Мхи хвощи папоротники кратко

Обновлено: 02.07.2024

Самым многочисленным считается царство растения. Оно объединяет организмы, обладающие разнообразными формами. Встречаются они повсеместно, даже в безводных пустынях и высоко в горах. Сегодня мы познакомимся с несколькими группами растений. Рассмотрим их основные особенности жизнедеятельности, а также значение в природе и жизни людей.

План урока:

Водоросли

Огромное царство, в зависимости от строения, делится на две группы: низшие и высшие растения.

Остановимся подробнее на представителях низших растений – водорослях. Эти организмы освоили водную среду. Одни из них заселили пресные воды, других можно встретить в соленых водах. Лишь немногие водоросли переселились на сушу, но и здесь они занимают преимущественно сырые места.

Водоросли довольно многообразны, среди них выделяют одноклеточные, а также многоклеточные формы.

Много одноклеточных водорослей живет в почве, поэтому после интенсивного размножения поверхность почвы также может покрываться зеленым налетом.

В качестве примера рассмотрим строение одноклеточной зеленой водоросли хламидомонады. Хламидомонада представлена одной клеткой. Она покрыта оболочкой и содержит цитоплазму, а также ядро. Спереди клетка имеет два жгутика, посредством которых происходит ее передвижение.

Почему же эти водоросли назвали зелеными? Эти одноклеточные организмы содержат хлорофилл, от которого и зависит зеленая окраска водорослей. Поглощая из окружающей среды воду и углекислый газ, она образует из них на свету органические вещества. Вместе с тем она потребляет из внешней среды и готовое органическое вещество.

Размножается одноклеточная зеленая водоросль хламидомонада бесполым и половым способом.

Бесполый способ заключается в делении на четыре или большее число клеток. Эти маленькие клетки одеваются своими оболочками, образуют жгутики и выходят из разорвавшейся материнской оболочки.

Иногда размножение хламидомонады происходит более сложно – половым путем. В этом случае происходит слияние двух клеток, образование споры и последующее деление содержимого споры. В результате образуется зигота, которая при благоприятных условиях прорастает и образуется взрослая особь.

Помимо одноклеточных водорослей, есть и многоклеточные.

В прудах, озерах и реках вблизи берега можно встретить большое количество зеленой тины.

Строение многоклеточных зеленых водорослей разберем на примере спирогиры. Рассматривая нить спирогиры под микроскопом, можно увидеть, что она представляет собой длинный ряд одинаковых клеток.

Всякая клетка такой многоклеточной водоросли имеет оболочку, цитоплазму, а также ядро. В клетке имеются также ярко-зеленые, спирально извитые ленты, содержащие хлорофилл. Благодаря хлорофиллу спирогира из углекислого газа и воды образует органическое вещество – крахмал.

Размножение многоклеточных водорослей происходит двумя способами: бесполым и половым. Бесполое размножение происходит путем разрыва нити на несколько кусков. Более сложное половое размножение, которое происходит при слиянии содержимого двух клеток нити. В результате образуется спора, которая прорастает и дает начало новому организму.

Однако существуют водоросли иной окраски, например красные и бурые. Кроме хлорофилла, у бурых водорослей в клетках содержится бурое вещество, а у красных соответственно красное. Эти вещества и придают им соответствующую окраску. Строение этих многоклеточных водорослей в значительной степени схоже с зелеными.

По внешнему строению бурые водоросли бывают в виде нитей, шаров, кустов. Ко дну эти водоросли прикрепляются ризоидами или разросшимся слоевищем.

В качестве примера рассмотрим бурую водоросль, сахарную ламинарию, которая обитает в наших северных морях. Длина ее достигает 5-6 м. У ламинарии нет ни корня, ни стебля, ни листьев, но некоторое расчленение тела все же есть. Она имеет корневидные нити – ризоиды, которыми прочно прикрепляется к донным камням. У нее имеются также стеблевидная и листовидная части тела. Интересно, что листовидная часть тела ежегодно сменяется.

Красные водоросли также обитают в морях, лишь некоторые виды можно встретить в пресных водах. Размеры их довольно разнообразны – они могут быть очень мелкие, а могут достигать 1м. Строение красных водорослей такое же, как и бурых. С представителями красных водорослей познакомимся на рисунке.

Рассмотрим значение водорослей в природе. Все эти организмы содержат хлорофилл и образуют органическое вещество. Поэтому ими питаются те животные, которые обитают в воде. Так же как и наземные растения, водоросли производят кислород, важный для существования всех других организмов.

Водоросли имеют большое практическое значение в жизни человека. Из золы красных и бурых водорослей добывают йод, использующийся в медицине. Из красных водорослей получают особое студенистое вещество агар-агар, применяемое в кондитерском производстве при изготовлении мармелада и других продуктов.

Представителями высших растений считаются мохообразные – наиболее просто устроенные. Для них не характерно расчленение тела на стебель и листья, отсутствуют корни. Прикрепляются к субстрату и всасывают воду с помощью ризоидов.

Мохообразные подразделяются на две группы: печеночные и листостебельные мхи.

Для печеночных мхов характерно горизонтальное расположение тела по отношению к субстрату, тело редко ветвится. Одним из видов печеночных мхов считается маршанция. Растет она по болотам, на выжженных местах. От нижней стороны ее тела отходят ризоиды.

Еще одним представителем печеночных мхов считается риччия. Очень часто ее можно встретить в аквариуме. Внешний вид представляет собой разветвленный кустик. Она может свободно плавать в воде, не прикрепляясь к грунту. Однако при высыхании водоема риччия способна образовывать ризоиды. С помощью них она прикрепляется к поверхности почвы и поглощает воду и питательные вещества.

Листостебельные мхи имеют стебель и листья, за что и получили такое название. Познакомимся с листостебельными мхами на примере некоторых представителей.

Распространен в наших лесах и болотах мох, получивший название кукушкин лен. Растет он очень густо, иногда расстилается сплошным ковром.

Рассмотрим одно растение листостебельного мха. Невысокий стебель усажен темно-зелеными листочками. Корней у кукушкина льна нет. Вместо них на подземной части стебля отрастают корневидные нити – ризоиды.

Мох питается так же, как и другие растения. Из почвы он получает воду и питательные вещества. Из воздуха поглощает углекислый газ и производит органическое вещество.

Познакомимся с развитием листостебельного мха.

У кукушкина льна можно выделить растения двух родов – мужские и женские. Мужские растения отличаются красновато-буроватыми верхушками, на которых расположены органы размножения в виде мешочков. В них развиваются мужские клетки – сперматозоиды.

У женских растений органы размножения образуются также на верхушке стебля, но имеют форму бутылочек. В них развиваются женские половые клетки – яйцеклетки.

Во время дождя сперматозоиды с каплями воды попадают на верхушку женских растений. Передвигаясь с помощью жгутиков в воде, живчики проникают к яйцеклетке, и один из них сливается с ней. Происходит оплодотворение. Несмотря на то, что кукушкин лен считается наземным растением, его оплодотворение осуществляется только при наличии воды.

Рассмотрим цикл развития листостебельного мха на рисунке.

На женском растении из оплодотворенной яйцеклетки формируется расположенная на длинной ножке коробочка со спорами. Она закрыта крышечкой и снаружи прикрыта беловатым колпачком.

Когда споры созреют, колпачок с коробочки опадает, крышечка отваливается. Ветер раскачивает коробочку, и из нее высыпаются зеленоватые споры.

Попадая на влажную землю, споры прорастают. Из каждой споры образуется тонкая зеленая нить, похожая на нитевидную водоросль. Это – предросток мха. Из почек на предростке развиваются листостебельные растения мха.

Мхи очень неприхотливые растения. Они выдерживают большие морозы и сильное нагревание, хотя в это время они останавливаются в росте, но остаются живыми. Когда приходит тепло и появляется достаток влаги, они быстро оживают. Часто они сплошным ковром покрывают почву, вытесняя другие растения. В результате мох губит целые леса, формируя на их месте болота.

Именно на болотах можно встретить еще одного представителя листостебельных мхов – сфагнум.

У сфагнума лишь некоторые клетки листьев и стебля живые, то есть содержат хлорофилл. Остальные же клетки мёртвые, то есть пустые и с отверстиями. В сухой период эти клетки наполнены воздухом, а во время дождя они впитывают громадные количества воды – в 20-30 раз больше своего веса. Поэтому, поселившись где-либо в лесу или на лугу, он задерживает дождевую воду и делает это место сырым и заболоченным.

Ризоидов сфагнум не имеет. На верхушке стебля и на ветках у него образуются темно-красные коробочки, в которых созревают споры. Ими мох и размножается. Развитие сфагнума схоже с кукушкиным льном.

Значение мхов в природе также велико, как и других растений. Они способствуют закреплению верхнего слоя почвы, препятствуя ее эрозии. К примеру, значение печеночных мхов, заключается в том, что они могут поселяться там, где не растут другие растения. Мхи служат домом и пищей для почвенных беспозвоночных и грибов, без которых невозможен круговорот веществ. В сухих местообитаниях они в своем теле задерживают влагу, что способствует равномерному увлажнению почвы.

Немаловажным считается значение мхов и в жизни человека.Очень много в России болот, на которых образуется торф, широко используемый в хозяйстве.

Как же образуется торф?Значение мхов при формировании торфа велико, именно они разрастаются по берегам, а затем и по поверхности водоема, покрывая его сплошным ковром. Стебли мхов растут верхушкой, в нижней части они отмирают. Отмершие части мхов падают на дно и в течение сотен и тысяч лет заполняют весь водоем. В воде при отсутствии воздуха остатки мхов и других болотных растений не сгнивают, а превращаются в торф.

Торф используется для подстилки скоту и как удобрение на полях, в оранжерейном хозяйстве для выращивания растений применяются торфяные стаканчики. Из него получают древесный спирт, пластмассы.

Плауны

Более высокого развития, в сравнении со мхами, достигли папоротники, хвощи и плауны.

Такие растения как плаун можно увидеть в хвойном лесу. Строение плаунов чем-то напоминает мохообразных. Для них характерны длинные ползучие стебли, густо покрытые мелкими светло-зелеными листочками. Отличительным признаком плаунов является наличие корневища с придаточными корнями. Некоторые вертикальные веточки на своих верхушках несут колоски, в которых созревают светло-желтые споры.

Размножение плаунов происходит наподобие мхов, то есть спорами. Они разбрасываются ветром, из них формируются молодые растения. В настоящее время ученые установили, что заросток плауна растет около 200 лет. Поэтому они считаются редкими растениями и подлежат строжайшей охране.

Наиболее часто встречающимся представителем этих растений считается плаун булавовидный.

Раньше споры плауна широко использовались в медицине, для пересыпания таблеток, так как вакуумных упаковок не было. Со временем значение плаунов не уменьшилось. Теперь его споры используют при изготовлении детских присыпок, различных мазей. Его стебли используют при различных заболеваниях выделительной системы, органов дыхания.

Основной характеристикой плаунов является то, что он зеленый круглый год. Поэтому его широко используют для озеленения, а также для изготовления многочисленных гирлянд.

Хвощи

Хвощи и плауны – схожие растения. Хвощи также встречаются в сырых лесах, на болотах, на влажных полях и лугах.

Внешнее строение хвоща имеет некоторые отличия от плауна. Познакомимся с этими растениями на примере хвоща полевого, который встречается повсеместно на территории России.

В почве у хвоща имеется ветвистое корневище, от которого отходят придаточные корни. При характеристике хвоща следует отметить наличие двух типов побегов: весеннего и летнего.

Ранней весной из почек на корневище развиваются бледно-желтые побеги.

В них нет хлорофилла, и питаются они готовыми органическими веществами, отложенными в корневище. Это весенние побеги, на верхушках которых находятся колоски со спорами. После рассеивания спор весенние побеги отмирают.

Весенние побеги хвоща

На смену им от того же корневища отрастают зеленые летние побеги. В них имеется хлорофилл, и образуются органические вещества, которые откладываются про запас в корневище. Осенью летние побеги отмирают. Зимует у хвоща только корневище.

Летний побег хвоща

Очень интересным свойством летних побегов хвощей является наличие кремнезема в клетках. Это вещество придает им жесткость и является средством защиты от поедания животными. Для некоторых видов организмов он является ядовитым, например, для лошадей.

Значение хвощей в жизни человека велико. Его побеги используют как лекарственное сырье, а также при изготовлении средств по уходу за волосами. А вот для огородников хвощ – злейший враг. Он считается трудноискоренимым сорняком. Однако поселяется он только на кислых почвах, бедных питательными веществами. Для изгнания хвоща с огорода требуется проводить известкование почвы, то есть вносить известь.

Папоротники

Папоротникообразные довольно крупные растения. Наиболее распространен мужской папоротник. По внешнему виду папоротник отличается от хвощей и плаунов. Однако у него также есть корневище, от которого отходит короткий стебель и крупные зеленые листья.

Осенью они желтеют и отмирают, а весной от перезимовавшего корневища отрастают новые листья. Книзу от корневища отходят многочисленные придаточные корни. Ими папоротник добывает воду из почвы.

По своему внешнему виду папоротник похож на цветковое растение. Есть даже легенда, что можно увидеть цветущий папоротник в одну летнюю ночь и его цветок обладает волшебным свойством открывать клады. В действительности же папоротник никогда не цветет и не образует ни плодов, ни семян.

Размножение папоротников происходит спорами. Познакомимся с развитием этих растений на схеме.

Созревают споры во второй половине лета на нижней поверхности листьев, в маленьких коробочках. Снизу они прикрыты коричневыми покрывальцами. Созревшие темно-коричневые споры выпадают из раскрывшихся коробочек и разносятся ветром.

На влажной почве спора прорастает и образует маленькую зеленую пластинку сердцевидной формы. Она раза в два меньше монеты. Это заросток папоротника. Одной стороной он прилегает к почве и укрепляется в ней ризоидами.

На нижней, прилегающей к почве поверхности заростка находятся органы размножения. В мужских органах формируются сперматозоиды, а в женских – яйцеклетки. После дождя, когда под заростком задерживается вода, сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам и сливаются с ними. Происходит оплодотворение. Следует отметить, что оно также происходит в воде, что сближает папоротники со мхами, хвощами и плаунами. Из зиготы формируется заросток, на котором появляется молодое растение.

Папоротники имеют огромное значение. К примеру, из молодых побегов готовят различные блюда. Из них изготавливают лекарства, которые используются в борьбе с червями, паразитами человека.

Древние папоротники, хвощи и плауны дали материал, из которого образовался каменный уголь. В далеком прошлом они представляли собой гигантов, достигавших высоты 30-40м и толщины 2м.

Отмиравшие деревья падали и погружались в воду. Они скапливались под водой в огромных количествах. Их засыпало илом, глиной, песком, которые приносились реками. В течение многих миллионов лет эти остатки древних растений превращались в каменный уголь, который в настоящее время широко используется людьми.

Отличия мхов от водорослей:
Имеются органы (стебель, листья) и ткани (механические, проводящие, покровные).

Отличия мхов от остальных высших растений:
1) Вместо корней – ризоиды.
2) Плохо развиты ткани, особенно механические и проводящие, из-за этого все мхи являются небольшими травами.
3) В жизненном цикле преобладает гаметофит, а спорофит небольшой (коробочка на ножке). У остальных высших растений – наоборот, преобладает спорофит, а гаметофит с ходом эволюции редуцируется. Мхи, таким образом, являются тупиковой ветьвью эволюции растений.

Из споры мха развивается зеленая нить (предросток, протонема), напоминающая зеленую водоросль. Из почек на предростке вырастает гаметофит – растение со стеблем и листьями. На верхушке гаметофита образуются гаметы, оплодотворение происходит в водной среде. Из зиготы вырастает спорофит (коробочка на ножке), он получает питание от гаметофита. В спорофите образуются споры.

Представители мхов: кукушкин лён, сфагнум.

Сфагнум (белый, торфяной мох). Ризоидов нет, вода впитывается мертвыми водозапасающими клетками белого цвета. Эффективно накапливает воду, вызывает заболачивание леса. Содержит антисептик (карболовую кислоту), поэтому не гниет, превращается в торф

Спорофит папоротников состоит из стебля, листьев и корней. Стебель обычно представляет собой короткое корневище, от которого отходят придаточные корни. Листья папоротников (вайи) произошли путем уплощения ветвей, растут верхушкой, совмещают функции фотосинтеза и спороношения. На нижней их стороне образуются скопления спорангиев (сорусы); внутри каждого спорангия происходит мейоз и образуются гаплоидные споры.

Во влажных условиях споры прорастают в заросток (гаплоидный гаметофит). Это зеленая пластинка, способная к фотосинтезу, прикрепленная к почве одноклеточными ризоидами. Она не имеет кутикулы, поэтому может жить только во влажной среде. На нижней стороне заростка образуются сперматозоиды и яйцеклетки. Из зиготы вырастает спорофит, который сначала развивается за счет заростка, но вскоре переходит на самостоятельное питание, а заросток отмирает.

Папоротниковидные известны с карбона, но, в отличие от появившихся примерно тогда же хвощей и плаунов, папоротники и в настоящее время насчитывают 12 тысяч видов, широко распространены и представлены многими жизненными формами:

по всему миру растут многолетние травянистые папоротники (щитовник, кочедыжник, орляк)
в тропиках встречаются плавающие формы, лианы, эпифиты и древовидные папоротники, достигающие до 25 м в высоту.

Гигантские древовидные хвощи и плауны образовали каменноугольные леса. Современные хвощи и плауны – многолетние травянистые растения с хорошо развитым корневищем. Органом спороношения хвощей и плаунов является спороносный колосок, в котором путем мейоза образуются гаплоидные споры. Спора прорастает в заросток – гаметофит, не нем образуются гаметы, при их слиянии образуется зигота, из которой вырастает спорофит.

Хвощ полевой имеет мощное корневище и членистый стебель. Фотосинтез осуществляется главным и боковыми побегами, листья маленькие, буроватые, не фотосинтезируют. У хвоща полевого образуются надземные побеги двух видов: весенние – бурые, спороносные, отмирают после спороношения, и летние – зеленые, вегетативные, отмирают к осени. Заросток хвощей – зеленая многократно ветвящаяся пластинка.

Плаун булавовидный растет в хвойных лесах. Стебель дихотомически ветвится, от него в почву отходят придаточные корни, а наверх – ветви. Стебель и ветви покрыты мелкими чешуевидными зелеными листьями. Заростки плаунов созревают за 10-15 лет, питаются гетеротрофно – либо за счет питательных веществ, запасенных в споре, либо за счет сожительства с почвенными грибами.

Папоротники распространены фактически по всему земному шару, начиная с пустынь и кончая болотами, рисовыми полями и солоноватыми водоемами. Наиболее разнообразны — в тропических влажных лесах. Там они представлены как древовидными формами (до 25м в высоту), так и травянистыми и эпифитами (произрастающими на стволах и ветвях деревьев). Встречаются виды папоротников длиной всего лишь в несколько миллиметров.

Строение папоротников

Обычное растение папоротника, которое мы видим, — это бесполое поколение, или спорофит. Почти у всех папоротников он многолетний, хотя есть немногие виды, имеющие однолетний спорофит. Папоротники имеют придаточные корни (лишь у некоторых видов они редуцированы).

Листва, как правило, по массе и размерам преобладает над стеблем. Стебли бывают прямостоячие (стволы), ползучие или вьющиеся (корневища); нередко ветвятся. Наши лесные папоротники (страусник, орляк, щитовник мужской) имеют хорошо развитое корневище с отходящими от него многочисленными придаточными корнями. Над землей располагаются только крупные перисторассеченные листья — вайи.

Молодой лист улиткообразно свернут, по мере роста он распрямляется. У некоторых видов развитие листа происходит в течение трех лет. Листья папоротников растут своей верхушкой, как стебли, что указывает на их происхождение от стебля. У других групп растений листья нарастают от основания.

По своим размерам они могут быть от нескольких миллиметров, до трех и более метров в длину и у большинства видов выполняют две функции — фотосинтезирующую и спорообразовательную.

Размножение папоротников

На нижней стороне листа обычно находятся коричневые бугорки — сорусы с расположенными в них спорангиями, прикрытые сверху тонкой пленкой. В спорангиях в результате мейоза образуются гаплоидные споры, при помощи которых и происходит размножение папоротника.

Из споры лесного папоротника, попавшей в благоприятные условия, развивается гаплоидный заросток, гаметофит, маленькая зеленая пластинка сердцевидной формы, до 1см в диаметре. Заросток растет в затененных, влажных местах и прикрепляется к почве при помощи ризоидов. На нижней стороне гаметофита развиваются антеридии и архегонии.

Процесс размножения папоротников

Оплодотворение происходит только при наличии достаточного количества влаги. По водяной пленке сперматозооны двигаются к архегонию, выделяющему определенные химические стимуляторы типа яблочной кислоты. Из возникшей диплоидной зиготы развивается диплоидный спорофит. Первоначально он растет как паразит на гаметофите, но вскоре у него формируются собственные корни, стебель и листья — он становится самостоятельным растением. На этом завершается цикл развития папоротника.

Хвощи — строение

Хвощ полевой — фото

Хвощи представлены преимущественно ископаемыми формами. Они возникли в течение девона и переживали расцвет в каменноугольном периоде, достигнув большого разнообразия форм — вплоть до гигантов высотой в 13м.

Современные хвощи насчитывают около 32 видов и представлены мелкими формами — не более 40см высоты. Они встречаются от тропиков до полярных областей, за исключением Австралии, и могут жить как в болотистых, так и сухих местностях. Некоторые виды имеют в эпидермисе отложения кремния, что придает им шероховатость.

Размножение и развитие хвощей

Спорофит у хвощей состоит из горизонтально разветвленного подземного стебля — корневища, от которого отходят тонкие, ветвящиеся корни и членистые надземные стебли. Некоторые боковые ветви корневища способны образовывать небольшие клубни с запасом питательных веществ.

Размножение хвощей

Стебель содержит многочисленные сосудистые пучки, расположенные кольцом вокруг центральной полости. На стеблях, как и на корневище, ясно выражены узлы, придающие им членистое строение.

От каждого узла отходит мутовка вторичных веточек. Листья мелкие, клиновидные, расположены тоже мутовками, охватывают стебель в виде трубочки. Фотосинтез происходит в стебле.

Кроме ассимилирующих стеблей у хвоща полевого есть еще неветвистые спороносные побеги бурого цвета, на концах которых развиваются спорангии, собранные в колоски. В них образуются споры. После высыпания спор побеги отмирают, а им на смену вырастают зеленые ветвистые (вегетативные, летние) побеги.

Плауны — строение

Плауны были широко распространены в конце девонского и в каменноугольном периодах. Многие из них были высокими древовидными растениями. В настоящее время сохранилось незначительное, по сравнению с прошлым, число видов (около 400) — все это небольшие растения — до 30см в высоту. В наших широтах они встречаются в хвойных лесах, реже — на заболоченных лугах. Основная же масса плаунов — жители тропиков.

Обычным у нас видом является плаун булавовидный. Он имеет стелющийся по земле стебель, от которого вертикально вверх отходят игольчато-ветвящиеся боковые побеги. Листья у него — тонкие, плоские, располагаются по спирали, густо покрывая стебель и боковые веточки. Рост плаунов происходит только в точке роста, так как камбий в стебле отсутствует.

Плаун годичный — фото

Размножение плаунов

На верхушке стебля находятся особые листья — спорофиллы, собранные в стробил. Внешне он напоминает сосновую шишку.

Прорастающая спора дает заросток (гаметофит), который живет и развивается в земле в течение 12-20 лет. Он не имеет хлорофилла и питается с помощью грибов (микориза). Смена полового и бесполового поколений у хвощей и плаунов происходит точно так же, как и у папоротников.

Ископаемые папоротникообразные образовали мощные пласты каменного угля. Каменный уголь используется в качестве топлива и сырья в различных областях промышленности. Из него получают бензин, керосин, горючий газ, различные красители, лаки, пластмассы, ароматические, лекарственные вещества и т.п.

Значение папоротников, хвощей и плаунов

Современные папоротникообразные играют заметную роль в образовании растительных ландшафтов на Земле. Кроме того, человек использует хвощи как мочегонное средство, как индикатор кислотности почв. Благодаря жесткости стеблей, связанной с отложениями кремния в стенках клеток, хвощи употребляли для полировки мебели, чистки посуды.

Споры плаунов используются в медицине в качестве присыпки, щитовник мужской — как глистогонное. Их употребляют для лечения табачной зависимости, алкоголизма и глазных болезней. Некоторые виды папоротникообразных разводятся как декоративные (адиантум, асплениум, нефролепис).

Так как гаметофит плаунов развивается очень медленно (12-20 лет), эти растения следует охранять.

Представители мира флоры: плауны, хвощи и папоротники – относятся к числу древних растений. Они появились на планете более 400 млн лет назад и представляли собой важнейший этап на пути эволюционного развития жизни. Они распространены и сейчас. Познакомимся с их особенностями.

Хвощи

Рассмотрение хвощей, плаунов и папоротников начнем с изучения особенностей хвощей. Если ранее, в каменноугольный период, эти растения нередко достигали более 30 метров в высоту, то современные представители выглядят гораздо скромнее. Особенности их таковы:

Представляют собой травянистые многолетники.
Зеленый полый стебель состоит из чередований междоузлий и узлов.
Листья редуцированные.
Боковые веточки произрастают из узлов.

Процесс фотосинтеза у подобных растений происходит в основном в стебле и боковых частях. Зимой наземная часть хвоща может отмирать. Но само растение остается живым. Ведь в земле находится корневище. С наступление тепла стебель появится вновь.

Плауны

Среди плаунов, хвощей и папоротников особое место занимают первые - вечнозеленые многолетники, отличающиеся длинным стеблем. На этом ползучем отростке размещается большое число небольших листьев, на верхушке же можно наблюдать спороносные колоски, расположенные на тонких ножках.

Папоротники

Папоротниковые растения – древнейшие жители планеты, первые представители появились еще в девонском периоде. Имеют сложные рассеченные листья и никогда не цветут. Поэтому люди, мечтавшие увидеть цветок папоротника, который, по легенде, должен указать на места кладов, заблуждались.

Общие черты

Плауны, хвощи и папоротники имеют множество общих черт:

Вместе они образуют отдел папоротникообразных и относятся к высшим растениям.
Размножаются спорами. Поэтому именуются споровыми растениями.
Также возможно половое размножение при помощи гамет.
Имеют несколько разновидностей тканей: основную, механическую, проводящую и покровную.
В составе вегетативного тела выделяются корни и побеги.

В своем строении эти растения выше мхов, но не имеют такого сложного устройства, как голосеменные и покрытосеменные.

Распространение

Рассмотрим, где произрастают плауны, хвощи и папоротники. Данные представим в форме таблицы.

Сплошными зарослями произрастают в хвойных лесах на Кавказе, Сибири, Дальнем Востоке

Распространены практически по всему земному шару, но предпочитают умеренный климат Северного полушария

Встречаются в лесах Азии, России, Мексики, Норвегии

Эти родственные растения встречаются в природе достаточно часто и нашли широкое применение как в качестве корма лесных обитателей, так и в хозяйственной деятельности человека. Общее между хвощами, плаунами и папоротниками – любовь к тенистым лесам с высокой влажностью. А древесные формы, которые в современном мире немногочисленны, произрастают в тропических джунглях.

Коротко о мхах

Рассмотрим, чем отличаются мхи от хвощей, плаунов и папоротников. Прежде всего, как уже говорилось выше, папоротникообразные имеют более сложное строение:

Мхи не обладают корнями (хотя некоторые разновидности имеют ризоиды, которыми крепятся к грунту), в то время как у хвощей, плаунов и папоротников имеются эти органы, в том числе и придаточные.
Тело мхов представляет собой слоевище, то есть в нем не выделяются органы. А рассматриваемые растения имеют корень и побег.
Мхи обладают микроскопичными простыми листьями, в то время как папоротникообразные отличаются более сложным строением.

Также необходимо отметить, что мхи способны к процессу фотосинтеза даже под снегом. Поэтому и остаются вечнозелеными. Но поглощение углекислого газа и выделения кислорода у них проходит очень медленно.

Значение

Представители хвощей, плаунов и папоротников играют важную роль в жизни человека. Так, хвощи, имеющие в составе каротин, органические кислоты и алкалоиды, используются в медицинских целях. Они обладают мочегонным, кровоостанавливающим эффектами, применяются при лечении геморроя и атеросклероза.

Древние папоротники, отмирая, создали запасы важнейшего полезного ископаемого на планете – каменного угля. Современные виды нашли применение в декоративных, кулинарных и медицинских целях. Плауны также используются для приготовления лекарств.

Многообразие

Приведем примеры хвощей, плаунов и папоротников, встречающихся в современном мире. Плаунов довольно много, среди них попадаются и ядовитые:

Булавовидный – относится к ядовитым. Зона его произрастания – Сибирь и Дальний Восток, также растение можно встретить на Кавказе. Высота его – чуть более 50 см.
Годичный. Предпочитает влажные еловые и пихтовые леса. Известен как долгожитель мира флоры и может существовать до 40 лет.
Сплюснутый. Встретить его можно на мшистых болотах и песчаных почвах.
Колючий. Длина стебля этого плауна из Карелии – до метра. Однако побеги редко превышают 10 см.

Хвощи также весьма многообразны. На планете их существует около 30 видов:

Полевой используется в медицинских целях, поскольку богат калием, кальцием и дубильными веществами.
Зимующий. Из его стеблей делают пилки для ногтей.
Луговой. Относится к числу распространенных растений.

Приведем также примеры папоротников:

Орляк обыкновенный.
Щитовник.
Сальвиния.
Кочедыжник.
Костенец.

Итак, хвощи, плауны, папоротники отличаются широким многообразием. Многие виды этих растений активно применяются человеком. Так, папоротники нередко становятся подлинными украшениями композиций ландшафтного дизайна.

Интересные факты

Познакомимся с некоторыми малоизвестными фактами из биологии плаунов, хвощей и папоротников:

Споры плауна нашли оригинальное использование – они помогают имитировать молнии в театральных постановках, а также применяются для производства салютов.
Растут плауны очень медленно, особенно в первые годы своей жизни. При этом чем старше растение, тем более быстрыми являются его темпы роста.
Хвощи – лакомство для кабанов и оленей, но ядовиты для лошадей.
Растения эти появились на Земле раньше динозавров.
Лазающий южноамериканский хвощ – абсолютный рекордсмен по длине, его стебель может быть более 10 метров.
Хвощ зимующий нашел широкое применение в ландшафтном дизайне при создании японских садов: он успешно имитирует бамбук.
В тропических лесах произрастают древовидные папоротники, стволы которых используются в качестве строительного материала, например, черный древовидный вид может достигать в длину 20 метров.
Некоторые виды папоротников использовались в магии для наведения порчи или проклятия.
Отдельные разновидности папоротников, например Сальвиния, произрастают в воде.

Плауны, хвощи, папоротники – древние растения. До наших дней дошла лишь малая часть их былого многообразия. Интересно, что голосеменные и покрытосеменные растения их полностью не вытеснили, а продолжили развиваться параллельно.

В видеоуроке рассматриваются особенности строения и жизнедеятельности отделов царства Растения, которые относят к споровым. В данном уроке приводятся следующие понятия: ризоиды, предросток, заросток.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Многообразие растений. Отделы споровых: Мхи, Папоротники, Хвощи и Плауны"

Все растения подразделяют на низшие и высшие. Высшие растения подразделяют на споровые и семенные. Отдел Моховидные относят к высшим споровым растениям, так как размножаются они спорами. Мхи — низкорослые, многолетние растения. Это наиболее древняя и просто устроенная группа.

В отличие от водорослей, тело мхов расчленено на стебель и листья, за исключением некоторых мхов, у которых тело представлено слоевищем.

Настоящих корней у мхов нет, их заменяют ризоиды — тонкие нитевидные одноклеточные или многоклеточные выросты, расположенные на нижней части стебля, которыми они укрепляются в почве и всасывают воду.

Отдел Моховидные разделяют на три класса: листостебельные мхи, печёночные, антоцеротовые.

Самый крупный класс — это листостебельные мхи. Название этого класса отражает его внешний вид и строение — растения состоят из стеблей, которые не ветвятся. Это стебли с покрывающими их выростами-листьями разнообразной формы, расположенными по спирали.

Один из самых известных листостебельных мхов — кукушкин лён — это многолетнее растение. Его часто можно встретить в заболоченных местах. Стройные коричневые стебельки этого мха покрыты маленькими тёмно-зелёными листиками и похожи на миниатюрные растения льна.

У мхов происходит чередование бесполого и полового поколений.

У кукушкина льна есть мужские и женские растения. На женских растениях развиваются коробочки на длинных ножках.

В этих коробочках развиваются споры. Споры высыпаются прорастают. Из проросшей споры образуется тонкая зелёная нить — предросток, или протонема. Нить ветвится, на ней появляются почки, из которых затем вырастают мужские или женские экземпляры мха (это бесполое размножение мхов).

Половое же размножение кукушкина льна происходит так. На верхушке одних растений развиваются мужские гаметы (сперматозоиды), на других женские (яйцеклетки).

При наличии воды мужские половые клетки плывут к женской. Затем они сливаются. Поэтому мхи так сильно зависят от воды.

В результате слияния половых клеток образуется зигота — клетка, которая содержит двойной набор хромосом, то есть генетическую информацию от отца и матери. Из этой клетки на женском растении развивается коробочка на ножке — бесполое поколение, из которой будут рассеиваться споры и прорастать в предросток.

При вегетативном размножении у мхов формируются подушковидные дернины, которые сплошным ковром покрывают влажную почву.

Также к листостебельным мхам относят и сфагнум — торфяной мох.

У сфагнума, в отличие от кукушкина льна, сильно ветвящийся стебель. Также он не имеет ризоидов.

Стебель и ветви большинства видов сфагнума покрыты мелкими светло-зелёными листьями. Каждый лист состоит из одного слоя клеток двух разных типов, их различия хорошо заметны под микроскопом.

Узкие зелёные клетки, содержащие хлоропласты, соединены друг с другом и образуют сплошную сеть. В этих клетках за счёт фотосинтеза образуются органические вещества, которые поступают из листьев в стебель.

Между зелёными клетками находятся другие, более крупные прозрачные мёртвые клетки. Их цитоплазма разрушена, сохранились только оболочки с отверстиями, поэтому эти клетки прозрачны и могут заполняться водой или воздухом.

Мёртвые клетки листьев и стеблей сфагнума способны поглощать воду в 20—25 раз больше своей массы, долго её удерживать, постепенно отдавая живым клеткам.

Старейший класс мхов — это печёночные мхи. Большинство мхов-печёночников имеют и стебли, и настоящие листья.

Представитель печёночных мхов — риччия. Это плавающее растение, которое зелёным ковром покрывает поверхность воды.

При достаточном количестве света риччия быстро разрастается, образуя плотные подушки на поверхности воды.

Представители класса антоцеротовых мхов имеют тела в виде пластинчатого слоевища.

Распространены они большей частью в тропиках. И лишь несколько видов встречаются в регионах с умеренным климатом.

К высшим споровым растениям относится и отдел Папоротниковидные.

В сравнении с мхом строение папоротника наиболее сложно. У него имеются не только стебель и листья, как у мха, но и корни. Как мы уже сказали, у мхов настоящих корней нет, их заменяют ризоиды.

Итак, тело папоротника состоит из листовых пластинок, черешка, видоизменённого побега и корней.

Внешне лист папоротника похож на лист пальмы и называется он вайя.

В вайях на свету образуются органические вещества, как и у всех зелёных растений.

С наступлением зимы листья отмирают. Но в почве остаются зимовать подземные органы ─ корневище и отходящие от него корни. В толстом корневище содержится запас органических веществ, отложенных за лето.

На верхушке корневища имеется почка, из которой вырастает новый укороченный стебель. Молодые вайи закручены и напоминают улитку. Их так и называют ― листья-улитки. По мере роста они раскручиваются.

Папоротник внешне похож на цветковое растение, но он никогда не цветёт. Не образует плодов и семян.

Размножается папоротник спорами. Споры созревают в спорангиях на нижней стороне листа.

На срезе вайи при увеличении можно увидеть, что бугорок имеет форму перевёрнутого зонтика, под которым находятся маленькие мешочки ― спорангии. В каждом из них образуются споры. Когда споры созревают, мешочек лопается и споры разбрасываются. Очень мелкие и лёгкие, они разносятся ветром. Если спора попадает на влажную почву, она прорастает. Вырастает маленькая зелёная пластинка — это заросток папоротника.

У папоротников отмечают чередование поколений ― полового и бесполого.

На нижней стороне заростка развиваются мужские и женские гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки). Под заростком задерживаются капельки росы или дождевой воды, в которых сперматозоиды могут подплыть к яйцеклеткам. Происходит оплодотворение. Из зиготы развивается зародыш. Зародыш сначала получает питательные вещества от зелёного заростка.

Он растёт, и постепенно развиваются корень и очень короткий стебель с первым листом. Весной из зародыша на заростке развивается новый папоротник.

Папоротники разнообразны, они растут в различных условиях. По берегам зарастающих рек и болот можно увидеть папоротник щитовник болотный ─ это многолетнее растение, с отдельными дважды перистыми листьями до 70 см высотой.

В сухих светлых лесах часто встречается папоротник ─ орляк. Это растение имеет значительные размеры. Своеобразный запах листьев отпугивает насекомых.

Благодаря наличию белка и крахмала молодое растение после обработки употребляют в пищу.

Вблизи воды в сухих лесах произрастает папоротник страусово перо. Это многолетнее растение, достигающее в высоту 100─135 см. Этот вид папоротника получил своё название за сходство спороносных листьев с перьями страуса.

Среди папоротников есть и высокие древовидные растения. У них хорошо развиты проводящие и механические ткани, что позволяет им достигать больших размеров.

На увлажнённых полях нередко можно встретить растение, похожее на меленькую ёлочку. Это родственное папоротнику многолетнее растение хвощ.

У хвоща тоже есть корневище, но оно длинное, ветвящееся. От корневища отходят многочисленные корни и надземные побеги, которые появляются у хвоща весной.

Листья хвоща мелкие и недоразвитые, представлены в виде чешуй и располагаются мутовками в узлах. Здесь же образуются и боковые ветви.

У них нет хлорофилла, живут они за счёт запасов органических веществ, отложенных летом в корневище.

Для хвощей также характерно размножение спорами.

Споры заключены в колосках на верхушках весенних побегов. Созревая, колосок растягивается, образуются щели, через которые высыпаются созревшие споры.

Споры имеют четыре лентовидных придатка, которые помогают зацепится будущему хвощу за различные неровности земной поверхности. При прорастании споры образуют заросток, похожий на заросток папоротников.

Мужские и женские клетки заростка соединяются, образуя зиготу, а затем зародыш, который первоначально формируется за счёт заростка и остаётся с ним связанным до тех пор, пока не разовьёт побег и корни.

После спороношения весенние побеги отмирают. На смену им от того же корневища отрастают зелёные летние побеги.

Если на поле много хвощей, значит, почва с повышенной кислотностью и нуждается в известковании.

В медицине используются препараты хвоща полевого, которые обладают разносторонним действием. Их применяют как противовоспалительное, кровоостанавливающее, ранозаживляющее средство, а также при сердечной недостаточности.

В сосновых лесах часто встречается другое родственное папоротнику растение — плаун. У плауна длинный ветвистый ползучий стебель, густо покрытый мелкими вечнозелёными игловидными листьями.

От стебля отходит корневище с корнями. На этом ползучем стебле данного травянистого растения расположены многочисленные мелкие листья. На верхушках ветвей находятся спорангии на маленьких ножках. В спорангиях в результате деления образуются мелкие споры. После высыпания из спорангия споры прорастают через 3―8 лет.

Во многих районах плаун стал редким, нуждающимся в охране растением.

Современные папоротники, хвощи и плауны — это потомки очень крупных древовидных растений.

Читайте также: