Читать книгу Биология. Многообразие живых организмов. Бактерии, грибы, растения. 7 класс - Н. И. Сонин - Страница 17

Высшие растения, в отличие от низших, имеют хорошо выраженные ткани: образовательную, за счет которой осуществляется рост организма; покровную; проводящие, обеспечивающие транспорт питательных веществ, воды и продуктов фотосинтеза; механические, или опорные; выделительные, или секреторные, и основные, к которым относится, в частности, запасающая ткань.

Ткани высших растений образуют органы: вегетативные – корень, стебель и лист, а также репродуктивные, участвующие в размножении, например спорангии, где образуются споры, или цветки и плоды у покрытосеменных растений. Помимо того, у всех высших мужские и женские репродуктивные органы многоклеточные.

Характерная особенность высших растений: индивидуальное развитие у них подразделяется на эмбриональный (зародышевый) и постэмбриональный (послезародышевый) периоды.

Высшие растения включают две крупные группы: споровые и семенные. К споровым растениям относят отделы: Моховидные, Плауновидные, Хвощевидные и Папоротниковидные. Основной отличительной чертой споровых служит менее четкая по сравнению с семенными специализация тканей и бесполое размножение при помощи спор. Половое размножение у споровых неразрывно связано с водной средой, так как для оплодотворения необходима вода.

Семенные растения включают два отдела: Голосеменные и Покрытосеменные (Цветковые) растения. Они размножаются при помощи семян и вегетативно – частями тела. У семенных растений специализация тканей зашла особенно далеко: они образуют отчетливо выраженные системы органов – побеговую и корневую.

Моховидные

Плауновидные

Хвощевидные

Высшие растения

Отдел Моховидные

Среди высших растений моховидные представляют обособленную и тупиковую ветвь развития. Они произошли около 350 млн лет назад, вероятно, от первых наземных растений псилофитов – потомков прибрежных водорослей.

Моховидные – это многолетние растения, обычно низкорослые, их размеры колеблются от миллиметра до нескольких сантиметров. Некоторые группы мхов, например печеночники, имеют вегетативное тело в виде стелющейся пластинки – таллома. У других тело расчленено на стебель, густо покрытый узкими зелеными листьями; корней у мхов нет. Мхи приспособлены к обитанию во влажных местах.

Мхи имеют сравнительно простую внутреннюю организацию. В их теле можно обнаружить ассимиляционную (основную) ткань, содержащую хлоропласты, а также слабо выраженные по сравнению с другими высшими растениями проводящие, механические, запасающие и покровные ткани (которые, впрочем, встречаются не во всех систематических группах мхов). Мхи прикрепляются к почве тонкими нитевидными одноклеточными или многоклеточными выростами, расположенными на нижней части стебля, – ризоидами, через которые они всасывают питательные вещества из почвы. В отличие от настоящих корней, многоклеточные ризоиды состоят из одинаковых тонкостенных клеток.

У моховидных имеется характерная особенность организации, резко выделяющая их среди всех современных наземных растений: половое поколение – гаметофит, представляющий собой зеленое растение и образующий половые клетки (гаметы), больше выражен, чем бесполое – спорофит, на котором формируются споры. Последний развивается непосредственно на гаметофите. Для осуществления оплодотворения необходима вода.

Плевроциум Шребера

Формы коробочек мхов

Моховидные широко распространены во влажной умеренной зоне Северного и Южного полушарий, в тундре, высокогорных лесах тропиков. В отличие от большинства представителей, некоторые виды очень устойчивы к длительному пересыханию и могут расти даже в местах кратковременного сезонного увлажнения; подобно лишайникам, эти растения способны оживать при наступлении благоприятных условий.

Отдел моховидных включает три группы, из которых наиболее распространены представители класса листостебельных, или настоящих, мхов. К ним относятся зеленые мхи (кукушкин лен) и белые мхи (сфагнум).

Кукушкин лен растет в хвойных лесах и на болотах. Его гаметофит представляет собой стебель, несущий листья. (В обиходе именно гаметофит называют кукушкиным льном.) Гаметофиты кукушкина льна раздельнополы. На верхушке мужских и женских растений развиваются органы полового размножения. После оплодотворения на женских растениях из зиготы образуется спорофит – коробочка, сидящая на длинной ножке. Коробочка имеет крышечку, которая к моменту созревания спор отпадает. Споры высыпаются наружу и рассеиваются ветром. В благоприятных условиях через несколько дней или недель они прорастают и дают начало гаметофиту.

Кукушкин лен

Жизненный цикл мха

Кроме размножения спорами, зеленым мхам свойственно и вегетативное размножение – частями тела и специальными почками.

Белые, или сфагновые, мхи распространены от гор тропиков до арктической и субантарктической зон, но особенно широко представлены в умеренной зоне Северного полушария, где они растут в лесах и на болотах. Разветвленный стебель торфяного мха – сфагнума густо покрыт листочками. На верхушке главного побега боковые ветви образуют розетку. Эти мхи растут в очень влажных местах и обычно находятся в воде, поэтому у них отсутствуют ризоиды и влага поступает непосредственно в стебель. Сфагнум может впитать воды в 20–25 раз больше собственной массы. В центре стебля имеются тонкостенные клетки, которые выполняют проводящую и запасающую функции. Они окружены плотным кольцом клеток с окрашенными в коричневатые цвета стенками. Это механическая ткань. Самая периферическая часть стебля состоит из крупных мертвых клеток. С течением времени нижние части растения постепенно отмирают.

Значение сфагновых мхов в природе очень велико. В листовидных частях тела они накапливают большое количество воды и, разрастаясь плотными дернинами, вызывают заболачивание. Отмирающие части растения формируют торф. Процесс торфообразования происходит благодаря отсутствию кислорода и созданию сфагновыми мхами кислой среды, что препятствует размножению бактерий и развитию процессов гниения. Старые болота имеют важное хозяйственное значение для разработок залежей торфа, который используется как топливо, удобрение, подстилка для скота. В виде спрессованных плит торф служит и стройматериалом.

Болота и леса, в которых произрастают мхи, служат накопителями влаги и влияют, таким образом, на водный режим соседних территорий.

Сфагновые мхи

Водоносные клетки сфагнума

Проверьте свои знания

1. Каковы особенности строения мхов?

2. Что такое гаметофит?

3. Что такое спорофит?

4. Каковы особенности строения мха кукушкин лен?

5. Как размножается кукушкин лен?

6. Расскажите о строении сфагнума.

7. Какую роль играют мхи в природе?

8. Выполните задание № 31 на с. 26 (Рабочая тетрадь).

9. Выберите правильный ответ. Тест на с. 39–42, вариант 1 (Тестовые задания).

Подумайте!

В чем заключается экологическая роль мхов?

Какова сфера использования мха?

Можно ли предотвратить возгорание торфа и как?

Лабораторная работа

Выполните работу № 4 на с. 8–9 (Лабораторные работы).

Работа с компьютером

Обратитесь к диску. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.

Интернет-ссылки

1. http://sbio.info/page.php?id=92 (Общая характеристика отдела Моховидные. Зеленые мхи. Сфагновые мхи).

2. http://www.floranimal.ru/classes/5422.html (Мхи. Строение и систематика).

Мхи – это высшие растения, которые имеют вегетативные органы (стебли и листья) и многоклеточные органы полового размножения. Оплодотворение возможно только в воде. Ризоиды – нитевидные выросты, состоящие из одной или нескольких клеток. Мхи вызывают заболачивание; отмирая, они образуют торф.

Отдел Плауновидные

Эти растения, как и моховидные, произошли, возможно, от псилофитов. В период своего расцвета, более 300 млн лет назад, плауновидные были широко распространены и достигали большого разнообразия форм.

В настоящее время плауновидные чаще всего встречаются в хвойных и смешанных лесах. Это многолетние вечнозеленые травянистые растения с прямостоячими и ползучими побегами. От стелющихся по земле участков стебля отходят придаточные корни. Листья мелкие, различной формы (шиловидной, овальной, шиловидной и др.), располагаются на побегах поочередно, супротивно (т. е. друг против друга) или мутовчато (в виде венчика вокруг стебля).

Вегетативное размножение у плаунов происходит за счет отмирания участков старых побегов и укоренения жизнеспособных фрагментов, которые дают начало новым растениям. Бесполое размножение осуществляется также и спорами, образующимися в спорангиях, собранных на прямостоячем побеге в виде колосков. С момента образования спорангия до высыпания зрелых спор проходит несколько месяцев или даже лет. Споры прорастают и дают начало обоеполым или однополым гаметофитам, которые несут мужские и женские половые органы. Сперматозоиды созревают раньше, чем яйцеклетки. Это снижает вероятность самооплодотворения.

Споры плаунов используют в медицине в качестве детской присыпки (аналог талька), в ветеринарии, а также в промышленности для получения желтой и зеленой красок.

Отдел Хвощевидные

Хвощевидные также произошли от псилофитов. Ископаемые древовидные формы вместе с папоротниками и плаунами формировали леса каменноугольного периода около 300 млн лет назад. В настоящее время сохранилось всего около 30 видов, распространенных преимущественно во влажных местах.

Современные хвощи – многолетние травянистые растения с жестким стеблем и хорошо развитым подземным стеблем – корневищем. От корневища отходят придаточные корни. В отличие от остальных споровых растений хвощевидные характеризуются членистостью побегов, т. е. их стебли расчленены на узлы и междоузлия. На стебле в узлах расположены мутовки ветвей и мелких чешуевидных листьев. Фотосинтез происходит в зеленых стеблях и ветвях.

Весной на корневищах вырастают побеги, которые заканчиваются спороносными колосками. Здесь в спорангиях формируются споры. Созревшие споры высыпаются из спорангиев и, прорастая в благоприятных условиях, образуют разнополые гаметофиты – половое поколение. Оплодотворение происходит в воде. Из оплодотворенной яйцеклетки вновь развивается бесполое поколение хвоща – спорофит.

В северных хвойных лесах легко зацепиться ногой за стелющееся по земле растение. У него длинный стебель с отходящими боковыми веточками, густо покрытыми мелкими листочками, похожими на хвою. В июле и августе на концах ветвей поднимаются кверху колоски со спорангиями, из которых сыплется мелкий желтый порошок – споры. Это плаун, или волчья лапа.

Другой потомок вымерших древних растений – полевой хвощ. Он часто встречается на полях с плохой почвой, на обрывах, около канав и дорог. Внешне хвощ очень похож на маленькую, высотой 15–30 см, елочку. Ранней весной у хвоща появляются красновато-белые стебли с головкой на верхушке – это спороносные колоски со спорангиями. Каждая спора имеет по два отростка, закручивающихся как пружинки, которыми споры сцепляются в комочки и так переносятся ветром, поэтому хвощи и растут группами.