§10. Вищі спорові рослини

Зміст ГДЗ Біологія 7 клас Тагліна

Поміркуйте й обговоріть ситуацію

Які є спільнокореневі слова зі словом «рослина»?

Рости, ріст, зростання, виростати, розростатися.

Яку властивість цих організмів воно характеризує?

Здатність рослин до росту та збільшення розмірів.

Які властивості є спільними для рослин?

Спільними властивостями для рослин є: наявність клітинної стінки, здатність до фотосинтезу, нерухомий спосіб життя, ріст протягом усього життя.

Яку особливість рослин позначає їхня англійська назва “plant”?

Англійське слово “plant” походить від латинського “planta”, що означає “саджанець” або “пагін”. Це вказує на здатність рослин укорінюватися в ґрунті та рости вгору.

Поділіться своїми думками

Користуючись думкою В. Вернадського, доведіть, що умови існування в наземно-повітряному середовищі визначаються особливостями та взаємодією оболонок Землі:

Думка Вернадського показує тісний взаємозв’язок між різними оболонками Землі та їх вплив на умови існування в наземно-повітряному середовищі:

Біосфера: Живі організми (частина біосфери) виробляють кисень через фотосинтез. Це демонструє вплив біосфери на склад атмосфери.
Атмосфера: Кисень, вироблений живими організмами, накопичується в атмосфері. Частина цього кисню перетворюється на озон у верхніх шарах атмосфери.
Гідросфера: Водяна пара в атмосфері, що походить з гідросфери, також бере участь у формуванні озонового шару.
Літосфера: Земна кора (частина літосфери) є середовищем, де відбуваються процеси життєдіяльності організмів, які виробляють кисень.

Озоновий шар, утворений завдяки цій взаємодії, захищає все живе на поверхні Землі від шкідливого ультрафіолетового випромінювання. Це створює сприятливі умови для існування наземних організмів.Таким чином, умови існування в наземно-повітряному середовищі є результатом складної взаємодії всіх оболонок Землі, що підтверджує думку Вернадського про єдність та взаємозв’язок природних процесів на нашій планеті.

Завдання

Прочитайте й розкажіть про зображену групу рослин.

Рініофіти були першими наземними рослинами. Це група вимерлих судинних рослин, відомих з викопних решток, датованих приблизно 420-390 мільйонів років тому. У рініофітів не було листя та справжніх коренів. Вони мали просту судинну та покривну тканини. Ці рослини росли навколо наземних водойм.

Рініофіти були важливим етапом в еволюції рослин, оскільки вони представляли перехід від водних до наземних форм життя. Їхня проста будова демонструє ранні адаптації до життя на суші, такі як розвиток провідних тканин для транспортування води та поживних речовин. Хоча вони вже не існують, рініофіти заклали основу для подальшої еволюції більш складних наземних рослин.

Робота в групі

Доведемо, що зміна умов існування з водного на наземно-повітряне спричинила появу вищих рослин, використовуючи принцип “умова - необхідність - наслідок”:

Умова: Вихід рослин на сушу. Необхідність: Захист від висихання. Наслідок: Розвиток покривних тканин (епідерми) з восковим нальотом для утримання вологи
Умова: Відсутність постійного водного середовища навколо рослини. Необхідність: Забезпечення газообміну для дихання і фотосинтезу. Наслідок пристосування: формування продихів у шкірці для здійснення газообміну.
Умова: Наявність сили тяжіння на суші. Необхідність: Підтримка вертикального росту. Наслідок: Розвиток механічних тканин (склеренхіми) для надання міцності
Умова: Доступність сонячного світла. Необхідність: Ефективний фотосинтез. Наслідок: Формування листків та розгалуженої надземної частини для максимального поглинання світла
Умова: Обмежений доступ до води і мінеральних речовин у ґрунті. Необхідність: Ефективний транспорт води, мінеральних та органічних речовин. Наслідок пристосування: Формування провідних тканин для транспорту речовин між різними частинами рослини
Умова: Необхідність постійного пристосування до змінних умов наземного середовища. Необхідність: Здатність до росту і регенерації. Наслідок пристосування: Поява твірних тканин, здатних продукувати всі інші типи тканин.

Таким чином, зміна умов існування з водного на наземно-повітряне середовище спричинила появу ключових ознак вищих рослин, які дозволили їм успішно колонізувати сушу та пристосуватися до нових викликів наземного життя.

Лабораторне або віртуальне дослідження будови мохів

1. Визначте самостійно мету дослідження.

Вивчити особливості будови та життєвого циклу моху Політрих звичайний, порівняти його гаметофіт і спорофіт.

2. Самостійно ознайомтеся із життєвим циклом моху Політрих звичайний.

Мох Політрих звичайний має життєвий цикл, що включає чергування поколінь: гаметофіт (статеве покоління) і спорофіт (нестатеве покоління). Гаметофіт утворює статеві органи, в яких формуються гамети. Після запліднення утворюється зигота, з якої розвивається спорофіт. Спорофіт продукує спори, які, проростаючи, дають початок новим гаметофітам.

3. Ознайомтеся з будовою гаметофіту та спорофіту моху. Розгляньте живий або гербарний зразок і знайдіть усі елементи будови: ризоїди, стебло, «листочки», ніжки з коробочками (за наявності).

Гаметофіт: Це головна частина моху, яка виконує фотосинтез. Він має ризоїди для прикріплення до субстрату, стебло і листочки. Гаметофіт є самостійним і забезпечує живлення спорофіту.
Спорофіт: Складається з ніжки та коробочки, в якій утворюються спори. Спорофіт залежить від гаметофіту, оскільки живиться за його рахунок.

4. Розгляньте постійний препарат зрізу коробочки моху або світлину її мікроскопічної будови.

На зрізі коробочки моху можна побачити структури, які забезпечують дозрівання та вивільнення спор.

5. Порівняйте гаметофіт і спорофіт моху Політрих звичайний. Зробіть висновки.

Гаметофіт: домінуюча стадія, зелена, фотосинтезуюча, складається з ризоїдів, стебла та “листочків”.
Спорофіт: залежить від гаметофіту для живлення, складається з ніжки та коробочки, не здатний до фотосинтезу.

Висновки:

Гаметофіт є основною стадією життєвого циклу мохів, яка забезпечує фотосинтез та розмноження. Спорофіт, хоча і залежний від гаметофіту, відіграє ключову роль у розповсюдженні спор для розмноження. Це відображає адаптацію мохів до наземного життя, де вони можуть виживати в різних умовах завдяки своїй будові та життєвому циклу.

Робота в парі

Порівняйте мох Політрих звичайний із мохом Сфагнум. Визначте їхні спільні ознаки й ознаки, за якими вони відрізняються. Зробіть висновок.

Спільні ознаки мохів Політрих звичайний і Сфагнум

Життєвий цикл: Обидва мохи мають життєвий цикл з чергуванням поколінь, де переважає гаметофіт. Спорофіт у них залежний від гаметофіту.
Пристосування до вологих умов: Обидва мохи добре адаптовані до вологих середовищ і можуть поглинати воду всією поверхнею.
Розмноження спорами: Обидва види розмножуються спорами, які утворюються в коробочках на спорофіті.

Відмінні ознаки

Будова: Політрих звичайний: Має стебло, листочки і ризоїди, які прикріплюють його до субстрату. Сфагнум: Складається з клітин двох типів: зелені клітини, що здійснюють фотосинтез, і великі мертві клітини, які утримують воду. Має білувато-зеленкуватий колір.
Водопоглинальна здатність: Політрих звичайний: Поглинає воду через ризоїди. Сфагнум: Володіє високою водопоглинальною здатністю завдяки мертвим клітинам, що утримують велику кількість води, сприяючи заболочуванню.
Екологічна роль: Політрих звичайний: Зустрічається в болотистих місцях, тайзі й тундрі. Сфагнум: Сприяє утворенню торфу, який використовується в різних галузях, таких як садівництво і хімічна промисловість.

Висновок

Мохи Політрих звичайний і Сфагнум мають спільні риси, такі як життєвий цикл з переважанням гаметофіту і здатність до розмноження спорами. Однак вони відрізняються будовою, водопоглинальною здатністю та екологічною роллю. Сфагнум, завдяки своїй здатності утримувати велику кількість води, відіграє важливу роль у заболочуванні та утворенні торфу, що робить його цінним для екосистем і промисловості.

Завдання

Щоб визначити, яку масу води поглине торф при підвищенні вологості з 40% до 90%, необхідно виконати наступні розрахунки:

Визначення маси сухого торфу:

При вологості 40%, маса торфу становить 50 кг. Це означає, що 40% від цієї маси - це вода, а 60% - сухий торф.
Маса сухого торфу = 50 кг * 0.60 = 30 кг.

Визначення маси торфу при вологості 90%:

При вологості 90%, 10% від загальної маси - це сухий торф, а 90% - вода.
Маса торфу при 90% вологості = маса сухого торфу / 0.10 = 30 кг / 0.10 = 300 кг.

Визначення маси води, яку поглине торф:

Маса води при 90% вологості = 300 кг - 30 кг (маса сухого торфу) = 270 кг.
Маса води при 40% вологості = 50 кг - 30 кг = 20 кг.
Отже, додаткова маса води, яку поглине торф = 270 кг - 20 кг = 250 кг.

Пояснення використання торфу в садівництві та квітникарстві:

Висока водопоглинальна здатність: Як показали розрахунки, торф може утримувати величезну кількість води (в нашому випадку в 5 разів більше своєї початкової маси). Це дозволяє створювати оптимальний водний режим для рослин, запобігаючи як пересиханню, так і перезволоженню ґрунту.
Поступове віддавання води: Торф не тільки поглинає, але й поступово віддає воду рослинам, забезпечуючи їх вологою протягом тривалого часу.
Покращення структури ґрунту: Додавання торфу робить ґрунт більш пухким, що покращує аерацію та дренаж.
Кислотність: Торф має кислу реакцію, що робить його корисним для вирощування рослин, які люблять кислі ґрунти (наприклад, рододендрони, азалії).
Органічне добриво: Торф містить органічні речовини, які поступово розкладаються, забезпечуючи рослини поживними елементами.
Стерильність: Торф зазвичай не містить шкідників та хвороб рослин, що робить його безпечним компонентом для ґрунтових сумішей.

Таким чином, завдяки своїм унікальним властивостям, особливо здатності утримувати велику кількість води, торф широко використовується в садівництві та квітникарстві для покращення структури ґрунту, оптимізації водного режиму та забезпечення рослин поживними речовинами.

Запитання і завдання

1. Які особливості мають вищі спорові рослини?

Вищі спорові рослини, такі як мохи, хвощі, плауни і папороті, мають наступні особливості:

Тканини та органи: Вони мають спеціалізовані тканини (покривні, основні, механічні, провідні) та органи для виконання різних функцій, таких як захист, підтримка, транспорт речовин і фотосинтез.
Чергування поколінь: Їхній життєвий цикл включає чергування статевого (гаметофіт) і нестатевого (спорофіт) поколінь. Спорофіт утворює спори для нестатевого розмноження, тоді як гаметофіт утворює гамети для статевого розмноження.

2. Чому мохи частіше ростуть із північної сторони дерева чи даху будинку?

Мохи частіше ростуть з північної сторони дерева чи даху будинку через меншу кількість сонячного світла і вищу вологість на цій стороні. Це створює сприятливі умови для росту мохів, які потребують вологого середовища і не переносять прямих сонячних променів.

3. Як можна використати торф або висушений сфагнум при вирощуванні рослин? Дізнайтеся про те, де в Україні найбільше видобувають торфу.

Торф: Використовується в садівництві як добриво та наповнювач для ґрунту завдяки своїй здатності утримувати вологу і поліпшувати структуру ґрунту. Також застосовується в хімічній промисловості та як пальне.

Висушений сфагнум: Використовується як субстрат для вирощування рослин, оскільки добре утримує вологу і забезпечує аерацію кореневої системи.

В Україні найбільше торфу видобувають на Поліссі, зокрема в Волинській, Рівненській, Житомирській та Чернігівській областях. Ці регіони мають значні запаси торфу, що використовуються в різних галузях промисловості та сільського господарства.