Урок біології у 6 класі. Відділ папоротеподібні. Матеріали до уроку - матеріал до уроку

Урок біології у 6 класі. Відділ папоротеподібні. Матеріали до уроку

ВІДДІЛ ПАПОРОТЕПОДІБНІ – POLYPODIOPHYTA

Папороті належать до числа найдавніших груп вищих спорових рослин. За своїм віком вони поступаються лише плауноподібним та мають приблизно однаковий геологічний вік із хвощами. Сучасні папороті нараховують близько 300 родів (12 000 видів). Папороті мають різноманітні місця зростання, переважно в умовах підвищеної вологості: в Азії, Африці, Південні Америці.  Найбільше їх різноманіття характерне для вологих тропічних лісів. У деревовидних тропічних форм висота стебла може досягати 25 м.

Для усіх папоротей характерне переважання багаторічного листостеблового спорофіту над тимчасовим примітивним гамет офітом.

КЛАС ПОЛІПОДІОПСИДИ – POLYPODIOPSIDA

У папоротей нашої флори, таких як орляк (Pteridium aguillinum), папороть жіноча (Anthyrium filix-femina), щитник чоловічій (Dryopteris filix-mas) та ін., надземне стебло відсутнє. Зовні рослина представляє собою пучок листків – вай, які відходять від добре розвиненого кореневища.  Вайями листки папороті називають тому що вони виникають в результаті сплощення великих гілок предкових рослин. Це доводиться тим, що вайї папороті довго зберігають верхівковий ріст, утворюючу характерного равлика, який поступово розкручується. Це не властиве листкам. Вайї папороті двічи (щ.чоловічий) або один раз (П.жіноча) перисторозсічені. 

Розглянемо цикл розвитку папороті на прикладі щитника чоловічого.

Доросла рослина є спорофітом (безстатеве покоління, 2 n). На нижньому боці вайї утворюються соруси _ зібрання спорангіїв на ніжках на вирості листка – плаценті, і знизу вкриті покривалом – індузієм. Стінка спорангія одношарова, складається з кільця з потовщеними внутрішніми та радіальними стінками, на 2/3 охоплює спорангій і на 1/3  залишається не потовщеною. В спорангіях мейозом утворюються гаплоїдні спори. При їх дозріванні  зовнішні стінки кільця клітин всихають, стінка спорангія розривається поперек і спори висипаються. Із спор проростають гаплоїдні заростки, або двостатеві гамет офіти (статеве покоління).  Заросток представляє собою зелену серцевидну пластинку (близько 1 см), яка за допомогою ризоїдів прикріплюється до грунту. Між ризоїдами формуються антеридії, а пізніше в області серцевидної виїмки заростку – архегонії, причтому черевце занурене в тіло заростку, а шийки виступають на його поверхню. Під час дощу або роси антеридії розкриваються, штопороподібно закручені сперматозоїди з пучком джгутиків проникаються в яйцеклітину. Із зиготи розвивається зародок, який з часом стає стебельцем з листочком та корінцем, та переходить до самостійного життя спорофіту.

Значення папоротей дуже велике. Вони виступають у ролі найважливішого компоненту багатьох лісових угруповань. Кореневище щитника чоловічого має антигельмінтну дію, молоді пагони орляка в деяких країнах вживають у їжу.
Різноспорові папороті об’єднують у 2 полрядки одних папоротей: марсилієві (Marsiliales) та сальвінієві ((Salviniales).

Рід марсилія багатий видами (близько 90) і зустрічається на усіх материках. В помірних широтах деякі види марсилії культивуються у водоймах ботанічних садів та в акваріумах. Марсилія чотирилопатева (Marsilia quadrifolia) зростає в деяких річках Росії та на Північному Кавказі. Це болотно-водна рослина з повзучим кореневищем ьа довго черешковими листками з чторима листочками. 

РІЗНОМАНІТНІСТЬ ПАПОРОТЕЙ

Порядок сальвінієві папороті представлений двома родами: сальвінія та ахзолла. 

Сальвінія плаваюча (Salvinia natans) поширена в озерах, річках Це однорічна водяна папороть невеликих розмірів(15-20 см) із сланкими пагонами, що стеляться во воді, та лутовками листків. В кожній лутовці три листки: два листки цільні, округлої форми, плаваючі, з ненамокаючою поверхнею через восковий наліт. Третій листок – підводний, розсічений на нитковидні долі, вкриті жорсткими волосками, виконує функцію коренів. 

На коротких черешках підводних листків прикріплюються грона шаровидних замкнених сорусів: в одних нечисленні мегаспорангії, в других – численні мікроспорангії.

Чоловічі і жіночі заростки розвиваються всередині спорангіїв. Жіночий заросток розвивається із мегаспори, не залишає мегаспорангія, і представлений маленькою зеленою трикутною пластинкою з 3-5 архегоніями. 

Чоловічий заросток складається з 2 вегетативних клітин та 2 антеридіїв з 4 сперматозоїдами в кожному. При проростанні мікроспори пробивають стінку мікроспорангія та вивільняються. Вегетативне розмноження здійснюється за рахунок відділення пагонів, які утворюються між листками. В сприятливих умовах сальвінія дуже розростається і може заважати господарській діяльності. Але зараз на території України занесена до Червоної книги. 

Біологічне значення різноспоровості полягаї в забезпеченні поживними речовинами, накопиченими в мегаспорі, гаметофіта, який розвивається. 

Азолла (Azolla) – тропічна дрібна плаваюча папороть. Має тнкі розгалужені пагони (до 25 мм), на яких густо розташовані дволопатеві дрібні листки (0,5-1,0 см), а у вузлах – додаткові корені. Азолла – різноспорові папороть, її розвиток подібний до розвитку сальвінії. Азолла вступає до симбіозу із азот фіксуючою ціанобактерією анабеною (Anabena) і за рахунок цього може заствоювати атмосферний азот. Тому ця рослина використовується як зелене добриво при вирощування рису в Японії, Китаї, Індокитаї.