Водоросли, лишайники, мхи, папоротники

Определения и обозначения

Водоросли — преимущественно водные организмы, тело которых обычно не разделено на корень, стебель и листья и содержит хлорофилл. Такое тело называют слоевищем: оно может быть одной клеткой или состоять из множества клеток. По этим признакам можно узнать водоросли, даже если они выглядят как нити или пластины.

Лишайник — организм, состоящий из гриба и водоросли или цианобактерии, живущих во взаимовыгодном сожительстве. Это не обычное растение: его части работают вместе, хотя принадлежат разным организмам. Определение помогает понять, почему лишайник способен жить там, где одному из партнёров было бы труднее.

Мох — небольшое споровое растение с листочками, стебельком и ризоидами, но без настоящих корней. Ризоиды — тонкие выросты, которыми мох прикрепляется к поверхности и частично поглощает воду. Их важно отличать от корней, потому что устроены они проще.

Папоротник — споровое растение с корнями, стеблем и крупными листьями, на нижней стороне которых образуются споры. В отличие от мха, у папоротника есть настоящие органы, помогающие жить на суше. Это определение подсказывает, какие признаки искать при распознавании папоротника.

Как это устроено

Большинство водорослей живёт в воде, потому что она постоянно окружает их тело и обеспечивает влагой. У них обычно нет корней, которые могли бы добывать воду из почвы, поэтому на суше им трудно избежать высыхания. В воде слоевище поглощает необходимые вещества непосредственно из окружающей среды. Поэтому отсутствие сложных органов не мешает водорослям успешно жить в привычной для них среде.

Тело водоросли называют слоевищем, так как в нём обычно нельзя выделить настоящие корень, стебель и листья. Такая простая организация подходит организмам, погружённым в воду: им не нужно удерживать листья над землёй или проводить воду от корней к верхним частям. Зелёные пигменты, в том числе хлорофилл, улавливают энергию света. Благодаря фотосинтезу водоросль образует органические вещества, нужные ей для жизни.

Лишайник может расти на камнях, коре и других поверхностях благодаря совместной работе двух партнёров. Гриб образует основную часть тела лишайника, помогает ему закрепиться и удерживать влагу. Водоросль или цианобактерия использует свет и создаёт органические вещества при фотосинтезе. Партнёры зависят друг от друга, поэтому их сожительство помогает лишайнику существовать в сложных условиях.

У мхов есть стебелёк и листочки, но нет настоящих корней и сложной системы проведения воды. Ризоиды удерживают растение на субстрате, а часть влаги мох поглощает поверхностью тела. Для размножения мхи образуют споры; чтобы произошло оплодотворение, мужским половым клеткам нужна вода. Поэтому мхи чаще встречаются во влажных местах и размножаются успешнее при наличии влаги.

Корни папоротника закрепляют растение и поглощают воду из почвы, стебель поддерживает его части, а листья улавливают свет. На нижней стороне листьев у многих папоротников расположены спорангии — образования, в которых созревают споры. Споры помогают расселяться, но для дальнейшего полового процесса папоротнику тоже нужна вода. Развитые органы позволяют ему жить на суше, однако размножение всё ещё связано с влажной средой.

Сравнение водорослей, лишайников, мхов и папоротников

Сначала сравните место обитания и строение: эти строки помогают быстро различить группы. Затем проверьте наличие корней и способ размножения — это особенно удобно для сравнения мхов и папоротников. Таблица показывает общие признаки, но отдельные представители могут отличаться.

Разбор задач

Задача 1. Распределите организмы по группам: спирогира, ягель, сфагнум, папоротник-орляк. Укажите один признак, по которому выполнено распределение. Нужно опираться не только на названия, но и на характерные признаки каждой группы.

1. Определяем группы: спирогира — водоросль, ягель — лишайник, сфагнум — мох, папоротник-орляк — папоротник.
2. Сверяем распознавание со строением: у спирогиры тело водоросли, ягель составлен грибом и водорослью, у сфагнума есть признаки мха, а у орляка — крупные листья папоротника.
3. Выбираем общий признак распределения: принадлежность к четырём группам организмов, различающимся строением тела.

Ответ: спирогира — водоросли, ягель — лишайники, сфагнум — мхи, папоротник-орляк — папоротники. Признак распределения — особенности строения и принадлежность к группе.

Задача 2. Объясните, почему лишайник называют единым организмом, хотя он состоит из гриба и водоросли. В ответе нужно показать, что делают оба партнёра и почему совместная жизнь важна. Простого перечисления частей для объяснения недостаточно.

1. Устанавливаем состав лишайника: в нём вместе живут гриб и водоросль либо цианобактерия.
2. Распределяем функции: гриб удерживает влагу и прикрепляет лишайник к поверхности, а фотосинтезирующий партнёр создаёт органические вещества.
3. Делаем вывод: партнёры тесно взаимодействуют и вместе образуют тело, приспособленное к жизни в определённых условиях.

Ответ: лишайник называют единым организмом из-за тесного и взаимовыгодного взаимодействия партнёров. Гриб помогает удерживать влагу и закрепляться, а водоросль или цианобактерия обеспечивает образование органических веществ.

Задача 3. Сравните мох и папоротник по строению, месту образования спор и зависимости размножения от воды. Сделайте вывод, какое растение имеет более сложное строение. Сравнение нужно провести по каждому из трёх признаков, не смешивая споры с семенами.

1. Сопоставляем строение: у мха есть стебелёк, листочки и ризоиды, а у папоротника — настоящие корни, стебель и крупные листья.
2. Находим место образования спор: у мха они созревают в коробочке на ножке, у папоротника — в спорангиях, часто на нижней стороне листьев.
3. Сравниваем размножение: обоим растениям для оплодотворения нужна вода, хотя их органы устроены по-разному.

Ответ: папоротник имеет более сложное строение, поскольку у него развиты настоящие корни, стебель и листья. Мох образует споры в коробочке, папоротник — в спорангиях на листьях; для оплодотворения обоим нужна вода.

Типичные ошибки

Ошибка — называть лишайник растением. Так говорят потому, что он часто растёт на поверхности и может иметь заметную окраску, но лишайник состоит из гриба и водоросли или цианобактерии. Проверьте себя: можете ли вы назвать роль каждого партнёра? Если да, то не смешиваете лишайник с отдельным растением.

Ошибка — считать ризоиды мхов настоящими корнями. Они похожи на корни тем, что помогают удерживаться на месте, поэтому их легко перепутать. Однако ризоиды устроены проще и не образуют корневую систему. Чтобы проверить ответ, уточните, есть ли у мха настоящие корни: их нет.

Ошибка — утверждать, что все водоросли зелёные. Такое впечатление возникает из-за знакомых зелёных водорослей и роли хлорофилла в фотосинтезе. Водоросли бывают также бурыми, красными и других цветов. Самопроверка: не выводите принадлежность к группе только из окраски.

Ошибка — говорить, что папоротники размножаются семенами. У многих наземных растений есть семена, поэтому эту особенность ошибочно переносят на папоротники. Папоротники образуют споры, обычно в спорангиях на нижней стороне листьев. Проверьте себя: если речь идёт о папоротнике, ищите споры, а не семена.

Связь с другими темами

Для понимания темы понадобятся признаки живых организмов, представление о фотосинтезе, строении цветкового растения и способах размножения. Эти знания помогают увидеть, чем слоевище отличается от органов растения и почему споры не являются семенами. Позже сравнение групп пригодится при изучении многообразия растений, смены поколений и природных сообществ. В экологии лишайники используют как показатели чистоты воздуха, а водоросли, мхи и папоротники участвуют в круговороте веществ и образовании местообитаний.

Что запомнить

• Водоросли обычно имеют тело-слоевище и чаще всего живут в воде.
• Водоросли создают органические вещества благодаря фотосинтезу.
• Лишайник состоит из гриба и водоросли или цианобактерии.
• Мхи имеют ризоиды, но не имеют настоящих корней.
• Мхи и папоротники размножаются спорами.
• Папоротники имеют корни, стебель и листья.
• Для оплодотворения мхов и папоротников необходима вода.