Підготовка до НМТ 2024

Біологія

Різноманітність рослин

Звєрєв Владислав Миколайович

1. Основи систематики рослин

Уже відомо понад 390 тис. видів різних рослин, проте вчені продовжують знаходити нові, ще не відомі науці. Для того, щоб легше було розібратися у всьому розмаїтті рослин, їх ділять на групи (систематизують). Цим займається наука — систематика. Вчені-систематики вивчають і описують рослини, встановлюють їх схожість і спорідненість з іншими рослинами, дають їм назви.

Особини, що походять від спільного предка та мають подібну будову і життєдіяльність, відносять до одного виду.

Вид — основна одиниця систематики.

Рослини, що належать до одного виду, не тільки подібні за будовою і життєдіяльністю, але і при розмноженні можуть давати плідне потомство.

Споріднені види об'єднують у роди, роди — родини, родини — порядки, порядки — класи, класи — відділи, відділи — царства.

Таким чином, кожна рослина належить до ряду послідовно підлеглих груп.

Назви видів

Карл Лінней (1707 — 1778) — засновник єдиної системи класифікації рослинного світу.

Він запропонував створювати назви рослин із двох слів: назва роду (з великої літери), потім виду (з малої літери).

Приклад:

У нашій країні відомо близько 170 видів верб: верба ламка, верба біла, верба козяча та інші.

Різними мовами одні і ті ж рослини, звісно, називають по-різному. Щоб уникнути плутанини К. Лінней запропонував давати назви латинською мовою, щоб вони були зрозумілі ботанікам усього світу.

Карл Лінней

Приклад:

Тополя біла латинською Populus alba, тополя пірамідальная — Populus pyramidalis, тополя тремтяча (осика) — Populus tremula.

Тополя біла, тополя пірамідальна, тополя тремтяча (осика) належать до одного роду — Тополя. Роди тополь та верб об'єднуються у родину Вербові, яка належить до порядку Вербоцвіті. Вербоцвіті разом із іншими порядками об'єднують у клас Дводольні. Класи об'єднують у відділи.

Відмінності понять «вид» та «сорт»

Вид формується у природі у процесі розвитку та пристосування до певних умов.

Зверни увагу!

Рослини, що належать до різних видів, не схрещуються між собою.

Сорт — це група рослин одного виду, що створені людиною і володіють певними господарськими ознаками і властивостями.

Ви знаєте багато сортів яблунь — Антонівка, Боровинка, Білий налив, Апорт та інші, але усі вони належать до одного виду — яблуня домашня (культурна).

Зверни увагу!

Рослини усіх сортів одного виду вільно схрещуються між собою

2. Систематичні одиниці

За схожими ознаками рослини можна розділити на групи (систематичні одиниці).

Основною одиницею систематики є вид. Види об'єднуються у рід, роди об'єднуються у клас, класи об'єднуються у відділ, відділи — у царство рослин.

До Царства рослинналежать організми, які у процесі фотосинтезу здатні із неорганічних речовин виробляти органічні речовини.

Відділ — найбільша систематична одиниця. У відділі рослини розподіляються за своєю будовою і функціями (важливо, наприклад, як рослини розмножуються).

Приклад:

Усі рослини, що належать до відділу покритонасінних, мають квітку, у них відбувається подвійне запліднення, утворюється насіння.

У рослин відділу голонасінних теж утворюється насіння, але квітки у них немає, насінні зачатки розташовані не у зав'язі, а відкрито.

Водорості — збірна група рослин, яку вчені ділять на декілька відділів (Зелені водорості, Бурі водорості, Червоні водорості).

Поділ на класи визначає будову насіння (одна або дві сім'ядолі), а також жилкування листя, тип кореневої системи, будову стебел і квіток.

Найважливішими ознаками, за якими рослини розподіляються у родини є будова квітки та плоду. Будова цих органів у рослин є настільки різноманітною, що вчені виділили понад 390 родин квіткових рослин!

У рід об'єднуються дуже схожі за будовою рослини, які належать до різних видів.

Приклад:

У якості прикладу розглянемо конюшину червону.

Царство — Рослини (організми, які у процесі фотосинтезу здатні з неорганічних речовин виробляти органічні речовини).

Відділ — Покритонасінні або Квіткові (рослини, насіння яких розвивається у плодах). Клас — Дводольні (квіткові рослини, в насінні яких є дві сім'ядолі).

Родина — Бобові або Метеликові (квітка, що формою нагадує метелика, що сидить, на коріннях рослин розвиваються бульби — нарости, у яких живуть бульбочкові бактерії. Вони здатні накопичувати необхідний рослинам атмосферний азот). Рід — Конюшина (стебло прямостояче або повзуче, листя трійчастого складні, суцвіття — головка). Вид — Конюшина червона (стебло прямостояче, квітки червоні).

1. Нижчі і вищі рослини

Всі рослини залежно від їх будови поділяють на дві великі групи — нижчі і вищі.

Тіло найпримітивніших нижчих рослин може складатися з однієї клітини. Тіло багатоклітинних нижчих рослин називають сланню або талломом (від грецького слова «таллос» — зелена гілка). У цих рослин немає ні коріннів, ні стебел, ні листя.

Нижчі рослини не мають складної тканинної будови.

Увищих рослин тіло побудоване з різних тканин і розчленовано на органи — листостебелові пагони і коріння (у мохів немає коренів).

2. Загальна характеристика водоростей. Діатомові водорості

Водорості— найстаріші рослини на Землі. Водорості належать до нижчих рослин, які мешкають переважно у водному середовищі.

Водорості мають спільні ознаки:

-   містять хлорофіл;

-   живляться автотрофно;

-   не мають ні коренів, ні стебел, ні листя;

-   тіло називається таломом або сланню;

-   тіло не поділено на органи і тканини;

-   речовини надходять і виділяються через усю поверхню талома.

Розмноження водоростей:

-   нестатеве вегетативне розмноження частинами талому; - нестатеве розмноження спорами; - статеве розмноження гаметами.

Діатомові водорості — відділ нижчих рослин, що налічує понад 15 тис. сучасних і викопних видів. Мікроскопічні одноклітинні поодинокі або колоніальні організми, клітини яких ззовні оточені кремнеземним панциром, що складається із двох половинок (стулок). До діатомових водоростей належать навікула, планктоніела, пінулярія, трицератіум, гомфонема, лікмофора, піргодіскус.

Хлоропласти діатомових водоростей жовто-коричневого кольору, нагадують трубки. Водорості можуть виділяти слиз, який допомагає їй ковзати. Діатомові водорості входять до складу прісноводного та морського планктону.

Розмноження діатомових водоростей може відбуватися статевим шляхом (гаметами) і нестатевим (здійснюється вегетативним шляхом поділом надвоє).

Діатомові водорості

Значення діатомових водоростей:

-   є найважливішими виробниками органічних речовин, складаючи значну частину від усієї рослинної маси;

-   джерело живлення для прісноводних і морських тварин;

-   з панцирів викопних форм утворилися поклади осадових порід;

-   відмираючи, стають джерелом живлення для бактерій і найпростіших тварин; - більшість діатомових водоростей є чутливими до забруднень середовища, тому використовуються під час оцінювання якості води.

3. Зелені водорості

До відділу Зелених водоростей належать близько 15 тисяч видів одноклітинних, колоніальних та багатоклітинних рослин, які живуть у морях та океанах, у солоних та прісних водоймах, у снігу та льоду, на поверхні дерев та у ґрунтах, на камінні, будівлях, вологих та затінених місцях. Усі вони мають зелене забарвлення, подібне на забарвлення вищих рослин, оскільки хлорофіл переважає над іншими пігментами.

Одноклітинні водорості

Під час «цвітіння» дрібних калюж або водойм вода має смарагдовий відтінок. У краплі такої води під мікроскопом добре видно безліч різних одноклітинних зелених водоростей. Найчастіше зустрічається одноклітинна водорость хламідомонада (у перекладі з грецької — «найпростіший організм, покритий одягом» — оболонкою). 

Хламідомонада — одноклітинна зелена водорость грушоподібної форми. Вона рухається у воді за допомогою двох джгутиків, що перебувають на передньому, більш вузькому кінці клітини. Зовні хламідомонада покрита прозорою оболонкою, під якою розташовані цитоплазма з ядром, червоне «вічко» (світлочутливе тільце червоного кольору), велика вакуоль, заповнена клітинним соком, і дві маленькі пульсуючі вакуолі. Хлорофіл, що міститься в хроматофорі, надає зеленого забарвлення всій клітині.

Хлорела — ще одна одноклітинна зелена водорость, яка широко поширена у прісних водоймах і на вологих ґрунтах. Її дрібні кулясті клітини видно тільки за допомогою мікроскопа. Зовні клітина хлорели вкрита оболонкою, під якою міститься цитоплазма з ядром, а у цитоплазмі — зелений хроматофор.

Хламідомонада

Багатоклітинні зелені водорості

У багатоклітинних представників зелених водоростей тіло (слань, таллом) має форму ниток або плоских листоподібних утворень.

У стоячих і проточних водах з повільною водою часто плавають або осідають на дно слизькі яскраво-зелені грудки. Вони схожі на вату і утворені скупченнями нитчастої водорості спірогири. Витягнуті циліндричні клітини спірогири покриті слизом. Усередині клітин — хроматофори у вигляді спірально закручених стрічок.

У проточних водоймах часто можна помітити яскраво-зелені скупчення шовковистих ниток, прикріплених до підводних каменів і корчів. Це багатоклітинна ниткоподібна зелена водорость улотрикс. Його нитки складаються з ряду коротких клітин. У цитоплазмі кожної з них розташовані ядро і хроматофор у вигляді незамкнутого кільця. Клітини діляться, і нитка росте.

Багатоклітинні зелені водорості живуть також у водах морів і океанів. Прикладом таких водоростей є ульва (або морський салат) довжиною близько 30 см і товщиною всього дві клітини.

Найскладнішу будову в цій групі рослин мають харові водорості, що живуть у прісноводних водоймах. Ці численні зелені водорості за зовнішнім виглядом нагадують хвощі. Харову водорость нителлу, або блищанку гнучку, часто вирощують в акваріумах.

У харових є утворення, які за формою і за виконуваними функціями нагадують коріння, стебла, листя, але за будовою вони не мають нічого спільного з цими органами вищих рослин. Наприклад, до ґрунту вони прикріплюються за допомогою безбарвних гіллястих ниткоподібних клітин, які називають ризоїдами (від грецьких слів «риза» — корінь і «ейдос» — вигляд).

Червоні водорості

Червоні водорості, або багрянки — в основному морські багатоклітинні рослини. У природі їх налічується понад 4000 видів. Лише деякі види багрянок зустрічаються у прісних водоймах (близько 200 видів). Розміри багрянок зазвичай коливаються від декількох сантиметрів до метра завдовжки (але є і мікроскопічні форми).

За формою червоні водорості дуже різноманітні: ниткоподібні, циліндричні, пластинчасті і коралоподібні, у різній мірі розсічені та розгалужені. Зазвичай вони прикріплюються до скель, валунів, штучних споруд, а інколи і до інших водоростей.

Завдяки тому що червоні пігменти здатні вловлювати навіть дуже невелику кількість світла, багрянки можуть рости на значних глибинах. Їх можна зустріти навіть на глибині 100 — 200 м. Розмножуються нестатевим (вегетативним) та статевим способами.

Широко поширені кладофабіляста, кладофа бродяча, філофора, порфіра, родименія та інші червоні водорості.

Значення червоних водоростей: - є їжею для тварин;

-   беруть участь в утворенні кисню;

-   у медицині (з коралини виготовляють препарат для усунення печії); - отримання багрянкового крохмалю, що відкладається у цитоплазмі, який за хімічною будовою є подібним до глікогену;

-   з них отримується агар-агар, який використовується у косметиці;

-   використання агар-агару у харчовій промисловості — для приготування желе, мармеладу, морозива та інших продуктів;

-   отримання йоду, спирту, оцтової кислоти.

Бурі водорості

Бурі водорості — багатоклітинні, в основному морські рослини з жовтувато-бурим забарвленням талому (хлоропласти цих водоростей забарвлені у різні відтінки жовтого кольору). Живуть переважно на глибинах до 30 м. Їх довжина коливається від мікроскопічної до гігантської (декілька десятків метрів). Слані цих водоростей можуть бути ниткоподібними, кулястими, пластинчастими, кущовидними. Іноді вони містять повітряні бульбашки, що утримують рослину у воді у вертикальному положенні. До ґрунту бурі водорості прикріплюються ризоїдами або дисковидною основою слані, яка розрослася.

У далекосхідних морях і морях Північного Льодовитого океану зростає велика бура водорость ламінарія, або морська капуста. У прибережній смузі Чорного моря часто зустрічається бура водорость цистозейра.

Ламінарія має вигляд широкої жовтуватої стрічки, довжина якої може сягати 5 — 7 м. У нижній частині вона звужується і переходить у циліндричну ніжку, яка закінчується розгалуженнями — ризоїдами. За їх допомогою ламінарія міцно прикріплюється до кам'янистого ґрунту.

Ламінарія є їстівною водорістю. У багатьох країнах її не лише збирають, а й штучно вирощують на морських фермах. Ламінарія багата на йод, вітаміни та різноманітні корисні речовини.

Застосування ламінарії та інших бурих водоростей:

-   ламінарію використовують в їжу;

-   ламінарію збирають та використовують як добриво, оскільки вона накопичує Калій; - ламінарія — основне джерело отримання речовин, які використовують у харчовій промисловості для покращення якості морозива, фруктових соків;

-   у паперовій промисловості бурі водорості використовують для проклеювання паперу;

-   з них виготовляють хірургічні нитки;

-   одержують барвники для кольорового друку в поліграфії;

-   вимерлі бурі водорості утворили водоростеве вугілля;

-   велика кількість бурих водоростей утворює підводні зарості — "морські ліси".

Загальна характеристика мохів. Листостеблові мохи

Мохи ростуть переважно у вологому середовищі — у лісах, на болотах, на корі дерев, на камінні. Це рослини, які не мають коренів. У мохів немає провідної тканини, вони не можуть проводити воду і поживні речовини на велику відстань, тому вони невеликого розміру. Багато видів цих рослин можуть висихати і швидко відновлювати свою життєдіяльність після отримання вологи. Функцію коренів виконують ризоїди — вирости, за допомогою яких поглинається вода і поживні речовини.

Мохи розмножуються статево та нестатево.

Нестатеве розмноження здійснюється спорами, тому їх відносять до вищих спорових рослин.

Статеве розмноження мохів здійснюється за допомогою гамет, запліднення яких відбувається лише у водному середовищі. Цикл розвитку мохів відбувається шляхом чергування безстатевого покоління (спорофіт) та статевого покоління (гаметофіт). У життєвому циклі переважає гаметофіт.

Розрізняють листостеблові та сланеві мохи.

Якщо мох складається зі стебла і листків, то його називають листостебловим мохом.

Один з найвідоміших зелених листостеблових мохів — зозулин льон.

У листках зозулиного льону, так само як і у інших рослин, відбувається фотосинтез — утворюються поживні речовини. У вологу погоду листя розправляються, щоб набрати вологу з повітря, у суху погоду листки згортаються і притискаються до стебла, щоб зменшити випаровування води. У зозулиного льону є жіночі і чоловічі рослини. На верхівці жіночої рослини, на довгій ніжці розвивається покрита ковпачком коробочка — спорогон, у якому утворюються спори. У суху погоду ковпачок скидається і спори розсіюються. Спора проростає у вологому ґрунті. З неї розвивається і гілкується нитка, схожа на нитчату водорость, на якій утворюються бруньки, даючи початок новим чоловічим і жіночим рослинам зузулиного льону.

Мох зозулин льон

Сфагнум — представник білих мохів. На відміну від зелених мохів, він не має ризоїдів. Це рослина з дуже розгалуженим стеблом і гілочками, що покриті дрібними світло-зеленими лускатими листям.

Кожен листок складається з одного шару клітин двох типів: вузьких зелених (із хлоропластами, в яких відбувається фотосинтез) і більших, мертвих прозорих повітроносних клітин, із зруйнованої цитоплазмою, до яких можуть надходити повітря або вода. Мертві клітини можуть поглинати води у 20 — 25 разів більше своєї маси і довго її утримувати, поступово віддаючи живим клітинам.

Мох сфагнум, маючи розгалужені пагони утворює великі суцільні килими у лісах та болотах. Рослини з плином часу відмирають, утрамбовуються, утворюючи торф. Цей процес відбувається дуже повільно (шар торфу в 1 метр утворюється протягом 1000 років). Торф використовують як паливо, а також як добриво для покращення ґрунту, сировина для отримання пластмаси, деревного спирту, карболової кислоти.

Лісовий мох запобігає швидкому відтоку опадів і талої води, що захищає ґрунт від висихання. Мох надає притулок для дрібних тварин — молюсків, павуків, комах. Нерідко у природі мохи відіграють і негативну роль. Оселяючись у лісах і на луках, вони утворюють суцільний покрив і ускладнюють надходження повітря до ґрунту. В таких умовах відбувається витіснення цінних кормових трав і заболочування ґрунтів.

Мох сфагнум

Сланеві мохи

У сланевих мохів тіло має вигляд пластинки. Як і усі інші мохи, коренів ця рослина не має, а до ґрунту або каменів прикріплюються за допомогою волоскоподібних ризоїдів. Саме ризоїди виконують функцію транспортування води до тіла рослини.

Маршанція звичайна належить до сланевих мохів. Її слань становить кілька сантиметрів у довжину і ширину. Стебла і листя у маршанції немає. Функцію коренів виконують ризоїди. На слані містяться круглі утворення, у яких розвиваються чоловічі статеві клітини (1), і схожі на квіточки вирости, в яких утворюються жіночі статеві клітини (2).

                                                    Маршанція

Розмноження мохів

У життєвому циклі мохів чітко виражене чергування нестатевого і статевого поколінь.

Нестатеве розмноженнявідбувається за допомогою спор (1). Із пророслої спори утворюється протонема (2 — 3), яка виглядає як тонка зелена розгалужена нитка. На цій нитці утворюються бруньки (4), з яких потім виростають жіночі (5) або чоловічі (6) рослини моху.

Цикл розмноження зозулиного моху

Статеве розмноженнямохів відбувається за допомогою гамет. Розглянемо на прикладі зозулиного льону. У зозулиного льону є жіночі і чоловічі рослини. На чоловічих рослинах розвиваються чоловічі гамети — сперматозоїди (7), на жіночих рослинах формуються жіночі гамети — яйцеклітини (8). Під час дощу або під час повені сперматозоїди по воді підпливають до яйцеклітин (9).

Зверни увагу!

Запліднення мохів неможливе без води!

При злитті сперматозоїдів з яйцеклітиною утворюється зигота. Цей процес відбувається на жіночій рослині. Із зиготи розвивається покрита ковпачком коробочка на ніжці — спорогон (10). У коробочці спорогону утворюються спори. У суху погоду ковпачок скидається, спори розсіюються і проростають у протонеми (2 — 3), знову даючи початок новим жіночим (5) та чоловічим (6) рослинам зозулиного льону.

Таким чином, у мохів зозулин льон протягом життя відбувається зміна поколінь — нестатевого і статевого (спорофіта і гаметофіта).

Гаметофіт (статеве покоління) представлен вкритими листям пагонами.

Спорофіт (нестатеве покоління) — коробочка на довгій ніжці. Рослини нестатевого покоління живуть за рахунок рослин статевого покоління.

У мохів поширене вегетативне розмноження. Майже усі частини листостеблової рослини можуть дати початок новій рослині. Вегетативне розмноження призводить до утворення цілих килимів з моху, яки вистеляють вологий ґрунт.

Гаметофіт і спорофіт

Загальна характеристика папоротей

Більшість сучасних папоротей — трав'янисті рослини поширені по всій земній кулі. Найчастіше вони ростить у тінистих вологих лісах, у сирих ярах. Найбільша видова різноманітність папоротей є у вологих тропічних областях, де зустрічаються деревоподібні папороті. Деякі папороті поселяються на стовбурах дерев, а деякі види стали кімнатними рослинами.

Будова папороті

Папороті є багаторічними трав'янистими рослинами. У папоротей розвинені всі органи рослини — пагін (до складу якого входять стебло і листки (вайї)) та коріння (яке відсутнє у мохів). Спочатки листки (вайї) мають форму равлика (вони є злегка закрученими). У процесі розвитку вони розкручуються, повністю розгортаються і набувають плоскої перисторозсіченої форми. У папоротей добре розвинене кореневище, від якого відходять корені. Папороті можуть розмножуватися шматочками кореневища.

У цих рослин добре розвинена провідна система. По провідній тканині вода з розчиненими у ній мінеральними речовинами транспортується з коренів до листків, а речовини, які утворюються у результаті фотосинтезу, з листків надходять до інших органів.

Папороті розмножуються спорами. Спори утворюються на нижній стороні листка в особливих спорангіях. Коли вони розриваються, спори висіваються.

Якщо спори потрапляють на вологий ґрунт, вони проростають, утворюючи маленьку серцеподібну зелену пластинку — заросток.

Листок зі спорангіями

Заростки папороті

З нижньої сторони заростка утворюються ризоїди і статеві органи, в яких утворюються гамети. У чоловічому статевому органі формуються сперматозоїди, а у жіночому розвивається яйцеклітина.

Сперматозоїди мають джгутики і по краплині води вони пересуваються у жіночий орган. Там сперматозоїд зливається з яйцеклітиною і відбувається запліднення. Утворюється зигота, яка починає ділитися. Виростає молода рослина.

                                                                                            Цикл розвитку папороті

Розмноження папоротей

У папоротей, так само як і у мохів, чітко представлено чергування статевого і нестатевого поколінь.

Цикл розмноження папороті

Влітку на нижній стороні папороті утворюються маленькі бурі горбики. У горбиках знаходяться пучки дрібних мішечків — спорангіїв, у яких дозрівають чисельні дрібні спори.

Дозрілі спори випадають зі спорангіїв. Їх розносить вітром. При потраплянні на вологий ґрунт, спори проростають, утворюючи заросток (статеве покоління — гаметофіт). Він живе самостійно, прикріплююється до ґрунту ризоїдами.

На нижній стороні заростка розвиваються чоловічі (сперматозоїди) і жіночі (яйцеклітини) гамети. Під заростком затримуються крапельки роси або дощової води, за допомогою яких сперматозоїди можуть підпливти до яйцеклітин. Відбувається запліднення.

Із зиготи розвивається зародок, який спочатку отримує поживні речовини від зеленого заростка. Він росте, поступово розвивається корінь і дуже коротке стебло з першим листом. З часом із зародка на заростку розвивається доросла рослина, яку ми зазвичай називаємо папороттю. Це безстатеве покоління — спорофіт.

У процесі життя папороті відбувається зміна двох поколінь — спорофіта і гаметофита.

Доросла рослина папороті, утворює спори, — це спорофіт (нестатеве покоління). Заросток папороті — це гаметофіт (статеве покоління).

Багато папоротей добре розмножуються вегетативно, наприклад, за допомогою кореневища або виводкових бруньок.

Загальна характеристика хвощів

У ті часи, коли у лісах росли величезні папороті, також росли гігантські деревоподібні хвощі і плауни. Ці рослини також брали участь в утворенні кам'яного вугілля.

Сучасні хвощеподібні — виключно багаторічні трав'янисті рослини. Характерною рисою хвощів є почленованість їхніх пагонів. Ця група рослин є нечисельною: відомо усього 30 видів цієї рослини, які належать до єдиного роду — Хвощ.

Щоб ознайомитися з характерними ознаками хвоща, розглянемо хвощ польовий.

Хвощі — багаторічні трав'янисті рослини, які розмножуються за допомогою спор і кореневищ.

Для польового хвоща характерні два типи пагонів: весняні та літні пагони.

Будова хвоща

Весняні пагони (спорофіт) з'являються ранньою весною і використовують накопичені у кореневищі поживні речовини. Їх стебло має коричневий колір, оскільки у ньому немає хлорофілу. Стебла мають членисту будову, кожен фрагмент якої завершують лускаті листки. Навесні на верхівках пагонів з'являються схожі на колоски утворення — спорангії, в яких розвиваються спори. Коли спори дозрівають і висипаються, весняні пагони відмирають.

Літні пагони виростають влітку і зеленіють до осені. У них зелене членисте стебло, в якому здійснюється фотосинтез. Листя лускоподібне, розміщене кільцями.

Стебло хвоща грубе і гостре, оскільки містить Силіцій. Колись його використовували для чищення посуду.

У ґрунті міститься багаторічне кореневище, яке може досягати довжини до 2 метрів, від якого відходять додаткові корені. На кореневищі утворюються маленькі бульбочки, у яких запасається крохмаль.

Найчастіше хвощі розмножуються нестатево спорами, тому їх відносять до вищих спорових рослин. Хвощі можуть добре розмножуватися вегетативно, наприклад, за допомогою кореневища.

Статеве розмноження хвощів здійснюється за допомогою гамет. Цикл розвитку хвощей відбувається шляхом чергування безстатевого покоління (спорофіт) та статевого покоління (гаметофіт). Гаметофіт має вигляд зеленої пластинки.

Оселяються хвощі на кислих ґрунтах. Отже, хвощ польовий є біоіндикатором кислих ґрунтів, оскільки там, де він росте, ґрунт має підвищену кислотність.

Різноманітність хвощів

Хвощ польовий — добре росте на полях, у лісах чи поблизу водойм, зазвичай на кислому ґрунті, і його присутність вказує на те, що ґрунт необхідно вапнувати.

Хвощ болотний — росте на болотах та заболочених луках. Є отруйною рослиною.

Хвощ великий — рослина, яка знаходиться під охороною. Він виростає до 150 см заввишки.

Хвощ очеретовий — рослина, яка знаходиться під охороною.

                                                                                                                 Хвощ болотний Хвощ очеретовий

Загальна характеристика плаунів

Плауноподібні — стародавні спорові рослини. Деревоподібні плауни були одним з домінуючих видів у кам'яновугільний період палеозойської ери. Деякі з них були висотою до 50 м. Сучасні плауноподібні є виключно трав'янистими рослинами, висотою до 40 см. Нараховують близько тисячи видів (в Україні — 12 видів).

Сучасні плауноподібні налічують близько 1200 видів. Середовище існування — зволожені ділянки лісів, переважно у теплих регіонах планети, субтропіках та тропіках. Плауни ростуть дуже повільно (щоб вирости, молодій рослині потрібно до 20 років).

У плаунів розвинені всі органи рослини — пагін (до складу якого входять стебло і листки) та коріння. Стебло — повзуче, на якому розташовані лускаті або голчасті листки. Стебло може досягати до 5 м у довжину. Вони щільно притискаються до землі і за допомогою коротких коренів закріплюються на ній. У життєвому циклі переважає нестатеве покоління — спорофіт, який складається з розгалуженого повзучого стебла. Гаметофіт — у вигляді дрібного заростка.

                                                                   Будова плауна

Плауни розмножуються спорами. Влітку у плаунів на прямостоячих пагонах розвиваються спороносні колоски зі спорами. Розмноження залежить від наявності води.

У ґрунті міститься багаторічне кореневище, яке виконує функції накопичення поживних речовин. Коріння поглинає із ґрунту воду і поживні речовини. Вони розгалужуються і зміцнюють рослину у ґрунті.

                                                                                      Життєвий цикл плаунів

Значення плаунів:

Тварини не їдять плаунів. У медицині спори плаунів використовуються для виготовлення дитячої присипки, для лікування шкірних висипань, ран, місць обморожень та опіків, для лікування хвороб суглобів. Скам'яніли рештки плауноподібних зустрічаються під час видобування вугілля.

Різноманітність плаунів

                                  Плаун річний                 Плаун булавоподібний         Баранець звичайний

Загальна характеристика голонасінних рослин

Голонасінні рослини — це наземні, зазвичай вічнозелені дерева і чагарники (іноді і ліани).

У голонасінних рослин є органи — стебло, корінь і листки. Розмножуються і поширюються ці рослини насінням. Свою назву голонасінні отримали тому, що їх насіння лежить відкрито на поверхні луски шишок.

Наявність насіння створює цим рослинам величезну перевагу перед споровими. На відміну від спор насіння мають запас поживних речовин, а зародок майбутньої рослини, що знаходиться всередині насіння, добре захищений від несприятливих умов.

Голонасінні — це дуже древня група вищих насінних рослин. На Землі вони з'явилися приблизно 350 млн років назад. Свого розквіту вони досягли близько 150 млн років тому. Тоді вони панували серед наземних рослин нашої планети.

Із сучасних голонасінних найбільш відомі хвойні. Хвойні рослини широко поширені на території нашої країни. До них належать ялина, сосна, ялиця, модрина, ялівець, кипарис та ін.

Хвоя різник рослин

Листки у більшості хвойних вузькі, голчасті — такі листки називають хвоя.

Хвоя  має щільну   шкірку,  покриту воскоподібною   речовиною,  тому      рослини випаровують мало води і добре пристосовані до несприятливих умов. У деяких видів, наприклад у кипариса, листя — лускаті.

Листки голонасінних, як і практично усіх рослин здійснюють три основні функції:

- фотосинтез (утворення органічних речовин); - газообмін;

Розмноження голонасінних рослин

Розмноження насінням — основна ознака, за якою голонасінні відрізняються від рослин, що розмножуються спорами.

На відміну від квіткових рослин голонасінні не утворюють плід.

Розглянемо розмноження голонасінних на прикладі сосни. Навесні на її молодих гілках видно маленькі шишки двох видів: чоловічі — зеленувато-жовті, зібрані тісними групами біля основи молодих пагонів, і жіночі — червонуваті, сидять поодинці на їх вершинах.

Кожна шишка складається з осі, та розташованих на ній лусок. На кожній лусці жіночих шишок розвиваються два сім'язачатка, в яких містяться жіночі гамети (яйцеклітини). На лусках чоловічих шишок розвиваються два пилкових мішечка. У них дозріває пилок. Дозрілий пилок висипається, його підхоплює вітер, який може переносити пилок на великі відстані. Якщо пилок потрапляє на жіночі шишки, відбувається запилення. Після цього луски жіночих шишок змикаються і склеюються смолою.

Розмноження сосни

Всередині жіночих шишок пилок проростає, з'являється довга тонка пилкова трубка, в якій утворюються чоловічі гамети — спермії.

Здатність голонасінних утворювати пилкову трубку, яка здійснює доставку нерухомих чоловічих гамет (сперматозоїдів) до яйцеклітини, — прогресивний біологічний крок в еволюції рослин, обумовлений життям у наземно-повітряному середовищі.

У сім'язачатках закритих шишок відбувається запліднення. Із зиготи розвивається зародок, з усього сім'язачатка — насіння.

У насінні голонасінних рослин є тканина, що містить запас поживних речовин, — ендосперм, який оточує зародок.

Шишки ростуть і дерев'яніють (спочатку вони зелені, потім стають коричневими). Коли насіння дозріває (через півтора року після запилення), луски шишки розкриваються і насіння висипається з неї. На насінні є плівчасте «крильце», яке дозволяє їм за допомогою вітру відлітати далеко від материнської рослини.

У результаті статевого розмноження голонасінних утворюється насіння, яке складається із зародка, ендосперму і сім'яної шкірки. Зародок майбутньої рослини утворюється всередині насіння, що перебуває на поверхні луски жіночої шишки.

Вегетативне розмноження у голонасінних рослин зустрічається дуже рідко.

Насіння сосни

Різноманіття хвойних рослин

                                                 Ялівець                                    Шишкоягоди ялівцю                  Тис ягідний

                                                 Модрина                                       Туя            Гінкго

Підготовка до НМТ 2024

122 121 Прочитайте текст та дайте відповіді на запитання

До цієї групи організмів належить приблизно 12 000 сучасних видів, з-поміж яких дві третини ростуть у тропіках, а третина - у помірних областях земної кулі з пустельними районами включно. Більшість видів поширені на суходолі та представлені трав'янистими формами.

Поміж представників є епіфіти - рослини, які мешкають на інших рослинах. Таке співіснування надає епіфітам можливість бути ближче до джерела світла, яке необхідне їм для фотосинтезу. Крім того, на певній висоті вони стають недосяжними для багатьох рослиноїдних тварин. Джерелом води для них є водяна пара або опади.

У життєвому циклі переважає спорофіт. Унаслідок мейозу в спорангіях утворюються спори. Після розсіювання зі спор розвиваються гаметофіти, які в багатьох видів зелені та незалежні у своєму живленні (див. схему).

Яку групу організмів описано?

А папоротеподібні

Б мохоподібні

В покритонасінні

Г лишайники

Якою літерою позначено складник, пропущений у схемі життєвого циклу?