Конспект урока: Плауны, хвощи, папоротники. Многообразие видов

Растения отдела Папоротникообразные являются преимущественно травянистыми растениями. В настоящее время в Австралии сохранились древовидные папоротники высотой до 32 м. В каменноугольном периоде около 300 млн лет назад древовидные папоротники достигли расцвета. После отмирания они превратились в каменный уголь. Сейчас папоротникообразные обитают во влажных тенистых местах.

В отличие от мхов, папоротникообразные имеют хорошо развитые органы: корни, стебли и листья. Они достигают сравнительно большого размера благодаря тканям. Проводящая ткань обеспечивает передвижение питательных веществ по всему растению и связывает все его части в единое целое, механическая ткань создаёт опору, поэтому папоротники гораздо крупнее мхов, покровная ткань также хорошо развита. 

Размножение споровых растений

Рассмотрим размножение папоротникообразных на примере папоротника щитовника мужского. В их жизненном цикле наблюдается чередование бесполого и полового поколений (рис. 1).

Рис. 1. Жизненный цикл щитовника мужского

На нижней стороне листьев образуются многочисленные бугорки спорангии, в которых развиваются споры. Одно растение папоротника образует несколько миллионов спор. Спора, попав в землю, прорастает и из неё развивается крошечная зелёная пластинка — заросток (гаметофит). Ризоидами заросток крепится к почве. Он растёт и развивается, на нём образуются гаметы: подвижные мужские сперматозоиды и неподвижные женские яйцеклетки. Для оплодотворения нужна вода, достаточно капли. По водной среде сперматозоид подплывает к яйцеклетке и сливается с ней, образуя зиготу, которая первое время получает питание от заростка.  Она начинает делиться и расти на заростке и становится взрослым зелёным растением (спорофитом), на котором образуются споры. Позднее заросток отмирает, молодой спорофит может начать жить самостоятельно и со временем даёт споры. 

Кроме размножения спорами, папоротники могут размножаться частями корневища или специальными почками, которые на нём образуются. 

Плауны

Рис. 2. Плаун баранец

Произрастают плауны в хвойных и смешанных лесах, равнинной и горной тундре. Это многолетнее растение с длинным тонким стеблем длиной до 3 м. На стебле располагаются листочки. К почве плауны крепятся при помощи маленьких придаточных корней, отходящих от стебля. Летом у них появляются укороченные прямые побеги, в которых развиваются спороносные колоски со спорами.

Рис. 3. Булавовидный плаун

Яркими представителями плаунов в средней полосе России являются плаун баранец (рис. 2) и булавовидный плаун (рис. 3).

 

Плауны используют как лекарственные, красильные, косметические и декоративные растения. В научной медицине применяют споры для приготовления детских присыпок, пересыпания пилюль. Применяют плауны и для изготовления пиротехнических изделий. Плауны чрезвычайно ядовиты.

К сожалению, плаунов с каждым годом становится всё меньше, их необходимо охранять.

Хвощи

Рис. 4. Строение хвоща полевого

Хвощи представлены небольшими многолетними растениями с хорошо развитым корневищем (рис. 4). Особенностью хвощей является их чешуйчатое строение. Они образуют два вида побегов. Весенние побеги бурого цвета, на их верхушках образуются спороносные колоски со спорами. Летний побег состоит из большого числа узлов, в которых располагаются бесцветные чешуйчатые листья. Фотосинтезирует зелёный стебель летнего побега. 

Рис. 5. Хвощ полевой

Хвощи являются сорняками, избавиться от которых достаточно трудно. Они ядовиты для животных. У лошадей при съедании хвоща, попавшего в сено, развивается паралич ног.

 

Человек использует хвощи не так широко. За счёт жёстких листьев им можно пользоваться в качестве полировочного материала, для чистки посуды. Хвощ полевой (рис. 5) можно использовать как почечное средство. В некоторых странах спороносные колоски употребляют в пищу.

Папоротники

Папоротники — преимущественно травянистые растения, обитающие во влажных тенистых местах. В тропиках встречаются древесные формы. Обитают некоторые виды и воде, в этом случае у них отсутствует корень.

В отличие от мхов, папоротники имеют развитое корневище, стебли и листья, отходящие непосредственно от корневища. Размножаются спорами. Они не образуют цветков, несмотря на легенды, которые о них сочинили люди. Считалось, что раз в год в ночь на Ивана Купалы (7 июля) папоротник цветёт, и кто найдёт цветущий папоротник, тот найдёт клад.

Сильно изрезанные листья папоротника на самом деле видоизменённые стебли. Они в молодом состоянии напоминают плотно скрученную улитку (рис. 6), взрослый лист выполняет функцию питания и размножения. Из-за изрезанности листьев учёные им дали название вайя (от греч. вайи — пальмовая ветвь) (рис. 7). Они и в самом деле похожи на пальмовую ветвь.

Рис. 6. Молодые листья папоротника

Рис. 7. Взрослый лист папоротника

Рис. 8. Спорангии на листе папоротника

Летом с нижней стороны вай образуются округлые бугорки, расположенные рядами. Это спорангии (от греч. слов спора и ангион — сосуд, вместилище), в которых развиваются споры (рис. 8).

 

В нашей стране произрастают такие папоротники, как орляк, щитовник мужской, кочедыжник. Листья и корневища некоторых травянистых папоротников и сердцевину древовидных человек употребляет в пищу. Их часто используют в декоративных целях, высаживают на приусадебных участках, готовят из папоротников лекарственные препараты. Но главное богатство, доставшееся нам от папоротников, — залежи каменного угля.