Биология для 7 классаТема: Споровые растения

Споровые растения — это растения, которые распространяются с помощью спор. Это мхи, папоротники, плауны, хвощи, водоросли и лишайники.

Спора — это мельчайшая частица — клетка, защищённая от высыхания и механического повреждения двумя оболочками. Внутренняя — тонкая, прозрачная. Наружная — толстая, окрашенная. Наружная оболочка обычно имеет разные выросты в виде бугорков, шипов, ресничек.

В большом лесу, наполненном сыростью часто встречаются узорчатые листья папоротников, напоминающие огромные зеленые перья. Во влажных низинах, оврагах можно увидеть хвощи, которые имеют вид маленьких сосенок. А на поверхности влажной почвы или на камнях — нежные зеленые ковры мхов, среди травы можно отыскать растения с ползучими стеблями приподнятыми желтоватыми «колосками» — это плауны. Все эти растения никогда не цветут и не образуют плодов и семян.

Споровые растения обитают в различных климатических условиях. Однако большинство из них произрастает на влажных участках, поскольку для передвижения мужских гамет (половых клеток) им необходима вода.

История споровых растений

Из древовидных папоротников, плаунов и хвощей миллионы лет назад образовались залежи каменного угля. Каменный уголь — один из лучших видов топлива. На нем работают паровые котлы электростанций, заводов и фабрик. Из угля получают многие продукты: горючий газ, кокс, пластмассы, лаки, смазочные масла, парфюмерные изделия и др.

Современные папоротники, хвощи и плауны представляют собой незначительные остатки древних предков, господствовавших на Земле в каменноугольный период палеозойской эры, т. е. около 350 млн лет назад. Среди древних представителей папоротников, хвощей и плаунов были травянистые растения и мощные деревья, достигавшие 25 м высоты, с толстыми стволами до 1,5 м в диаметре. Широкое распространение этих растений в те времена объясняется благоприятными климатическими условиями — теплым влажным климатом. Большая часть суши была заболочена. Это создавало благоприятные условия для оплодотворения растений. А так как их спороносные побеги находились высоко над поверхностью почвы, то это благоприятствовало рассеиванию спор.

Густые тропические леса образовывали огромные массы органическою вещества и при этом обогащали атмосферу кислородом. Деревья, отмирая, падали в воду. Там, в бедной кислородом среде, они не сгнивали, а постепенно обволакивались илом, песком, глиной, спрессовывались покрывающими их осадочными горными породами и новыми растительными остатками. На месте упавших деревьев со временем вырастали новые, которых ждала та же участь, так образовывались залежи каменного угля. Сейчас находят окаменелые стволы древовидных папоротников, хвощей и плаунов, отпечатки листьев, спороносные колоски и даже споры. Находки тщательно исследуются учеными. Так, залежи каменного угля «рассказывают» нам об организмах, живших миллионы лет назад.

Высшие споровые растения

К этой группе относятся мхи, папоротники, хвощи, плауны. Для высших растений характерно то, что они имеют расчленение на органы: побег и корень. У них сильно развита проводящая система, имеется сложная система покровных тканей. На протяжении всего жизненного цикла у них происходит переменное появление экземпляров с бесполыми и половыми признаками. В зависимости от этого размножение проходит бесполым и половым путем. Процесс размножения позволяет обеспечивать непрерывность существования и расселение в окружающем пространстве.

Размножение посредством спор бывает половым и бесполым. Споры образуются в специальных отсеках, которые называются спорангиями. Ветром споры переносятся на далекие расстояния и, попадая в благоприятную среду, прорастают. Растение, на котором образуются споры, называется спорофитом. Существуют как половые, так и бесполые особи. Если в группе преобладают особи с половыми признаками, то эта группа называется гаплоидной. Если же преобладают бесполые, то группа называется диплоидной. В гаплоидной группе каждое новое растение появляется в результате сложного процесса оплодотворения. Бывают растения, у которых образуются споры одинакового размера. Они называются равноспоровыми. Если у растения образуются споры разного размера, то они называются разноспоровыми. Мелкие — микроспоры, из них появляются мужские заростки. Крупные — мегаспоры, из них появляются женские заростки.

Гаплоидные растения.

Представителем гаплоидных растений является мох. На первый взгляд, мох — это слоевище, прижатое к субстрату. При более внимательном рассмотрении можно увидеть, что тело мха состоит из стебелька с листочками, который вместо корня имеет тонкий волосок — ризоид. С его помощью всасывается влага и питательные вещества. Мох имеет небольшие размеры, от 1 мм до нескольких десятков сантиметров.

Мох является раздельнополым растением. На верхушках одних стебельков образуются женские органы, которые называются архегониями. Каждый из них содержит яйцеклетку. На других развиваются мужские органы — антеридии. Они имеют форму мешочков, в которых содержатся сперматозоиды.

Для полового развития благоприятной средой является вода. После оплодотворения появляется диплоидный спорофит. Он некоторое время растет на гаплоидном зеленом растении, питаясь образованными им веществами. Выглядит как коричневая нить, которая одним концом прикреплена к растению. На другом конце появляется расширение похожее на коробочку с крышечкой. Это спорангий, в нем развиваются споры. После созревания коробочка открывается, и споры просыпаются. Ветром они разносятся на расстояние. Из спор, попавших во влажную среду, вырастают новые гаплоидные растения. Все вышесказанное объясняет, почему мхи называют высшими споровыми растениями.

Мхи чаще всего встречаются во влажной среде. Они обильно растут на болотах и в лесной зоне, в горах и в тундре. Тундру часто называют царством мхов и лишайников. Мхи быстро впитывают влагу и прочно ее удерживают, это приводит к заболачиванию почвы. Многие зеленые мхи растут на болотах, образуя сплошной ковер. Моховая дерновина при отмирании слабо разлагается и образует залежи торфа.

Диплоидные растения

К диплоидной группе относятся папоротники, хвощи и плауны, у которых гаметофит редуцирован в заростки.

Плауны — это травянистые, вечнозеленые многолетники. Выглядят они как стелющийся стебель с мелкими листьями. Имеют вильчатое ветвление. Внешне плауны напоминают мхи. На верхушках стеблей образуются колоски, в которых созревают споры. После созревания споры опадают в почву. При их прорастании образуется заросток в виде бесцветного клубенька с ризоидом. Из одних заростков образуются антеридии, из других — архегонии. Оплодотворение происходит, если есть влага. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш, из которого вырастает спорофит.

Хвощи — это многолетние корневищные травы. Высота стебля у хвощей достигает нескольких десятков сантиметров. Из узлов стебля выходят мутовки ветвей с мелкими чешуевидными листьями. Некоторые побеги заканчиваются колоском со спорангиями. Из спор прорастает недолговечный, очень маленький зеленый заросток. Он крепится к почве при помощи ризоида. На заростках образуются мужские и женские органы. При благоприятных условиях происходит оплодотворение и появление зародыша. Вырастает новое бесполое растение — спорофит.

Папоротники по числу видов значительно превосходят все другие группы. Они очень разнообразны по внешнему виду, формам и условиям их произрастания. Среди папоротников много травянистых, но в тропических лесах встречаются древовидные папоротники высотой до 25 м с диаметром ствола до 50 см. Среди травянистых бывают очень маленькие растения размером всего несколько миллиметров. Папоротники отличаются от плаунов и хвощей своими крупными «листьями» — стеблями. Они называются вайями. Их пластинки часто бывают перистые или многократно рассеченные.

Папоротники растут в лесах. Они имеют мясистые корневища, из которых каждый год образуются новые розетки. На нижней поверхности «листа» группами располагаются спорангии. Из спор появляются обоеполые, свободноживущие заростки. Происходит оплодотворение. Затем развивается и вырастает спорофит.

Низшие споровые

Низшие растения отличаются отсутствием корней и листьев. Они состоят из слоевища (таллома) и крепятся к поверхности с помощью ризоидов. Размножаются в основном спорами. К этой группе относятся водоросли и лишайники.

У большинства водорослей споры подвижны, так как имеют жгутики. Они называются зооспорами. У наземных растений споры не имеют специальных приспособлений для активного движения.

У низших споровых любая клетка может стать спорангием, в то время как спорангий высших растений — это многоклеточный орган.