Біологія і географія

§ 43 (1). Плауны. Хвощи.

Вспомните, что такое корневище, дополнительные корни, ризоиды, половое и бесполое поколения.

• В чем заключаются особенности плаунов?

Плауны - одни из древнейших высших растений. Сотни миллионов лет назад среди них были и древовидные формы. Современные плауны - это только многолетние вечнозеленые травянистые растения (рис. 171).

Ознакомимся с плаунами на примере плауна булавовдного (рис. 172). Бесполое поколение (спорофит) - это многолетнее вечнозеленое растение, растущее в увлажненных участках хвойных лесов. Ползучий стебель вилчасто ветвится, его длина может достигать 3 м. Стебли густо покрыты мелкими чешуеобразными листьями. От горизонтального стебля отходят придаточные корни. На верхушках некоторых вертикальных побегов расположены спорангии, собранные в колоски (стробилы). В колосках образуется большое количество спор.

Из споры развивается заросток. Это особь полового поколения (гаметофит). На нем образуются мужские и женские генеративные органы. Заросток у некоторых видов развивается чрезвычайно медленно - более 10 лет. В это время он вступает в взаимовыгодное сожительство с грунтовыми грибами.

Интересно знать, что плаун селагинелла чешуйчатая (рис. 171, 1) приспособился к невероятно засушливым  условиям  Синайского полуострова (часть территории Египта). Местные называют ее «иерихонская роза». В засушливые периоды года растение превращается в скрученную серо-коричневую шарик без малейших признаков жизни. В таком состоянии она может находиться много месяцев. Кажется, что растение погибло. Но стоит поместить «шарик» в воду, и она оживает, веточки распрямляются, зеленеют ... Реальное чудо воскресения.

Отдельные виды плаунов используют в быту как декоративные растения, в медицине - как лекарственные растения. Например, трава плауна баранца используется для лечения хронического алкоголизма. Споры плауна булавовидного являются лучшей присыпкой для младенцев и оказывают противовоспалительное действие. Но следует помнить, что это ядовитое растение.

Вымершие плаунообразные сыграли значительную роль в образовании каменного угля.

• Какие черты присущи хвощам?

Современные хвощи - это исключительно многолетние травянистые растения. Внешне они похожи на маленькие ёлочки. Подробнее с этими растениями ознакомимся на примере хвоща полевого (мал. 173).

Это растение как сорняк растет по всей территории Украины на огородах, полях, лесах, лугах, просеках.

В почве находится многолетнее буровато-черное корневище хвоща, от которого отходят придаточные корни. На корневище образуются маленькие клубеньки, в которых запасается крахмал. Ежегодно хвощ полевой образует два вида вертикальных надземных побегов, отходящих от корневища. Весной появляются неразветвленные побеги бурого цвета, которые имеют розетки мелких листьев (рис. 173, 1). И побеги, и листья не имеют хлорофилла. На верхушках этих побегов образуются спороносные колоски. После рассева спор весенние побеги отмирают, а им на смену развиваются зеленые - летние (рис. 173, 2). Эти побеги кольчато ветвятся, на боковых ветвях расположены маленькие клиновидные листья. Поэтому фотосинтез преимущественно происходит в зеленых стеблях. Побеги хвощей жесткие, потому что пропитанные кремнеземом.

Из спор развиваются особи полового поколения - заростки. Они имеют вид мелких пластинок, которые растут на поверхности хорошо увлажненных почв. Одни из этих заростков образуют сперматозоиды, другие - яйцеклетки. Из зиготы развиваются особи бесполого поколения.

Размножение хвощей. (Анимация)

Появление на огороде или поле хвоща свидетельствует о закисании почвы, нежелательно для многих культур, например, таких, как кукуруза и фасоль. Итак, хвощ является биоиндикаторы кислых почв. Хвощ полевой используют в народной медицине как мочегонное и кровоостанавливающее средство. Жесткие стебли хвощей используют для чистки металлической посуды и полировки дерева.

• Какова роль вымерших плаунов и хвощей в формировании каменного угля?

Каменный уголь человек использует в качестве топлива и для производства лаков, красок, асфальта. Образовалось оно из остатков ископаемых древовидных папоротников, хвощей и плаунов. Эти процессы наиболее интенсивно происходили в течение одного из периодов геологической истории нашей планеты, так и назвали - каменноугольный. Климат в те времена на определенных территориях был теплым и влажным, а сушу покрывали неглубокие поймы и многочисленные болота.

Такие климатические условия способствовали быстрому росту растений. Густые непроходимые леса, в которых преобладали гигантские папоротники, хвощи, плауны, росли на огромных пространствах Земли (рис. 177).

После отмирания стволы растений попадали в воду. Там их постепенно засыпало песком и илом. В условиях недостатка кислорода со временем из отмерших растений сформировались мощные залежи каменного угля. В Украине их много на востоке страны, в частности в Донецком каменноугольном бассейне. Там развита и угледобывающая промышленность. Итак, сжигая уголь, мы фактически используем энергию Солнца, которую благодаря фотосинтезу запасали давнем споре.

Обобщим знания.

Плауны - лесные растения с длинным ползучим стеблем. Это бесполое поколение, способное к фотосинтезу. Половое поколение плауна - заросток.

Хвощи имеют многолетнее корневище, от которого ежегодно отрастают два вида побегов - весенние и летние. На верхушках весенних побегов развиваются спороносные колоски. Эти побеги не способны к фотосинтезу. Фотосинтез происходит в стеблях летних зеленых побегов. Половое поколение хвоща - заросток.

С остатков вымерших древовидных плаунов и хвощей образовались залежи каменного угля.

Пополните свой биологический словарь:  заросток.

Опорный конспект.

Тема №5. Хвощи. Плауны.

І. Плауновидные ≈1 тыс.видов (12 Укр.), влажные леса

древние → древовидные; современные → многолетние травы

Плаун булавовидный 

!!! спорофит:
1. Корни придаточные.
2. Стебель ползучий вилчасто разветвленный до 3 м.
3. Листья мелкие.
4. Стробил ("шишка") - спорангии со спорами
 на верхушке вертикальных побегов

- вегетативное размножение!

гаметофит - мелкая подземная разветвленная пластинка (развивается до 20 лет)

значение:
1. Древние → уголь!
2. Декоративные⇒ селагинелла (комнатное), молодильник озерный (в аквариуме)...
3. Лекарства - баранец обыкновенный
4. Споры (50% масла) - бенгальские огни

ІІ. Хвощеобразные ≈ 30 видов (9 Укр.), влажные места

      древние → древовидные; современные → многолетние травы

!!! спорофит:
1. Корневище с придаточными корнями (вегетативное размножение).
2. Побеги ⇒ 2 типа: 
  а) весенние (спороносные)- бурые;  б) летние (вегетативные) - зеленые→ фотосинтез в стебле
3. Листья недоразвитые.
4. Стробил - на верхушке

гаметофит - мелкая подземная разветвленная пластинка (развивается до 20 лет)

значение:
1. Древние → уголь!
2. Сорняки → индикаторы кислых почв
3. Лекарство мочегонное.
4. Ядовитые- хвощ болотный

Проверьте полученные знания

• Выберите один правильный ответ

1. Укажите способ вегетативного размножения хвоща полевого:

     а) корневищем; б) усами в) луковицами; г) листьями.

2. Укажите органы, которыми плауны закрепляются в почве:

     а) корни; б) листья; в) корневище; г) ризоиды.

• Дайте ответы на вопросы

1. Какие характерные черты строения плаунов?
2. Какие особенности строения хвоща полевого?
3. Как образовался каменный уголь?

• Интерактивное задание

• Задание (выполните в группах).

Охарактеризуйте плаун булавовидный и хвощ полевой по плану: среда обитания, корень, стебель, листья, способ размножения, значение в природе и в жизни человека.

• Подготовте мини-проект

«Как образовался торф и каменный уголь?». Оформите работу в виде компьютерной презентации.

Д/З: § 43(1), т/т 4, 5 (опорный конспект), письменно ответы на вопросы теста.