§ 16. Мхи, папоротники, плауны, хвощи

Определения и обозначения

Мхи — споровые растения, у которых нет настоящих корней; воду и минеральные вещества они поглощают всей поверхностью, а к почве прикрепляются ризоидами. Поэтому мох может обходиться без корневой системы, но обычно нуждается во влажной среде.

Ризоиды — тонкие выросты, которые помогают мхам прикрепляться к поверхности и поглощать воду. Они удерживают растение на месте, но не являются настоящими корнями. Это различие помогает не путать мхи с другими группами растений.

Папоротники, плауны и хвощи — группы споровых растений с корнями, стеблями и листьями; листья папоротников называют вайями. Такие части растения помогают ему удерживаться в почве и получать необходимые для жизни вещества. По строению побегов и листьев можно различать эти группы.

Споры — мелкие клетки, с помощью которых мхи, папоротники, плауны и хвощи размножаются и расселяются. Если спора попадает в подходящие условия, из неё может развиться новое растение. Споры помогают растениям распространяться, но для их прорастания важна подходящая среда.

Как это устроено

Главное различие между мхами и папоротниками, плаунами и хвощами — наличие настоящих корней. У мхов их нет: воду и минеральные вещества они получают всей поверхностью, а ризоиды лишь прикрепляют растение. У остальных трёх групп корни поглощают воду из почвы, а стебли и листья выполняют другие важные для растения функции.

Тело мха обычно небольшое и состоит из стебелька с листочками. Ризоиды удерживают его на почве, потому что настоящей корневой системы у него нет. Споры созревают в коробочке на ножке: ножка приподнимает коробочку, что помогает спорам распространяться. В подходящих условиях споры могут прорасти и дать начало новому растению.

У папоротника под землёй находится корневище — это стебель, а не корень. От него отходят настоящие корни, а над землёй располагаются крупные листья-вайи. На нижней стороне вай обычно находятся спорангии — образования, в которых созревают споры. Такое расположение позволяет спорам оказаться на поверхности листа и затем распространиться.

У плауна мелкие листья покрывают побег, поэтому он выглядит иначе, чем папоротник с крупными вайями. Хвощ можно узнать по членистым надземным побегам: они состоят из отдельных участков, соединённых узлами. Споры у плаунов и хвощей созревают в специальных образованиях на верхушках побегов. Различия в строении помогают определить группу растения даже без цветков.

Для размножения многим споровым растениям необходима вода, поэтому их часто можно встретить во влажных местах. Влага нужна, чтобы происходили процессы, связанные с образованием нового растения, а споры могли прорасти. Само наличие спор ещё не гарантирует появления молодого растения: важны подходящие условия. Поэтому при поиске мхов и других споровых растений стоит обращать внимание на влажные участки.

Сравнение мхов, папоротников, плаунов и хвощей

Чтобы определить группу растения, сначала сравни признаки корней и побегов, а затем посмотри, где находятся спороносные образования. Один признак полезен, но несколько совпадающих признаков дают более надёжный вывод. Сравнение также помогает не принимать корневище за корень.

Разбор задач

Задача 1

На рисунке показано небольшое растение с листостебельным телом и коробочкой на ножке. Нужно определить группу растения и назвать, где созревают его споры. Сопоставим видимые части с характерными признаками групп, а затем укажем место образования спор.

1. У растения небольшое листостебельное тело, но по условию не указаны настоящие корни.
2. Коробочка на ножке — характерный признак мха; у других описанных групп споры находятся в иных образованиях.
3. Значит, споры созревают в коробочке, расположенной на ножке.

Ответ: это мох; его споры созревают в коробочке на ножке.

Задача 2

Сравните папоротник и мох по наличию корней, способу прикрепления к почве и месту образования спор. Чтобы ответить точно, нужно рассмотреть каждый признак отдельно и не называть ризоиды корнями. Затем можно свести различия в короткое сравнение.

1. У папоротника есть настоящие корни, а у мха их нет.
2. Папоротник закрепляется в почве корнями; мох прикрепляется ризоидами, которые также помогают ему поглощать воду.
3. У папоротника споры обычно образуются в спорангиях на нижней стороне вай, а у мха — в коробочке на ножке.

Ответ: папоротник имеет корни и спорангии на вайях, а мох — ризоиды и коробочку со спорами.

Задача 3

Растение имеет членистые побеги и спороносный колосок на верхушке. Нужно определить его группу и объяснить, какой признак помог сделать вывод. Сначала сравним форму побега с описаниями хвощей, плаунов и папоротников, а затем используем сведения о спороносном образовании.

1. Членистые побеги — заметный признак хвощей; у плаунов побеги покрыты мелкими листьями, а у папоротников крупные вайи.
2. Спороносное образование на верхушке побега согласуется с признаками хвоща.
3. Значит, растение относится к хвощам, а решающим признаком стали членистые побеги.

Ответ: это хвощ; его помогают узнать членистые побеги и спороносное образование на верхушке.

Типичные ошибки

Ошибка: считать ризоиды настоящими корнями. Так думают, потому что и те и другие помогают растению удерживаться и связаны с водой. Проверь себя: у мха есть ризоиды, но настоящих корней нет.

Ошибка: считать, что у мхов, папоротников, плаунов и хвощей есть цветки и семена. Можно ошибиться, если обобщить признаки всех растений и забыть, что группы различаются. Проверь себя: эти растения размножаются спорами, а не семенами.

Ошибка: путать корневище с корнем. Это легко сделать, потому что корневище находится под землёй. Проверь себя: корневище — подземный стебель, от которого могут отходить настоящие корни.

Ошибка: думать, что споры у всех групп образуются одинаково. Такое предположение возникает, если запомнить только общий способ размножения. Проверь себя: у мха споры находятся в коробочке, у папоротника — обычно в спорангиях на нижней стороне вай, а у плаунов и хвощей — в специальных образованиях на верхушках побегов.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в строении споровых растений, нужно знать основные части растения: корень, стебель и лист. Эти понятия помогают понять, почему корневище папоротника — стебель, а ризоиды мха не являются корнями. Также полезно помнить, что для жизни растениям нужны подходящие условия.

Тема продолжает изучение разнообразия растений и помогает сравнить споровые растения с цветковыми и семенными. У первых в размножении участвуют споры, а у цветковых растений образуются семена. Такое сравнение показывает, что растения могут размножаться по-разному.

Знание отличительных признаков помогает узнавать мхи, папоротники, плауны и хвощи в природе. Оно пригодится и при дальнейшем изучении размножения растений. Наблюдая за растением, можно сравнить его листья, побеги и спороносные образования.

Что запомнить

• Мхи, папоротники, плауны и хвощи размножаются спорами.
• У мхов нет настоящих корней; к почве они прикрепляются ризоидами.
• У папоротников есть корни, стебель и листья-вайи.
• У плаунов мелкие листья расположены на побегах.
• Побеги хвощей имеют характерное членистое строение.
• Споры образуются в специальных спороносных образованиях.
• Для размножения этих растений важны влажные условия.