Раздел: Советы огородникам

Почему папоротники, плауны и хвощи относят к высшим растениям: вопросы классификации

ГДЗ по биологии 7 класс Пасечник ФГОС | Страница 38

Папоротники, плауны и хвощи относятся к высшим споровым растениям, потому что у них есть корни, стебель и листья. Также у них хорошо развиты различные виды растительных тканей.

№ 2. Где распространены папоротники, плауны и хвощи?

Папоротники, плауны и хвощи растут преимущественно во влажных тенистых местах.

Папоротники обитают во многих частях мира, начиная от тропиков и заканчивая арктическими регионами. Чаще всего они встречаются у ручьев, около рек, водопадов и ручьев, во влажных лесах и болотах.

Плауны также распространены по всему миру. Они растут во многих типах экосистем, включая горы, болота, леса, умеренные и тропические зоны.

Хвощи наиболее разнообразны и распространены в умеренных и холодных климатических зонах. Чаще всего в лесах, у рек и озер.

№ 3. Что такое вайи?

Вайи – это листоподобные органы (побеги) у папоротников и некоторых уже вымерших примитивных голосеменных растений.

№ 4. Что такое заросток?

Заросток – это половое поколение или гаметофит, которое чередуется с бесполым поколением или спорофитом в жизненном цикле у папоротников, плаунов и хвощей.

№ 5. Как происходит половое и бесполое размножение у папоротников, плаунов и хвощей?

У папоротников и плаунов половое размножение происходит при помощи специализированных органов, которые вырабатывают мужские и женские половые клетки. После оплодотворения яйцеклетки образуется зигота, из которой в будущем формируется новый растительный организм – спорофит.

Бесполое размножение у папоротников, плаунов и хвощей происходит за счет спор, которые формируются в спорангиях, находящихся у папоротников и плаунов на нижней стороне листьев, а у хвощей – на концах побегов. Когда споры созревают, они высвобождаются и распространяются водой, ветром или животными. При благоприятных условиях спора прорастает и развивается в гаметофит. Хвощам также свойственно вегетативное размножение при помощи корневища, от которого отходят надземные побеги.

№ 6. Какими жизненными формами представлены папоротниковидные? Приведите примеры.

Папоротниковидные представлены несколькими жизненными формами:

1) Многолетние травы, которые имеют простую или сложно разделенную листву и размножаются через споры. Например, орляк, осока, аукуба;

2) Древовидные или древесные папоротники, которые растут в тропических областях. У них есть ствол и (или) ветви. Например, цифандр, садовая папоротница, диксония.

№ 7. Каково значение плаунов, хвощей и папоротников в природе и хозяйственной деятельности человека?

Около миллиона лет назад древовидные формы плаунов, папоротников и хвощей образовали залежи каменного угля, который сегодня используется в качестве топлива и ценного химического сырья. Из него изготавливают смолы, смазочные масла, пластмассы, кокс, парфюмерные изделия и т.д. Совсем недавно споры плауна также использовались и для изготовления детской присыпки.

В некоторых районах нашей страны весенние побеги хвоща, как в сыром, так и в пареном виде, а также молодые листья папоротника орляка употребляются в пищу. Используются отдельные виды папоротников и хвощей и в ландшафтном дизайне для создания красивых и живописных композиций.

В природе папоротники, плауны и хвощи являются важными компонентами экосистем, особенно в водных и лесных биомах. Они служат и укрытием, и пищей для различных видов животных, а также обеспечивают места для откладки яиц и размножения некоторых видов рыб и насекомых.

Стр. 38

Объясните, в чем проявляется усложнение строения папоротников по сравнению со мхами.

В отличие ото мхов, папоротники обладают более сложной структурой и морфологией. У них развиты настоящие листья, которые отличаются и структурой, и узорами. Листья папоротников имеют разветвленную форму, что позволяет им обеспечивать большую поверхность для газообмена и фотосинтеза.

К усложнениям строения можно отнести наличие у папоротников настоящей сосудистой системы. При помощи сосудов в них осуществляется транспорт воды и питательных веществ, полученных в результате фотосинтеза, от листьев к другим частям растения.

Также у папоротников, в отличие ото мхов, происходит чередование поколений – гаметофитов и спорофитов. Споры у них формируются в специальных структурах – спорангиях, которые находятся на нижней стороне листьев.

Стр. 38

Исследуйте: Строение папоротника

Цель работы: изучить особенности внешнего строения папоротника.

Материалы и оборудование: растения папоротника и мха (гербарные материалы).

Ход работы

1. Изучаем внешнее строение папоротника. Рассматриваем форму и окраску корневища; форму, размеры и окраску вайи. Корневище у папоротника отличается горизонтальной формой, плотное и короткое, ветвистое. Окраска коричневая и местами бурая. Листья или вайи и папоротника разной формы – от ланцетной до перистой, линейные, широкие, с зубчатыми краями. Размеры в среднем от 10 см и более. Окраска вайи светло-зелена и зеленая, имеет различные узоры.

2. Рассматриваем бурые бугорки на нижней стороне вайи под лупой. Это спорангии – мельчайшие одноклеточные структуры, в которых происходит формирование и развитие спор. Когда споры созревают, то спорангии раскрываются и споры высвобождаются. Далее они распространяются водой или ветром, а при попадании в благоприятную почву, укореняются и вырастают в новые молодые папоротники.

Споры имеют важнейшее значение в жизненном цикле папоротника, поскольку представляют собой стадию размножения без полового процесса. Они позволяют растению распространяться на новые места, на которых оно сможет создать новые популяции. Также споры помогают папоротнику выживать в переменных условиях среды обитания, так как могут находиться в спящем состоянии и дожидаться наступления подходящих для прорастания условий.

3. Сравниваем папоротники со мхами.

Признаки Папоротники Мхи
Отдел Папоротникообразные. Мохообразные.
Среда обитания Повсеместно. Во влажной среде.
Особые черты Сложные листья – вайи; наличие корневища; есть травы и деревья. Простые стебли и листья, представленные в виде мягких и плотно уложенных пластинок.
Признаки организации Многоклеточные. Многоклеточные.
Способы питания Автотрофный. Автотрофный.
Органы и системы органов Стебель, корень и листья. Слоевище, либо стебель и мелкие листья. У многих видов есть ризоиды.
Размножение Чередование поколений гаметофита и спорофита, половое размножение (в воде). Через споры, которые образуются в капсулах на верхушках стеблей.

4. Обоснуйте принадлежность папоротника к высшим споровым растениям.

Папоротник относится к группе высших споровых растений, потому что имеет особые структуры – спорангии, в которых происходит формирование и созревание спор. Именно споры являются основным средством размножения папоротника.

Еще одна особенность папоротника – наличие у него истинных корней, стеблей и листьев. Внешнее строение является результатом его адаптации к окружающей среде и функциональным потребностям. Корневище обеспечивает ему опору и хранение питательных веществ. Стебель поддерживает растением и передает питательные вещества. Вайя выполняет функции фотосинтеза и проводящей системы.

Почему папоротники, плауны и хвощи относят к высшим растениям: вопросы классификации

Папоротники, хвощи и плауны размножаются с помощью спор, как и мхи. Но в то же время их причисляют к высшим растениям. Давайте разберемся, в чем тут дело.

Особенности строения папоротников, плаунов и хвощей

У папоротников, хвощей и плаунов есть хорошо развитые корни, стебли и листья. Это отличает их от мхов с их примитивным строением. Также у них имеются развитые проводящие и механические ткани, обеспечивающие транспорт веществ и прочность.

Проводящие ткани папоротников, плаунов и хвощей состоят из сосудов и трахеид - высокоспециализированных клеток для переноса воды и питательных веществ.

Благодаря наличию этих тканей папоротники могут достигать длины до 20 метров, а стволы древовидных плаунов в палеозойскую эру - до 30 метров. Мхи таких размеров иметь не могут.

Строение папоротника

Растение папоротник

  • Корневище с многочисленными придаточными корнями
  • Листья (вайи) перистые, крупные
  • Спорангии созревают на нижней стороне вайи

Строение плауна

Плауны в природе

  • Стебель длинный, ползучий, с многочисленными боковыми побегами
  • Листья чешуевидные, мелкие
  • Спороносные колоски на верхушках вертикальных побегов

Строение хвощи

Куст хвощи

  • Длинный стебель, с выраженными разделениями с строгим чередованием узлов и междоузлий
  • Листья чешуйчатые, длинные
  • Спороносный колосок на конце.

Хвощи отличаются наличием подземных корневищ, членистых стеблей и редуцированных листьев. Но и у них есть специализированные проводящие и механические ткани.

Размножение и жизненный цикл

Несмотря на наличие в жизненном цикле фазы спор, папоротники, хвощи и плауны считают высшими растениями. Почему?

Все дело в соотношении фаз спорофита и гаметофита. У мхов доминирует гаметофит, а спорофит зависит от него. У папоротников, хвощей и плаунов спорофит самостоятельный, долгоживущий, а гаметофит менее заметен.

Спорофит и гаметофит

У папоротников, хвощей и плаунов спорофит (споровое поколение) является самостоятельным организмом, способным к активному питанию и фотосинтезу. Гаметофит же небольшой по размерам и недолговечный.

Поэтому, несмотря на наличие спор в цикле развития, основная биомасса этих растений приходится на споровое поколение. Это и послужило основанием отнести папоротники, плауны и хвощи к высшим растениям.

Значение в природе

Почему папоротники плауны хвощи относят высшим растениям? В первую очередь, из-за их экологической роли.

Они играют большую роль в поддержании влажности воздуха и почвы. Их мощная корневая система предотвращает эрозию и стабилизирует ландшафт.

Использование человеком

Плауны, хвощи и папоротники относят высшим, также из-за их практического значения.

Некоторые виды употребляют в пищу, другие используют в медицине и производстве. Осадки их древних предков образовали залежи полезных ископаемых, в том числе каменного угля.

Разнообразие видов

На сегодняшний день насчитывается около 13 тысяч видов папоротников, около 15 видов хвощей и более 300 видов плаунов. Это многообразие форм и размеров поражает воображение.

Есть миниатюрные виды высотой всего несколько сантиметров. А есть гигантские древовидные папоротники, достигающие 15-20 метров в высоту с размахом кроны до 10 метров.

Древность происхождения

Ископаемые остатки папоротникообразных обнаружены в отложениях девонского периода, который начался почти 400 миллионов лет назад. Таким образом, эти растения являются одними из древнейших наземных обитателей.

Ученые предполагают, что именно папоротники первыми освоили сушу и подготовили ее для расселения других групп растений.

Перспективы практического использования

Хотя папоротники, плауны и хвощи издавна находят применение в медицине, пищевой промышленности и других областях, многие возможности их использования еще предстоит раскрыть.

В частности, ведутся работы по созданию лекарственных препаратов на основе биологически активных веществ этих растений.

§14 Папоротниковидные


ГДЗ Биология 7 класс Пасечник Суматохин Калинова

1. Что называют тканью?
2. Какое строение имеют и какую функцию выполняют проводящие ткани?
3. Что такое спорангии?

1. Ткань – это совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих общее происхождение, строение и выполняющие определенные функции.
2. Проводящая ткань состоит из живых или мёртвых удлинённых клеток, которые имеют вид трубок.
В стебле и листьях растений расположены пучки проводящей ткани. В проводящей ткани выделяют сосуды и ситовидные трубки.
Сосуды — последовательно соединённые мёртвые полые клетки, поперечные перегородки между которыми исчезают. По сосудам вода и растворённые в ней минеральные вещества из корней поступают в стебель и листья.
Ситовидные трубки — удлинённые безъядерные живые клетки, последовательно соединённые между собой. По ним органические вещества из листьев (где они образовались) перемещаются к другим органам растения.
3. Спорангии – специальные органы бесполого размножения.

Наруто круто


Споры у папоротников служат своеобразным заменителем семян. Образуются они на обратной стороне листьев.
ОТЛИЧИЯ мхов от папоротников:
1) Мхи не имеют корней. Папоротники имеют множество придаточных корней, отрастающих от корневища (видоизменённого побега).
2) Листья мхов микроскопичны, листья папоротников - вайи имеют сложное строение.
3) У мхов гаметофитом является взрослое листостебельное растение, у папоротников - заросток.
4) Мхи гаплоидны, папоротники - диплоидны.
5) У мхов фотосинтез идёт медленно. Мхи могут фотосинтезировать под снегом. Если температура холодного времени года близка к 0, то мхи остаются вечнозелёными.
6) Мхи - в эволюционном тупике (невозможность размножения без воды).
7) Тело мхов может быть представлено слоевищем (нет органов), как у Печёночников.
8) У мхов плохо дифференцированы ткани, у папоротников ткани специализированны.
9) У мхов споры находятся в коробочке на ножке, у папоротников - с обратной стороны вайи (на спорофите).
10) Жизненный цикл мхов проходит неразрывно от гаметофита и спорофита. У папоротников половое поколение — это отдельное самостоятельное растение (заросток).
11) Некоторые мхи могут приводить к заболачиванию территории своего обитания.

СХОДСТВА:
1) Это отделы ВЫСШИХ СПОРОВЫХ растений.
2) Очень древние растения.
3) Тяготеют к увлажнённой среде обитания.
4) В жизненном цикле есть стадия протонемы, что указывает на их единого общего предка

Папоротники относят к высшим растениям, потому что:
1) Они имеют цикл развития: бесполое поколение заменяется половым.
2) Есть система развитых сосудов.
3) Развиваются в наземно-воздушной среде.
4) Развитый эпидермис с устьицами (сохраняет теплообмен и органический обмен).
5) Имеют развитый стебель.

1. Где распространены папоротники?
2. Почему папоротники относят к высшим растениям?
3. Что такое вайи?
4. Что такое заросток?
5. Как происходит половое и бесполое размножение у папоротников?
6. Какие растения - папоротники или мхи - имеют более сложное строение? Докажите это.

1. Папоротники Широко распространены по всему земному шару и встречаются в самых разнообразных местах, наиболее разнообразны во влажных тропических лесах.
2. Все папоротники имеют корни, стебель и листья.
3. Сильно рассеченные листья папоротников – вайи.
4. Заросток – гаметофит папоротника.
5. У папоротников, так же как и у мхов, чётко представлено чередование полового и бесполого поколений. Летом на нижней стороне папоротника образуются маленькие бурые бугорки. В бугорках находятся пучки мелких мешочков — спорангиев, в которых созревают споры.
Созревшие споры выпадают из спорангиев. Их разносит ветер. Если они попадают в благоприятные условия, то прорастают, образуя заросток (половое поколение — гаметофит). Он живёт самостоятельно, прикрепляясь к почве ризоидами.
На нижней стороне заростка развиваются мужские и женские гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки). Под заростком задерживаются капельки росы или дождевой воды, в которых сперматозоиды могут подплыть к яйцеклеткам. Происходит оплодотворение.
Из зиготы развивается зародыш, который сначала получает питательные вещества от зелёного заростка. Он растёт, и постепенно развивается корень и очень короткий стебель с первым листом. Со временем из зародыша на заростке развивается взрослое растение, которое мы обычно называем папоротником. Это бесполое поколение — спорофит.
6. Папоротники стоят выше на эволюционной лестнице развития.
И имеют более сложное строение, чем мхи.
1.Папоротники имеют корни (придаточные), которые отрастают от подземного побега (от корневища) . Мхи корней не имеют.
2.У папоротников сложные и крупные листья (вайи), мхи имеют микроскопические листочки.
3.У папоротников взрослое листостебельное растение является спорофитом и его клетки диплоидны, а у мхов -коробочка на ножке - бесполое поколение, а клетки гаметофита гаплоидны.
4.У папоротников лучше развиты ткани и проводящая система.

Почему папоротники растут преимущественно во влажных тенистых местах?

Папоротники обычно растут во влажных и тенистых местах, поскольку оплодотворение (слияние половых клеток) происходит в воде.

Источники:

  • https://www.euroki.org/gdz/ru/biologiya/7_klass/pasechnik-fgos-152/str-38
  • https://fb.ru/article/558324/2023-pochemu-paporotniki-plaunyi-i-hvoschi-otnosyat-k-vyisshim-rasteniyam-voprosyi-klassifikatsii
  • https://5urokov.ru/znanija/bio_7/uchebnic_pasechnic_sumatohin_kalinova/p14