела, расчлененного на стебли, листья и корни. Их тело обозначают как слоевище (или таллом). Размножаются они вегетативно или с помощью спор, т. е. относятся к споровым растениям. Основная структурная единица тела водорослей - клетка. Уникальную группу составляют сифоновые водоросли: у них таллом не разделен на клетки, однако в цикле развития имеются одноклеточные стадии.

Краткая характеристика отдельных представителей водорослей

Обитатель мелких, хорошо прогреваемых и сильно загрязненных водоемов. Активные санитары загрязненных вод.

. Распространена в пресных водоемах, на влажной земле, стволах деревьев.

Распространена в реках, где, прикрепляясь к подводным предметам, образует ярко-зеленые обрастания.

Распространена в стоячих или медленно текущих пресных водоемах. Слизистые на ощупь нити лежат на дне или поднимаются на поверхность в большом количестве. Образуют основную массу тины прудов.

вегетативное [показать] .
бесполое [показать] .
половое [показать] .

Распространение в природе

По условиям существования водоросли можно разделить на две группы: живущие в воде и живущие вне воды.

Разделение водорослей на систематические группы - отделы - в основном совпадает с характером их окраски, связанной, конечно, с особенностями строения. Наиболее широко распространено деление водорослей на 10 отделов:

синезеленые [показать] .
пирофитовые [показать] .
золотистые [показать] .
диатомовые [показать] .
желтозеленые [показать] .
бурые [показать] .
красные [показать] .
эвгленовые [показать] .
зеленые [показать] .
харовые [показать] .

Роль водорослей в природе, их хозяйственное значение

Водоросли - один из древнейших организмов, населяющих нашу планету. Водоросли населяли океаны, реки, озера и другие водоемы. Обогатив атмосферу кислородом, они вызвали к жизни разнообразный мир животных и способствовали развитию аэробных бактерии; они явились родоначальниками растений, заселивших сушу, и создали мощные толщи горных пород.

Водоросли, как и высшие растения на суше, - источник органических веществ, продуценты кислорода в водоемах. Вследствие деятельности водорослей (в основном диатомовых, синезеленых и зеленых) образуются горные породы (диатомиты, кремнистые залежи, некоторые известняки). Некоторые водоросли (сверлящие синезеленые), разрушая горные породы, участвуют в образовании первичных почв.

В комплексе с другими организмами (бактериями, грибами) водоросли принимают участие в процессе самоочищения воды.

Однако развиваясь в большом количестве, водоросли (синезеленые, некоторые зеленые, диатомовые, пирофитовые) могут приводить к "цветению воды", во время которого значительное количество организмов оседает на дно, усиливаются процессы гниения, резко уменьшается количество кислорода и повышается концентрация углекислого газа. Это приводит к летнему замору рыб. "Цветение" отрицательно отражается на водоснабжении (забиваются фильтры, вода приобретает неприятный вкус и запах).

В сельском хозяйстве водоросли используются как органические удобрения (азотфиксирующие синезеленые водоросли, морские водоросли, а также масса синезеленых водорослей, которую собирают во время "цветения" водоемов). Водоросли обусловливают образование гумуса, улучшают аэрацию почвы, влияют на ее структуру.

Водоросли являются сырьем для получения ценных органических веществ: спиртов, аммиака, лаков, органических кислот и т. п. (сапропели); йода, брома (бурые водоросли); клея (ламинариевые); агар-агара (красные водоросли, филлофора), каротина, биологически активных веществ. Используются в микробиологической промышленности, космических исследованиях. Для производства бумаги и картона используют кладофору и ризоклоний, которые в большом количестве развиваются в водоемах Западной Сибири. Морские водоросли используют в пищевой промышленности, а также непосредственно в пищу (морская капуста, морской салат, ностоки).

В санитарной гидробиологии водоросли используются как индикаторы, показывающие определить степень загрязненности воды органическими веществами. Водоросли применяют для очистки промышленных вод.

Мхи, моховидные — это особый отдел растительного царства. Это высшие растения, однако у них нет корней, а о листьях и стеблях можно говорить только условно.

Самый большой класс мхов — местостебельные. Они растут повсеместно — от Арктики до Антарктики. Стебли этих мхов покрыты выростами-листьями разнообразной формы. Лист иногда завернут и в этой микроскопической полости скапливается вода. Это помогает мхам выдерживать засуху. У сфагновых мхов есть водоносные клетки. Это типичные обитатели болот.

В эти три класса моховидных входят до 20 тысяч видов. Мхи — очень древние обитатели нашей планеты. Они появились около 300 миллионов лет назад.

Большинство мхов предпочитают сырые, болотистые места. А вот тортулла пустынная растет на сухих каменистых склонах и скалах. Она растет и развивается лишь тогда, когда есть влага. Печеночники тоже не могут без воды, поэтому растут только в густой тени лесов, в расщелинах скал.

Во мраке пещер живет лишь мох схистостега. Но теперь редко можно встретить его изумрудные светящиеся звездочки. Этот вид светящегося мха подлежит охране.

Все перечисленные — редкие виды мха. В лесах средней полосы России нам привычнее кукушкин лен, мягкие дерновинки изгилокомия блестящего,сфагна и дикрана.

Мхи — растения своеобразные и сложно устроенные, поэтому оформилась особая ботаническая наука, изучающая их — бриология.

Лишайники
(низшие растения)

Это своеобразная группа низших растений, которые состоят из двух разных организмов - гриба (представители аскомицетов, базидиомицетов, фикомицетов) и водоросли (зеленые - цистококк, хлорококк, хлорелла, встречается кладофора, пальмелла; синезеленые - носток, глеокапса, хроококк), Лишайники отличаются от других растений следующими чертами:

Морфология. Лишайники не имеют типичной зеленой окраски, у них нет стебля, листьев (этим они отличаются от мхов), тело их состоит из слоевища. Окраска лишайников сероватая, зеленовато-серая, светло- или темно-бурая, реже желтая, оранжевая, белая, черная. Окраска обусловлена пигментами, которые находятся в оболочках гиф гриба, реже в протоплазме. Различают пять групп пигментов: зеленые, синие, фиолетовые, красные, коричневые. Цвет лишайников может зависеть также от окраски лишайниковых кислот, которые откладываются в виде кристаллов или зерен на поверхности гиф.

Различают лишайники накипные, или корковые, листовые и кустистые.

У накипных таллом имеет вид порошкообразной, бугорчатой или гладкой кожицы, которая плотно срастается с субстратом; к ним принадлежит около 80% всех лишайников.

У листовых лишайников таллом имеет вид чешуек или достаточно больших пластинок, которые прикрепляются к субстрату в нескольких местах с помощью пучков грибных гиф. Наиболее простое слоевище листовых лишайников имеет вид одной крупной округлой листовидной пластинки, достигающей в диаметре 10-20 см.

У кустистых лишайников таллом состоит из разветвленных нитей или стволиков, срастается с субстратом лишь основанием; растут вверх, в сторону, или свисают вниз - "бородатые" лишайники. Слоевище кустистых лишайников имеет вид прямостоячего или повисающего кустика, реже неразветвленных прямостоячих выростов. Это высший этап развития слоеви

Гифы играют роль корней: они впитывают воду и растворенные в ней минеральные соли. Клетки водорослей образуют органические вещества, выполняют функцию листьев. Воду лишайники могут впитывать всей поверхностью тела (используют дождевую воду, влагу туманов). Важным компонентом в питании лишайников является азот. Те лишайники, которые в качестве фикобионта имеют зеленые водоросли, получают соединения азота из водных растворов, когда их слоевище пропитывается водой, частично прямо из субстрата. Лишайники, имеющие в качестве фикобионта синезеленые водоросли (особенно ностоки), способны фиксировать атмосферный азот.

Лишайники размножаются либо спорами, которые образует микобионт половым или бесполым путем, либо вегетативно - фрагментами слоевища, соредиями и изидиями.

Роль лишайников в природе и их хозяйственное значение

Лишайники - пионеры растительности. Поселяясь на местах, где другие растения произрастать не могут (например, на скалах), они через некоторое время, частично отмирая, образуют небольшое количество гумуса, на котором могут поселиться другие растения. Лишайники широко распространены в природе (живут на почве, скалах, деревьях, некоторые в воде, встречаются на металлических конструкциях, костях, стекле, коже и других субстратах). Лишайники разрушают горные породы, выделяя лишайниковую кислоту. Это разрушительное действие заканчивают вода и ветер. Лишайники способны накапливать радиоактивные вещества.

Большую роль играют лишайники в хозяйственной деятельности человека: они служат кормом для оленей и некоторых других домашних животных; отдельные виды лишайников (лишайниковая манна, гирофора в Японии) потребляет человек; из лишайников добывают спирт (из цетрарии исландской, некоторых видов кладоний), краски (из некоторых видов рочел, охролехни); их используют в парфюмерной промышленности (эвернию сливовую - дубовый "мох"), в медицине (исландский "мох" - при кишечных заболеваниях, при болезни дыхательных путей, лобарию - при легочкых заболеваниях, пелтигеру - при бешенстве, пармелию - при эпилепсии и др.); из лишайников получают антибактериальнйе вещества (наиболее исследована усниновая кислота).

Лишайники почти не вредят хозяйственной деятельности человека. Известны только два ядовитых вида (у нас они встречаются редко).

Непосредственно деревьям, на которых они поселяются, лишайники вреда не приносят, потому что редко углубляются в живые ткани растений. Их даже считают "защитниками" деревьев. Известно, что дерево, покрытое лишайниками, менее подвержено разрушительной деятельности грибов, повреждающих древесину (ряд лишайниковых кислот подавляет рост грибов-разрушителей древесины). Однако они закрывают чечевички и этим затрудняют газообмен растений. Кроме того, под покровом лишайников на стволах деревьев находят убежище вредные насекомые, легче развиваются паразитные грибы. Следовательно, стволы деревьев особенно плодовых, нужно очищать от лишайников.

ПАПОРОТНИКИ (папоротниковидные), отдел высших споровых растений. Имеют древнее происхождение. Ныне насчитывается около 300 родов и более 10 тыс. видов папоротников. Они играют меньшую роль в формировании растительного покрова, однако широко распространены по всему земному шару и встречаются в самых различных местообитаниях. Наибольшее их разнообразие наблюдается в тропиках и субтропиках, где встречаются папоротники травянистые, древовидные, лиановые, водные, папоротники-эпифиты и др. Папоротники умеренных широт – многолетние травянистые растения, произрастающие во влажных тенистых лесах, оврагах, на болотистых лугах, берегах водоёмов, в трещинах скал. Для папоротников характерно чередование поколений . Доминирует бесполое поколение, или спорофит .

По размерам папоротники варьируют от крупных тропических древовидных форм (выс. до 25 м, диам. ствола до 50 см) до крошечных растений длиной в несколько мм. Стебли папоротников различаются по форме и анатомическому строению. Прямостоячие стволы древовидных папоротников у основания обычно снабжены многочисленными воздушными корнями , придающими им устойчивость. Стебли травянистых папоротников, особенно молодые, покрыты волосками или чешуйками. Листья папоротников, которые часто называют вайями, весьма разнообразны. Их длина колеблется от нескольких миллиметров до 30 м. Обычно лист имеет черешок и пластинку разной формы (простую, перистую, дважды или многократно перистую и т. д.). Листья, как правило, совмещают две функции – фотосинтеза и спороношения, лишь у немногих видов они дифференцированы на фотосинтезирующие (стерильные) и несущие спорангии (фертильные). На определённой стадии развития спорофита начинается спороношение (в биологическом смысле оно аналогично цветению). Спорангии расположены, как правило, на нижней стороне листа или по его краю, у большинства папоротников они сгруппированы в компактные кучки – сорусы. Часто сорусы прикрыты защитными органами – покрывальцами (индузиями). Спорангии одного соруса у разных видов созревают или почти одновременно, или последовательно. При созревании спорангии вскрываются и споры высыпаются. Из множества спор, производимых взрослым папоротником, лишь небольшая их часть попадает в благоприятные условия, прорастает, давая начало половому поколению – гаметофиту, или заростку . Для прорастания спор большинства папоротников, кроме влажности и тепла, нужен свет. У разноспоровых папоротников гаметофит однополый, у равноспоровых – обоеполый. Многие папоротники очень декоративны и используются для украшения жилищ и в оранжереях. В Юго-Восточной Азии молодые проростки широко используют в пищу. Корневища папоротника мужского служат источником лекарственного сырья.

Читайте также: