Каково внешнее строение папоротника сравните строение папоротников и мхов

Обновлено: 28.06.2024

Папоротники и мхи являются представителями группы высших споровых растений. Было время, когда они полностью захватили и заполонили нашу планету. Чуть позже они уступили главенство на Земле голосеменным и покрытосеменным растениям.

Определение

Папоротники – это растения, которые относятся к отделу Папоротниковидных.

Мхи – это растения, принадлежащие к отделу Моховидных.

Сравнение

Папоротники царили на Земле 300 миллионов лет тому назад, хотя появились намного раньше – в девоне. В конце палеозоя и начале мезозоя вся наша планета была укрыта огромными массивами лесов из древоподобных папоротников. Именно они, отмирая, стали основой для образования огромных запасов горючих полезных ископаемых – каменного угля, нефти, газа и хранилищем отпечатков прадавней флоры и фауны Земли. Мхи появились в то же геологическое время – в конце девона, но не набрали тех размаха, высоты и биомассы, с которыми покорили планету папоротники. Уже в нашу геологическую эпоху мхи стали источниками для формирования торфа, торфяников и торфяных болот. Торф является горючим полезным ископаемым, ценным органическим удобрением и сырьем для производства пластмассы, воска, красок, лака, спирта и кислот.

Комнатный папоротник. Нефролепис

Папоротники имеют характерный, ни с чем не сравнимый вид. Это древесное или травянистое растение. Оно имеет видоизмененный побег, к которому при помощи черешка крепятся псевдолистки, или вайи. Это – первый эволюционный шаг к образованию у растений настоящей листовой пластины. Вайи исполняют две функции: первая – фотосинтез, вторая – спорообразование.

В грунте растение закрепляется при помощи подземного стебля – корневища. От него отходит множество вегетативных корней. В стебле папоротника сформированы ткани – проводящие и паренхимные, дающие растению возможность потреблять больше минеральных веществ и воды, чем его более низкоорганизованные коллеги по планете.

Жизненный цикл папоротника состоит из двух фаз – спорофита и гаметофита с преобладанием первой фазы над второй. На нижней части вайи образуются гаплоидные споры. Со временем спорангий раскрывается, споры падают на землю и прорастают. Именно этот заросток несет гаметы, женские и мужские. Но яйцеклетки и сперматозоиды одного растения вызревают в разное время, поэтому автооплодотворения не происходит. Как и у мхов, для совершения оплодотворения папоротникам необходима сильно увлажненная среда.

Из оплодотворенной зиготы развивается особь – спорофит. Сначала она использует питательные вещества, которые есть в заростке, а когда он отмирает, начинает питаться самостоятельно.

Мхи – двудомные растения, то есть на верхушках мужских растений расположены органы, продуцирующие сперматозоиды, а на верхушках женских – продуценты яйцеклеток. Но каждое растение независимо от пола обладает стеблем и листками. Они мелкие и содержат хлорофилл. У многих мхов листки нижнего яруса становятся желто-бурыми из-за разрушения пигмента в условиях недостаточной освещенности.

Мох

Корней у мхов нет. К грунту они крепятся ризоидами – многоклеточными волосообразными отростками.

Мхи размножаются спорами, которые вызревают в спорангии спорофита. Спорофит мха представлен ножкой с коробочкой. Но живет он недолго и быстро усыхает. Подсохшая коробочка открывается, и из нее просыпаются споры. Из них вырастает растение с гаплоидным набором хромосом – многолетнее, зеленое; женская или мужская особь. В жизненном цикле мха преобладает гаметофит над спорофитом.

1 . Изучите внешнее строение папоротника. Рассмотрите форму и окраску корневища; форму, размеры и окраску вайи.
2 . Рассмотрите бурые бугорки на 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.

Решение

1 . Папоротник
2 . Лист папоротника − вайя (нижняя сторона)
3 . Спорангий на нижней стороне вайи
4 . Поперечный разрез листа под микроскопом
5 . Высыпание созревших спор из спорангиев
Корневище папоротника прямое и длинное, с многочисленными придаточными корнями. Растёт корневище параллельно земной поверхности. Цвет — тёмно−коричневый.

Вайи (листья) папоротника имеют сильно рассечённую форму и светло−зелёную окраску. В зависимости от вида папоротника форма вайи и её длина могут сильно различаться. Обычно длина вайи папоротника 20 — 70 см. Стоит отметить, что растут вайи прямо из корневища.

Маленькие бугорочки на нижней стороне вайи — это спорангии. Они образуются на листе папоротниковых летом. Внутри спорангиев развиваются споры. После созревания спорангии раскрываются и споры разносятся ветром и животными на большие расстояния. После попадания в почву споры начинают прорастать и образуются новые растения папоротника. Споры необходимы папоротниковым для размножения.

Сходство мхов и папоротников:
• имеют деление на органы;
• размножаются спорами;
• клетки содержат хлорофилл и в них происходит процесс фотосинтеза;
• растения неограниченно растут на протяжении всей жизни;
• неподвижны;
• преимущественно обитают в хорошо увлажнённых местах.
Различия мхов и папоротников:
• у папоротников имеются полноценные корни — корневища, а у мхов вместо корней ризоиды;
• у папоротников хорошо развиты проводящие и механические ткани, а у мхов такие ткани отсутствуют;
• папоротники более крупные по размерам растения, некоторые из них могут дорастать до 20 метров в высоту, а мхи не вырастают выше 80 см.
Папоротники относятся к высшим споровым растениям потому, что:
• их тело разделено на органы: корневище с придаточными корнями, вайи (листья) на слабо развитых стебельках);
• у них хорошо развиты механические и проводящие ткани;
• они размножаются спорами.
Вывод: Папоротник — это высшее споровое растение.

Нажмите ☆ , чтобы добавить сайт в избранное.

ГДЗ ответы по биологии учебник 5-6 класс Пасечник - ГДЗ к учебнику биологии 5-6 класс Пасечник, ответы к § 18 Папоротниковидные. Плауновидные

ВСПОМНИТЕ

1. Что называют тканью?

Тканью называют систему клеток и межклеточного вещества, объединённых общим происхождением, строением и выполняемыми функциями.

2. Что такое спорангии?

Спорангии - органы бесполого размножения растений, в которых созревают споры.

1. Изучите внешнее строение папоротника. Рассмотрите фор-му и окраску корневища; форму, размеры и окраску вайи.

2. Рассмотрите бурые бугорки на нижней стороне вайи под лупой. Как их называют?

Что в них развивается?

Каково значение спор в жизни папоротника?

С их помощью происходит размножение.

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

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

4. Обоснуйте принадлежность папоротника к высшим споровым растениям.

Все они имеют корни, стебель и листья и размножаются спорами.

1. Где распространены папоротники, плауны и хвощи?

Папоротники широко распространены по всему земному шару. Они растут как на суше, так и в воде, большинство из них растёт во влажных тенистых местах. Плауны встречаются в основном в сосновых лесах. Хвощи растут на полях, в лесах или около водоёмов, обычно на участках с влажной кислой почвой.

2. Почему папоротники, плауны и хвощи относят к высшим растениям?

Потому что у них есть стебли, листья и корни.

3. Что такое вайи?

Вайи - органы папоротника, на которых образуются выводковые почки, из которых вырастают новые растени

4. Что такое заросток?

За́росток — половое поколение (гаметофит), чередующееся с бесполым (спорофитом) в жизненном цикле папоротников, хвощей, плаунов.

5. Как происходит половое и бесполое размножение у папоротников?

У папоротников, так же как и у мхов, чётко представлено чередование полового (гаметофит) и бесполого (спорофит) поколений. Летом на нижней стороне листапапоротника образуются маленькие бурые бугорки. В бугорках находятся пучки мелких мешочков — спорангиев, в которых созревают споры. Созревшие споры выпадают из спорангиев. Их разносит ветер.Если они попадают в благоприятные условия, то прорастают, так же как споры мха. Из проросшей споры папоротника развива ется маленькая зелёная пластинка диаметром несколько миллиметров. Это заросток папоротника — гаметофит.
Он живет самостоятельно, прикрепляясь к почве ризоидами. На нижней стороне за-ростка образуются половые органы, в которых развиваются мужские и женские гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки). Сперматозоиды и яйцеклетки на одном заростке созревают в разное время, поэтому оплодотворение происходит в результа-те слияния гамет от разных заростков. Под заростком задерживаются капельки росы или дождевой воды, в которых сперматозоиды могут подплыть к яйцеклеткам. Происходит оплодотворение. Из зиготы развивается зародыш. Зародыш сначала получает пи-тательные 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.

6. Какие растения — папоротники или мхи — имеют более сложное строение? Докажите это.

Более сложное строение у папоротников, потому что помимо стебля и листьев у них есть корни.

Задания

Многообразие папоротников и их значение в природе и жизни человека
В мире известно около 10 тысяч видов папоротников. Вот некоторые из них:
Орляк обыкновенный — часто встречающееся растение, растущее в сухих сосновых лесах, на вырубках, у дорог.
Страусник обыкновенный часто выращивается в садах как декоративное растение, так как у него длинные собранные в розетку листья.
Кочедыжник женский похож на страусник обыкновенный, но у него более хрупкие листья.
Щитовник мужской — ядовитое растение, которое используется в народной медицине. Из его корневища готовят противоглистные средства.
Костенец волосовидный — редко встречающееся охраняемое растение. Это влаголюбивое, тенелюбивое и относительно теплолюбивое растение. Широко распространён в нижнем лесном поясе гор Кавказа, где по известняковым скалам в ущельях образует целые заросли. Листья растения сохраняются даже зимой.
Костенец постенный — охраняемое растение, листья которого сохраняются даже зимой.
Период развития Земли, когда папоротники были одними из ведущих растений, называют каменноугольным периодом. В то время климат был тёплым и влажным, и древовидные папоротники достигали 45 м в высоту. За миллионы лет остатки растений накопились и спрессовались, образовав каменный уголь. На кусках каменного угля можно найти отпечатки древних папоротников.
Сегодня древовидные папоротники сохранились в некоторых местах, например, в Новой Зеландии.
Опавшие листья папоротников, как и листья деревьев, являются хорошим удобрением для почвы. Корни папоротников помогают удерживать почву и предотвращают её вымывание.

К проводящим тканям относятся сосуды и ситовидные трубки. Они образуются из живых и мёртвых клеток по виду напоминающих трубки, поскольку поперечне перегородки клетов проводящих тканей либо отсутствуют, либо имеют крупные отверстия.

Такое строение помогает клеткам выполнять их основную функцию — перемещать воду и растворённые в ней минеральные и питательные вещества.

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

Клетки механической ткани имеют толстые оболочки, по форме сильно вытянуты и имеют вид волокон. Такое строение придаёт механической ткани особую прочность, что необходимо для выполнения их основной функции — обеспечение прочности стеблей, стволов и других частей растений.

Лабораторные работы

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

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

В спороносных колосках хвоща весной развиваются споры. После созревания спор колоски открываются и споры вылетают наружу. Они разносятся ветром, а затем попадая в почву, начинают прорастать в новые растения. Так происходит размножение хвощей.

3. Зарисуйте побеги хвоща.

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

Корневище папоротника прямое и длинное, с многочисленными придаточными корнями. Растёт корневище параллельно земной поверхности. Цвет — тёмно-коричневый.

Вайи (листья) папоротника имеют сильно рассечённую форму и светло-зелёную окраску. В зависимости от вида папоротника форма вайи и её длина могут сильно различаться. Обычно длина вайи папоротника 20 — 70 см. Стоит отметить, что растут вайи прямо из корневища.

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

Маленькие бугорочки на нижней стороне вайи — это спорангии. Они образуются на листе папоротниковых летом. Внутри спорангиев развиваются споры. После созревания спорангии раскрываются и споры разносятся ветром и животными на большие расстояния. После попадания в почву споры начинают прорастать и образуются новые растения папоротника. Споры необходимы папоротниковым для размножения.

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

Сходство мхов и папоротников:

имеют деление на органы;
размножаются спорами;
клетки содержат хлорофилл и в них происходит процесс фотосинтеза;
растения неограниченно растут на протяжении всей жизни;
неподвижны;
преимущественно обитают в хорошо увлажнённых местах.

Различия мхов и папоротников:

у папоротников имеются полноценные корни — корневища, в у мхов вместо корней ризоиды;
у папоротников хорошо развиты проводящие и механические ткани, а у мхов такие ткани отсутствуют;
папоротники более крупные по размерам растения, некоторые из них могут дорастать до 20 метров в высоту, а мхи не вырастают выше 80 см.

4. Обоснуйте принадлежность папоротника к высшим споровым растениям.

Папоротники относятся к высшим споровым растениям потому, что:

их тело разделено на органы: корневище с придаточными корнями, вайи (листья) на слабо развитых стебельках);
у них хорошо развиты механические и проводящие ткани;
они размножаются спорами.

Вопросы в конце параграфа

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

Плауны, хвощи и папоротники относятся к высшим споровым растениям потому, что:

их тела разделены на отдельные органы: корень, стебель и листья;
у них хорошо развиты проводящие и механические ткани;
они размножаются спорами.

2. Где они растут?

Папоротки, хвощи и плауны преимущественно растут во влажных и тенистых местах:

плауны — в сосновых лесах;
хвощи — на полях, в лесах или около водоёмов, предпочитают влажные кислые почвы;
папоротники растут по всему земному шару как на земле, так и в воде.

Обычно это травянистые растения, но встречаются и древовидные папоротники, например, в тропических широтах.

3. Каково их строение?

Строение плаунов: корневище с корнями, длинный ползучий стебель со большим количеством веток с мелкими листьями. Летом у плаунов развиваются спороносные колоски со спорами, которые расположены на прямостоячих побегах.

Строение хвощей: длинные ветвящиеся корневища и надземный побег, который весной бурые и со спороносными колосками, а летом — зелёные, с содержанием хлорофилла.

Строение папоротника: корневище, расположенное параллельно поверхности земли, из которого растут сильно рассечённые листья — вайи на коротких слабо развитых стеблях. На нижней стороне листа — вайи летом появляются красные бугорочки — спорангии, в которых развиваются споры.

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

По сравнению со мхами папоротники имеют более сложное строение:

вместо ризоидов у папоротников имеются настоящие корни, которые называются корневища;
у папоротников хорошо развиты проводящие и механические ткани, а у мхов такие ткани отсутствуют;
различные виды папоротников способны выживать в самых разных климатических и природных условиях, причём как на суше, так и в воде, а для мхов необходима влажная и прохладная среда.

5. Каково значение плаунов, хвощей и папоротников?

Плауны, хвощи и папоротники широко используются в хозяйственной деятельности человека.

Например, споры плауна не так давно использовались в гигиенических препаратах в качестве детской присыпки. Сейчас же их продолжают использовать в металлургической промышленность в качестве обсыпки форм для литься. Это позволяет легко вынимать готовые детали из форм.

Побеги хвоща — жёсткие, с большим содержанием кремнезёма. Они используются в при полировке металлических изделий. Весенние же побеги употребляют в пищу в сыром и пареном виде.

Наибольшую же ценность представляют залежи остатков древних древовидных форм папоротников, хвощей и плаунов, которые за миллионы лет превратились в каменный уголь. Это полезное ископаемое используют в качестве топлива и сырья для изготовления пластмассы, смазочного масла, кокса, смолы, парфюмерных изделий и другой разнообразной продукции.

Подумайте

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

Папоротники — это более развитые споровые растения по сравнению со мхами.

Во-первых они обладают полноценной корневой системой, способной удержать растение в почве и получить из почвы достаточное количество питательных веществ и воды.

Во-вторых, благодаря развитым проводящим тканям до каждой клетки растение доходят все необходимые минеральные и питательные вещества, даже если они находятся на большом расстоянии от корней. Мхи же не обладают проводящей системой и необходимые для жизнедеятельности вещества получают всей поверхностью тела, что ограничивает их рост.

В-третьих, у папоротников прекрасно развиты механические ткани. Это обеспечивает прочность и гибкость растениям — они не ломаются от сильного ветра или других неблагоприятных воздействий окружающей среды.

Задания

Высшие споровые растения не так заметны, например, цветковые растения. Тем не менее их значение а природе и в жизни человека очень велико.

В первую очередь именно папоротники, хвощи и плауны стали одними из древнейших растений Земли. Они произрастали ещё в палеозойскую эру, то есть 250 — 500 миллионов лет назад! Именно они образовали первую настоящую наземную растительность, включая и деревья. Развитие и распространение высших споровых растений привело к созданию на Земле условий для появления голосеменных, а затем и цветковых растений.

Огромную роль сыграли древнейшие споровые растения и большом круговороте органических веществ в природе. Именно из остатков древних плаунов, хвощей и папоротников образовались залежи каменного угля — ценного полезного ископаемого, используемого как в качестве топлива, так и в качестве сырья для изготовления самых разнообразных изделий современной промышленности.

В наше время папоротники часто используются как декоративные растения. Из них делают интересные букеты и флористические композиции, выращивают в качестве комнатных растений и используют в любительском и промышленном цветоводстве. Некоторые же высшие споровые, наоборот, являются сорными и ядовитыми растениями. Например, Хвощ полевой считается опасным сорняком, а Щитовник и Кочедыжник — ядовитыми папоротниками.

В тропических странах стволы древовидных папоротников служат строительным материалом для изготовления домов. Кроме того, некоторые виды папоротников и хвощей в различных странах употребляют в пищу. Например, в России к пищевым папоротникам относится Орляк обыкновенный и Страусник обыкновенный. А на Гаваях в пищу используют крахмалистую сердцевину древовидных папоротников.

Папоротникам приписывают и магические свойства. Например, в славянской мифологии считалось, что цветущий в ночь на Ивана Купалу папоротник может наделить нашедшего его человека волшебными свойствами. Такой человек сможет понимать язык зверей, птиц и растений, сможет становиться невидимкой и даже видеть сквозь землю, что позволит ему найти все самые ценные подземные клады.

К сожалению в реальной жизни папоротники не цветут, так как это споровое растение. Но и папоротники, и хвощи, и плауны — очень красивые и необычные растения, так что вполне достойны и интересных легенд, и запечатления в произведения искусства разных времен и народов.

Задания для любознательных

Найдите и рассмотрите кусочки каменного угля с отпечатками древних растений.

Словарик

Вайи — это особые листья, которые являются частью папоротников. По форме эти листья обычно сильно рассечены. Кроме того, летом на нижней стороне вайи образуются спорангии, в которых вызревают споры растения.

Корневище — это подземный помег, выполняющий роль корня.

Спорангии — это маленькие бурые бугорочки на нижней части листа папоротников, в которых образуются и вызревают споры растения.

Плаун — это высшее споровое растение, растущее преимущественно в сосновых лесах. Его тело состоит из ползучего стебля со множеством веток, покрытых мелкими листьями, и корневища.

Хвощ — это высшее споровое растение, растущее на полях, в лесах или около водоёмов. Его тело состоит из длинных корневищ, зимующих в почве, и побегов, которые в весенний период выпускают спороносные колоски.

Папоротник — это высшее споровое растение широко распространённое по всему земному шару. Они могут быть как травянистыми растениями, так и древовидными. Отличительная особенность папоротников — листья-вайи. Это сильно рассеченные листья, у которых летом на нижней стороне образуются спорангии со спорами.

Читайте также: