Отдел Плауновидные

Определения и обозначения

Отдел Плауновидные — древняя группа высших споровых растений. Это сосудистые растения с корнями, стеблями и листьями, поэтому они занимают более сложное положение, чем мхи. Знание этих признаков помогает отличать плауновидных от других споровых растений.

Спорофилл — лист, на котором образуется спорангий со спорами. Обычный зелёный лист главным образом фотосинтезирует, а спорофилл дополнительно участвует в размножении. Иногда спорофиллы отличаются от зелёных листьев формой, размером или расположением.

Спорангий — орган, внутри которого формируются споры. У плауновидных он находится на спорофилле, обычно с его верхней или нижней стороны. Поэтому спорофилл можно считать листом, несущим спороносный орган.

Стробил — спороносный колосок, образованный тесно расположенными спорофиллами. В спорангиях этих листьев созревают споры, которые затем рассеиваются. Значит, стробил объединяет спороносные органы и делает размножение более эффективным.

Как это устроено

Плауновидные относятся к сосудистым растениям, потому что внутри их тела есть проводящие ткани. По ним вода и растворённые минеральные вещества поднимаются от корней, а органические вещества перемещаются к другим органам. Благодаря этому растение может жить на суше и образовывать более крупные побеги, чем мхи.

Взрослый плаун — это спорофит, то есть поколение, образующее споры. Его ветвящиеся побеги увеличивают площадь растения и помогают занимать пространство, а корни закрепляют его в почве и поглощают воду с солями. Мелкие листья участвуют в фотосинтезе, поэтому спорофит самостоятельно создаёт органические вещества.

Спорангии располагаются на спорофиллах, а спорофиллы часто собраны в стробилы на верхушках побегов. Внутри спорангия после созревания образуются споры, а при его раскрытии они выходят наружу. Лёгкие споры разносятся потоками воздуха и могут попасть в подходящее влажное место.

Из споры развивается небольшой заросток — половое поколение плауновидного. На нём формируются мужские и женские половые органы, а сперматозоиды передвигаются к яйцеклетке только по водной плёнке. После оплодотворения возникает зародыш, из которого постепенно вырастает новый спорофит, и жизненный цикл повторяется.

Плауновидные чаще встречаются во влажных лесах, на болотах и в местах с достаточным увлажнением. К современным представителям относят плаун, селагинеллу и полушник. Древние плауновидные были высокими лесными растениями, а их отмершие остатки под давлением и без доступа кислорода постепенно участвовали в образовании каменного угля.

Основные признаки плауновидных

Таблицу удобно читать по строкам: сначала назовите признак, затем восстановите его значение. При сравнении с мхами особенно обращайте внимание на корни, проводящую систему и преобладание спорофита.

Для повторения жизненного цикла двигайтесь от спороносных органов к споре, затем к заростку и новому взрослому растению. Так признаки строения связываются с размножением.

Разбор задач

Задача 1. У плауна на верхушке побега заметны плотные колоски. Определите, что это за образования и какую функцию они выполняют. Нужно связать внешний вид колосков с расположением спороносных листьев.

1. Плотный колосок состоит не из одного крупного органа, а из множества тесно расположенных листьев.
2. Если эти листья несут спорангии, их называют спорофиллами.
3. Скопление спорофиллов образует стробил, где созревают споры.

Ответ: колоски — это стробилы. Они служат для образования спор в спорангиях, расположенных на спорофиллах.

Задача 2. Расположите этапы размножения плауна в правильном порядке: заросток, спора, взрослое растение, оплодотворение. Нужно определить, какое поколение появляется из споры и что происходит перед возникновением нового растения.

1. Сначала спорофит образует и рассеивает спору.
2. Из споры развивается заросток, на котором появляются половые органы.
3. После встречи мужской и женской гамет происходит оплодотворение.
4. Из зародыша после оплодотворения вырастает взрослое растение-спорофит.

Ответ: правильная последовательность такова: спора — заросток — оплодотворение — взрослое растение. Она показывает чередование бесполого и полового поколений.

Задача 3. Плаун растёт на сухом участке, где во время размножения нет дождей. Объясните, почему это может затруднить появление нового растения из заростка. В условии нужно найти этап, для которого вода обязательна.

1. На заростке образуются сперматозоиды и яйцеклетки.
2. Сперматозоиды не могут самостоятельно переместиться по сухой поверхности к яйцеклетке.
3. Без воды оплодотворение не происходит, поэтому зародыш нового спорофита не формируется.

Ответ: засуха мешает оплодотворению на заростке. Даже если заросток уже появился, без воды развитие нового плауна может остановиться.

Типичные ошибки

Называть споры семенами — ошибка, потому что спора и семя имеют разное строение и происхождение. Путают их из-за общей функции расселения. Проверка проста: у плауновидных нет семян, а новая стадия начинается именно со споры.

Считать стробил отдельным органом, не связанным с листьями, неверно. Такое представление возникает из-за его плотной колосовидной формы. Проверьте себя вопросом: из чего состоит стробил; правильный ответ — из спорофиллов.

Путать спорофит и заросток нельзя: крупное зелёное растение плауна — спорофит, а маленький заросток — половое поколение. Ошибка появляется, если не учитывать чередование поколений. Спросите себя, что образует стадия: споры образует спорофит, а половые клетки — заросток.

Нельзя утверждать, что спора сразу превращается во взрослый плаун. Между ними обязательно появляется заросток, поэтому пропуск этой стадии нарушает последовательность цикла. Для проверки восстановите цепочку: спора, заросток, оплодотворение, новый спорофит.

Связь с другими темами

Перед изучением плауновидных нужно вспомнить отличие спорового размножения от семенного. Также важно знать, что для оплодотворения у многих высших споровых растений требуется вода.

Тема продолжает изучение мхов и подготавливает сравнение плауновидных с папоротниковидными. Сравнивать их удобно по органам растения, поколениям и расположению спороносных органов.

Древние плауновидные связаны с историей растительного мира и образованием каменного угля. Это помогает понять, как остатки древних лесов превратились в полезное ископаемое.

Что запомнить

• Плауновидные — высшие споровые сосудистые растения.
• У них есть корни, стебли и мелкие листья.
• Основное поколение в жизненном цикле — спорофит.
• Споры образуются в спорангиях на спорофиллах.
• Спорофиллы часто собраны в стробилы.
• Для оплодотворения на заростке необходима вода.
• Древние плауновидные участвовали в образовании залежей каменного угля.