Решебник по биологии 7 класс Суматохин. Углубленный §27

Листья папоротников могут выполнять две функции: фотосинтез (вегетативная функция) и спороношение (генеративная функция).

Наблюдение: Обнаружено корневище (подземный стебель), от которого отходят тонкие придаточные корни. Придаточные корни образуют мочковатую корневую систему.

Наблюдение: Лист (вайя) сильно рассечённый и часто крупный. На нижней поверхности листа обнаружены бурые бугорки, называемые сорусами, которые являются скоплениями спорангиев со спорами.

Наблюдение: Сорус представляет собой скопление спорангиев. Покрывальце — это тонкая плёнка, которая выполняет защитное значение, оберегая спорангии от высыхания и повреждений до созревания спор. Обнаружен спорангий с высыпавшимися спорами.

Выводы:

1. Папоротник — высшее споровое сосудистое растение, в жизненном цикле которого преобладает спорофит (взрослое растение).

2. Листья папоротника (вайи) несут на нижней стороне спорангии (в сорусах), где образуются споры для размножения.

3. Папоротник имеет корневище (подземный стебель) с придаточными корнями, образующими мочковатую корневую систему.

Папоротники произрастают в тенистых влажных лесах, на болотах, у озёр, а наибольшее число видов встречается в тропических районах.

Разнообразие современных папоротников представлено травянистыми наземными растениями, лианами (в тропиках), древовидными папоротниками (в тропиках) и водными плавающими видами.

Спорофит папоротника — это взрослое растение, которое мы видим. Он состоит из корневища (подземного стебля) с придаточными корнями и листьев (вайи).

Половое поколение (гаметофит) в жизненном цикле папоротников представлено заростком — мелкой, зелёной пластинкой, прикреплённой ризоидами к почве. На заростке формируются половые органы.

Уникальность листьев папоротника (вайи) в том, что они выполняют две функции одновременно: фотосинтез (вегетативная функция) и спороношение (генеративная функция). Они также имеют верхушечный рост и сильно рассечены.

Бесполое размножение: Происходит с помощью спор, которые образуются в спорангиях на нижней стороне листа.

Половое размножение: Происходит на заростке (гаметофите) с участием воды; мужские гаметы (сперматозоиды) оплодотворяют яйцеклетки.

Общие признаки папоротников:

1. Являются высшими сосудистыми споровыми растениями.

2. В жизненном цикле преобладает спорофит (взрослое растение).

3. Имеют настоящие органы (корень, стебель, листья).

4. Листья (вайи) выполняют двойную функцию (фотосинтез и спороношение).

5. Размножаются спорами и требуют воды для оплодотворения.

Правильная последовательность стадий развития папоротника:

1. Споры попадают в благоприятные условия, прорастают, образуя заросток (гаметофит).

2. На заростке формируются антеридии и архегонии (половые органы).

3. В результате оплодотворения (при участии воды) образуется зигота, из неё развивается зародыш.

4. Из зародыша формируется самостоятельное растение — спорофит.

5. Спорофит образует споры в спорангиях.

Наиболее распространённый способ вегетативного размножения папоротника — это деление корневища. Корневище (подземный стебель) папоротника можно разделить на несколько частей, при условии, что каждая часть имеет хотя бы одну почку (точку роста) и придаточные корни. Каждая отделённая часть корневища даёт начало новому, самостоятельному растению.

Многие виды папоротников могут достигать значительных размеров, в отличие от мхов, потому что они являются сосудистыми растениями и имеют развитую проводящую систему (сосуды и ситовидные трубки). Это обеспечивает эффективный транспорт воды и питательных веществ к удалённым частям организма. У мхов такая система отсутствует.

Наибольшее число видов папоротников встречается в тропиках, потому что там климат тёплый и влажный. Эти условия оптимальны для роста папоротников и, самое главное, обеспечивают постоянное наличие воды, которая необходима для оплодотворения и развития гаметофита.

У папоротников спорангии располагаются на нижней стороне листьев для защиты спорангиев и спор от высыхания и прямого солнечного света. Нижняя сторона листа более затенённая и влажная.

Азолла используется в регионах, где выращивают рис, как зелёное удобрение. Объяснение: Цианобактерии, живущие в полостях листьев азоллы (симбиоз), способны фиксировать азот из воздуха, превращая его в соединения, доступные для растений. При гибели азоллы эти соединения обогащают воду и почву азотом, что повышает урожайность риса, не уступая по эффективности бобовым культурам.

Покрытосеменные не смогли полностью вытеснить папоротники и хвощи, потому что древние споровые растения заняли специфические экологические ниши, к которым покрытосеменные не приспособлены:

1. Папоротники — доминируют в глубокой тени и влажных условиях нижнего яруса леса.

2. Хвощи — доминируют на кислых, заболоченных почвах и в условиях, где кремнезём отпугивает травоядных.

3. Оплодотворение: Их потребность в воде для оплодотворения, которая была их слабостью, в этих влажных нишах перестала быть лимитирующим фактором, позволяя им успешно конкурировать.

В ложбинах происходят следующие процессы: накопление воды и заболачивание территории, а также рост еловых лесов и мхов (сфагнума). Гряды ухудшают условия климата, так как на них часто растут сосны, которые являются светолюбивыми и предпочитают более сухие песчаные почвы, а также ограничивают сток воды в ложбины.

При условии неизменности климата ландшафт может измениться следующим образом:

1. Увеличение заболачивания: Ложбины будут заполняться торфом (продуктом неполного разложения сфагнума), увеличивая площадь болот.

2. Смена растительности: Еловый лес может смениться на сосново-сфагновые или безлесные болотные сообщества, так как слой торфа будет расти, удаляя корни елей от минерального питания.

В таких ложбинах можно встретить следующие споровые растения:

1. Моховидные: Сфагнум и кукушкин лён.

2. Плауновидные и Хвощевидные (например, хвощ болотный).

Роль в формировании ландшафтов Севера России: Моховидные (особенно сфагнум) играют ключевую роль в формировании ландшафтов, вызывая и поддерживая заболачивание территории и приводя к образованию залежей торфа.

Эволюционный расцвет хвощевидных (древовидных каламитов) был в Палеозойской эре в Каменноугольном периоде (Карбон).

Способность элатер (пружинок) к движениям имеет значение для рассеивания спор хвоща. Объяснение: Элатеры чувствительны к влажности: во влажном воздухе они скручиваются, а в сухом — раскручиваются (двигаются), что помогает отделить споры друг от друга и выбросить их из спорангия для более эффективного распространения ветром.