Отдел Плауновидные

Определения и обозначения

Плауновидные — отдел высших споровых растений. У них есть органы и ткани, но нет цветков, семян и плодов. Поэтому их относят к споровым растениям: новые растения начинают развиваться из спор. Это помогает отличать плауновидных от семенных растений.

Побег плауновидных — ось растения с мелкими листьями. У одних видов побег стелется по земле, у других его ветви растут вертикально. По направлению роста побега можно понять, как растение располагает листья и органы размножения.

Спорангий — орган, в котором образуются споры. У плауновидных он находится на спороносном листе, а не представляет собой отдельную спору. Знание этого термина помогает различать место образования спор и сами споры.

Спороносный колосок — скопление спороносных листьев со спорангиями на верхушке побега. Его удобно заметить при изучении растения, потому что в нём собраны органы образования спор. Колосок похож на компактную верхушечную часть побега, но цветком не является.

Как это устроено

Плауновидные относят к высшим растениям, потому что их тело разделено на органы, а ткани выполняют разные задачи. Корни удерживают растение и получают воду из почвы, стебель поддерживает листья, а проводящие ткани перемещают вещества. При этом у плауновидных нет семян и органов цветкового размножения, поэтому их жизненный цикл связан со спорами.

Разные направления роста побегов помогают растению занимать пространство и размещать листья. Стелющийся побег располагается близко к почве и может укореняться в местах соприкосновения с ней. Вертикальные ветви поднимают листья и спороносные части над землёй, что помогает им получать свет и способствует распространению спор.

Корни отходят от побегов и закрепляют растение в почве. Это важно для устойчивости: стелющиеся побеги могут разрастаться, а вертикальные ветви нуждаются в опоре. Через корни поступают вода и минеральные вещества, а затем проводятся к другим частям растения; вода участвует и в процессах размножения.

Спорангии развиваются на специальных спороносных листьях. Часто такие листья собраны в колоски на концах побегов, поэтому несколько спорангиев оказываются рядом. Внутри спорангиев созревают споры, которые могут отделиться и попасть в подходящее для развития место.

Попав в подходящие условия, спора прорастает и образует небольшой заросток. На заростке формируются половые органы, а для оплодотворения нужна вода: в ней мужские половые клетки могут достичь женских. После оплодотворения начинает развиваться новое растение, поэтому между спорой и взрослым плауном есть промежуточная стадия — заросток.

Признаки и жизненный цикл плауновидных

Сначала найдите в таблице признаки строения: тип побегов, листья и положение спорангиев. Затем проследите размножение от споры до нового растения. Так удобнее не смешивать строение взрослого плауна с этапами его жизненного цикла.

Разбор задач

Задача 1. На рисунке изображено растение с ползучим побегом, мелкими листьями и вертикальными ветвями с колосками на концах. Определите отдел и назовите признаки, подтверждающие ответ.

1. Отметим строение побега: его основная часть стелется, а боковые ветви растут вертикально.
2. Проверим листья: они мелкие, что соответствует характерному облику плауновидных.
3. Посмотрим на верхушки ветвей: там находятся колоски, в которых собраны спороносные листья со спорангиями.

Ответ: это плауновидное растение. На него указывают стелющийся побег, мелкие листья и спороносные колоски на верхушках вертикальных ветвей.

Задача 2. Расположите стадии размножения плауна в правильном порядке: спора, взрослое растение, заросток, оплодотворение, образование нового растения.

1. Начало пути — спора: именно из неё развивается следующая стадия.
2. После прорастания появляется заросток. На нём формируются половые органы.
3. Затем происходит оплодотворение; после него начинается образование нового растения, которое вырастает во взрослый плаун.

Ответ: спора → заросток → оплодотворение → образование нового растения → взрослое растение. Здесь образование нового растения означает начало его развития после оплодотворения, а взрослое растение — результат дальнейшего роста.

Задача 3. Почему плауновидные обычно размножаются успешнее во влажных местах? Объясните ответ, связав условия среды с оплодотворением и распространением спор.

1. Сначала вспомним, что споре нужно попасть в подходящие условия, чтобы прорасти и дать начало заростку.
2. На заростке формируются половые органы, но оплодотворение возможно при наличии воды: она нужна для перемещения мужских половых клеток.
3. Поэтому влажность повышает вероятность успешного оплодотворения и дальнейшего развития нового растения. Споры могут распространяться, но для продолжения жизненного цикла важны подходящие условия после их попадания в среду.

Ответ: во влажных местах выше вероятность оплодотворения, потому что мужским половым клеткам нужна вода. Там также может найтись подходящее место для прорастания спор.

Типичные ошибки

Ошибка — считать спорангий спорой. Их легко перепутать из-за похожих слов и связи с размножением, но спорангий — орган, внутри которого образуются споры. Проверьте себя вопросом: «Что именно рассеивается?» Распространяются споры, а спорангий служит местом их образования.

Ошибка — называть спороносный колосок цветком. Колосок может напоминать цветок внешне, но состоит из спороносных листьев со спорангиями и не участвует в образовании семян. Чтобы проверить ответ, выясните, есть ли у растения семена и цветки: у плауновидных их нет.

Ошибка — думать, что из споры сразу вырастает взрослый плаун. Такое представление возникает, если пропустить промежуточные стадии размножения. Сначала развивается заросток, на котором появляются половые органы, и лишь после оплодотворения начинает формироваться новое растение. Сверяйте ответ с этой последовательностью.

Ошибка — утверждать, что плауны размножаются семенами. Поскольку у растения есть органы, его могут ошибочно принять за семенное, однако плауновидные образуют споры. Для оплодотворения им необходима вода. Самопроверка простая: если в ответе названы семена или оплодотворение без воды, нужно исправить ход рассуждения.

Связь с другими темами

Перед изучением плауновидных полезно знать, чем высшие растения отличаются от низших и как устроены корень, стебель и лист. Это помогает понять, почему плауновидные относят к высшим растениям, хотя они размножаются спорами. Позже их можно сравнить с хвощами и папоротниками, у которых также есть споровое размножение. Сведения о древних плауновидных пригодятся при изучении каменного угля и истории растительного мира: некоторые древние представители отдела участвовали в образовании угольных залежей.

Что запомнить

• Плауновидные — высшие споровые растения.
• У плауновидных есть корни, стебли и мелкие листья.
• Спорангии образуются на спороносных листьях, часто собранных в колоски.
• Из споры развивается заросток, а не взрослое растение.
• Для оплодотворения плауновидным необходима вода.
• Цветков, семян и плодов у плауновидных нет.