Учебник для 5 класса

Биология

§ 21. Плауны. Хвощи. Папоротники

1. Что называют тканью?
2. Какие растительные ткани вы знаете?
3. Какое строение имеют и какую функцию выполняют проводящие ткани?
4. Какое строение имеют и какую функцию выполняют механические ткани?

Плауны, хвощи и папоротники растут преимущественно во влажных тенистых местах. Это многолетние, чаще всего травянистые растения. В тропических широтах обычны древовидные папоротники. Все они имеют корни, стебель и листья. У этих растений хорошо развиты проводящие и механические ткани, что позволяет им достигать больших размеров. Размножаются они спорами и относятся к высшим споровым растениям.

Современные плауны, хвощи и папоротники — это потомки очень крупных древовидных растений, живших около 300 млн лет назад в каменноугольном периоде палеозойской эры на всех материках, включая Антарктиду. Отмирая, они образовали залежи каменного угля.

Плауны растут преимущественно в сосновых лесах. У этих растений длинный ползучий стебель с множеством веток, покрытых мелкими листьями (рис. 71). Летом у плаунов на прямостоячих побегах развиваются спороносные колоски со спорами.

Рис. 71. Плаун

Стелющиеся ветвистые побеги плауна очень декоративны. Из них делают венки, гирлянды для украшения зданий.

В настоящее время во многих районах плаун стал редким, нуждающимся в охране растением.

Хвощи — многолетние травянистые растения с длинными ветвящимися корневищами, зимующими в почве (рис. 72).

Рис. 72. Хвощи

Весной появляются бурые побеги, на верхушках которых расположены спороносные колоски. 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 нуждается в известковании.

Строение спороносящего хвоща

1. С помощью лупы рассмотрите летний и весенний побеги хвоща полевого из гербария.
2. Найдите спороносный колосок. Каково значение спор в жизни хвоща?
3. Зарисуйте побеги хвоща.

Папоротники широко распространены по всему земному шару. Они растут как на суше, так и в воде.

Папоротников насчитывается более 10 тыс. видов. В основном это травянистые растения, но в тропических областях имеются и древовидные формы.

Размеры папоротников разнообразны: от нескольких миллиметров до 20 м высотой. Сильно рассечённые листья папоротников называются вайями. У некоторых папоротников вайи цельные. У большинства папоротников, растущих в умеренном климате, под землёй параллельно поверхности почвы расположены корневища (подземные побеги). Вайи растут прямо от корневищ.

Если летом посмотреть на нижнюю сторону вайи папоротника, то можно увидеть маленькие бурые бугорки. Это группы спорангиев (от греческих слов «спора» и «ангейон» — сосуд), в которых созревают споры. Строение спорангиев можно рассмотреть только под микроскопом (рис. 73).

Рис. 73. Папоротник

Строение спороносящего папоротника

1. Изучите внешнее строение папоротника. Рассмотрите форму и окраску корневища; форму, размеры и окраску вай.
2. Рассмотрите бурые бугорки на нижней стороне вай 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.

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 в аптечном деле при изготовлении детской присыпки. В металлургии формы для литья обсыпают порошком из спор, и металлические детали легко отстают от стенок.

Хвощ полевой является трудноистребимым 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, пареном виде и как начинку в пирогах), а также молодые листья папоротника орляка.

Новые понятия

Вайи. Корневище. Спорангии. Плаун. Хвощ. Папоротник

Вопросы

1. Почему плауны, хвощи и папоротники относят к высшим споровым растениям?
2. Где они растут?
3. Каково их строение?
4. Какие растения — папоротники или мхи — имеют более сложное строение? Докажите это.
5. Каково значение плаунов, хвощей и папоротников?

Подумайте

Почему многие виды папоротников, также являясь споровыми растениями, в отличие от мхов могут достигать значительных размеров?

Задания для любознательных

Найдите и рассмотрите кусочки каменного угля с отпечатками древних растений.

Знаете ли вы, что...

Около 300 млн лет назад на нашей планете климат был постоянно влажным и тёплым. В этих условиях хорошо развивались древние плауны, хвощи и папоротники (рис. 74).

Рис. 74. Ландшафт каменноугольного периода

В то время росли по берегам водоёмов древовидные гигантские растения, образовывая леса. Под их пологом существовали и небольшие растения, напоминавшие современные мхи, папоротники, хвощи и плауны.

На ветвях растений, размножавшихся спорами, ещё не было птиц. В мрачном безмолвном лесу летали огромные стрекозы. По земле ползали насекомые, пауки и скорпионы.

Многоводные реки во время разливов сносили упавшие деревья на мелководья, покрывали их там илом и песком. Под давлением наносов и воды деревья спрессовывались и за многие миллионы лет без доступа кислорода превращались в каменный уголь. Наряду с растениями, размножавшимися спорами, в каменноугольном периоде существовали своеобразные папоротники. На их листьях встречались образования, которые можно считать примитивными семязачатками. Это удалось установить в результате изучения отпечатков и окаменелостей древних растений, найденных в пластах осадочных пород. Эти папоротники назвали семенными. Учёные считают, что именно от них произошли голосеменные растения.

Высшие споровые растения — живые ископаемые, дошедшие до наших дней, поэтому их надо охранять. В Красную книгу нашей страны внесено 60 видов мхов, 23 вида папоротников и 4 вида плаунов (сведения на 2000 г.).

Задания

На основании изучения материала параграфа и дополнительного текста составьте сообщение «Многообразие высших споровых растений и их значение в природе и жизни человека».