Біологія і географія

§ 43 (1). Плауни. Хвощі.

Пригадайте, що таке кореневище, додаткові корені, ризоїди, статеве та нестатеве покоління.

• У чому полягають особливості плаунів?

Плауни - одні з найдавніших вищих рослин. Сотні мільйонів років тому серед них були й деревоподібні форми. Сучасні плауни - це лише багаторічні вічнозелені трав’янисті рослини (мал. 171).

Ознайомимося з плаунами на прикладі плауна булавоподібного (мал. 172). Нестатеве покоління (спорофіт) - це багаторічна вічнозелена рослина, що зростає у зволожених ділянках хвойних лісів. Повзуче стебло вилчасто галузиться, його довжина може досягати 3 м. Стебла густо вкриті дрібними лускоподібними листками. Від горизонтального стебла відходять додаткові корені. На верхівках деяких вертикальних пагонів розташовані спорангії, зібрані в колоски (стробіли). У колосках утворюється велика кількість спор.

Зі спори розвивається заросток. Це особина статевого покоління (гаметофіт). На ньому утворюються чоловічі та жіночі генеративні органи. Заросток у деяких видів розвивається надзвичайно повільно - понад 10 років. У цей час він вступає у взаємовигідне співжиття з ґрунтовими грибами.

Цікаво знати, що плаун селагінела луската (мал. 171, 1) пристосувався до неймовірно посушливих умов Синайського півострова (частина території Єгипту). Місцеві називають її «ієрихонська троянда». У засушливі періоди року рослина перетворюється у скручену сіро-коричневу кульку без найменших ознак життя. У такому стані вона може перебувати багато місяців. Здається, що рослина загинула. Але варто помістити «кульку» у воду, і вона оживає, гілочки розпрямляються, зеленіють... Реальне диво воскресіння.

Окремі види плаунів використовують у побуті як декоративні рослини, у медицині — як лікарські рослини. Наприклад, трава плауна баранця використовується для лікування хронічного алкоголізму. Спори плауна булавовидного є найкращою присипкою для немовлят та мають протизапальну дію. Але слід пам'ятати, що це отруйна рослина.

Вимерлі плауноподібні відіграли значну роль в утворенні кам'яного вугілля.

• Які риси притаманні хвощам?

Сучасні хвощі - це виключно багаторічні трав’янисті рослини. Зовні вони схожі на маленькі ялинки. Докладніше із цими рослинами ознайомимося на прикладі хвоща польового (мал. 173). Ця рослина як бур’ян росте по всій території України на городах, полях, лісах, луках, лісосіках.

У ґрунті розташоване багаторічне бурувато-чорне кореневище хвоща, від якого відходять додаткові корені. На кореневищі утворюються маленькі бульбочки, у яких запасається крохмаль. Щорічно хвощ польовий утворює два види вертикальних надземних пагонів, які відходять від кореневища. Навесні з’являються нерозгалужені пагони бурого кольору, які мають розетки дрібних листків (мал. 173, 1). І пагони, і листки не мають хлорофілу. На верхівках цих пагонів утворюються спороносні колоски. Після розсівання спор весняні пагони відмирають, а їм на зміну розвиваються зелені - літні (мал. 173, 2). Ці пагони кільчасто галузяться, на бічних гілках розташовані маленькі клиноподібні листки. Тому фотосинтез    переважно відбувається в зелених стеблах. Пагони хвощів жорсткі, бо просочені кремнеземом.

Зі спор розвиваються особини статевого покоління - заростки. Вони мають вигляд дрібних пластинок, які ростуть на поверхні добре зволожених ґрунтів. Одні із цих заростків утворюють сперматозоїди, інші - яйцеклітини. Із зиготи розвиваються особини нестатевого покоління.

Розмноження хвощів. (Анімація)

Поява на городі чи полі хвоща свідчить про закисання ґрунту, що є небажаним для багатьох культур, наприклад, таких, як кукурудза та квасоля. Отже, хвощ є біоіндикатором кислих грунтів.  Хвощ польовий використовують у народній медицині як сечогінний та кровоспинний засіб. Жорсткі стебла хвощів використовують для чищення металевого посуду та полірування дерева.

• Яка роль вимерлих плаунів і хвощів  у формуванні кам’яного вугілля?

Кам’яне вугілля людина використовує як паливо та для виробництва лаків, фарб, асфальту. Утворилося воно з решток викопних деревоподібних папоротей, хвощів і плаунів. Ці процеси найбільш інтенсивно відбувалися протягом одного з періодів геологічної історії нашої планети, який так і назвали - кам’яновугільний. Клімат у ті часи на певних територіях був теплим і вологим, а суходіл вкривали неглибокі заплави та численні болота.

Такі кліматичні умови сприяли швидкому росту рослин. Густі непрохідні ліси, у яких переважали велетенські папороті, хвощі, плауни, зростали на величезних просторах Землі (мал. 177).

Після відмирання стовбури рослин потрапляли у воду. Там їх поступово засипало піском і мулом. За умов нестачі кисню із часом з відмерлих рослин сформувалися потужні поклади кам’яного вугілля. В Україні їх багато на сході країни, зокрема в Донецькому кам’яновугільному басейні. Саме там розвинена і вугледобувна промисловість. Отже, спалюючи кам’яне вугілля, ми фактично використовуємо енергію Сонця, яку завдяки фотосинтезу запасали давні спорові.

Узагальнимо знання

Плауни - лісові рослини з довгим повзучим стеблом. Це нестатеве покоління, здатне до фотосинтезу. Статеве покоління плауна - заросток.

Хвощі мають багаторічне кореневище, від якого щорічно відростають два види пагонів - весняні та літні. На верхівках весняних пагонів розвиваються спороносні колоски. Ці пагони не здатні до фотосинтезу. Фотосинтез відбувається у стеблах літніх зелених пагонів. Статеве покоління хвоща - заросток.

З решток вимерлих деревоподібних плаунів і хвощів  утворилися поклади кам’яного вугілля.

Поповніть свій біологічний словник: заросток.

Опорний конспект.

Тема №4. Хвощі. Плауни.

І. Плауноподібні ≈1 тис.видів (12 Укр.), вологі ліси

давні → деревовидні; сучасні → багаторічні трави

Плаун булавовидний 

!!! спорофіт:
1. Корені додаткові.
2. Стебло повзуче вилчасто розгалуджене до 3м.
3. Листя дрібне.
4. Стробіл ("шишка") - спорангії зі спорами
 на верхівці вертикальних пагонів

- вегетативне розмноження!

гаметофіт - дрібна підземна розгалуджена пластинка (розвивається до 20 років)

значення:
1. Давні → вугілля!
2. Декоративні⇒ молодильник озерний в акваріумі...
3. Ліки - баранець звичайний
4. Спори (50% олії) - бенгальські вогні

ІІ. Хвощеподібні ≈ 30 видів (9 Укр.), вологі місця

      давні → деревовидні; сучасні → багаторічні трави

!!! спорофіт:
1. Кореневище з додатковими коренями (вегетативне розмноження).
2. Пагони ⇒ 2 типи: 
  а) весняні (спороносні)- бурі;  б) літні (вегетативні) - зелені→ фотосинтез в стеблі
3. Листя недорозвинене.
4. Стробіл - на верхівці 

гаметофіт - дрібна розгалуджена дводомна пластинка (спори з крючечками)

значення:
1. Давні → вугілля!
2. Бур'яни → індикатори кислих грунтів
3. Ліки сечогінні.
4. Отруйні - хвощ болотний

Перевірте здобуті знання

• Виберіть одну правильну відповідь

1.    Укажіть спосіб вегетативного розмноження хвоща польового:

       а) кореневищем; б) вусами; в) цибулинами; г) листками.

2.    Зазначте органи, якими плауни закріпляються у грунті:

       а) корені; б) листки; в) кореневища; г) ризоїди.

• Знайдіть відповідь на запитання

1. Які характерні риси будови плаунів?
2. Які особливості будови хвоща польового?
3. Як утворилося кам’яне вугілля?

• Інтерактивне завдання

• Завдання (виконуйте в групах).

Охарактеризуйте плаун булавоподібний та хвощ польовий  за планом: середовище зростання, корінь, стебло, листки, спосіб розмноження, значення у природі та в житті людини.

• Підготуйте міні-проект

«Як утворився торф і кам'яне вугілля?». Оформіть юботу у вигляді комп’ютерної презентації.

Д/З: § 43(1), т/з 4, 5 (опорний конспект), письмово відповіді на запитання тесту.