К содержанию
OrujovAI
RUAZ

Царство растения

Папоротникообразные

Папоротникообразные — высшие споровые растения, обитающие во влажных местах. В отличие от мхов, у них есть развитые корни, стебли и листья, а также мощные проводящие ткани. К этому отделу относятся папоротники, хвощи и плауны.

  • Вступительный, II этап
Тема из программы ГЭЦ 2027

Общая характеристика папоротникообразных

У папоротникообразных есть настоящая корневая система, стебли и листья. Их проводящие ткани (ксилема и флоэма) хорошо развиты. В отличие от мхов, в жизненном цикле папоротникообразных спорофит (бесполое поколение) преобладает над гаметофитом (половым поколением). Зеленое многолетнее растение, которое мы видим в природе, — это спорофит. Гаметофит же представляет собой очень маленькие, свободноживущие заростки. Для размножения и оплодотворения обязательно нужна капельно-жидкая вода.

Строение и развитие щитовника мужского

Широко распространенный представитель — щитовник мужской. Он имеет подземное корневище, от которого отходят придаточные корни. От корневища отрастают крупные перистые листья (вайи). На нижней стороне листьев располагаются спорангии (сорусы), в которых развиваются споры.

Когда споры созревают, они высыпаются и, прорастая во влажной почве, образуют сердцевидную маленькую зеленую пластинку — заросток. Заросток является гаметофитом, крепится к почве ризоидами. На его нижней стороне образуются мужские и женские половые органы. При участии воды сперматозоиды оплодотворяют яйцеклетку. Из зиготы развивается новый диплоидный спорофит — молодое растение папоротника.

Хвощи и плауны

Стебель у хвощей членистый, листья чешуевидные, поэтому фотосинтез осуществляет в основном зеленый стебель. Хвощ полевой весной образует спороносные бурые побеги, а летом — зеленые ветвящиеся побеги. Они служат индикаторами кислых почв.

Плауны имеют стелющийся стебель, густо покрытый мелкими листочками. На концах вертикальных побегов плауна булавовидного находятся спороносные колоски. Древние папоротникообразные (древовидные формы) вымерли миллионы лет назад, образовав современные запасы каменного угля.

Запомните

  1. Есть настоящие корни (придаточные), стебли и листья.
  2. В жизненном цикле преобладает спорофит (бесполое поколение).
  3. Для оплодотворения обязательно нужна вода.
  4. Гаметофит — свободноживущая сердцевидная пластинка (заросток).
  5. Древние папоротникообразные образовали залежи каменного угля.

Разобранные примеры

  1. Пример 1

    Какую функцию выполняет заросток в цикле развития щитовника мужского и каков его хромосомный набор?

    Решение

    1. Заросток развивается из споры (n) путем митоза, следовательно, его хромосомный набор гаплоидный (n).
    2. Он живет самостоятельно и фотосинтезирует.
    3. Заросток является половым поколением (гаметофитом). Его функция — образование на своей поверхности половых органов (антеридиев и архегониев) и гамет в них (сперматозоидов и яйцеклеток), тем самым обеспечивая половое размножение.

  2. Пример 2

    Почему папоротникообразные лучше приспособлены к жизни на суше по сравнению со мхами?

    Решение

    1. У папоротникообразных есть настоящие корни (придаточные корни, отходящие от корневища), позволяющие лучше усваивать воду и минеральные вещества из почвы, в то время как у мхов есть только ризоиды.
    2. Их проводящие ткани развиты сильнее и способны транспортировать вещества к стеблям и крупным листьям.
    3. Однако из-за потребности в воде для оплодотворения они все еще не являются полностью сухопутными растениями.

Проверьте себя

Сначала решите сами, потом откройте ответ.

  1. Каков хромосомный набор в клетках взрослого растения щитовника мужского?

    1. Только гаплоидный
    2. Только диплоидный
    3. Триплоидный
    4. Полиплоидный
    5. В стебле гаплоидный, в корне диплоидный
    Показать ответСкрыть ответ

    Правильный ответ: B Только диплоидный

    Взрослое зеленое растение щитовника мужского (его корень, стебель и листья) — это поколение спорофита, и поскольку оно развивается из оплодотворенной зиготы, все его вегетативные клетки диплоидны (2n).

  2. У какого растения процесс фотосинтеза происходит в основном в стебле?

    1. Щитовник мужской
    2. Сфагнум
    3. Хвощ полевой
    4. Плаун булавовидный
    5. Кукушкин лен
    Показать ответСкрыть ответ

    Правильный ответ: C Хвощ полевой

    У летних побегов хвоща полевого листья мелкие и чешуевидные, в них мало хлорофилла. Основную функцию фотосинтеза берет на себя зеленый членистый стебель и боковые ветви.

  3. В чем основное отличие папоротников от мхов?

    1. Размножение семенами
    2. Участие воды в половом размножении
    3. Наличие корней и хорошо развитых проводящих тканей
    4. Гаплоидность зиготы
    5. Неавтотрофный тип питания
    Показать ответСкрыть ответ

    Правильный ответ: C Наличие корней и хорошо развитых проводящих тканей

    И те, и другие размножаются спорами и требуют воды для оплодотворения. Главное отличие в том, что у папоротников развиты настоящие корни и проводящая система, чего нет (или слабо развито) у мхов.

Типичные ошибки

  • Путать заросток папоротников с протонемой мхов. Протонема нитевидная, а заросток — сердцевидная пластинка, на которой образуются гаметы.
  • Считать бурые пятна (сорусы), образующиеся на листьях папоротников, болезнью или вредителями. На самом деле это группы спорангиев, несущих споры растения.

Всё ещё не до конца понятно?

Объяснит тему голосом, как на уроке, запишет всё на доске и проверит вопросами.

Изучить с Живым репетиторомРешить задачу по фото