Кратко — самое главное
Папоротники, плауны и хвощи — высшие споровые растения. У них есть корни, стебли и листья, хорошо развиты проводящие и механические ткани. В жизненном цикле чередуются гаметофит (половое поколение) и спорофит (бесполое), причём преобладает спорофит — в отличие от мхов. Предки этих растений — древовидные формы каменноугольного периода; из них образовался каменный уголь.
1. Общие признаки
- Растут преимущественно во влажных тенистых местах; в основном это травянистые растения, но в тропиках есть древовидные.
- Имеют корень, стебель, лист; хорошо развиты проводящие и механические ткани.
- Размножаются спорами и половым путём; чётко выражено чередование поколений.
- Преобладает спорофит — взрослое растение. У мхов, для сравнения, преобладает гаметофит.
- Предки — крупные древовидные растения, жившие около 300 млн лет назад, в каменноугольном периоде.
2. Жизненный цикл папоротника — главное для теста
- Взрослое растение — спорофит.
- Летом на нижней стороне листа в спорангиях созревают споры.
- Споры высыпаются, ветер разносит их. Во влажном месте спора прорастает.
- Появляется заросток — маленькая зелёная пластинка. Это гаметофит. Он живёт самостоятельно и прикрепляется к почве ризоидами.
- На нижней стороне заростка образуются половые органы: мужские — со сперматозоидами, женские — с яйцеклетками.
- Для оплодотворения нужна вода: сперматозоиды подплывают к яйцеклетке. Чаще сливаются гаметы разных заростков, так как на одном заростке они созревают в разное время.
- Образуется зигота → зародыш → молодой папоротник (спорофит). Сначала он питается от заростка, затем заросток отмирает.
Цепочка для запоминания: спорофит → спорангии → споры → заросток (гаметофит) → гаметы → вода → зигота → новый спорофит.
Как понять, а не зубрить: взрослое растение, которое мы видим, — это спорофит. Он производит споры. Из споры вырастает маленький гаметофит — заросток, на нём образуются половые клетки. После оплодотворения снова вырастает спорофит. Споры — не семена: в них нет зародыша, а для оплодотворения обязательно нужна вода.
3. Папоротники
- Более 11 тыс. видов; растут на суше и в воде. В тропиках есть древовидные, но обычно это травы.
- Листья называют вайями; у большинства они сильно рассечённые. У видов умеренного климата стебель — корневище, листья растут прямо от него.
- На нижней стороне вай видны бурые бугорки — группы спорангиев. Одна особь даёт от миллионов до миллиардов спор.
- Размножаются вегетативно корневищем; у асплениума на вайях образуются выводковые почки.
- Многие виды занесены в Красную книгу и нуждаются в охране.
4. Плауны
- Около 1300 видов; многолетние вечнозелёные травы. Чаще встречаются в сосновых лесах.
- Имеют длинный ползучий ветвящийся стебель с мелкими листьями.
- Летом на прямостоячих побегах развиваются спороносные колоски со спорангиями.
- Плаун стал редким и нуждается в охране.
5. Хвощи
- Свыше 30 видов; многолетние травы с длинными ветвящимися корневищами.
- Надземные побеги высотой от 10 см до 4–5 м (у тропических видов). Растут на влажной кислой почве, у водоёмов, на полях.
- Весной у хвоща полевого появляются бурые побеги со спороносными колосками, где созревают споры. Летние зелёные побеги содержат хлорофилл.
- Размножается вегетативно корневищем. Хвощ полевой — трудноистребимый сорняк; если его много на поле, почва кислая и нуждается в известковании.
6. Значение
- Из древних древовидных форм образовались залежи каменного угля — это топливо и химическое сырьё (масла, смолы, кокс, пластмассы, парфюмерия).
- Споры плауна раньше использовали как детскую присыпку, а в металлургии — при литье.
- Побеги хвоща содержат кремнезём и раньше применялись для полировки металла. Весенние побеги хвоща и молодые листья папоротника орляка употребляют в пищу.
7. Чем папоротники сложнее мхов
- У мхов преобладает гаметофит, а настоящих корней нет.
- У папоротниковидных преобладает спорофит, есть корни, хорошо развитые проводящие и механические ткани.
Запомни термины: вайя, заросток, гаметофит, спорофит, спорангии, спороносный колосок.
Мини-проверка
- Где созревают споры папоротника? — В спорангиях на нижней стороне листа.
- Что такое заросток? — Гаметофит, маленькая зелёная пластинка.
- Почему папоротники относят к высшим растениям? — Есть корни, стебли, листья и развитые ткани; преобладает спорофит.