Главная >> Биология 7 класс. Пасечник

Глава 2. Многообразие растительного мира

§ 14. Папоротниковидные

ВСПОМНИТЕ 1. Что называют тканью? 2. Какое строение имеют и какую функцию выполняют проводящие ткани? 3. Что такое спорангии?

Общая характеристика папоротников

Папоротники широко распространены по всему земному шару. Они растут как на суше, так и в воде. Папоротников насчитывают более 10 тыс. видов, большинство из них растёт преимущественно во влажных тенистых местах. В основном это травянистые растения, но в тропических областях имеются и древовидные формы. 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 называют вайями. У некоторых папоротников вайи цельные. У большинства папоротников, растущих в умеренном климате, под землёй параллельно поверхности почвы расположены корневища (подземные побеги). Листья растут прямо от корневищ (рис. 27).

Если летом посмотреть на нижнюю сторону вайи папоротника, то можно увидеть маленькие бурые бугорки. Это группы спорангиев, в которых созревают споры. Строение спорангиев можно рассмотреть только под микроскопом.

Размножение папоротпиков

У папоротников, так же как и у мхов, чётко представлено чередование полового (гаметофит) и бесполого (спорофит) поколений (рис. 28). Летом на нижней стороне папоротника образуются маленькие бурые бугорки. В бугорках находятся пучки мелких мешочков — спорангиев, в которых созревают споры. Созревшие споры выпадают из спорангиев. Их разносит ветер. Если они попадают в благоприятные условия, то прорастают, как споры мха. 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).

Сперматозоиды и яйцеклетки на одном заростке созревают в разное время, поэтому оплодотворение происходит в результате слияния гамет от разных заростков. Под заростком задерживаются капельки росы или дождевой воды, в которых сперматозоиды могут подплыть к яйцеклеткам. Происходит оплодотворение. 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 преобладает спорофит, т. е. бесполое поколение.

Многие папоротники хорошо размножаются вегетативно, например с помощью корневища.

У некоторых так называемых живородящих папоротников (например, асплениум живородящий) на вайях образуются выводковые почки, из которых вырастают новые растения (рис. 29).

Моя лаборатория

Лабораторная работа Строение папоротника 1. Изучите внешнее строение папоротника. Рассмотрите форму и окраску корневища; форму, размеры и окраску ваий. 2. Рассмотрите бурые бугорки на нижней стороне вайи в лупу. Как их называют? Что в них развивается? Каково значение спор в жизни папоротника? 3. Сравните папоротники с мхами. Найдите признаки сходства и различия. 4. Обоснуйте принадлежность папоротника к высшим споровым растениям.

Лабораторная работа Посейте споры папоротника и проведите наблюдения за их прорастанием, используя следующую инструкцию: 1. Срежьте вайю со спорангиями коричневого цвета, заверните её в бумагу и высушите. 2. Возьмите лист белой бумаги. Потрясите над ним вайю, чтобы споры высыпались на бумагу. 3. Заполните чистые плошки подготовленным субстратом (прокалённая дерновая земля, куски торфа или пемзы). 4. Посейте споры на субстрат. 5. Накройте плошки стеклом и поставьте в тёплое место (температура не ниже 25 °С). Следите, чтобы субстрат был всё время влажным. 6. Ведите наблюдения и записывайте в дневник даты посева, прорастания спор, образования из споры зелёной нити — предростка, образования сердцевидного заростка, появления первых листьев папоротника. 7. При появлении 3—4 листьев пересадите растение в смесь листовой и торфяной земли с песком.

Мелкий водный папоротник сальвиния плавающая довольно обычен на юге России — на Кавказе, Дальпем Востоке и на юге Сибири. У этого папоротника листья расположены попарно на тонком стебле, от которого в воду отходят как бы разветвлённые корни. На самом деле это видоизменённые листья, а корней у сальвинии нет (рис. 30). Этот однолетпий папоротник на протяжении всего лета размножается делением побега. Осенью растение погибает, а спорангии зимуют на дне водоёма. Сальвиния формирует два типа спор (крупные и мелкие), которые образуются в спорангиях различного строения. Весной мелкие споры прорастают мужскими, а крупные — женскими заростками.

Крошечный свободноплавающий папоротник азолла в странах Юго-Восточной Азии широко используется как зелёное удобрение на рисовых чеках. Это связано с тем, что азолла вступает в симбиоз с цианобактерией анабеной, способной усваивать атмосферный азот. По способности накапливать азот азолла не уступает бобовым.

Новые понятия

Вайя. Заросток

Ответьте на вопросы

1. Где распространены папоротники? 2. Почему папоротники относят к высшим растениям? 3. Что такое вайи? 4. Что такое заросток? 5. Как происходит половое и бесполое размножение у папоротников? 6. Какие растения - папоротники или мхи - имеют более сложное строение? Докажите это.

ПОДУМАЙТЕ!

Почему папоротники растут преимуществен но во влажных тенистых местах?

Следующий параграф >>>