§4. Отделы: Плауновидные, Хвощевидные, Папоротниковидные

Вопросы перед параграфом

1. Что называют тканью?

Ответ:

Ткань – это совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих общее происхождение, строение и выполняющих определенные функции.

2. Какие растительные ткани вы знаете?

Ответ:

Выделяют несколько видов растительных тканей: покровные, основные, механические, проводящие и образовательные.
Покровные ткани выполняют защитную функцию. Они образованы живыми или мертвыми клетками с плотно сомкнутыми, утолщенными оболочками. Эти ткани находятся на поверхности корней, стеблей, листьев.

Механические ткани придают прочность растениям. Они образованы группами клеток с утолщенными оболочками. У некоторых клеток оболочки одревесневают.
Проводящие ткани образованы живыми или мертвыми клетками, которые имеют вид трубок или сосудов. По ним передвигаются растворенные в воде питательные вещества.
Основные ткани занимают пространство между покровными, механическими и проводящими тканями. Различают несколько видов этих тканей в зависимости от того, какую функцию выполняют их клетки. Основная их функция — синтез и запасание различных веществ.

Клетки образовательных тканей имеют небольшие размеры, тонкую оболочку и относительно крупное ядро. Они делятся, образуя новые клетки, из которых формируются другие ткани.

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

Ответ:

Проводящая ткань — вид тканей растений, служащих для передвижения по организму растворённых питательных веществ. У многих высших растений она представлена проводящими элементами (сосудами и ситовидными трубками). В стенках проводящих элементов есть поры и сквозные отверстия, облегчающие передвижение веществ от клетки к клетке. Проводящая ткань образует в теле растения непрерывную разветвлённую сеть, соединяющую все его органы в единую систему — от тончайших корешков до молодых побегов, почек и кончиков листа.

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

Ответ:

Механическая ткань — разновидность ткани в растительном организме, волокна из живых и мёртвых клеток с сильно утолщённой клеточной стенкой, придающие механическую прочность организму.
Клетки придают прочность растениям, выполняют защитную и структурную функции.

Строение спороносящего хвоща

1. 1. С помощью лупы рассмотрите летний и весенний побеги хвоща полевого из гербария.
2. Найдите спороносный колосок. Какова функция спор?
3. Зарисуйте побеги хвоща.

Ответ:

Споры выполняют функцию размножения.

Спороносный побег полевого хвоща (весенний)
1. спороносный колосок
2. чешуевидные листья
3. корневище
4. корень
Фотосинтезирующий побег полевого хвоща (летний)
1. боковые побеги
2. стебель
3. мутовки листьев
4. корневище
5. корень

Строение спороносящего папоротника

1. 1. Изучите внешнее строение папоротника. Рассмотрите форму и окраску корневища; форму, размеры и окраску вай.
2. Рассмотрите бурые бугорки на нижней стороне вайи в лупу. 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.

Ответ:

1) Папоротник состоит из корневища, от которого отходят листья и многочисленные придаточные корни. От верхушки корневища отходит пучок зеленых длинночерешковых дважды перисто−рассеченных листьев, черешки которых густо покрыты бурыми пленками. Листья папоротников называются вайями.

2) Бурые бугорки – это скопления спорангариев папоротников или сорусы. В них происходит созревание спор. Споры нужны для размножения.

3) Сходства: имеются побеги, размножение спорами.
Различия: листья у папоротников имеют сложное строение, а у мхов они микроскопичны, мхи не имеют корней. Кроме этого, у мхов медленно идет фотосинтез, в отличие от папоротников.

4) Папоротники относятся к высшим споровым растениям, потому что размножаются спорами, их тело разделено на корень, лист и стебель

Вопросы

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

Ответ:

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?

Ответ:

Плауны, хвощи, и папоротники растут преимущественно во влажных тенистых местах.

Плауны растут преимущественно в сосновых лесах.

Хвощи растут на полях, в лесах или около водоёмов, обычно на участках с влажной кислой почвой. Если на поле много хвощей, значит, почва нуждается в известковании.

Папоротники широко распространены по всему земному шару. Они растут как на суше, так и в воде.

3. Каково их строение?

Ответ:

Плауны, хвощи, и папоротники имеют корни, стебель и листья. У этих растений хорошо развиты проводящие и механические ткани, что позволяет им достигать больших размеров.
У плаунов длинный ползучий стебель с множеством веток, покрытых мелкими листьями. Летом у плаунов на прямостоячих побегах развиваются спороносные колоски со спорами. Стелющиеся ветвистые побеги плауна очень декоративны. Из них делают венки, гирлянды для украшения зданий.

Хвощи — многолетние травянистые растения с длинными ветвящимися корневищами, зимующими в почве. Весной появляются бурые побеги, на верхушках которых расположены спороносные колоски. В них созревают споры. Зелёные летние побеги содержат хлорофилл.

Размеры папоротников разнообразны: от нескольких миллиметров до 20 м высотой. Сильно рассечённые листья папоротников называются вайями. У некоторых папоротников вайи цельные. У большинства папоротников, растущих в умеренном климате, под землёй параллельно поверхности почвы расположены корневища (подземные побеги). Вайи растут прямо от корневищ. Если летом посмотреть на нижнюю сторону вайи папоротника, то можно увидеть маленькие бурые бугорки. Это группы спорангиев (от греческих слов «спора» и «ангейон» — сосуд), в которых созревают споры. Строение спорангиев можно рассмотреть только под микроскопом.

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

Ответ:

У папоротников строение сложнее. У папоротников есть корни, которые отрастают от корневища. У мхов корней нет, только ризоиды.
Мхи имеют очень мелкие листья, а у папоротников они сложные и крупные. У папоротников лучше развиты ткани и проводящая система.

5. Каково значение плаунов, хвощей и папоротников?

Ответ:

Значение плаунов, хвощей и папоротников в природе и в хозяйственной деятельности человека не преувеличено. Плаун применяется в гомеопатии при некоторых болезнях желудочно−кишечного тракта и нарушениях метаболизма (обмена веществ). Используется в фармацевтической практике для предотвращения слипания пилюль. Из плауна изготавливают детскую присыпку.

Также их споры служат натуральным тальком, который незаменим при массажах и в уходе за детьми. Применяются экстракты плаунов в ветеринарии, в промышленности для получения красок зеленого и жёлтого оттенка.

Жесткие стебли хвощей, в составе которых содержится кремнезем, ранее использовались людьми для чистки кастрюль и горшков. Также настойки из хвоща являются хорошим мочегонным средством. Весенние побеги применяются для приготовления диетических блюд в пареном и даже сыром виде.

Молодые листья у некоторых видов папоротников используются для приготовления различных блюд в Японии. Также многие из них выращиваются для аквариумов, а их корневища применяют для изготовления средств против гельминтов.

Большая ценность плаунов, хвощей и папоротников в том, что они образуют залежи, которые через много лет превращаются в каменный уголь. Сегодня это полезное ископаемое широко используется в качестве топлива и сырья для производства смолы, пластмассы и прочей продукции.

Подумайте

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

Ответ:

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.

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.

Задание (стр.39)

1. Сравните между собой плауны, хвощи и папоротники. Представьте результат в виде таблицы.

Группа растений Побеги Листья Спороносные колоски Места обитания
Плауны
Хвощи
Папоротники

Ответ:

Группа растений	Побеги	Листья	Спороносные колоски	Места обитания
Плауны	Вечнозеленые, деление на весенние и летние отсутствует.	Некрупные, узкие	Споры развиваются в спорангиях, собранных в колоски	Таежные леса, влажные места.
Хвощи	Бесцветные спороносные побеги, легко распадаются на членики. Летние и весенние.	Мелкие, чешуевидные с мутовчатым расположением.	Развиваются на спороносных побеге.	Лес, луга, болота, неглубокие водоемы.
Папоротники	Видоизмененный побег с целой системой ветвей, которые располагаются в одной плоскости. Отсутствует деление на летние и весенние.	Настоящие листья отсутствуют. Вместо листьев – вайи, которые напоминают широкие пластины с большим количеством рассечений.	Споры развиваются в спорангиях, которые находятся на нижней части вайи.	В пресных водоемах, на суше, на скалах.

Задание для любознательных

1. Найдите и рассмотрите кусочки каменного угля с отпечатками древних растений.

Ответ:

Отпечатки древних растений (хвощи, плауны, папоротники) на кусочках каменного угля говорят о том, что они росли в воде или на суше в каменноугольный период палеозойской эры и образовали залежи каменного угля.

Задание (стр.41)

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

Ответ:

Многообразие папоротников (плаунов, хвощей) и их значение в природе и жизни человека

Из древовидных форм этих растений миллионы лет назад образовались залежи каменного угля. Каменный уголь, образовавшийся из отмерших древовидных папоротников – один из лучших видов топлива, сырье для химической промышленности. Из него получают горючий газ, анилиновые краски, лаки, пластмассы, лекарства, сахарин, смазочные масла, смолы, кокс, парфюмерные изделия и многие другие продукты.

Хвощ полевой является трудноистребимым сорняком полей с повышенной кислотностью почв. 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.

Многие папоротники используют в медицине. Например, из корневищ щитовника мужского делают противоглистные препараты; лигодиум мелколистный используют для лечения открытых ран, схизею вильчатую − при лечении кашля и болезней горла. Лекарственным растением является папоротник орляк.

У некоторых видов папоротников части растения употребляют в пищу. У папоротника орляка съедобны молодые закрученные “завитки” листьев, собирают их рано весной, в первые 2 недели их появления. Их консервируют, солят, сушат. Листья используют для супов, их жарят. В Японии и Китае из корневищ добывают крахмал.

Папоротники – великолепные декоративные растения, их используют для украшения жилых помещений, в аквариумах и водоемах (сальвиния, азолла, нефролепис возвышенный, адиантум венерин волос) . Жесткие, прочные и длинные стержневые части листа папоротников используются для различных поделок.
Виды плаунов используют как лекарственные, красильные, косметические и декоративные растения.

В научной медицине применяют споры (обычно плауна булавовидного) — прежде в России их называли ликоподий, или плаунное семя — для приготовления детских присыпок, пересыпания пилюль. Споры содержат до 50% жирного невысыхающего масла, алкалоиды, фенольные кислоты, белки, сахара, минеральные соли.
Заготовку спор производят в конце лета — начале осени, после пожелтения спороносных колосков. Колоски срезают ножницами или острым ножом, обычно в сырую погоду, складывая в мешочки из плотной ткани, затем высушивают на открытом воздухе и просеивают через мелкое сито для отделения спор.

В народной медицине споры плаунов применяют как заживляющее средство для засыпки ран, ожогов, обморожений, при экземах, фурункулах, лишаях, рожистых воспалениях. Стебли используют при заболеваниях мочевого пузыря, печени, дыхательных органов, при недержании мочи, болях в желудке, при геморрое, диспепсиях и ревматизме.
Побеги плауна−баранца применяются как рвотное, слабительное средство, для лечения хронического алкоголизма и табакокурения. Всё растение плауна−баранца содержит ядовитый алкалоид селягин, поэтому лечение должно проводиться под наблюдением врача.

В ветеринарии применяют плауны сплюснутый и баранец, для лечения поноса у коров. Отвар из побегов имеет также и инсектицидное действие, им моют животных (коров, коней, овец, свиней) для защиты от паразитов.

В косметологии плауны применяют при фурункулёзе и против облысения.

Споры также применяют в металлургии для обсыпания форм при фасонном литье — при сгорании их образуется слой газов, препятствующих прилипанию изделия и придающих металлу гладкую поверхность.

В пиротехнике споры иногда добавляют в составы бенгальских огней.

Стебли всех видов плауна дают синюю краску, пригодную для окрашивания тканей.