Отдел Плауновидные

Определения и обозначения

Отдел Плауновидные — группа высших споровых растений. К ней относят плауны и близкие к ним растения, имеющие стебель, корни и мелкие листья. Этот термин нужен, чтобы объединить растения с похожим строением и размножением спорами.

Спороносный колосок — верхушечное образование из спорофиллов, на которых располагаются спорангии. Он напоминает небольшую плотную кисточку на конце побега. По колоску легко найти участок растения, связанный с образованием спор.

Спорангий — орган, в котором образуются и созревают споры плауновидных. Спорангии находятся на спорофиллах, обычно собранных в колоски. Поэтому спорангий нельзя путать со спорой: первый производит споры, а вторая начинает следующий этап жизненного цикла.

Заросток — половое поколение плауновидных, развивающееся из споры и образующее половые клетки. Он значительно меньше взрослого растения и может быть скрыт в почве. Его роль — обеспечить половое размножение и начало развития нового плауна.

Как это устроено

Плауновидные — древняя группа высших растений, появившаяся задолго до многих современных растений. К жизни на суше они приспособились благодаря появлению органов, которые проводят воду, поддерживают тело и помогают поглощать вещества из почвы. Однако размножение у них по-прежнему связано с водой, поэтому плауны чаще встречаются в местах с достаточной влажностью.

У плауна есть ползучий стебель, от которого отходят придаточные корни. От стебля поднимаются прямостоячие побеги с мелкими листьями, расположенными густо и последовательно. Такое строение позволяет растению распространяться по поверхности почвы, а корням — закреплять его и получать воду с растворёнными минеральными веществами.

Побеги плауна обычно ветвятся дихотомически: верхушка разделяется на две примерно равные части. Благодаря этому растение разрастается в стороны и занимает больше пространства, не образуя единственного главного ствола. На отдельных прямостоячих ветвях формируются спороносные колоски, поэтому размножение вынесено выше поверхности почвы.

Спорофиллы — это листья, связанные с размножением. На их внутренней стороне или у основания находятся спорангии, в которых образуются и созревают споры; при этом обычные листья главным образом обеспечивают фотосинтез. Созревшие споры высыпаются, попадают в почву и при подходящих условиях прорастают.

Из споры развивается заросток, то есть половое поколение плауновидного. На нём формируются мужские и женские половые клетки, а после их слияния возникает зародыш нового растения. Взрослый плаун заметен над почвой, тогда как заросток у многих видов маленький, развивается под землёй и получает помощь от гриба, который участвует в обмене веществ.

Строение и размножение плауновидных

Таблица помогает разделить признаки взрослого растения и этапы его размножения. Сначала проследите строение и образование спор, затем переходите к заростку и оплодотворению. Так легче увидеть смену поколений: спорофит образует споры, а заросток участвует в половом размножении.

Разбор задач

Задача 1

На побеге плауна обнаружен верхушечный колосок. Нужно указать, какие образования в нём находятся и что формируется в них. В условии названа часть побега, поэтому сначала определим состав колоска, а затем установим функцию его элементов.

1. Верхушечный колосок состоит из спорофиллов.
2. На спорофиллах расположены спорангии.
3. Внутри спорангиев образуются и созревают споры.

Ответ: в колоске находятся спорофиллы со спорангиями, а в спорангиях формируются споры. Нельзя сказать, что сами спорофиллы превращаются в споры: они только несут спорангии.

Задача 2

Нужно расположить стадии размножения плауна в правильном порядке: взрослое растение, спора, заросток, оплодотворение, молодое растение. Для решения проследим, что образует взрослый плаун и какой этап происходит после появления заростка.

1. Взрослое растение образует споры.
2. Из споры развивается заросток.
3. На заростке происходят образование и слияние половых клеток, то есть оплодотворение.
4. После оплодотворения развивается молодое растение.

Ответ: взрослое растение → спора → заросток → оплодотворение → молодое растение. Затем молодое растение вырастает во взрослый спорофит и цикл повторяется.

Задача 3

Ученик назвал заросток молодым плауном. Нужно проверить, одинаковы ли их функции и строение. Заросток развивается из споры, но он не просто маленькая копия взрослого растения.

1. Взрослый плаун — спорофит, который образует споры.
2. Заросток — половое поколение, развивающееся из споры.
3. На заростке формируются мужские и женские половые клетки.
4. После оплодотворения на нём начинает развиваться новый спорофит.

Ответ: утверждение неверно. Заросток — самостоятельное половое поколение; у многих плаунов он маленький, подземный и связан с грибом, а не похож на обычный побег плауна.

Типичные ошибки

Называть споры семенами. Так ошибаются, потому что и споры, и семена участвуют в размножении. Проверьте себя: семя содержит зародыш и образуется у семенных растений, а спора плауна возникает в спорангии и даёт начало заростку.

Считать спороносный колосок цветком. Плотное образование на верхушке действительно может напоминать цветок. Но колосок состоит из спорофиллов со спорангиями и образует споры, тогда как цветок связан с семенным размножением.

Путать спорангий и спору. Ошибка возникает из-за похожих слов. Спорангий — орган, внутри которого созревают споры; проверить различие можно по вопросу: «Что образует споры?» — спорангий.

Принимать заросток за молодое взрослое растение. Заросток мал и развивается из споры, поэтому его легко принять за раннюю стадию плауна. Но на нём образуются половые клетки, значит, это половое поколение, а не молодой спорофит.

Связь с другими темами

Перед изучением плауновидных нужно знать, чем споровые растения отличаются от семенных, а также как устроены корень, стебель и лист. Эти знания помогают понять строение плауна и его способ размножения.

Тема связана с жизненными циклами мхов, хвощей и папоротников. Сравнивая их, можно увидеть, какое поколение преобладает, где образуются споры и почему для оплодотворения споровым растениям часто нужна вода.

Что запомнить

• Плауновидные — высшие споровые растения.
• У взрослого растения есть корни, стебель и мелкие листья.
• Побеги плауновидных могут ветвиться и нести спороносные колоски.
• Споры образуются в спорангиях на спорофиллах.
• Из споры развивается заросток — половое поколение.
• После оплодотворения на заростке развивается новое взрослое растение.