Основные темы НМТ по биологии. Тема 21: мхи, папоротники, хвощи и плауны

Разбираем разнообразие и размножение высших споровых растений по понятиям из 53 заданий.

Тема 21. Мхи, папоротники, хвощи и плауны

1. Высшие споровые растения

Мхи, папоротники, хвощи и плауны не образуют цветков, плодов и семян: они размножаются спорами. У папоротниковидных есть настоящие корни и проводящие ткани, у мхов вместо корней ризоиды. Для всех характерно чередование полового и бесполого поколений.

2. Чередование поколений

Гаметофит образует гаметы митозом, после оплодотворения из зиготы развивается спорофит. В его спорангиях мейозом формируются гаплоидные споры, из которых снова вырастает гаметофит. Спора — одна клетка, а семя содержит многоклеточный зародыш и запас веществ.

3. Строение мхов

Зелёное листостебельное растение мха — гаплоидный гаметофит, прикреплённый ризоидами. После оплодотворения на женском растении развивается спорофит: стопа, ножка и коробочка-спорангий. Он остаётся связанным с гаметофитом и питается за его счёт.

4. Жизненный цикл мхов

Из споры вырастает нитчатая протонема, на ней образуются почки и листостебельные гаметофиты. В антеридиях формируются сперматозоиды, в архегониях — яйцеклетки. Для их слияния нужна вода; из зиготы развивается коробочка на ножке.

5. Сфагнум и образование торфа

Сфагнум удерживает много воды благодаря крупным мёртвым водоносным клеткам листьев. Его нижние части медленно отмирают в кислой бескислородной среде болота и образуют торф. У взрослого сфагнума нет ризоидов.

6. Строение папоротника

Преобладающее поколение папоротника — диплоидный спорофит с корневищем, придаточными корнями и крупными листьями-вайями. Молодая вайя свёрнута улиткой. На нижней стороне зрелых вай находятся сорусы — группы спорангиев.

7. Жизненный цикл папоротника

В спорангиях спорофита мейозом образуются споры. Из споры вырастает небольшой зелёный сердцевидный заросток — самостоятельный гаметофит с ризоидами, антеридиями и архегониями. После оплодотворения на нём развивается молодой спорофит.

8. Хвощ полевой

У хвоща есть подземное корневище. Весной появляются бурые неветвящиеся спороносные побеги с колоском, после рассеивания спор — зелёные мутовчато разветвлённые летние побеги, выполняющие фотосинтез. В клетках накапливается кремнезём.

9. Плауны

Плауны имеют ползучие дихотомически ветвящиеся побеги, настоящие корни и мелкие листья-микрофиллы. Спорангии обычно собраны в спороносные колоски на верхушках побегов. В жизненном цикле преобладает самостоятельный спорофит.

10. Как различать группы

У мхов доминирует гаметофит, нет настоящих корней, спорофит — коробочка на ножке. У папоротников крупные вайи и сорусы, у хвощей членистые стебли и мутовки ветвей, у плаунов мелкие листья и верхушечные спороносные колоски.

11. Почему для оплодотворения нужна вода

Сперматозоиды споровых растений имеют жгутики и могут добраться от антеридия до яйцеклетки в архегонии только по плёнке воды. Поэтому половое размножение связано с влажными условиями, даже если взрослый спорофит хорошо приспособлен к жизни на суше.

12. Значение и происхождение угля

Мхи участвуют в удержании влаги и образовании торфа, папоротниковидные — важная часть лесных экосистем. Древние гигантские плауны, хвощи и папоротники каменноугольного периода дали огромную массу растительных остатков, из которых сформировались залежи каменного угля.

Практика: задания ЗНО/НМТ по высшим споровым растениям.