Урок 12. Папоротники, хвощи, плауны

Биология, 7 класс · Высшие споровые растения · ~45 минут

🎯 Что ты узнаешь

• Чем папоротники «круче» мхов — и какой орган у них появился
• Что такое вайя и почему молодой папоротник похож на улитку
• Где у папоротника спрятаны споры и что такое заросток
• Чем похожи и чем различаются папоротники, хвощи и плауны
• Как древние папоротники превратились в каменный уголь

📖 Разбираемся в теме

Легенда говорит: в ночь на Ивана Купалу папоротник цветёт огненным цветком, и кто его найдёт — узнает все тайны и клады. Красивая история. Но вот разочарование (или нет?): папоротник никогда не цветёт. У него нет и не может быть цветков — он размножается спорами. Так что искать цветок папоротника так же бессмысленно, как искать у рыбы крылья.

Папоротники, хвощи и плауны, как и мхи, — высшие споровые растения. Но они сделали огромный шаг вперёд по сравнению с мхами.

📌 Запомни: Главное отличие папоротников (хвощей, плаунов) от мхов — у них есть настоящие корни и хорошо развитая проводящая ткань. Поэтому они могут вырастать гораздо крупнее мхов.

Благодаря корням и «трубопроводу» из проводящей ткани вода и питательные вещества легко поднимаются по растению. Вот почему среди папоротников есть даже древовидные — в тропиках они вырастают с целое дерево!

🌿 Термин: Проводящая ткань — ткань-трубопровод, по которой по растению движутся вода с минералами (снизу вверх) и питательные вещества (от листьев). У мхов её почти нет, у папоротников — есть.

Папоротник: вайи и улитки

Лист папоротника называют особым словом — вайя. Это крупный, сильно рассечённый, перистый лист. Самое удивительное: молодая вайя свёрнута в плотную спираль, как улитка или гриф скрипки. Постепенно она раскручивается и распрямляется.

🌿 Термин: Вайя — лист папоротника. Молодая вайя свёрнута улиткой и разворачивается по мере роста.

⏱ Понаблюдай сам: Весной в сыром лесу поищи молодые папоротники, свёрнутые улиткой. Это «улиточная» стадия вайи — фотогеничнее не придумаешь.

А где же споры? Переверни взрослый лист папоротника. На его нижней стороне ты увидишь рыжие или коричневые точки и полоски. Это сорусы — кучки крошечных мешочков-спорангиев, в которых созревают споры.

🌿 Термин: Сорусы — скопления спорангиев на нижней стороне листа папоротника. В них созревают споры.

⚠️ Частая ошибка: Рыжие точки снизу листа — это НЕ болезнь и НЕ насекомые. Это сорусы со спорами. Многие пугаются и считают папоротник заражённым — а он просто готовится размножаться.

Как папоротник размножается

Из созревшей споры, попавшей во влажную почву, вырастает не сразу новый папоротник, а маленькая зелёная пластиночка размером с ноготь — заросток. Он похож на сердечко. На заростке образуются половые клетки.

И снова, как у мхов, нужна вода: по капельке влаги мужские клетки подплывают к женским. После оплодотворения из заростка вырастает уже знакомый нам большой папоротник с вайями.

🌿 Термин: Заросток — крошечная зелёная пластинка, вырастающая из споры папоротника. На ней происходит оплодотворение; из неё развивается взрослое растение.

📌 Запомни: Спора → заросток → (нужна вода для оплодотворения) → взрослый папоротник со спорами. Круг замкнулся.

Хвощи и плауны

Хвощи похожи на маленькие зелёные ёлочки или ёршики для бутылок: жёсткий стебель с «колечками» мутовок-веточек. Часто растут на полях с кислой почвой и на сырых местах. Весной у хвоща полевого появляются бурые весенние побеги с колоском, в котором созревают споры.

💡 Интересно: Стебли хвоща жёсткие, потому что пропитаны кремнезёмом — тем же веществом, из которого состоит песок и стекло. Раньше пучками хвоща чистили посуду и шлифовали дерево — природная наждачка.

Плауны стелются по земле длинными «верёвочками», густо покрытыми мелкими листочками-чешуйками, — похожи на пушистые зелёные плети. Споры плауна (ликоподий) — мельчайший жёлтый порошок, который раньше использовали в аптеках и даже в фейерверках, потому что он легко вспыхивает.

📌 Запомни: Папоротники, хвощи и плауны — родственные группы высших споровых. У всех есть корни, стебель, листья и проводящая ткань; все размножаются спорами и зависят от воды при оплодотворении.

Каменный уголь — привет из прошлого

Сотни миллионов лет назад, в каменноугольный период, климат был тёплым и влажным. Папоротники, хвощи и плауны достигали высоты деревьев и образовывали целые леса. Отмирая, они падали в болота, не сгнивали полностью, спрессовывались, и за миллионы лет под давлением превратились в каменный уголь.

🤔 А знаешь ли ты? Когда ты слышишь про уголь в топке или про электростанцию на угле — знай: это сгорает энергия солнца, которую древние папоротники запасли сотни миллионов лет назад. Считай, ты топишь печь доисторическим лесом.

✍️ Разбираем подробнее

1. Корни. Появились (у мхов их не было) — теперь растение надёжно закрепляется и активно всасывает воду из почвы.

2. Проводящая ткань. Хорошо развита — вода и питательные вещества движутся по всему растению. Отсюда крупные размеры.

3. Вайи и сорусы. Лист папоротника — вайя; снизу на ней сорусы со спорами. Молодая вайя свёрнута улиткой.

4. Заросток. Промежуточная стадия между спорой и взрослым растением; на нём идёт оплодотворение (нужна вода).

5. Сравнение мха и папоротника:

💡 Запомни главное

• Папоротники, хвощи, плауны — высшие споровые: есть корни, стебель, листья и проводящая ткань (этим они выше мхов).
• Лист папоротника — вайя; споры созревают в сорусах на нижней стороне листа.
• Из споры вырастает заросток, на нём идёт оплодотворение; для него нужна вода.
• Папоротники не цветут и не дают семян.
• Древние древовидные споровые образовали залежи каменного угля.

🔬 Лабораторная работа «Строение папоротника»

Цель: изучить внешнее строение папоротника и найти органы размножения.

Оборудование: лист (вайя) папоротника с сорусами или гербарий, лупа, лист бумаги.

Ход работы:

1. Рассмотри вайю. Опиши её форму: цельная или рассечённая? Зарисуй.
2. Найди черешок и корневище (на гербарии — корни). Какие органы ты видишь?
3. Переверни лист. Найди на нижней стороне сорусы. Рассмотри их под лупой. Что в них находится?
4. Сравни папоротник со мхом: какой орган есть у папоротника, которого нет у мха?
5. Сделай вывод о том, почему папоротники могут быть крупнее мхов.

📝 Вопросы и задания

1. Цветёт ли папоротник? Объясни ответ.
2. Какие два органа (или ткани) есть у папоротников, но отсутствуют у мхов?
3. Что такое вайя? Как выглядит молодая вайя?
4. Что такое сорусы и где их искать?
5. Опиши путь развития папоротника: от споры до взрослого растения.
6. Зачем папоротнику вода при размножении?
7. Чем внешне различаются папоротник, хвощ и плаун?
8. Как образовался каменный уголь и какие растения в этом участвовали?
9. ⭐ Объясни, почему среди мхов нет растений размером с дерево, а среди папоротников (в тропиках) — есть. Свяжи ответ со строением.