Урок 29 Папоротникообразные. Среда обитания

Урок 29 Папоротникообразные. Среда обитания. Приспособительные
черты строения и процессов жизнедеятельности.
Происхождение. Папоротниковидные возникли
вместе с хвощевидными,
древнейшие ископаемые формы которых известны с девона. Папоротниковидные,
или папоротники, произошли от потомков псилофитов и представляют собой одну
из наиболее древних групп высших растений. В карбоне крупные древовидные
папоротники наравне с другими споровыми растениями составляли обширные
влажные леса, остатки которых дают теперь залежи каменного угля.
Распространение и разнообразие. К нашему времени сохранилось примерно 12
000 видов папоротников, распространенных по всему земному шару, особенно во
влажных тропических лесах, где встречаются древовидные формы, достигающие в
высоту 20—25 м.
Большинство современных папоротниковидных
растения, однако есть и водные формы,
—
наземные
многолетние
а в тропических лесах немало эпифитов, растущих на стволах и ветвях деревьев.
Папоротники умеренной зоны Северного полушария растут в сырых тенистых
лесах, по кустарникам, лесным оврагам, сырым лугам, на кочках по болотам и даже
в сухих сосняках (например, орляк обыкновенный).
Строение. В жизненном цикле папоротников чередуются бесполое и половое
поколения - спорофит и гаметофит. Преобладает фаза спорофита - он, как
правило, многолетний, и именно его мы называем папоротником.
Листья папоротников (часто их называют вайями) крупные, с перисторассеченной листовой пластинкой, с хорошо развитой проводящей системой.
Общий черешок листа прикрепляется
представляющему собой корневище.
к
подземному
стеблю,
Корни у папоротников придаточные.
Листья папоротников, возникшие в результате уплощения крупных ветвей,
растут подобно стеблям своей верхушкой, образуя при этом характерную
разворачивающуюся «улитку». Размеры листьев колеблются от 1—2 мм до 10 м в
длину и более.
У некоторых папоротников (например, у страусника) листья дифференцированы на
стерильные (фотосинтезирующие) и фертильные (несущие спорангии). Однако у
большинства представителей листья выполняют не только функцию фотосинтеза,
но и спорообразования. На нижней стороне листьев летом образуются спорангии,
расположенные одиночно или группами.
При созревании спорангии вскрываются, и споры высыпаются, подхватываются и
переносятся ветром на огромные расстояния от материнского организма.
Размножение папоротников. На нижней поверхности листа развиваются сорусы
со спорангиями, в которых образуются споры.
В благоприятных условиях спора прорастает, и из нее формируется небольшая
зеленая пластинка - заросток. Это гаметофит. Он у папоротников чаще
обоеполый, на нем формируются женские и мужские половые органы
(архегонии и антеридии), где образуются яйцеклетки и сперматозоиды.
Спорангии находятся на нижней стороне листа, собраны кучками (сорусы). Сверху
сорусы прикрыты покрывальцем (кольцо). Споры рассеиваются при разрыве
стенки спорангия, а кольцо, оторвавшись от тонкостенных клеток, ведёт себя
подобно пружине. Число спор на одном растении достигает десятков, сотен
миллионов, иногда миллиардов.
На влажной почве споры прорастают в маленькую зелёную сердцеобразную
пластинку величиной несколько миллиметров. Это заросток (гаметофит). Он
располагается почти горизонтально к поверхности земли, прикрепляясь к ней
ризоидами. Заросток обоеполый. На нижней стороне заростка образуются женские
и мужские половые органы (мужские – антеридии, женские – архегонии).
Оплодотворение происходит в водной среде (во время росы, дождя или под водой).
Мужские гаметы – сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам, проникают внутрь
и гаметы сливаются.
Происходит
оплодотворение,
(оплодотворённая яйцеклетка).
в
результате
чего
образуется
зигота
Из оплодотворённой яйцеклетки формируется зародыш спорофита, состоящий из
гаустории – ножки, которой он врастает в ткани заростка и потребляет из него
питательные вещества, зародышевого корешка, почки, первого листа зародыша –
«семядоли».
Со временем из заростка развивается растение папоротник.
Таким образом, гаметофит папоротников существует независимо от спорофита и
приспособлен к обитанию в условиях увлажнения.
Спорофитом является всё растение, которое вырастает из зиготы – типичное
сухопутное растение.
Папоротникам свойственно также вегетативное размножение посредством
выводковых почек, образующихся на корневище.
Папоротники играют большую роль в жизни человека.
Многие папоротники используют в медицине. Например, из корневищ
щитовника мужского делают противоглистные препараты; лигодиум
мелколистный используют для лечения открытых ран, схизею вильчатую, при
лечении кашля и болезней горла. Лекарственным растением является
папоротник орляк.
2.
Некоторые папоротники являются своеобразными зелеными удобрениями.
Некоторые виды азоллы используются в сельском хозяйстве, они обогащают
1.
почву азотом. Вудвария вирджинская поселяется в сфагновых болотах,
образуя своими корневищами сплетения, и вместе с другими болотными
растениями является торфообразователем.
3.
У некоторых видов папоротников части растения употребляют в пищу. У
папоротника орляка съедобны молодые закрученные “завитки” листьев,
собирают их рано весной, в первые 2 недели их появления. Их консервируют,
солят, сушат. Листья используют для супов, их жарят. В Японии и Китае из
корневищ добывают крахмал.
Папоротники – великолепные декоративные растения, их используют для
украшения жилых помещений, в аквариумах и водоемах (сальвиния, азолла,
нефролепис возвышенный, адиантум венерин волос).
5.
Жесткие, прочные и длинные стержневые части листа папоротников
используются для различных поделок.
6.
Каменный уголь, образовавшийся из отмерших древовидных папоротников –
один из лучших видов топлива, сырье для химической промышленности. Из
него получают горючий газ, анилиновые краски, лаки, пластмассы, лекарства,
сахарин, духи.
7.
Папоротники, живущие в симбиозе с азотфиксирующими цианобактериями,
применяют также как источник азота на рисовых полях для насыщения почвы
растворимыми соединениями азота.
4.
Значение папоротников в природе.
1. Папоротники, входя в состав природных сообществ, тесно связаны с другими
членами сообщества: они испытывают на себе воздействие этих организмов и сами
оказывают на них влияние, как положительное, так и отрицательное.
2. Папоротники, как и все зеленые растения, выделяя кислород, участвуют в
круговороте веществ и энергии в природе.
3. Папоротники являются средой обитания и пищей для беспозвоночных
животных.
4. Но можно привести пример и отрицательного влияния папоротников на
организмы природных сообществ. Так, самым вредным сорняком среди водных
растений является папоротник сальвиния. У сальвинии хорошо развита
способность к вегетативному размножению, вследствие чего толщина ее слоя в
водоеме достигает порой 25 см, что может привести к гибели растений и
животных.
Домашнее задание
1. Выучить конспект.
2. Выполнить тест.
Вопрос № 1
Листья папоротника называются:
нефролепис
вайи
зигота
Вопрос № 2
Папоротники размножаются:
спорами
клубеньками
семенами
Вопрос № 3
Бесполое поколение папоротников называется
адиантум
спорофит
гаметофит
Вопрос № 4
Половое поколение папоротников называют
адиантум
спорофит
гаметофит
Вопрос № 5
Мужские и женские половые органы папоротников - это
гаметангии и гаметы
тычинки и пестики
антериии и архегонии
Вопрос № 6
Корни у папоротников
придаточные
надземные
пазушные
Вопрос № 7
При помощи чего у папоротников происходит вегетативное размножение
с помощью ветра и насекомых
воздушных семян
выводковых почек
Вопрос № 8
Где у папоротников располагаются спорангии со спорами
на нижней стороне листьев
в коробочке
в спороносном колоске
Вопрос № 9
Папоротникообразные относятся к:
низшим споровым растениям
высшим споровым растениям
семенным растениям
Вопрос № 10
Древние папоротникообразные образовали залежи:
торфа
каменного угля
нефти
Вопрос № 11
Из всех папоротникообразных крупные листья имеются у:
папоротников
плаунов
хвощей
Вопрос № 12
Папоротники являются высшими споровыми растениями потому, что
Имеют крупные размеры тела
Образуют споры
Тело разделено на корень и побег
Органы образованы развитыми тканями
Вопрос № 13
Споры развиваются в
Спорофите
Гаметофите
Заростке
Листьях папоротника
Вопрос № 14
В большинстве своем современные папоротники –
Деревья
Кустарники
Травы
Кустарнички
Вопрос № 15
У папоротников тело представлено
Стеблем и листьями
Побегом и корнями
Стеблем и корнями
Листьями и корнями
Вопрос № 16
Если папоротники не цветут, то они
Относятся к споровым растениям
Являются цветковыми
Образуют плоды
Размножаются семенами
Вопрос № 17
Выберите правильные утверждения:
а. Древовидные папоротники — вымершие растения.
б. Половое размножение папоротниковидных зависит от воды.
в. Спорами размножаются мхи и папоротники.
г. Спора — орган бесполого размножения растений.
д. В размножении спорами участвует только одна особь.