Ответы к § 21. Плауны. Хвощи. Папоротники

Вопросы в начале параграфа

1. Что называют тканью?

Растительная ткань — это совокупность клеток и межклеточного пространства, имеющая общее происхождение, строение и выполняющая определённые функции.

2. Какие растительные ткани вы знаете?

Существует пять разновидностей видов наиболее распространённых видов тканей:

- механическая ткань;
- покровная ткань;
- проводящая ткань;
- основная ткань;
- образовательная ткань.

3. Какое строение имеют и какую функцию выполняют проводящие ткани?

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.

Лабораторная работа «Строение спороносящего хвоща»

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.

Лабораторная работа «Строение спороносящего папоротника»

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

На основании изучения материала параграфа и дополнительного текста составьте сообщение «Многообразие высших споровых растений и их значение в природе и жизни человека».

Сообщение: «Многообразие высших споровых растений и их значение в природе и жизни человека»

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.