Страница 38 - гдз по биологии 7 класс учебник Пасечник, Суматохин

Почему папоротники, плауны и хвощи относят к высшим растениям?

Папоротники, плауны и хвощи относят к высшим растениям, потому что у них представлены органы растений (корень, стебель, листья). Также у этих растений хорошо представлены различные типы тканей растений.

Где распространены папоротники, плауны и хвощи?

Папоротники широко распространены по всему земному шару. Плауны встречаются в основном в сосновых лесах. Хвощи растут на полях, в лесах или около водоемов, на местах влажной кислой почвы.

Что такое вайи?

Вайи - сильно рассеченные листья папоротников. У некоторых видов папоротников вайи не рассеченные. Хотя правильнее сказать, что это листоподобный побег у папоротников.

Что такое заросток?

Заросток - маленькая зеленая пластинка в диаметре несколько миллиметров, которая прорастает из споры папоротника. Заросток и является половым поколением в жизненном цикле папоротников, плаунов, хвощей (гаметофитом).

Как происходит половое и бесполое размножение у папоротников, плаунов и хвощей?

У папоротников, плаунов и хвощей происходит четкое чередование полового и бесполого поколения. На примере папоротника: летом на нижней стороне листа папоротника (у хвощей - на концах побегов) созревают споры в спорангиях (маленькие бурые бугорки), споры высыпаются из спорангиев и разносятся ветром. При наступлении благоприятных условий спора прорастает, образуя заросток (маленькую зеленую пластинку диаметром несколько миллиметров). Это и есть гаметофит (половое поколение). Гаметофит (заросток) живет, прикрепляясь к почве ризоидами. На нижней стороне заростка формируются половыми органы (сперматозоиды и яйцеклетки). Там же (на нижней стороне заростка) задерживается влага, например, капельки росы или дождя, с помощью этой воды сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам, оплодотворяя их. Образуется зародыш, который растет и развивается сначала за счет взрослого растения, а затем самостоятельно прикрепляется к почве и становится отдельным растением. Это бесполое поколение (спорофит).

Какими жизненными формами представлены папоротниковидные. Приведите примеры.

Жизненные формы папоротников:

• деревья (диксония, садовая папоротница);
• травы (орляк, осока);
• лианы (папоротник орнамент, фернс);
• эпифиты (антрофиум, асплениум).

Каково значение плаунов, хвощей и папоротников в природе и хозяйственной деятельности человека?

Смазочные масла, смолы, кокс, парфюмерные изделия получают из каменного угля. Кроме этого, каменный уголь широко используется человеком, как топливо. Именно из предков папоротников, плаунов и хвощей много миллионов лет назад образовались залежи каменного угля.

Раньше споры плаунов использовались в металлургии, ими обсыпали формы для отливки металлических изделий, чтобы они хорошо отставали от формы. А в побегах хвоща содержится много кремнезема, именно им полировали металлические изделия. Из спор плаунов ранее делали присыпку для детей. В некоторых районах России побеги хвоща и листья папоротника употребляют в пищу.

Объясните в чем проявляется усложнение строения папоротников по сравнению со мхами.

В отличие от мхов папоротникам присуща более сложная структура и морфология. У папоротников есть истинные корни (у мхов ризоиды). У папоротников появилась настоящая сосудистая система (осуществляет транспорт органических, минеральных веществ и воды). Это важный шаг в эволюции растений: появление истинных тканей.

Моя лаборатория

ИССЛЕДУЙТЕ

СТРОЕНИЕ ПАПОРОТНИКА

Цель работы: изучить особенности внешнего строения папоротника.

Материалы и оборудование: растения папоротника и мха (гербарные материалы).

Ход работы

1. Изучите внешнее строение папоротника. Рассмотрите форму и окраску корневища; форму, размеры и окраску вайи.
2. Рассмотрите бурые бугорки на нижней стороне вайи под лупой. Как их называют? Что в них развивается? Каково значение спор в жизни папоротника?
3. Сравните папоротники с мхами. Найдите признаки сходства и различия..
4. Обоснуйте принадлежность папоротника к высшим споровым растениям.

ВЫПОЛНИТЕ ЗАДАНИЕ

1. Сравните между собой папоротники, плауны и хвощи. Представьте результат в виде таблицы.

2. Вы знаете, что несмотря на широкое распространение и большое количество видов, даже самые крупные виды мхов не достигают размеров более 80 см. Папоротники тоже повсеместно встречаются на нашей планете и достаточно многочисленны. Размеры папоротников различаются. Есть виды папоротников, высота которых всего несколько миллиметров, другие же достигают 20 м. Почему многие виды папоротников, также являясь споровыми растениями, в отличие от мхов, имеют значительные размеры?

ЭТО ИНТЕРЕСНО

Около 300 млн лет назад на нашей планете климат был постоянно влажным и тёплым. В этих условиях хорошо развивались древние плауны, хвощи и папоротники (см. рис. 20).

В то время по берегам водоёмов росли древовидные гигантские растения, образовывая леса. Под их пологом существовали и небольшие растения, напоминавшие современные мхи, папоротники, хвощи и плауны. В мрачном безмолвном лесу летали огромные стрекозы. По земле ползали насекомые, пауки и скорпионы.

Многоводные реки во время разливов сносили упавшие деревья на мелководья, покрывали их там илом и песком. Под давлением наносов и воды деревья спрессовывались и за многие миллионы лет без доступа кислорода превращались в каменный уголь. Наряду с растениями, размножавшимися спорами, в каменноугольном периоде существовали своеобразные папоротники. На их листьях встречались образования, которые можно считать примитивными семязачатками. Это удалось установить в результате изучения отпечатков и окаменелостей древних растений, найденных в пластах осадочных пород. Эти папоротники назвали семенными. Учёные считают, что именно от них произошли голосеменные растения.

Мелкий водный папоротник сальвиния плавающая довольно обычен на юге России — на Кавказе, а также на Дальнем Востоке и на юге Сибири. У этого папоротника листья расположены попарно на тонком стебле, от которого в воду отходят как бы разветвлённые корни. На самом деле это видоизменённые листья, а корней у сальвинии нет (рис. 27). Этот однолетний папоротник на протяжении всего лета размножается делением побега. Осенью растение погибает, а спорангии зимуют на дне водоёма. Сальвиния формирует два типа спор (крупные и мелкие), которые образуются в спорангиях различного строения. Весной мелкие споры прорастают мужскими, а крупные — женскими заростками.

В странах Юго-Восточной Азии крошечный свободно плавающий папоротник азолла (рис. 28) широко используется как зелёное удобрение на рисовых чеках (водоёмах, построенных для выращивания риса). Это связано с тем, что азолла вступает в симбиоз с цианобактерией анабеной, способной усваивать атмосферный азот. По способности накапливать азот азолла не уступает бобовым.

ЗАДАНИЕ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ

НАБЛЮДЕНИЕ ЗА ПРОРАСТАНИЕМ СПОР ПАПОРОТНИКА

Посейте споры папоротника и проведите наблюдения за их прорастанием, используя следующую инструкцию.

1. Срежьте вайю со спорангиями коричневого цвета, заверните её в бумагу и высушите.
2. Возьмите лист белой бумаги. Потрясите над ним вайю, чтобы споры высыпались на бумагу.
3. Заполните чистые плашки подготовленным субстратом (прокалённая дерновая земля, куски торфа или пемзы).
4. Посейте споры на субстрат.
5. Обоснуйте принадлежность папоротника к высшим споровым растениям.
6. Накройте плошки стеклом и поставьте в тёплое место (температура не ниже 25 °С). Следите, чтобы субстрат был всё время влажным.
7. Ведите дневник наблюдения и записывайте в него даты посева, прорастания спор, образования из споры зелёной нити — предростка, образования сердцевидного заростка, появления первых листьев папоротника.
8. При появлении 3—4 листьев пересадите растение в смесь листовой и торфяной земли с песком.

ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ ХВОЩА

1. С помощью лупы рассмотрите летний и весенний побеги хвоща полевого из гербария.
2. Найдите спороносный колосок. Какова функция спор?
3. Зарисуйте побеги хвоща.
4. Сделайте вывод.

Моя лаборатория

ИССЛЕДУЙТЕ

СТРОЕНИЕ ПАПОРОТНИКА

Цель работы: изучить особенности внешнего строения папоротника.

Материалы и оборудование: растения папоротника и мха (гербарные материалы).

Ход работы

1. Изучите внешнее строение папоротника. Рассмотрите форму и окраску корневища; форму, размеры и окраску вайи.

Корневище папоротника горизонтальной формы, плотное и короткое, ветвистое. Коричневой, местами бурой окраски. Вайи и папоротника разной формы - от ланцетной до перистой, линейные, широкие, с зубчатыми краями. Размеры в среднем от 10 см и более. Окраска вайи светло-зеленая и зеленая.

2. Рассмотрите черные бугорки на нижней стороне вайи под лупой. Как их называют? Что в них развивается? Каково значение спор в жизни папоротника?

Черные бугорки на нижней стороне вайи называются спорангиями, в них развиваются споры. Из проросшей споры развивается половое поколение (гаметофит) папоротников. К тому же, споры позволяют распространяться растению на другие места, тем самым, увеличивать ареал вида.

3. Сравните папоротники с мхами. Найдите признаки сходства и различия.

Общими признаками для папоротников и мхов будут являться: уровень организации, способ питания. Различия будут заключаться в среде обитания, строением органов, удерживающих растение, особенностях размножения и другими признаками, которые можно отследить в таблице выше.

4. Обоснуйте принадлежность папоротника к высшим споровым растениям.

Папоротники относят у высшим споровым растениям, потому что они осуществляют фотосинтез, имеют органы растений (корень, стебель, лист) и размножаются с помощью спор. Споры созревают в специальных органах - спорангиях.

ВЫПОЛНИТЕ ЗАДАНИЕ

Задание 1. Сравните между собой папоротник, плауны и хвощи. Представьте результат в виде таблицы.

Задание 2.

В отличие от мхов, папоротники имеют развитую сосудистую систему, благодаря которой они могут эффективно транспортировать органические, минеральные вещества и воду. Кроме этого, у папоротников развита корневая система, которой они активно всасывают воду и минеральные соли из почвы. Сочетание развития этих структур позволяет снабжать необходимыми для жизнедеятельности растения даже самые большие в размерах организмы. Кроме этого стоит помнить, что есть и некоторые преимущества того, что некоторые папоротники вырастают очень большими. Таким образом, они могут поглотить больше солнечного света, тем самым, конкурируя с другими растениями.Папоротники относят у высшим споровым растениям, потому что они осуществляют фотосинтез, имеют органы растений (корень, стебель, лист) и размножаются с помощью спор. Споры созревают в специальных органах - спорангиях.

ЗАДАНИЕ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ

НАБЛЮДЕНИЕ ЗА ПРОРАСТАНИЕМ СПОР ПАПОРОТНИКА

Задание 6. Обоснуйте принадлежность папоротника к высшим споровым растениям.

Папоротники относят у высшим споровым растениям, потому что они осуществляют фотосинтез, имеют органы растений (корень, стебель, лист) и размножаются с помощью спор. Споры созревают в специальных органах - спорангиях.

Задание 7. Ведём дневник наблюдения.

1) дата посева - 25.09.2023 (например);

2) дата прорастания спор - 11.10.2023 (например);

3) дата образования из споры зеленой нити - предростка - 27.10.2023 (например);

4) дата образования сердцевидного заростка 7.11.2023 (например);

5) дата появления первых листьев папоротника 22.12.2022 (например).

Это примерные промежутки для каждой стадии развития растения.

ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ ХВОЩА

Задание 2. Найдите спороносный колосок. Какова функция спор?

Из спор развивается растение с половым типом размножения (гаметофит). Также с помощью спор растение расширяет свой ареал, т.к. споры переносятся ветром, это позволяет растению распространяться и прорастать в благоприятных условиях на новой территории.

Задание 3. Зарисуйте побеги хвоща.

Задание 4. Сделайте вывод.

Хвощ относят к высшим споровым растениям. Хвощ - многолетнее растение имеет два типа побегов. Весенний (ярко-зеленой окраски, маленькие чешуйчатые и расположенные в спиральном порядке вокруг стебля листья, имеет спорангии) и летний (темно-зеленая окраска, листья чешуйчатые, но более крупные и жесткие). Хвощ состоит из основного стебля, на котором располагаются узлы и междоузлия, от междоузлий отходят ветки, которые также состоят из узлов и междоузлий. Листья у хвоща мелкие, иглообразной формы. Размножается хвощ, чередуя поколения (половое и бесполое).