Папоротники
Вопрос в начале параграфа
Какие функции могут выполнять листья папоротников?
Листья папоротников могут выполнять две функции: фотосинтез (вегетативная функция) и спороношение (генеративная функция).
Вернуть оригиналСтр. 130
Практикум
Изучение особенностей строения папоротника
1. Рассмотрите спороносящее растение папоротника. Найдите корневище с отходящими от него корнями. Какие это корни? Какую корневую систему они образуют?
Вернуть оригиналНаблюдение: Обнаружено корневище (подземный стебель), от которого отходят тонкие придаточные корни. Придаточные корни образуют мочковатую корневую систему.
Вернуть оригинал2. Рассмотрите лист папоротника. Какой это лист? На нижней поверхности листа найдите бурые бугорки, в них находятся спорангии со спорами.
Вернуть оригиналНаблюдение: Лист (вайя) сильно рассечённый и часто крупный. На нижней поверхности листа обнаружены бурые бугорки, называемые сорусами, которые являются скоплениями спорангиев со спорами.
Вернуть оригинал3. Рассмотрите невооружённым глазом микропрепарат «Сорус папоротника». Каков приблизительный размер объекта? Рассмотрите микросорус папоротника при малом увеличении. Найдите плёнку — покрывальце, закрывающую спорангии сверху. Какое значение имеет покрывальце? Сосчитайте число спорангиев. Найдите созревший спорангий с высыпавшимися спорами.
Вернуть оригиналНаблюдение: Сорус представляет собой скопление спорангиев. Покрывальце — это тонкая плёнка, которая выполняет защитное значение, оберегая спорангии от высыхания и повреждений до созревания спор. Обнаружен спорангий с высыпавшимися спорами.
Вернуть оригинал4. Запишите выводы в тетради.
Выводы:
Папоротник — высшее споровое сосудистое растение, в жизненном цикле которого преобладает спорофит (взрослое растение).
Вернуть оригиналЛистья папоротника (вайи) несут на нижней стороне спорангии (в сорусах), где образуются споры для размножения.
Вернуть оригиналПапоротник имеет корневище (подземный стебель) с придаточными корнями, образующими мочковатую корневую систему.
Вернуть оригиналСтр. 131
Вопросы
1. Где произрастают папоротники?
Папоротники произрастают в тенистых влажных лесах, на болотах, у озёр, а наибольшее число видов встречается в тропических районах.
Вернуть оригинал2. В чём состоит разнообразие жизненных форм современных папоротников?
Разнообразие современных папоротников представлено травянистыми наземными растениями, лианами (в тропиках), древовидными папоротниками (в тропиках) и водными плавающими видами.
Вернуть оригинал3. Как выглядит спорофит папоротника?
Спорофит папоротника — это взрослое растение, которое мы видим. Он состоит из корневища (подземного стебля) с придаточными корнями и листьев (вайи).
Вернуть оригинал4. Чем представлено половое поколение в жизненном цикле папоротников?
Половое поколение (гаметофит) в жизненном цикле папоротников представлено заростком — мелкой, зелёной пластинкой, прикреплённой ризоидами к почве. На заростке формируются половые органы.
Вернуть оригинал5. В чём уникальность листьев папоротника?
Уникальность листьев папоротника (вайи) в том, что они выполняют две функции одновременно: фотосинтез (вегетативная функция) и спороношение (генеративная функция). Они также имеют верхушечный рост и сильно рассечены.
Вернуть оригинал6. Как происходит бесполое и половое размножение папоротников?
Бесполое размножение: Происходит с помощью спор, которые образуются в спорангиях на нижней стороне листа.
Вернуть оригиналПоловое размножение: Происходит на заростке (гаметофите) с участием воды; мужские гаметы (сперматозоиды) оплодотворяют яйцеклетки.
Вернуть оригиналЗадания
7. Назовите общие признаки папоротников, отражающие особенности их строения и размножения.
Общие признаки папоротников:
Являются высшими сосудистыми споровыми растениями.
Вернуть оригиналВ жизненном цикле преобладает спорофит (взрослое растение).
Вернуть оригиналИмеют настоящие органы (корень, стебель, листья).
Вернуть оригиналЛистья (вайи) выполняют двойную функцию (фотосинтез и спороношение).
Вернуть оригиналРазмножаются спорами и требуют воды для оплодотворения.
Вернуть оригинал8. Установите последовательность стадий развития папоротника, начиная с прорастания споры.
Правильная последовательность стадий развития папоротника:
Вернуть оригиналСпоры попадают в благоприятные условия, прорастают, образуя заросток (гаметофит).
Вернуть оригиналНа заростке формируются антеридии и архегонии (половые органы).
Вернуть оригиналВ результате оплодотворения (при участии воды) образуется зигота, из неё развивается зародыш.
Вернуть оригиналИз зародыша формируется самостоятельное растение — спорофит.
Вернуть оригиналСпорофит образует споры в спорангиях.
Стр. 132
9. Предложите способ вегетативного размножения папоротника.
Наиболее распространённый способ вегетативного размножения папоротника — это деление корневища. Корневище (подземный стебель) папоротника можно разделить на несколько частей, при условии, что каждая часть имеет хотя бы одну почку (точку роста) и придаточные корни. Каждая отделённая часть корневища даёт начало новому, самостоятельному растению.
Вернуть оригинал10. Сравните внешнее строение папоротника, хвоща и плауна.
Сравнение внешнего строения высших споровых растений:
Вернуть оригинал| Признак | Папоротник | Хвощ | Плаун |
|---|---|---|---|
| Стебель | Корневище (подземный стебель), часто короткое. | Корневище и членистые надземные побеги (узлы/междоузлия). | Ползучий стебель (спорофит), дихотомически ветвящийся. |
| Листья | Вайи (крупные, сильно рассечённые листья, улиткообразно свёрнутые в молодости). | Мелкие, редуцированные, срастаются в трубку (мутовки). | Мелкие, чешуевидные (микрофиллы), расположены спирально. |
| Орган размножения | Сорусы (скопления спорангиев) на нижней стороне листьев (вайи). | Спороносный колосок на верхушке специального (весеннего) побега. | Спороносный колосок на верхушке обычного зелёного побега. |
| Корни | Придаточные корни. | Придаточные корни. |
Объясните
11. Почему многие виды папоротников, также являясь споровыми растениями, в отличие от мхов, могут достигать значительных размеров?
Вернуть оригиналМногие виды папоротников могут достигать значительных размеров, в отличие от мхов, потому что они являются сосудистыми растениями и имеют развитую проводящую систему (сосуды и ситовидные трубки). Это обеспечивает эффективный транспорт воды и питательных веществ к удалённым частям организма. У мхов такая система отсутствует.
Вернуть оригинал12. Почему наибольшее число видов папоротников встречается в тропиках?
Наибольшее число видов папоротников встречается в тропиках, потому что там климат тёплый и влажный. Эти условия оптимальны для роста папоротников и, самое главное, обеспечивают постоянное наличие воды, которая необходима для оплодотворения и развития гаметофита.
Вернуть оригинал13. Почему у папоротников спорангии со спорами располагаются на нижней стороне листьев?
У папоротников спорангии располагаются на нижней стороне листьев для защиты спорангиев и спор от высыхания и прямого солнечного света. Нижняя сторона листа более затенённая и влажная.
Вернуть оригиналТемы для дискуссий
14. Водный папоротник азолла формирует полости в листьях, в которых поселяются азотфиксирующие цианобактерии. Как этот папоротник используется в регионах, где выращивают рис?
Вернуть оригиналАзолла используется в регионах, где выращивают рис, как зелёное удобрение. Объяснение: Цианобактерии, живущие в полостях листьев азоллы (симбиоз), способны фиксировать азот из воздуха, превращая его в соединения, доступные для растений. При гибели азоллы эти соединения обогащают воду и почву азотом, что повышает урожайность риса, не уступая по эффективности бобовым культурам.
Вернуть оригинал15. Почему покрытосеменные, появившиеся на Земле намного позднее хвощей и папоротников, не смогли вытеснить эти древние растения из фитоценозов?
Вернуть оригиналПокрытосеменные не смогли полностью вытеснить папоротники и хвощи, потому что древние споровые растения заняли специфические экологические ниши, к которым покрытосеменные не приспособлены:
Вернуть оригиналПапоротники — доминируют в глубокой тени и влажных условиях нижнего яруса леса.
Вернуть оригиналХвощи — доминируют на кислых, заболоченных почвах и в условиях, где кремнезём отпугивает травоядных.
Вернуть оригиналОплодотворение: Их потребность в воде для оплодотворения, которая была их слабостью, в этих влажных нишах перестала быть лимитирующим фактором, позволяя им успешно конкурировать.
Вернуть оригиналСтр. 132
Кейс. Глава 5. Споровые растения
1 Задание
Вопросы и задания
1. Какие процессы происходят в ложбинах? Как влияют гряды на условия ложбин?
В ложбинах происходят следующие процессы: накопление воды и заболачивание территории, а также рост еловых лесов и мхов (сфагнума). Гряды ухудшают условия климата, так как на них часто растут сосны, которые являются светолюбивыми и предпочитают более сухие песчаные почвы, а также ограничивают сток воды в ложбины.
Вернуть оригинал2. Как может измениться тот ландшафт за несколько тысяч лет при условии неизменности климата?
При условии неизменности климата ландшафт может измениться следующим образом:
Вернуть оригиналУвеличение заболачивания: Ложбины будут заполняться торфом (продуктом неполного разложения сфагнума), увеличивая площадь болот.
Вернуть оригиналСмена растительности: Еловый лес может смениться на сосново-сфагновые или безлесные болотные сообщества, так как слой торфа будет расти, удаляя корни елей от минерального питания.
Вернуть оригинал3. Какие споровые растения можно встретить в таких ложбинах? Какова их роль в формировании ландшафтов Севера России?
В таких ложбинах можно встретить следующие споровые растения:
Вернуть оригиналМоховидные: Сфагнум и кукушкин лён.
Плауновидные и Хвощевидные (например, хвощ болотный).
Вернуть оригиналРоль в формировании ландшафтов Севера России: Моховидные (особенно сфагнум) играют ключевую роль в формировании ландшафтов, вызывая и поддерживая заболачивание территории и приводя к образованию залежей торфа.
Вернуть оригинал2 Задание
Вопросы и задания
1. В какой геологической эре и в каком периоде был эволюционный расцвет хвощевидных?
Эволюционный расцвет хвощевидных (древовидных каламитов) был в Палеозойской эре в Каменноугольном периоде (Карбон).
Вернуть оригинал2. Какое значение для хвоща имеет способность элатер к движениям?
Способность элатер (пружинок) к движениям имеет значение для рассеивания спор хвоща. Объяснение: Элатеры чувствительны к влажности: во влажном воздухе они скручиваются, а в сухом — раскручиваются (двигаются), что помогает отделить споры друг от друга и выбросить их из спорангия для более эффективного распространения ветром.
Вернуть оригиналСтр. 134