напиши главное о чем здесь

§ 7. ОТДЕЛЫ ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ, ПЛАУНОВИДНЫЕ, ХВОЩЕВИДНЫЕ

ВСПОМНИТЕ

1. Какие растительные ткани вы знаете?
2. Какое строение имеют и какую функцию выполняют проводящие ткани?
3. Какое строение имеют и какую функцию выполняют механические ткани?
4. Что такое чередование поколений у высших споровых растений? Какова роль полового и бесполого поколений в их жизни?

Общая характеристика. Папоротники, плауны и хвощи — высшие споровые растения. Растут преимущественно во влажных тенистых местах. В основном это травянистые растения. Все они имеют корни, стебель и листья. У этих растений хорошо развиты различные виды растительных тканей. В жизненном цикле папоротников, плаунов и хвощей чётко представлено чередование полового (гаметофит) и бесполого (спорофит) поколений, представители которых размножаются половым и бесполым способами. Предками современных плаунов, хвощей и папоротников были крупные древовидные растения, жившие около 300 млн лет назад, в каменноугольном периоде палеозойской эры, на всех материках, включая Антарктиду (рис. 20). Жизненный цикл плаунов, хвощей и папоротников. Жизненный цикл этих растений рассмотрим на примере папоротников.

[Рисунок: 20. Ландшафт каменноугольного периода.]

Рис. 21. Жизненный цикл папоротника [Рисунок: схема жизненного цикла папоротника; подписи: «Спорангий со спорами», «Заросток», «Спермий», «Яйцеклетка», «Новый папоротник».]

У папоротников, так же как и у мхов, чётко представлено чередование полового (гаметофит) и бесполого (спорофит) поколений (рис. 21). Летом на нижней стороне листа в спорангиях созревают споры. Созревшие споры выпадают из спорангиев. Их разносит ветер. Если они попадают в благоприятные условия, то прорастают. Из проросшей споры папоротника развивается маленькая зелёная пластинка диаметром несколько миллиметров. Это заросток папоротника — гаметофит. Он живёт самостоятельно, прикрепляясь к почве ризоидами. На нижней стороне заростка образуются половые органы, в которых развиваются мужские и женские гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки). Под заростком задерживаются капельки росы или дождевой воды, в которых сперматозоиды могут подплыть к яйцеклеткам. Происходит оплодотворение и образование зиготы. Сперматозоиды и яйцеклетки на одном заростке созревают в разное время, поэтому оплодотворение, как правило, происходит в результате слияния гамет от разных заростков. Из зиготы развивается зародыш. Зародыш сначала получает питательные вещества от зелёного заростка. Зародыш растёт, у него постепенно развивается корень и очень короткий стебель с первым листом. Со временем из зародыша развивается растение, которое мы обычно называем папоротником. Это бесполое поколение — спорофит. По мере роста спорофит становится независимым, а гаметофит отмирает. В отличие от моховидных, в жизненном цикле папоротниковидных, плауновидных и хвощевидных преобладает спорофит, т. е. бесполое поколение. Папоротники широко распространены по всему земному шару. Они растут как на суше, так и в воде. Папоротников насчитывают более 11 тыс. видов, большинство из них растёт во влажных тенистых местах. В основном это травянистые растения, но в тропических областях встречаются и древовидные папоротники. Все они имеют корни, стебель и листья. У этих растений хорошо развиты проводящие и механические ткани, что позволяет им достигать больших размеров. Размеры папоротников разнообразны: от нескольких миллиметров до 20 м высотой. Сильно рассечённые листья папоротников называ-

Рис. 22. Папоротник Рис. 23. Асплениум

ют вайями. У некоторых папоротников вайи цельные. Стебли папоротников довольно разнообразны как по внешнему виду, так и по внутреннему строению. У большинства папоротников, растущих в умеренном климате, под землёй параллельно поверхности почвы расположены корневища (подземные побеги). Листья растут прямо от корневища (рис. 22). Летом на нижней стороне вайи папоротника образуются маленькие бурые бугорки. Это группы спорангиев, в которых созревают споры. Строение спорангиев можно рассмотреть только под микроскопом. Одна особь может образовать от нескольких десятков миллионов до миллиардов спор, но лишь небольшая их часть попадает в благоприятные условия для прорастания и даёт начало новому растению. Многие папоротники размножаются вегетативно с помощью корневища, а у некоторых, например асплениума, на вайях образуются выводковые почки, из которых вырастают новые растения (рис. 23). Многие виды папоротников занесены в Красную книгу и нуждаются в охране. Плауны (приблизительно 1300 видов) — преимущественно многолетние вечнозелёные травянистые растения. Они встречаются в основном в сосновых лесах. У этих растений длинный ползучий разветвлённый стебель, покрытый мелкими листьями (рис. 24). Рис. 24. Плауны

Рис. 25. Хвощи [Рисунок: три растения хвоща; подписи: «Хвощ болотный», «Хвощ зимующий», «Хвощ полевой».]

Летом у плаунов на прямостоячих побегах развиваются спороносные колоски, на которых расположены спорангии со спорами. Стелющиеся ветвистые побеги плауна очень декоративны. В настоящее время плаун стал редким, нуждающимся в охране растением. Хвощи (свыше 30 видов) — многолетние травянистые растения с длинными ветвящимися корневищами, зимующими в почве (рис. 25). С помощью корневища хвощ размножается вегетативно. От корневища отходят надземные побеги высотой от 10 см до 4—5 м (у некоторых тропических видов). Весной у хвоща полевого появляются бурые побеги, на верхушках которых расположены спороносные колоски (рис. 26). В них созревают споры. Зелёные летние побеги содержат хлорофилл. Хвощи растут на полях, в лесах или около водоёмов, обычно на участках с влажной кислой почвой. Если на поле много хвощей, значит, почва кислая и для выращивания на этом участке культурных растений, как правило, нуждается в известковании. Значение ПЛАУНОВ, ХВОЩЕЙ, ПАПОРОТНИКОВ. Из древних древовидных форм этих растений миллионы лет назад образовались залежи каменного угля, который служит не только топливом, но и ценным химическим сырьём. Из него получают смазочные масла, смолы, кокс, пластмассы, парфюмерные изделия и многие другие продукты. Споры плауна раньше широко использовали при изготовлении детской присыпки. В металлургии формы для литья обсыпают порошком из спор, и металлические детали легко отстают от стенок. Рис. 26. Весенний побег хвоща полевого.

Хвощ полевой является трудноискоренимым сорняком полей с повышенной кислотностью почв. Побеги хвоща жёсткие, они содержат много кремнезёма и раньше использовались при полировке металлических изделий. В некоторых районах нашей страны употребляют в пищу весенние побеги хвоща (в сыром, варёном виде и как начинку в пирогах), а также молодые листья папоротника орляка.

ЗАПОМНИТЕ Папоротниковидные • Папоротники • Вайя • Заросток • Гаметофит • Спорофит • Плауновидные • Хвощевидные • Плаун • Хвощ • Споранги[обрезано]

ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ

1. Почему папоротники, плауны и хвощи относят к высшим растениям?
2. Где распространены папоротники, плауны и хвощи?
3. Что такое вайи?
4. Что такое заросток?
5. Как происходит половое и бесполое размножение у папоротников, плаунов и хвощей?
6. Какими жизненными формами представлены папоротниковидные? Приведите примеры.
7. Каково значение плаунов, хвощей и папоротников в природе и хозяйственной деятельности человека?

ПОДУМАЙТЕ! Объясните, в чём проявляется усложнение строения папоротников по сравнению с мхами.