Мхи плауны и хвощи не относятся к растениям
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 19.09.2024
Вопрос 1. Почему плауны, хвощи и папоротники относят к высшим споровым растениям?
К высшим растениям плауны, хвощи и папоротники относят по причине наличия у них органов — стебля, листьев и корня. А споровыми их называют из-за того, что размножаются они спорами.
Вопрос 2. Где они растут?
Плауны, хвощи и папоротники растут в основном во влажных тенистых местах. Плауны растут преимущественно в сосновых лесах. Хвощи растут на полях, в лесах или около водоемов, обычно на участках с влажной кислой почвой. Папоротники распространены очень широко, обитают как на суше, где они растут не только на почве, но и на стволах и ветвях деревьев, так и в воде (встречаются многолетние плавающие папоротники).
Папоротники умеренных широт — многолетние травянистые растения, в тропических лесах встречаются древовидные формы. Немногочисленные виды (сальвиния) обитают в воде.
Вопрос 3. Каково их строение?
Все папоротникообразные имеют стебель, листья и корни.
У плаунов побег дихотомически ветвится и разделяется на подземную и надземную части. Корневая система представлена придаточными корнями, без корневых волосков. Листья мелкие с одной жилкой. Гаметофиты (заростки) мелкие, зеленые или бесцветные.
Хвощи произрастают во влажных или заболоченных местах. Надземные побеги имеют членистые стебли с мутовчато отходящими от узлов ветвями. Листья мелкие, чешуевидные, собраны в узлах мутовками. В клетках кожицы стеблей и листьев откладываются кристаллы кремнезема, поэтому тело хвощей очень жесткое. Надземные побеги хвоща ежегодно формируются из почек корневища. От корневища отходят придаточные корни. У хвоща два типа побегов. Ранней весной развиваются весенние побеги. Они светло-коричневого цвета, нефотосинтезирующие. На концах весенних побегов формируются спороносные колоски.
Спорофит папоротника четко подразделяется на корень, стебель и лист.. Корни всегда придаточные, стебель обычно хорошо развит иногда видоизменен и представлен клубнем или корневищем). Листья обычно перистые, сложные, они называются — вайи. Вайи растут от корневища. На нижней стороне вайи развиваются маленькие бурые бугорки — спорангии. Молодые листья улиткообразно свернуты. Спорангии расположены на нижней стороне листа. Заросток (гаметофит) часто имеет сердцевидную форму. Он несет архегонии, антеридии и ризоиды.
Вопрос 4. Какие растения - папоротники или мхи — имеют более сложное строение? Докажите это.
Отличием мхов от папоротноков служит то, что тело мхов расчленено на органы (стебель и листья), у мхов нет настоящих корней, их заменяют ризоиды, которыми они укрепляются в почве и всасывают воду. У папоротников есть корни. Кроме того, все папоротники имеют более сложное внутреннее строение листьев.
Вопрос 5. Каково значение плаунов, хвощей и папоротников?
Роль папоротникообразных в природе и в хозяйственной дея¬тельности человека в основном связана с залежами каменного угля, образованными древними папоротникообразными в каменноугольном периоде палеозоя. Современные папоротникообразные используют в медицине (например, щитовник мужской применяют как глистогонное средство), в качестве декоративных растений, в аквариумах и водоемах (например, сальвиния, азолла каролинская). Некоторые виды азоллы используют как зеленое удобрение, обогащающее почву азотом. В металлургии формы для литья обсыпают порошком из спор этих растений, и металлические детали легко отстают от стенок. 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. Орляк на Дальнем Востоке заготавливают в больших количествах для пищевых целей. Хвощи часто бывают злостными сорняками; среди них встречаются и ядовитые формы.
1. Что называют тканью?
Растительная ткань – это группа клеток, имеющих общее происхождение, строение и приспособления к выполнению определенных функций.
2. Какие растительные ткани вы знаете?
Различают пять типов растительной ткани:
• Образовательная ткань –осуществляет рост растения.
• Покровная ткань – выполняет защитную функцию.
• Механическая ткань – придает форму растению.
• Проводящая ткань – проводит питательные вещества.
• Основная ткань – запасает питательные вещества.
3. Какое строение имеют и какую функцию выполняют проводящие ткани?
Клетки проводящей ткани образуют, находящиеся во всех частях растения, сосуды и ситовидные трубки, по которым проходят питательные вещества.
4. Какое строение имеют и какую функцию выполняют механические ткани?
Клетки с толстыми стенками находятся во всех частях растения, образуя механическую ткань, которая придает растению определенную форму и выполняет защитную функцию. Строение клеток придает механической ткани необходимую прочность для устойчивости и крепости стволов, стеблей и других частей растений.
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 различные органы – корни, стебли и листья,
• они имеют хорошо развитые механические и проводящие ткани, благодаря чему могут достигать больших размеров,
• размножаются спорами.
2. Где они растут?
Плауны растут преимущественно в сосновых лесах.
Хвощи растут на полях, в лесах, возле водоемов.
Папоротники растут по всему земному шару, как на суше, так и в воде.
3. Каково их строение?
Плауны представляют собой длинный ползучий стебель со множеством веток, покрытых мелкими листьями. Летом у плаунов на прямостоячих побегах развиваются спороносные колоски со спорами.
Хвощи – многолетние растения с длинными разветвленными корневищами, зимующими в почве. Весной на поверхности земли появляются бурые побеги, на верхушках которых расположены спороносные колоски. Летом побеги хвоща принимают зеленую окраску за счет образующегося в них хлорофилла.
Папоротники имеют корневище, расположенное параллельно земной поверхности, из которого выходят на коротких слабо развитых стеблях сильно рассеченные листья – вайи. Летом на нижней стороне листа появляются красные бугорочки – спорангии, в которых развиваются споры.
4. Какие растения – папоротники или мхи – имеют более сложное строение? Докажите это.
Строение папоротников более сложное по сравнению со мхами.
1) Если у мхов в наличии только ризоиды, то у папоротников имеется корневище, видоизмененный стебель, выполняющий функции корня.
2) Папоротники имеют хорошо развитые механические и проводящие ткани, в то время как у мхов такие ткани отсутствуют.
3) Папоротники способны существовать в различных климатических условиях на суше и в воде, а мхам для выживания необходима только среда повышенной влажности.
5. Каково значение плаунов, хвощей и папоротников?
Плауны, хвощи и папоротники нашли широкое применение в жизнедеятельности человека. Ветвистые побеги плауна очень декоративны. Из них делают венки, гирлянды для украшения зданий. Споры плауна используют в гигиенических препаратах в качестве детской присыпки, а также в металлургической промышленности в качестве обсыпки форм для литья, что позволяет легко вынимать из них готовые изделия.
Весенние побеги хвоща употребляют в пищу, а летние нашли свое широкое применение в народной медицинеи в промышленности для полировки металлических изделий.
Папоротники содержат в себе полезные вещества, которые используют в медицине. Кроме того, одни виды папоротника используют какдекоративные растения, а другие – в качестве кормовых культур. В отдельных районах нашей страны молодые побеги папоротника орляка употребляют в пищу.
Однако наиболее ценны залежи древних древовидных форм этих растений. За миллионы лет из них образовались залежи каменного угля, который служит не только топливом, но и ценным химическим сырьем, из которого получают смазочные масла, кокс, смолы, пластмассы, парфюмерные изделия и многие другие продукты.
Почему многие виды папоротников, также являясь споровыми растениями, в отличие от мхов могут достигать значительных размеров.
1) Папоротники обладают развитой сетью проводящих тканей, при помощи которой питательные вещества доставляются до каждой клетки растения даже в том случае, когда они находятся от корневища на значительном расстоянии. Это позволяет растению не ограничивать себя в росте. Поэтому там, где питательная и климатическая среда очень благоприятная, например, в тропиках, папоротники могут достигать значительных размеров.Мхи не обладают проводящими тканями и питательные вещества поступают к ним через ризоиды, которые самостоятельно не могут снабжать питательными веществами клетки растений, находящиеся на некотором удалении от них. Это обстоятельство и ограничивает их в росте.
2) У папоротников имеется развитая корневая система, способная удерживать растения на поверхности почвы, в то время как у мхов такой системы нет. Ее заменяют ризоиды, не способные выносить такую нагрузку.
3) Кроме того, мхи не обладают и механическими тканями, обеспечивающими их устойчивость, прочность и гибкость, защищающие от неблагоприятных воздействий окружающей среды.
Папоротники относятся к наиболее древним споровым растениям. Обитают в самых разнообразных экологических условиях: в заболоченных местах и водоемах, лесах тропического и умеренного климата. Наиболее известные представители - щитовник мужской, орляк, страусник. В жизненном цикле папоротников, хвощей, плаунов доминирует спорофит.
Расцвет папоротников произошел около 358 млн лет назад и длился примерно 65 млн лет, в честь папоротников назван период палеозойской эры - карбон, или каменноугольный период, который длился указанный промежуток времени. Именно папоротникам принадлежит активная роль в углеобразовании: в карбоне леса заселяли древовидные папоротники, достигавшие 40 и более метров в высоту.
Древесные формы папоротников сохранились до наших дней, однако большинство представителей - травянистые растения, у которых отсутствует камбий, а значит, нет и вторичной древесины.
Папоротники относятся к группе сосудистых растений, так как имеют жилки - сосудисто-волокнистые пучки, в отличие от мхов, которые не имеют жилок и не являются сосудистыми растениями. Механическая прочность обеспечивается отложением склеренхимы вокруг проводящих пучков (жилок).
В отличие от мхов, папоротники имеют проводящую ткань в стеблях и корнях, состоящую из ксилемы и флоэмы. Заметьте, я написал "корень" - у мхов не было и корней, вместо них были ризоиды, выполняющие аналогичную корням функцию. Корни папоротников, хвощей и плаунов всегда придаточные и растут от видоизмененного побега - корневища.
Строение
Рассмотрим строение папоротников на примере типичного представителя - щитовника мужского. Это широко распространенный папоротник, типичный для климата умеренных широт. Представляет собой многолетнее травянистое корневищное растение.
Образован пучком сильно расчлененных листьев, отходящих от корневища. Нарастают листья верхушкой, образуя завитки - "улитки".
Отметьте, что лист папоротника называется вайя (от греч. baion - пальмовая ветвь). В отличие от настоящих листьев, вайя имеет недетерминированный верхушечный рост. Листья имеют черешок, прикрепляющийся к стеблю, который может продолжаться в рахис - главную ось сложного листа, соответствующую центральной жилке.
Жизненный цикл папоротниковидных
Листостебельное растение папоротника, изображенное выше - спорофит (2n). Спорофит доминирует в жизненном цикле папоротниковидных, в отличие от цикла мха, где спорофит, по сути, является придатком гаметофита (редуцирован). На нижней стороне вайи располагаются спорангии, собирающиеся в сорусы - группы близкорасположенных спорангиев. На спорофите (2n) в спорангии после мейоза образуются споры (n).
В 2012 году группа ученых под руководством Ксавьера Нобли из Университета Ниццы выяснили, что спорангий имеет специальный механизм "катапульты", споры из него вылетают со скоростью около 10 м/с.
Гаплоидные споры (n) прорастают в заросток (n), небольшую пластинку (несколько мм) сердцевидной формы. Заросток зеленого цвета, способен фотосинтезировать и прикрепляется к почве ризоидами. На нем образуются мужские и женские половые органы - соответственно антеридии и архегонии. Сперматозоид (n), образовавшийся в антеридии, благодаря воде (во время дождя) попадает в архегоний, где сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n).
Из зиготы развивается зародыш, который проникает в ткани архегонии с помощью особого приспособления - гаустории (от лат. haustor - черпающий, пьющий). Гаустория представляет собой ножку, внедряющуюся в ткани заростка и поглощающую из него питательные вещества. Начинается бурный рост зародыша, образуется побег, а затем взрослое растение - спорофит (2n). Цикл замыкается.
Значение папоротников
Папоротники являются главным компонентом многих лесных сообществ, звеном в цепи питания - продуцентами (производителями органических веществ). Человек использует папоротник в декоративных целях. Молодые побеги некоторых папоротников съедобны и употребляются в пищу: побеги орляка, листья страусника обыкновенного.
Щитовник мужской имеет медицинское значение: из его корневищ изготавливают противогельминтный препарат.
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.
Папоротниковидные возникли от риниофитов (псилофитов) - первых сосудистых растений суши.
Посмотрим, как выглядел Aglaophyton (Rhynia) major
Плауны и хвощи
Плауны и хвощи - многолетние вечнозеленые травянистые растения.
Появившись около 300 миллионов лет назад, приблизительно в одно время со мхами, они сегодня практически не изменились.
Они все так же используют вегетативное и споровое размножение, и основное их отличие от прародителей заключается в размерах.
Климатические условия каменно- угольного периода позволяли хвощам и плаунам вырастать в высоту до 40 метров.
Эти растения произрастают в тенистых местах с повышенной влажностью, так как для полноценного роста и развития нуждаются в большом количестве воды.
Чаще всего хвощи можно встретить на полях, берегах водоемов и в лесах.
Вот как выглядит хвощ:
А так он устроен:
Плауны обитают преимущественно в сосновых лесах, посмотрите:
Так устроен плаун:
Хвощи и плауны имеют водопроводящую систему сосудов и поглощают воду не всей поверхностью, как мхи, а корневой системой.
Также эти растения имеют четко выраженные стебли и листья (у плаунов полноценные листья, у хвощей- тонкие чешуйки).
По типу питания данные растения относятся к автотрофам. Они самостоятельно производят органические вещества из неорганических, используя процессы фотосинтеза.
Эти организмы занимают нижний ярус в пищевой пирамиде и являются пищей для гетеротрофов (животных, бактерий и др.).
Размножаются плауны и хвощи вегетативным способом: при помощи побегов, корней, а также спорами, разносимыми ветром.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Папоротникообразные и их разнообразие
Папоротникообразные - отдел растений, насчитывающий около 10 тысяч различных видов.
Это преимущественно травянистые и кустистые растения. Однако, встречаются также древовидные папоротники, по своему внешнему виду напоминающие аккуратные пальмы.
Рассмотрим цикл размножения папоротника
Летом на нижней стороне вайи папоротника образуются мешочки со спорами. После созревания в жаркую и ветряную погоду эти мешочки растрескиваются и споры распространяются на дальние расстояния.
Попав во влажную почву, споры прорастают, постепенно образуя зеленую сердцевидную пластинку - заросток.
Заросток называют гаметофитом, потому что на нем формируются половые клетки (гаметы), женские и мужские.
Гаметофит - это половое поколение растений, которое образует гаметы.
Женские гаметы (яйцеклетки) образуются в архегониях - женских половые органы размножения
Мужские гаметы(сперматозоиды) образуются в антеридиях - мужских половые органы размножения.
Сперматозоиды во влажную погоду проникают в архегоний и сливаются с яйцеклеткой, в результате чего образуется зигота.
Зигота делится и образуется зародыш, который начинает прорастать на самом заростке.
Зародыш, питаясь за счет заростка (гаметофита), вырастает в молодое, а в последующем и во взрослое растение папоротника, на котором созревают споры.
Таким образом, папоротник, образующий споры, - это спорофит.
Спорофит - это бесполое поколение растений.
Вывод: в цикле развития папоротника преобладает спорофит, гаметофит у папоротника образуется лишь на краткий период образования гамет.
Папоротники - древнейшие растения, появившиеся около 400 млн лет назад.
Их основное отличие от более развитых растений - отсутствие семян и споровое размножение, так что плодов и цветков у них никогда не бывает.
Однако именно от папоротников, по мнению ученых, произошли голосеменные, а затем и покрытосеменные растения, являющиеся сегодня наиболее распространенными представителями флоры нашей планеты.
Папоротники легко узнать среди других растений по строению их листьев.
Кстати, то,что мы считаем листом папоротника, это листоподобный побег, который называют вайя, что в переводе с греческого означает "пальмовая ветвь".
Их высокие декоративные качества позволяют использовать кустарник в качестве домашнего украшения интерьера и элементов ландшафтного дизайна.
Размножаются папоротники при помощи разносимых ветром спор или вегетативным способом (корневищем, почками, листьям и т.д).
Папоротникообразные распространены практически повсеместно.
Это неприхотливые растения, однако многие из них предпочитают обитать в местах с повышенной влажностью.
Именно по этой причине больше всего различных папоротников можно встретить в тропических лесах, где условия для их роста и размножения идеальны.
К наиболее распространенным видам папоротников следует отнести:
- Орляк обыкновенный (растет в сухих сосновых лесах, на вырубках, у дорог)
Растение имеет широкое практическое применение и используется для приготовления водонерастворимого клея, в народной медицине, в пивоварении и приготовлении различных блюд.
- Страусник обыкновенный. Благодаря привлекательному внешнему виду активно используется в качестве декоративного растения.
- Щитовник мужской - растение, используемое в народной медицине.
С его употреблением необходимо быть осторожным, так как щитовник ядовит.
- Костенец - влаголюбивое вечнозеленое растение. Встречается редко и потому относится к охраняемым.
- Сальвиния плавающая - однолетнее растение необычной формы.
Свое название оно получило за умение плавать на поверхности водоемов.
Сальвиния не имеет корней, а необходимую для жизни воду впитывает при помощи погруженных листьев.
Читайте также: