Ветром распространяются семена хвощей папоротников плаунов

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 18.09.2024

Представители мира флоры: плауны, хвощи и папоротники – относятся к числу древних растений. Они появились на планете более 400 млн лет назад и представляли собой важнейший этап на пути эволюционного развития жизни. Они распространены и сейчас. Познакомимся с их особенностями.

Хвощи

Рассмотрение хвощей, плаунов и папоротников начнем с изучения особенностей хвощей. Если ранее, в каменноугольный период, эти растения нередко достигали более 30 метров в высоту, то современные представители выглядят гораздо скромнее. Особенности их таковы:

Представляют собой травянистые многолетники.
Зеленый полый стебель состоит из чередований междоузлий и узлов.
Листья редуцированные.
Боковые веточки произрастают из узлов.

Процесс фотосинтеза у подобных растений происходит в основном в стебле и боковых частях. Зимой наземная часть хвоща может отмирать. Но само растение остается живым. Ведь в земле находится корневище. С наступление тепла стебель появится вновь.

Плауны

Среди плаунов, хвощей и папоротников особое место занимают первые - вечнозеленые многолетники, отличающиеся длинным стеблем. На этом ползучем отростке размещается большое число небольших листьев, на верхушке же можно наблюдать спороносные колоски, расположенные на тонких ножках.

Папоротники

Папоротниковые растения – древнейшие жители планеты, первые представители появились еще в девонском периоде. Имеют сложные рассеченные листья и никогда не цветут. Поэтому люди, мечтавшие увидеть цветок папоротника, который, по легенде, должен указать на места кладов, заблуждались.

Общие черты

Плауны, хвощи и папоротники имеют множество общих черт:

Вместе они образуют отдел папоротникообразных и относятся к высшим растениям.
Размножаются спорами. Поэтому именуются споровыми растениями.
Также возможно половое размножение при помощи гамет.
Имеют несколько разновидностей тканей: основную, механическую, проводящую и покровную.
В составе вегетативного тела выделяются корни и побеги.

В своем строении эти растения выше мхов, но не имеют такого сложного устройства, как голосеменные и покрытосеменные.

Распространение

Рассмотрим, где произрастают плауны, хвощи и папоротники. Данные представим в форме таблицы.

Сплошными зарослями произрастают в хвойных лесах на Кавказе, Сибири, Дальнем Востоке

Распространены практически по всему земному шару, но предпочитают умеренный климат Северного полушария

Встречаются в лесах Азии, России, Мексики, Норвегии

Эти родственные растения встречаются в природе достаточно часто и нашли широкое применение как в качестве корма лесных обитателей, так и в хозяйственной деятельности человека. Общее между хвощами, плаунами и папоротниками – любовь к тенистым лесам с высокой влажностью. А древесные формы, которые в современном мире немногочисленны, произрастают в тропических джунглях.

Коротко о мхах

Рассмотрим, чем отличаются мхи от хвощей, плаунов и папоротников. Прежде всего, как уже говорилось выше, папоротникообразные имеют более сложное строение:

Мхи не обладают корнями (хотя некоторые разновидности имеют ризоиды, которыми крепятся к грунту), в то время как у хвощей, плаунов и папоротников имеются эти органы, в том числе и придаточные.
Тело мхов представляет собой слоевище, то есть в нем не выделяются органы. А рассматриваемые растения имеют корень и побег.
Мхи обладают микроскопичными простыми листьями, в то время как папоротникообразные отличаются более сложным строением.

Также необходимо отметить, что мхи способны к процессу фотосинтеза даже под снегом. Поэтому и остаются вечнозелеными. Но поглощение углекислого газа и выделения кислорода у них проходит очень медленно.

Значение

Представители хвощей, плаунов и папоротников играют важную роль в жизни человека. Так, хвощи, имеющие в составе каротин, органические кислоты и алкалоиды, используются в медицинских целях. Они обладают мочегонным, кровоостанавливающим эффектами, применяются при лечении геморроя и атеросклероза.

Древние папоротники, отмирая, создали запасы важнейшего полезного ископаемого на планете – каменного угля. Современные виды нашли применение в декоративных, кулинарных и медицинских целях. Плауны также используются для приготовления лекарств.

Многообразие

Приведем примеры хвощей, плаунов и папоротников, встречающихся в современном мире. Плаунов довольно много, среди них попадаются и ядовитые:

Булавовидный – относится к ядовитым. Зона его произрастания – Сибирь и Дальний Восток, также растение можно встретить на Кавказе. Высота его – чуть более 50 см.
Годичный. Предпочитает влажные еловые и пихтовые леса. Известен как долгожитель мира флоры и может существовать до 40 лет.
Сплюснутый. Встретить его можно на мшистых болотах и песчаных почвах.
Колючий. Длина стебля этого плауна из Карелии – до метра. Однако побеги редко превышают 10 см.

Хвощи также весьма многообразны. На планете их существует около 30 видов:

Полевой используется в медицинских целях, поскольку богат калием, кальцием и дубильными веществами.
Зимующий. Из его стеблей делают пилки для ногтей.
Луговой. Относится к числу распространенных растений.

Приведем также примеры папоротников:

Орляк обыкновенный.
Щитовник.
Сальвиния.
Кочедыжник.
Костенец.

Итак, хвощи, плауны, папоротники отличаются широким многообразием. Многие виды этих растений активно применяются человеком. Так, папоротники нередко становятся подлинными украшениями композиций ландшафтного дизайна.

Интересные факты

Познакомимся с некоторыми малоизвестными фактами из биологии плаунов, хвощей и папоротников:

Споры плауна нашли оригинальное использование – они помогают имитировать молнии в театральных постановках, а также применяются для производства салютов.
Растут плауны очень медленно, особенно в первые годы своей жизни. При этом чем старше растение, тем более быстрыми являются его темпы роста.
Хвощи – лакомство для кабанов и оленей, но ядовиты для лошадей.
Растения эти появились на Земле раньше динозавров.
Лазающий южноамериканский хвощ – абсолютный рекордсмен по длине, его стебель может быть более 10 метров.
Хвощ зимующий нашел широкое применение в ландшафтном дизайне при создании японских садов: он успешно имитирует бамбук.
В тропических лесах произрастают древовидные папоротники, стволы которых используются в качестве строительного материала, например, черный древовидный вид может достигать в длину 20 метров.
Некоторые виды папоротников использовались в магии для наведения порчи или проклятия.
Отдельные разновидности папоротников, например Сальвиния, произрастают в воде.

Плауны, хвощи, папоротники – древние растения. До наших дней дошла лишь малая часть их былого многообразия. Интересно, что голосеменные и покрытосеменные растения их полностью не вытеснили, а продолжили развиваться параллельно.

П Папоротники, хвощи и плауны — это первые наземные сосудистые растения, высшие споровые, возраст которых около 400 млн лет. Расцвет их относится к девонскому и каменноугольному периодам. Для них характерно чередование бесполого (спорофита) и полового (гаметофита) поколений с преобладанием спорофита.

Папоротники, их строение и среда обитания

Количество видов папоротников около 10-15 тыс. Среда обитания: сырые и влажные места, темные леса, болота, овраги, солоноватые озера; встречаются в горных лесах. Различны их жизненные формы: травянистые, древовидные (высотой до 20 м), лианоподобные, плавающие. Представители: орляк, щитовник, страусник, адиантум, сальвиния и др. Тело папоротника представлено корнем, укороченным стеблем и крупными (до 1 м высотой), рассеченными листьями, которые называются вайп (рис. 13).

Схема строения высших растений: А — папоротник; Б — хвощ; В — плаун; 1 — лист; 2 — сорусы; 3 — корневище; 4 — заросток; 5 — ризоиды; 6 — антеридии и архегонии; 7 — вегетативный побег; 8 — спороносный побег; 9 — спороносный колосок; 10 — придаточные корни; 11 — основной стебель; 12 — вертикальные побеги; 13 — спорангий; 14 — спора.

Они выпшшяют функции фотосинтеза и спороношения. Папоротник имеет хорошо развитое корневище с придаточными корнями. Корневище покрыто эпидермисом, имеет механическую ткань и сосудистые пучки. Из точки роста на верхней части корневища весной выходят молодые листья. Листья покрыты эпидермисом, имеют устьица, пронизаны жилками и содержат хлоропласты.

Хвощи, их строение и среда обитания

Хвощи — многолетние травянистые растения. Описано около 50 видов хвощей. Среда обитания: широколиственные леса, влажные луга, болота преимущественно Северного полушария. Представители : хвощ полевой, хвощ лесной, хвощ зимующий, хвощ болотный и др. Высота растений: от 0,5-1 м у хвоща полевого до 12 м у южно-американского. Стебель у хвоща неветвящийся, членистый, состоит из узлов и междоузлий. В узлах располагаются мутовки чешуевидных листьев и тонких членистых ветвей. Кора стебля имеет ассимиляционную паренхиму. Проводящая система трахеиды и ситовидные элементы. Нижняя часть растения — корневище и тонкие придаточные корни. Стенки клеток всего растения пропитаны кремнеземом, который выполняет механическую и защитную функции.

Хвощ имеет две разновидности побегов. Весенние побеги неветвящиеся, не содержащие в клетках хлорофилла, являются спороносными в их спорангиях созревают споры. После отмирания весенних побегов летом от корневища отрастают ветвящиеся зеленые побеги (рис. 13). Они являются фотосинтезирующими. Органические вещества накапливаются в корневище хвоща.

Плауны, их строение и среда обитания

Плауны — многолетние, травянистые, вечнозеленые растения. Описано около 1000 видов плаунов. Среда обитания: хвойные и смешанные леса (почва, стволы и ветви деревьев). Представители: плаун булавовидный, плаун баранец, плаун сплюснутый и др. Стебли у плаунов прямостоячие (до 1,5 м), свисающие или стелющиеся (10 м длиной). Корни боковые и придаточные. И стебли, и корни ветвятся. Высота побегов 20-30 см. Стебель и боковые ветви покрыты мелкими зелеными чешуйками листьями (рис. 13). Снаружи стебель покрыт эпидермисом.

Папоротники, хвощи, плауны и их размножение

Значение в жизни

Папоротники	Компоненты растительных сообществ. Использование в качестве декоративных растений. Молодые побеги некоторых видов человек использует в пищу. Отвары корневищ и настойки некоторых видов — глистоногие, болеутоляющие, противовоспалительные, средства для лечения легочных заболеваний и желудочных расстройств. В каменноугольный период — образование каменного угля.
Хвощи	Благодаря содержанию кремнезема используются в качестве наждачной бумаги, для чистки металлической посуды. Побеги некоторых видов оказывают мочегонное и вяжущее действие.
Плауны	Споры плаунов (ликоподий) используются в качестве детской присыпки, в металлургической промышленности — для обсыпания форм при выплавлении чугуна.

Современные хвощи и плауны не имеют существенного значения для формирования растительных сообществ. Все их виды подлежат охране.

1. Биология для абитуриентов. Авторы: Давыдов В.В. , Бутвиловский В.Э. , Рачковская И. В. , Заяц Р.Г.

Хвощи - многолетние споровые корневищные растения, с зелеными стеблями, ветвями и чешуйчатыми листьями. Современные хвощи - травянистые растения, в прошлом имели большее разнообразие: встречались древовидные формы до 20 м высотой. Наряду с древними плауновидными в карбон (каменноугольный период) участвовали в образовании каменного угля.

Как и плауны, хвощи поселяются в увлажненных местах: по берегам водоемов, на лугах, лесных опушках. Закисленные почвы - излюбленное место обитания хвощей.

Характеристику хвощам будем давать на основе типичного представителя - хвоща полевого.

Строение хвоща полевого

Хвощ полевой имеет членистое строение, мелкие чешуйчатые листья собраны в мутовки по 6-12 листьев. Эпидермис стебля гладкий, оболочки клеток содержат кремнезем - SiO₂, что придает стеблю прочность, делает его несъедобными для скота, многих диких животных.

Подземная часть растения включает сильно разветвленное корневище, по площади до 8м 2 , от которого вглубь почвы отходят придаточные корни. У хвоща полевого отдельные боковые ветви корневища могут видоизменяться в клубни, запасающие питательные вещества. Клубни также принимают участие в процессах вегетативного (бесполого) размножения. Вегетативные побеги появляются весной позже спороносных, и отвечают главным образом за питание, рост и развитие растения. Фотосинтез происходит в стебле растения.

Весной первыми у хвоща полевого появляются спороносные побеги, заканчивающиеся спороносными колосками. Стебель у них коричневого цвета, хлорофилл отсутствует. Спороносный побег отвечает за половое размножение. Перпендикулярно оси колоска к нему крепятся органы спороношения - спорангиофоры, под которыми лежат 6-10 спорангиев. Спороносный побег отмирает после спороношения.

Спороносный побег отличается от вегетативного главным образом наличием стробила. Стробил - видоизмененный укороченный побег, служащий для размножения некоторых высших растений: хвощей, плаунов, голосеменных. Несет специализированные листья спорофиллы, на которых формируются спорангии. Спорофилл (от греч. sporá - семя и phýllon - лист) - видоизмененный лист споровых растений, на котором развиваются органы бесполого размножения - спорангии.

Жизненный цикл хвощей

В жизненном цикле хвощей, как и папоротников, доминирует спорофит. Начнем рассматривать цикл с момента прорастания споры (n). Споры высыпаются из спорангиев, во влажной среде прорастают в заросток - гаметофит (n), который крепится к почве ризоидами. Образующиеся из спор гаметофиты раздельнополы, на одних развиваются антеридии (мужские половые органы), на других архегонии (женские половые органы). В антеридиях (n) формируются сперматозоиды, в архегониях (n) - яйцеклетки.

Во влажной среде подвижный сперматозоид (n) достигает яйцеклетки (n) в архегонии, сливается с ней, образуя зиготу (2n). Из зиготы развивается спорофит (2n), у которого на спорофилле в спорангии материнские клетки (2n) делятся мейозом, в результате образуются споры (n).

Значение хвощей

Хвощи имеют медицинское значение, их используют в качестве мочегонных и кровеостанавливающих средств. Несмотря на твердость стебля, вследствие высокого содержание кремнезема, хвощом питаются олени. Не вызывает сомнений, что хвощ является звеном в цепи питания (продуцентом). Весенние побеги употребляют в пищу в свежем и вареном виде, из них делают соусы, начинки для пирога.

Мы с вами, ботаники, безусловно восхищаемся хвощом! Но вот садоводы от него совсем не в восторге. Хвощ считается одним из злостных сорняков в огороде, трудно выводимым и доставляющим массу хлопот. Хвощ селится на закисленной почве, поэтому помимо перекапывания, садоводы применяют известкование - внесение в почву карбонатов кальция CaCO₃ и магния MgCO₃, а также оксидов - CaO и MgO и гидроксида кальция - Ca(OH)₂ с целью снижения кислотности почвы. Почва со сниженной кислотностью нравится хвощу гораздо меньше, и он перестает заводиться на огороде ;)

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.

Папоротникообразные – это большая группа высших растений. В нее входят плауны, хвощи и папоротники. Растут преимущественно во влажных тенистых местах. Это многолетнее, чаще всего травянистое растение в тропических лесах Азии, Америки, Австралии произрастают древовидные папоротники 15-20 метров в высоту. Папоротниковидные различаются между собой по внешнему виду. При этом они имеют сходные черты во внутреннем строении, развитии и размножении. У представителей папоротниковидных есть вегетативные органы: придаточные корни и побег (стебель и листья). Именно поэтому их относят к высшим растениям.

Отдел папоротникообразные включает в себя: планы, хвощи и папортники.

Папоротники – многолетние травянистые растения, в тропических широтах – древовидные растения, тело которых разделено на корень, стебель, лист. Листья разделены на черешок и пластинку.

Вайя – рассеченные листья папоротников.

Более подробно рассмотрим строение папоротников, выполняя, лабораторную работу.

Лабораторная работа

В жизненном цикле у папоротников преобладает споровое растение – спорофит. Из споры развивается заросток сердцевидной формы – гаметофит, на котором развиваются сперматозоиды и яйцеклетки. Для оплодотворения необходима вода. Из зиготы развивается спорофит. Размножается половым и бесполым путем (вегетативно – кусочками корневища).

Следующие представители отдела папоротникообразные, которые мы с вами рассмотрим это хвощи и плауны.

Хвощи невысокие жесткие травы, с мутовчатым расположением мелких, чешуевидных листьев. Хвощи – многолетние травянистые растения, с корневищем. Наземные побеги хвощей двух типов – весенние – спороносные (не способны к фотосинтезу, не имеют листьев) и летние – зеленые мутовчатые, ветвящиеся с чешуевидными листьями. Хвощи накапливают кремнезем в стенках всего растения. Стебли пропитаны кремнеземом, их используют для шлифовки металлических и деревянных изделий. Хвощ полевой – лекарственное растение, а на полях – злостный корневищный сорняк, показатель кислой почвы.

Плауны – лесные растения. Плауны – многолетние травянистые растения. Побеги стелющиеся с придаточными корнями, шиловидными листьями и прямостоячими побегами, на верхушках которых располагаются спороносные колоски. Характерно половое и бесполое (вегетативное) размножение – почками и побегами.

Споры плауна булавовидного используются в медицине, в авиационной, металлургической промышленности, растение очень декоративно, поэтому количество его резко уменьшилось. В настоящее время это редкое растение подлежит строжайшей охране.

Значение папоротников в природе

Папоротники, как и все зеленые растения, выделяя кислород, участвуют в круговороте веществ и энергии в природе.
Папоротники являются средой обитания и пищей для беспозвоночных животных.

Значение папоротников в жизни человека

Многие папоротники используют в медицине.
Некоторые папоротники являются своеобразными зелеными удобрениями.
У некоторых видов папоротников части растения употребляют в пищу. В Японии и Китае из корневищ добывают крахмал.
Папоротники- великолепные декоративные растения.
Жесткие, прочные и длинные стержневые части листа папоротников используются для различных поделок.
Каменный уголь, образовавшийся из отмерших древовидных папоротников-один из лучших видов топлива, сырье для химической промышленности.

4.Физкультурная минутка

Хочешь быть здоров всегда

Повторяй за мной тогда.

Потянулись все вперед,

Раз, два, три, четыре, пять

Молодцы все девочки и мальчики.

Теперь наклоны головой,

Из стороны в сторону.

Поживее, не ленитесь,

И будет все здорово.

Вращения плечами начинай,

Чтоб прогнать усталость.

И не посетить тогда,

Твое тело слабость.

Разминка всем нужна всегда.

Ну что ребята, отдохнули? Да!

5. Закрепление знаний

1.Среди папоротникообразных преобладают жизненные формы:

б) травянистые многолетние,

в) травянистые однолетние.

2. Увеличению числа особей папоротника способствует их:

а) обитание под кронами деревьев,

в) способность жить в слабо освещенных местах.

3. Что необходимо для размножения папоротникообразных:

а) свет, б) влага, в) тепло.

4. Папоротники имеют органы:

а) корень, клубень,

б) корень, стебель, листья,

в) листья, побеги.

5. Хвощ полевой – травянистое растение:

а) однолетнее, б) двухлетнее, в) многолетнее.

6. Какие из этих утверждений верны?

а) Папоротникообразные – исключительно небольшие травянистые растения

б) Папоротникообразные – высшие растения

в) Папоротникообразные – низшие растения

7. Что называют спорофитом?

а) Поколение, образующие споры

б) Поколение, развивающееся из споры

8. Какие из утверждений верны?

а) Спорофит папоротникообразных растений, имеющий побеги и корни, а гаметофит – зеленая пластинка, не имеющая вегетативных органов

б) Органы полового размножения папоротникообразных называются спорангии

в) Женские органы полового размножения папоротникообразных называются архигонии

г) Мужские органы полового размножения называются антеридии

9. Что называют гаметофитом?

а) Поколение, развивающееся из гамет

б) Поколение, образующее гаметы

10. Каким растениям вода необходима для оплодотворения?

а) Высшим споровым растениям

б) Всем высшим растениям

в) Только папоротникообразным

11. Какое из этих утверждений верно?

а) Папоротникообразным не нужна вода для оплодотворения

б) Папоротникообразным нужна вода для оплодотворения, потому что сперматозоиды могут попасть к архегониям и достичь яйцеклеток только двигаясь в воде

в) Папоротникообразным нужна вода для оплодотворения, потому что при оплодотворении у них резко возрастает расход воды

12. Какое из этих утверждений верно?

а) К папоротникообразным относят мхи и папоротники

б) Папоротникообразным относят плауны, хвощи и папоротники

в) К папоротникообразным относят только папоротники

7. Рефлексия

8. Подведение итогов

Папоротниковидные- большая группа растений, объединяющих плауны, хвощи и папоротники. Они различаются по внешним признакам, но имеют большое сходство во внутреннем строении, развитии и размножении. Их вегетативное тело состоит из корней и побегов (стеблей и листьев), есть стела- осевая проводящая система, имеются покровные, механические и фотосинтезирующие ткани. Все современные папоротниковидные- потомки древнейших форм, повсеместно заселявших нашу планету. Эти растения помогают понять, как развивалось многообразие растительного царства Земли.

Читайте также: