Читать книгу Биология. Многообразие живых организмов. 7 класс - Н. И. Сонин - Страница 14

Высшие растения, в отличие от низших, имеют хорошо выраженные ткани: образовательную, за счёт 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 этого, 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 чёткая 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 отчётливо 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 печёночники, имеют вегетативное тело в виде стелющейся пластинки – таллома. У других тело расчленено на стебель, густо покрытый узкими зелёными 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 зелёное 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 зелёные мхи (кукушкин лён) и белые мхи (сфагнум).

Кукушкин лён растёт 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 лён

Жизненный цикл мха

Кроме размножения спорами, зелёным 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. Разветвлённый 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 мёртвых 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

Вопросы и задания

1. Каковы особенности строения мхов? Объясните значение спор в жизненном цикле мхов.

2. Что такое гаметофит? Что такое спорофит?

3. В каких географических областях распространены моховидные?

4. Охарактеризуйте особенности строения мха кукушкин лён.

5. Как размножается кукушкин лён? Как вы думаете, каково биологическое значение чередования полового и бесполого поколений?

6. Подготовьте сообщение на тему «Строение сфагнума».

7. Какую роль играют мхи в природе? Составьте таблицу «Группы мхов и их экологическая роль» (работа в малых группах).

8. Зарисуйте в тетради схему жизненного цикла мха кукушкин лён.

9. Предложите способ предотвращения возгорания торфа.

10. Составьте развёрнутый план параграфа.

Лабораторная работа

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

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните предложенные задания.

Интернет-ссылки

1. http://www.floranimal.ru/classes/5422.html (Общая характеристика и классификация мхов)

2. http://www.bsu.ru/content/hecadem/bashaeva_tg/cl_284/files/mzip_268_14471/index.htm (Общая характеристика мхов, иллюстрации)

Мхи – это высшие растения, имеющие вегетативные органы (стебли и листья) и многоклеточные органы полового размножения. Оплодотворение возможно только в воде. Вместо корней мхи имеют 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 вечнозелёные 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 поочерёдно, супротивно (т. е. друг против друга) или мутовчато (в виде венчика вокруг стебля).

Вегетативное размножение у плаунов происходит за счёт 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 жёлтой и зелёной 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, распространённых преимущественно во влажных местах.

Современные хвощи – многолетние травянистые растения с жёстким стеблем и хороню 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 зелёных 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 оплодотворённой 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 жёлтый 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, ёлочку. 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.