"Биология. Обо всем живом", Ловягин С.Н., Вахрушев А.А., Раутиан А.С.
Плауны, хвощи и папоротники — высшие споровые растения: у них есть органы и ткани, но нет цветков и семян. Корни помогают закрепляться в почве и получать воду, стебли поддерживают растение, а листья участвуют в образовании питательных веществ. Размножаются эти растения спорами, которые возникают в специальных органах. Чтобы из споры развилось новое растение, обычно нужна вода: она помогает клеткам, участвующим в размножении, встретиться. Знание этих признаков помогает различать группы растений и понимать, как они приспособились к жизни на суше.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Высшие споровые растения — это растения, тело которых разделено на органы и ткани, а размножение происходит с помощью спор. Корни, стебли и листья выполняют разные задачи, поэтому такое растение устроено сложнее водоросли. У водорослей тело обычно не разделено на настоящие органы. Такое устройство помогает растениям жить на суше и получать из окружающей среды необходимые вещества.
Спора — особая клетка, из которой при подходящих условиях может развиться новое растение. Она очень мала и может распространяться воздухом или водой. Спора не является семенем: у неё нет зародыша и запаса питательных веществ. Понимание этого различия помогает правильно описывать размножение плаунов, хвощей и папоротников.
Плаун — небольшое растение с тонкими побегами, покрытыми мелкими листьями. Его побеги могут стелиться по земле или приподниматься, а на верхушках часто заметны спороносные колоски. В них образуются споры. По этим признакам плаун можно отличить от хвоща и папоротника.
Хвощ — растение с членистым стеблем, который состоит из узлов и междоузлий. От узлов часто отходят тонкие ветви, собранные мутовками, то есть расположенные вокруг стебля на одном уровне. У многих хвощей спороносный побег отличается от обычного и заканчивается колоском. Эти особенности помогают узнать хвощ даже без крупных листьев.
Корни, стебли и листья помогают плаунам, хвощам и папоротникам жить на суше, потому что разделяют работу между собой. Корни удерживают растение в почве и поглощают из неё воду, а стебель поддерживает надземную часть и проводит вещества. Листья улавливают свет и помогают образовывать питательные вещества. У водорослей тело обычно не имеет таких настоящих органов, поэтому они теснее связаны с водой, которая окружает их целиком.
Споры возникают в особых спороносных органах, а не в любой части растения. У плаунов и хвощей эти органы собраны в колоски, расположенные на верхушках побегов или спороносных стеблей. У папоротников группы спороносных образований называются сорусами и чаще всего видны на нижней стороне листа. После созревания споры отделяются и могут разноситься ветром, водой или другими способами.
Когда спора попадает в подходящее влажное место, она прорастает и даёт начало небольшой стадии развития растения. На ней образуются клетки, необходимые для дальнейшего размножения. Вода нужна потому, что одна из таких клеток должна переместиться к другой по тонкой водной плёнке. Если поверхность сухая, встреча клеток становится маловероятной, поэтому влажность повышает шанс появления нового растения.
Спороносные колоски плаунов и хвощей и сорусы папоротников выполняют одну общую задачу: в них образуются споры. Но расположены они по-разному, и это помогает отличить группы растений. У плаунов и хвощей спороносные органы образуют заметные колоски, обычно на конце побега. У папоротника споры находятся в сорусах, которые часто собраны на нижней стороне листа.
Плауны, хвощи и папоротники считают древними высшими растениями, потому что их группы появились на Земле задолго до современных цветковых растений. В далёком прошлом некоторые их родственники были крупными и образовывали обширные заросли. Остатки древних растений со временем участвовали в образовании каменного угля. Сегодня плауны, хвощи и папоротники обычно встречаются во влажных лесах, на болотах и в других местах, где есть достаточно влаги.
| Признак | Плауны | Хвощи | Папоротники |
|---|---|---|---|
| Внешний вид и характерные органы | Побеги с мелкими листьями; на верхушках часто есть спороносные колоски. | Членистые побеги; у некоторых видов бывают отдельные спороносные побеги. | Обычно заметны крупные листья, на нижней стороне которых могут быть сорусы. |
| Строение стебля и листьев | Побеги стелются или приподнимаются; листья мелкие. | Стебель разделён на узлы и междоузлия; ветви часто растут мутовками. | Развиты листья, часто крупные; молодые листья могут быть свёрнуты. |
| Расположение спор | В спороносных колосках. | В спороносных колосках на побегах. | В сорусах, обычно на нижней стороне листьев. |
| Места обитания | Чаще влажные леса и другие затенённые места. | Чаще влажные луга, леса и берега водоёмов. | Преимущественно влажные леса, овраги и берега водоёмов. |
Сравнивайте растения по нескольким признакам сразу: форме побега, устройству листьев и расположению спор. Особенно полезно искать характерные органы — колоски или сорусы. Последняя строка показывает, почему эти растения чаще встречаются во влажных местах.
По описанию определите растение: у него членистый стебель, а мелкие листья расположены мутовками. Нужно найти группу, которой одновременно подходят оба признака. Не стоит ориентироваться только на то, что растение небольшое или растёт во влажном месте. Начнём с устройства побега.
Выделим главный признак: членистый стебель состоит из узлов и междоузлий. Такое строение характерно для хвоща.
Проверим второй признак: у хвоща ветви и мелкие листья могут располагаться мутовками вокруг стебля. Это согласуется с описанием.
Сравним с другими группами: у папоротников обычно заметны крупные листья, а для плаунов характерны побеги с мелкими листьями и спороносные колоски. Оба признака из условия указывают на хвощ.
Ответ: это хвощ, потому что у него членистый стебель и характерное расположение мелких листьев и ветвей.
На нижней стороне листа папоротника видны скопления спороносных образований. Нужно объяснить их роль, а не принять их за семена или повреждение листа. Для этого свяжем расположение скоплений с размножением папоротника. Вспомним, как называются такие группы.
Скопления спороносных образований папоротника называются сорусами. Обычно они расположены на нижней стороне листа.
В спороносных образованиях развиваются споры. Значит, сорусы служат местом, где папоротник образует клетки для распространения и размножения.
Созревшие споры отделяются от растения и могут попасть в подходящее место. При достаточной влажности из споры начинается развитие нового растения.
Ответ: скопления называются сорусами; в них образуются споры, которые распространяются и при подходящих условиях дают начало новому растению.
Ученик утверждает, что папоротник размножается семенами, потому что у него есть листья и корни. Нужно проверить, действительно ли органы растения определяют способ его размножения. Листья и корни показывают, как устроено растение, но не доказывают, что у него есть семена. Проверим, какие образования папоротник формирует на самом деле.
Листья и корни — это органы, которые помогают растению жить. Наличие органов само по себе не означает, что растение образует семена.
У папоротника споры находятся в сорусах, чаще всего на нижней стороне листа. Цветков и семян у него нет.
После прорастания споры развивается небольшая стадия, на которой образуются клетки для размножения. Для их встречи нужна вода, поэтому влажные условия важны для появления нового папоротника.
Ответ: утверждение неверно: папоротник размножается спорами, а не семенами. Споры образуются в сорусах; для дальнейшего размножения необходима вода.
Ошибка: называть споры семенами. Их путают, потому что и те и другие могут дать начало новому растению. Но спора — одна клетка без зародыша и запаса питательных веществ, а семя устроено сложнее. Проверить себя можно так: если речь идёт о плауне, хвощe или папоротнике, ищите споры, а не семена.
Ошибка: считать, что папоротник размножается спорами прямо с листьев. Такое впечатление возникает потому, что спороносные образования действительно заметны на листе. На самом деле споры образуются в сорусах — особых скоплениях на нижней стороне листа. Чтобы проверить себя, назовите и место, и орган: «споры образуются в сорусах».
Ошибка: путать членистый стебель хвоща с побегом папоротника. Оба растения могут расти во влажных местах, поэтому по месту обитания различить их не всегда можно. У хвоща на стебле видны узлы и междоузлия, а ветви часто собраны мутовками; у папоротника обычно бросаются в глаза крупные листья. Ищите именно строение стебля, а не только общий вид зарослей.
Ошибка: считать, что высшие растения обязательно цветут. Слово «высшие» может навести на мысль, будто все такие растения имеют цветки. Оно говорит о наличии органов и тканей, а не о цветении. Плауны, хвощи и папоротники не образуют ни цветков, ни семян, поэтому проверить себя можно по способу размножения: у них образуются споры.
Чтобы разобраться в теме, вспомните, чем растения отличаются от других живых организмов и какие органы есть у цветковых растений. Это поможет увидеть, что корни, стебли и листья могут быть у растения, даже если у него нет цветков и семян. Позже знания о плаунах, хвощах и папоротниках пригодятся при изучении размножения спорами и семенами. Они также помогают понять, как древние растения участвовали в образовании каменного угля.
Почему плауны, хвощи и папоротники называют высшими растениями?
У них есть органы — корни, стебли и листья, а также ткани, выполняющие разные задачи. У водорослей такого разделения тела на органы нет. Плауны, хвощи и папоротники размножаются спорами.
Чем спора отличается от семени?
Спора — это одна клетка, из которой при подходящих условиях может развиться новое растение. У неё нет зародыша и запаса питательных веществ, характерных для семени. Семена образуются у семенных растений, а плауны, хвощи и папоротники семян не имеют.
Где образуются споры у папоротника?
Споры образуются в специальных образованиях, собранных в группы — сорусы. Обычно сорусы находятся на нижней стороне листа папоротника. Созревшие споры отделяются и распространяются.
Почему хвощ легко узнать по стеблю?
Стебель хвоща разделён на узлы и междоузлия, поэтому выглядит членистым. От узлов часто отходят мутовки ветвей — несколько ветвей, расположенных вокруг стебля на одном уровне. У хвощей также бывают отдельные спороносные побеги с колосками.
Зачем этим растениям нужна вода для размножения?
После развития споры образуется маленькая стадия растения, на которой возникают клетки, участвующие в размножении. Для их встречи нужна вода: по тонкой водной плёнке одна клетка может добраться до другой. Поэтому размножение успешнее во влажных местах.
§ 28. Плауны, хвощи, папоротники — высшие растения
