Текст книги "Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 класс"

§ 13. Лишайники

1. Что такое грибница? 2. Какие организмы называют паразитами? 3. Что такое симбиоз? 4. В чем различие явления паразитизма и симбиоза?

Лишайники – это группа симбиотических организмов, насчитывающая свыше 20 тыс. видов.

Многообразие и распространение лишайников. Лишайники разнообразны по внешнему виду и окраске. Они бывают кустистые, листоватые и накипные [41].

В темном еловом лесу со старых ветвей до самой земли спускаются косматые седые бороды лишайника-бородача. В сухих сосновых борах образуется сплошной ковер из ветвистых розовых, серых и белых лишайников. Они хрустят под ногами в сухую погоду. Это кустистые лишайники. Известный под названием «олений мох» кустистый лишайник ягель широко распространен в тундре.

41. Формы лишайников

На камнях поселяются накипные лишайники, похожие на застывшую коричнево-серую пену.

Широко распространены листоватые лишайники в виде пластинок разной окраски. Они разрастаются на камнях и на коре деревьев. Из таких лишайников особенно часто встречается на коре осин золотисто-желтая ксантория настенная [42].

Лишайники очень неприхотливы. Всей поверхностью тела они впитывают влагу дождей, росы и туманов. Это позволяет им поселяться на голых, бесплодных скалах, на камнях, в пустынях, на крышах, даже на поверхности стекла.

42. Ксантория настенная

В жару лишайники настолько высыхают, что кажутся совершенно безжизненными и легко крошатся. Но после дождя они оживают вновь.

Растут лишайники очень медленно. Например, ягель за год вырастает всего на 1–3 мм. Продолжительность жизни лишайников до 50–100 лет.

Строение и питание лишайников. Тело лишайника – слоевище – состоит из гриба и водоросли, живущих в симбиозе как один организм. Оно образовано переплетающимися нитями грибницы, между которыми расположены одноклеточные зеленые водоросли или сине-зеленые (цианобактерии) [43].

На грибных нитях иногда появляются присоски, которые проникают внутрь клетки водоросли. Нити гриба лишайника поглощают воду и растворенные в ней минеральные вещества, а в клетках зеленых водорослей образуются органические вещества.

43. Строение лишайников

Водоросль, входящая в организм лишайника, отделенная от гриба, как правило, может существовать самостоятельно. Гриб отдельно от водоросли жить не может.

Размножение лишайников. Размножаются лишайники главным образом кусочками слоевища, а также особыми группами клеток гриба и водоросли, во множестве образующимися внутри его тела. Под давлением их разросшейся массы тело лишайника разрывается, группы клеток разносятся ветром и дождевыми потоками.

Значение лишайников. Лишайники в природе играют важную роль, первыми поселяясь в самых бесплодных местах. Выделяя особые кислоты, лишайники медленно разрушают горные породы. Отмирая, они образуют почву, на которой могут жить другие растения.

Практическое значение лишайников довольно велико. На Севере они служат основным кормом для оленей зимой. Из некоторых видов лишайников получают краску и лакмус, необходимый химической промышленности. Многие виды лишайников используют в медицине и парфюмерной промышленности.

КУСТИСТЫЕ, ЛИСТОВАТЫЕ И НАКИПНЫЕ ЛИШАЙНИКИ

1. Где встречаются лишайники? 2. Как устроены лишайники? 3. Как они питаются? 4. Почему лишайники называют пионерами растительного покрова? 5. Каково их практическое значение? 6. В чем заключается явление симбиоза? 7. С какими еще примерами симбиоза вы знакомы?

Изучите лишайники вашей местности. Определите, какие формы лишайников здесь встречаются. Сделайте их рисунки и описания.

Загрязнение атмосферы губительно для большинства лишайников, поэтому наличие лишайников свидетельствует о чистоте воздуха в данной местности.

Существует легенда о том, как в бесплодной пустыне люди, истощенные голодом и трудным переходом, встретили на земле массу мелких сухих крупинок, похожих на манную крупу. Насытившись этими крупинками, люди обрели силы, позволившие им закончить трудный путь.

Предполагают, что крупинки, о которых рассказано в легенде, – это съедобный лишайник, серые комочки которого ветер перекатывает по пустыням Африки, Передней и Средней Азии. Отсюда пошло выражение «манна небесная».

§ 14. Мхи

1. Что такое ризоиды? 2. Почему водоросли относят к низшим растениям? 3. Что такое спора?

Мхи распространены преимущественно в хорошо увлажненных местах и лишь изредка в засушливых областях (в сухой период они находятся в состоянии покоя и возобновляют жизнедеятельность при выпадении осадков).

В отличие от водорослей мхи имеют стебель и листья, за исключением ряда видов примитивных печеночных мхов, у которых тело представлено слоевищем. Настоящих корней у мхов нет, их заменяют ризоиды, которыми они укрепляются в почве и всасывают воду.

Так как тело мхов расчленено на стебель и листья, а размножаются они спорами, то их относят к высшим споровым растениям.

Различают печеночные и листостебельные мхи.

Печеночные мхи [44]. Те, у кого дома есть аквариум, хорошо знают плавающее растение, зеленым ковром покрывающее поверхность воды. Это один из печеночных мхов – риччия. Тело ее состоит из вильчато разветвленного слоевища. При хорошем освещении риччия быстро разрастается, образуя плотные подушки на поверхности воды.

44. Печеночные мхи

45. Мох кукушкин лен

У плавающей риччии ризоидов нет, но при высыхании водоемов, оставшись на сырой почве, она может их образовать. Различные виды печеночных мхов встречаются в сырых лесах, на болотах, в водоемах.

Листостебельные мхи. Один из самых известных листостебельных зеленых мхов – кукушкин лен, его часто можно встретить в заболоченных или просто во влажных местах. Его стройные коричневатые стебельки покрыты маленькими темно-зелеными листиками и похожи на миниатюрные растения льна [45].

У кукушкина льна есть мужские и женские растения. На верхушках мужских растений размещаются половые органы, в которых развиваются подвижные половые клетки (гаметы) – сперматозоиды (от греческих слов «сперма» – семя, «зоон» – живое существо и «эйдос» – вид).

У женских растений на верхушках расположены половые органы с женской половой клеткой (гаметой) – яйцеклеткой.

На женских растениях развиваются коробочки на длинных ножках, покрытые волосистыми заостренными колпачками. Они напоминают сидящую кукушку. Отсюда и название мха – кукушкин лен. В коробочках развиваются споры.

Кукушкин лен – многолетнее растение. Покрывая в сырых местах почву сплошным ковром, он часто вытесняет другие зеленые мхи.

Строение мха

1. Рассмотрите растение мха. Определите особенности его внешнего строения, найдите стебель и листья.

2. Определите форму, расположение, размер и окраску листьев Рассмотрите лист под микроскопом и зарисуйте его.

3. Определите, ветвистый или неветвистый стебель у растения.

4. Рассмотрите верхушки стебля, найдите мужские и женские растения.

5. Рассмотрите коробочку со спорами. Каково значение спор в жизни мхов?

6. Сравните строение мха со строением водоросли. В чем их сходство и различие?

7. Запишите свои ответы на вопросы.

Представителем белых, или сфагновых, мхов является сфагнум.

Сфагнум — растение с сильно ветвящимся стеблем. В отличие от кукушкина льна и других зеленых мхов он не имеет ризоидов. Стебель и ветви большинства видов сфагнума покрыты мелкими светло-зелеными листьями. Каждый лист состоит из одного слоя клеток. Клетки эти двух разных типов, их различия хорошо заметны под микроскопом [46].

Узкие зеленые клетки, содержащие хлоропласты, соединены друг с другом и образуют сплошную сеть. В этих клетках образуются органические вещества, которые поступают из листьев в стебель.

Между зелеными клетками находятся другие, более крупные. Их цитоплазма разрушена, сохранились только оболочки с отверстиями, поэтому эти мертвые клетки прозрачны и могут заполняться водой или воздухом. До 2/3 поверхности листа состоит из этих клеток. Благодаря такому строению сфагнум быстро всасывает и проводит воду.

Снаружи стебли также покрыты прозрачными мертвыми клетками. Мертвые клетки листьев и стеблей сфагнума способны поглощать воды в 20–25 раз больше своей массы, долго ее удерживать, постепенно отдавая живым клеткам.

46. Мох сфагнум

Обычно сфагнум растет на верховых болотах, покрывая поверхность почвы сплошным ковром, но он может расти и под пологом леса среди кукушкина льна. Там, где поселился сфагнум, почвы переувлажнены. На избыточно влажной почве деревья растут плохо, становятся угнетенными, а сфагнум, напротив, разрастается пышным ковром, и лес постепенно заболачивается.

Размножается сфагнум спорами, так же как кукушкин лен и другие мхи. На концах верхних ветвей у него образуются маленькие коробочки, в которых созревают споры.

Значение мхов в природе и жизни человека. Мхи, поселяясь на лугах, в лесах, сплошным ковром покрывают почву, затрудняя поступление воздуха. Это ведет к закисанию и заболачиванию почв.

Листостебельные, особенно сфагновые, мхи сплошным ковром покрывают болота и, отмирая, образуют торф, который широко используется человеком. Торф применяется как топливо, удобрение и как сырье для промышленности. Из торфа получают древесный спирт, карболовую кислоту, пластмассы, изоляционные ленты, смолу и многие другие ценные материалы.

МОХ. СПОРА. ВЫСШЕЕ СПОРОВОЕ РАСТЕНИЕ. СПЕРМАТОЗОИД. ЯЙЦЕКЛЕТКА

1. Почему мхи называют высшими споровыми растениями? 2. Каково строение кукушкина льна? 3. Чем сфагнум отличается от кукушкина льна? 4. Чем мох отличается от водоросли? 5. Какое значение имеют мхи в природе и жизни человека?

1. Рассмотрите под микроскопом листья мха сфагнума. Отметьте особенности строения двух типов клеток, из которых они состоят.

2. Поместите в банку с влажной почвой немного риччии. Банку накройте стеклом и поставьте в теплое светлое место. Следите, чтобы почва была постоянно влажной. Наблюдайте, что будет происходить с риччией.

В слоях торфа сохраняются пни и корни деревьев, листья и пыльца растений, живших тысячелетия назад. Полностью они не разрушаются, так как в торфяной толще мало кислорода, кроме того, сфагнум выделяет вещества, препятствующие развитию бактерий. При осушении и разработке болот в толще торфа иногда находят хорошо сохранившиеся старинные лодки, останки погибших в болоте животных и людей.

Сфагнум широко использовали в годы войны как заменитель ваты из-за его высокой влагоемкости и хороших бактерицидных свойств.

§ 15. Плауны. Хвощи. Папоротники

1. Что называют тканью? 2. Какие растительные ткани вы знаете? 3. Какое строение имеют и какую функцию выполняют проводящие ткани? 4. Какое строение имеют и какую функцию выполняют механические ткани?

Плауны, хвощи и папоротники растут преимущественно во влажных тенистых местах. Это многолетние, чаще всего травянистые растения. В тропических широтах обычны древовидные папоротники. Все они имеют корни, стебель и листья. У этих растений хорошо развиты проводящие и механические ткани, что позволяет им достигать больших размеров. Размножаются они спорами и относятся к высшим споровым растениям.

Современные плауны, хвощи и папоротники – это потомки очень крупных древовидных растений, живших около 300 млн лет назад в каменноугольном периоде палеозойской эры на всех материках, включая Антарктиду. Отмирая, они образовали залежи каменного угля.

Плауны растут преимущественно в сосновых лесах. У этих растений длинный ползучий стебель с множеством веток, покрытых мелкими листьями [47]. Летом у плаунов на прямостоячих побегах развиваются спороносные колоски со спорами.

Стелющиеся ветвистые побеги плауна очень декоративны. Из них делают венки, гирлянды для украшения зданий.

В настоящее время во многих районах плаун стал редким, нуждающимся в охране растением.

Хвощи – многолетние травянистые растения с длинными ветвящимися корневищами, зимующими в почве [48].

Весной появляются бурые побеги, на верхушках которых расположены спороносные колоски. В них созревают споры.

Зеленые летние побеги содержат хлорофилл.

Хвощи растут на полях, в лесах или около водоемов, обычно на участках с влажной кислой почвой. Если на поле много хвощей, значит, почва нуждается в известковании.

47. Плаун

48. Хвощи

Строение спороносящего хвоща

1. С помощью лупы рассмотрите летний и весенний побеги хвоща полевого из гербария.

2. Найдите спороносный колосок Каково значение спор в жизни хвоща?

3. Зарисуйте побеги хвоща.

Папоротники широко распространены по всему земному шару. Они растут как на суше, так и в воде.

Папоротников насчитывается более 10 тыс. видов. В основном это травянистые растения, но в тропических областях имеются и древовидные формы.

Размеры папоротников разнообразны: от нескольких миллиметров до 20 м высотой. Сильно рассеченные листья папоротников называются вайями. У некоторых папоротников вайи цельные. У большинства папоротников, растущих в умеренном климате, под землей параллельно поверхности почвы расположены корневища (подземные побеги). Вайи растут прямо от корневищ.

49. Папоротник

Если летом посмотреть на нижнюю сторону вайи папоротника, то можно увидеть маленькие бурые бугорки. Это группы спорангиев (от греческих слов «спора» и «ангейон» – сосуд), в которых созревают споры. Строение спорангиев можно рассмотреть только под микроскопом [49].

Строение спороносящего папоротника

1. Изучите внешнее строение папоротника. Рассмотрите форму и окраску корневища; форму размеры и окраску вай.

2. Рассмотрите бурые бугорки на нижней стороне вай в лупу. Как их называют? Что в них развивается? Каково значение спор в жизни папоротника?

3. Сравните папоротники с мхами. Найдите признаки сходства и различия.

4. Обоснуйте принадлежность папоротника к высшим споровым растениям.

Значение плаунов, хвощей, папоротников. Из древних древовидных форм этих растений миллионы лет назад образовались залежи каменного угля, который служит не только топливом, но и ценным химическим сырьем. Из него получают смазочные масла, смолы, кокс, пластмассы, парфюмерные изделия и многие другие продукты.

Споры плауна раньше широко использовали в аптечном деле при изготовлении детской присыпки. В металлургии формы для литья обсыпают порошком из спор, и металлические детали легко отстают от стенок.

Хвощ полевой является трудноистребимым сорняком полей с повышенной кислотностью почв.

Побеги хвоща жесткие, они содержат много кремнезема и раньше использовались при полировке металлических изделий. В некоторых районах нашей страны употребляют в пищу весенние побеги хвоща (в сыром, пареном виде и как начинку в пирогах), а также молодые листья папоротника орляка.

ВАЙИ. КОРНЕВИЩЕ. СПОРАНГИИ. ПЛАУН. ХВОЩ. ПАПОРОТНИК

1. Почему плауны, хвощи и папоротники относят к высшим споровым растениям? 2. Где они растут? 3. Каково их строение? 4. Какие растения – папоротники или мхи – имеют более сложное строение? Докажите это. 5. Каково значение плаунов, хвощей и папоротников?

Найдите и рассмотрите кусочки каменного угля с отпечатками древних растений.

Около 300 млн лет назад на нашей планете климат был постоянно влажным и теплым В этих условиях хорошо развивались древние плауны, хвощи и папоротники [50].

В то время росли по берегам водоемов древовидные гигантские растения, образовывая леса. Под их пологом существовали и небольшие растения, напоминавшие современные мхи, папоротники, хвощи и плауны.

На ветвях растений, размножавшихся спорами, еще не было птиц. В мрачном безмолвном лесу летали огромные стрекозы. По земле ползали насекомые, пауки и скорпионы.

Многоводные реки во время разливов сносили упавшие деревья на мелководья, покрывали их там илом и песком.

Под давлением наносов и воды деревья спрессовывались и за многие миллионы лет без доступа кислорода превращались в каменный уголь.

Наряду с растениями, размножавшимися спорами, в каменноугольном периоде существовали своеобразные папоротники. На их листьях встречались образования, которые можно считать примитивными семязачатками. Это удалось установить в результате изучения отпечатков и окаменелостей древних растений, найденных в пластах осадочных пород.

Высшие споровые растения – живые ископаемые, дошедшие до наших дней, поэтому их надо охранять. В Красную книгу нашей страны внесено 22 вида мхов, 10 – папоротников и 4 – плаунов.

50. Ландшафт каменноугольного периода

§ 16. Голосеменные

1. Что такое спора? 2. Какую роль играют споры в жизни растений? 3. Какие растения относят к низшим? Чем они отличаются от высших? У каких растений образуются семена?

Голосеменные – исключительно наземные вечнозеленые, реже листопадные деревья, кустарники или лианы.

Голосеменные имеют стебель, корень и листья. Они образуют семена, с помощью которых размножаются и распространяются.

Наличие семян создает этим растениям огромное преимущество перед споровыми. В отличие от спор семена имеют запас питательных веществ, а зародыш будущего растения, находящийся внутри семени, хорошо защищен от неблагоприятных условий.

Свое название голосеменные получили потому, что их семена лежат открыто на поверхности чешуи шишек.

Голосеменные – это очень древняя группа высших семенных растений. Своего расцвета они достигли около 150 млн лет назад. Тогда они господствовали среди наземных растений нашей планеты.

Из современных голосеменных наиболее известны хвойные. К ним относятся ель, сосна, пихта, лиственница, кедр, можжевельник, кипарис и др. [51].

Листья у большинства хвойных узкие, игольчатые – так называемая хвоя. У некоторых видов, например у кипариса, листья – чешуйчатые.

Хвоя имеет плотную кожицу, покрытую восковидным веществом, поэтому растения испаряют мало воды и хорошо приспособлены к неблагоприятным условиям.

Хвойные растения широко распространены на территории нашей страны.

Сосна [52] светолюбива. В сухих сосновых лесах (борах) всегда светло. Там стоят высокие, стройные, как колонны, деревья, ветви на которых остались только вблизи вершин, поэтому они пропускают много света. А на открытых местах сосны раскидистые.

51. Кипарис

52. Сосны

Сосны неприхотливы. Их можно встретить на песках, на болотах, в меловых горах и даже на голых скалах, в трещинах которых они укореняются.

У сосен, растущих на плотных почвах, главный корень хорошо развит и уходит глубоко. У сосен, растущих на песчаных почвах, кроме главного корня, близ поверхности почвы развиваются боковые корни. Они расходятся далеко в стороны от ствола дерева. На болотистых почвах у сосен главный корень развивается плохо.

Весной на молодых ветках можно видеть маленькие шишки двух типов. Одни из них, зеленовато-желтые, собраны тесными группами у оснований молодых побегов. Это так называемые мужские шишки.

Другие, красноватые, одиночные, – женские. Они находятся на вершинах молодых веток. Женские шишки растут и древеснеют. Сначала они становятся зелеными, потом – коричневыми.

53. Хвойные растения

Через два года из шишек высыпаются семена. У большинства видов сосны они имеют пленчатые крылышки, благодаря которым могут распространяться ветром.

Молодые ветви сосны несут мелкие чешуйчатые бурые листочки, в пазухах которых сидят очень короткие побеги. На каждом из этих побегов у сосны обыкновенной развиваются по два сизо-зеленых игловидных листа, т. е. по две хвоинки. Хвоинки живут 2–3 года, а затем опадают вместе с коротким побегом. Поэтому опавшие хвоинки соединены по две.

При благоприятных условиях сосны достигают 30–40 м в высоту и живут до 350–400 лет.

Ель [53]. Ель отличается от сосны не только внешним видом. Ель – теневыносливая порода, в густом лесу у нее сохраняются даже самые нижние ветки.

Еловые леса в нашей стране занимают огромные пространства. В них царит полумрак, густые кроны деревьев здесь смыкаются. Под деревьями нет подлеска и очень мало трав. Лишь зеленые мхи или сплошная подстилка из опавшей хвои покрывают почву.

Ель хорошо растет только на богатой питательными веществами, хорошо увлажненной почве. Главный корень у ели развит слабо. Боковые корни располагаются в поверхностных слоях почвы, поэтому ветер иногда валит еловые деревья, вырывая их с корнями. Крона у ели пирамидальной формы. Короткие и остроконечные хвоинки ели сидят поодиночке, оставаясь на ветвях 5–7 лет.

У ели тоже образуются два типа шишек – мужские и женские. Фиолетово-красные или зеленоватые молодые женские шишки, появляющиеся на концах прошлогодних побегов, торчат вертикально. Зрелые шишки свисают вниз, созревают они поздно осенью в первый год жизни [54]. После высеивания семян они опадают. Семя у ели крылатое. Мужские шишки, расположенные ниже женских, имеют желтовато-бурую окраску.

Живет ель до 250 лет, достигая 40-метровой высоты.

Лиственница [53] широко распространена в нашей стране, особенно в Сибири.

Это очень светолюбивая и холодостойкая порода. Она может расти на сухих песках, каменистых и заболоченных почвах. Хвоинки лиственницы светло-зеленые, мягкие, не имеющие плотной кожицы. Среди хвойных деревьев нашей страны только лиственница ежегодно сбрасывает хвою. Живет она до 400–500 лет, достигая 30 м в высоту и 2 м в диаметре.

54. Ветка ели с шишками

Можжевельник [53] – небольшое деревце или кустарник. Растет в еловых и сосновых лесах. Листья игольчатые. Чешуйки женских шишек мясистые, сочные, срастаются вместе, образуя шишкоягоду, созревающую два года. Можжевельник растет медленно, но очень долговечен, живет до 2 тыс. лет. В настоящее время он стал редкостью в наших лесах и нуждается в охране.

Строение хвои и шишек хвойных

1. Рассмотрите форму хвои, расположение ее на стебле. Измерьте длину и обратите внимание на окраску.

2. Пользуясь таблицей «Признаки хвойных деревьев», определите, какому дереву принадлежит рассматриваемая вами ветка.

Признаки хвойных деревьев

Хвоинки длинные (до 5–7 см), острые, выпуклые с одной стороны и округлые с другой, сидят по 2 вместе… Сосна обыкновенная.

Хвоинки короткие, жесткие, острые, четырехгранные, сидят одиночно, покрывают всю ветку… Ель.

Хвоинки плоские, мягкие, тупые, имеют две белые полоски с одной стороны… Пихта.

Хвоинки светло-зеленые, мягкие, сидят пучками, как кисточки, опадают на зиму… Лиственница.

3. Рассмотрите форму, размеры, окраску шишек. Заполните таблицу.

4. Отделите одну чешуйку. Ознакомьтесь с расположением и внешним строением семян. Почему изученное растение называют голосеменным?

Значение голосеменных. Как и другие зеленые растения, голосеменные образуют органические вещества, усваивают углекислый газ из воздуха и выделяют кислород.

В тайге нашей страны наибольшую площадь занимают леса из лиственницы, затем сосны и ели.

Древесина лиственницы отличается особой прочностью и долговечностью, она устойчива к гниению.

Древесину сосны и ели используют как ценный строительный и поделочный материал. С помощью химической обработки из древесины сосны получают искусственные волокна, подобные шелковым нитям. Из древесины ели изготовляют бумагу. Древесина голосеменных растений – ценное сырье для многих отраслей промышленности.

Сосну сибирскую называют в Сибири кедром, хотя настоящие кедры растут только в горах Северной Африки, на востоке Средиземноморья и в Гималаях. Из семян сосны сибирской получают хорошее пищевое кедровое масло.

ГОЛОСЕМЕННЫЕ. СЕМЯ. ХВОЙНЫЕ. ЖЕНСКАЯ ШИШКА. МУЖСКАЯ ШИШКА

1. Почему голосеменные получили такое название? 2. Каковы основные признаки голосеменных растений? Чем их строение отличается от строения папоротников? 3. Какие голосеменные растения вы знаете? 4. Сравните внешнее строение сосны и ели В каких условиях растут сосны и ели?

5. Почему в лесу нижние ветки у сосны отмирают, а у ели покрыты хвоей? 6. Каково значение голосеменных растений?

1. Установите, в какие месяцы года происходит созревание и рассеивание семян сосны и ели в вашей местности.

2. В мае-июне понаблюдайте за развитием из почек молодых побегов сосны или ели. Обратите внимание на расположение шишек на побегах.

Соберите семена сосны и ели. Посейте их на пришкольном участке. Ухаживайте за всходами. Выращенные растения используйте для озеленения.

Хвойные растения выделяют особые летучие вещества – фитонциды (от греческих слов «фитон» – растение и «цидо» – убиваю), которые подавляют развитие многих вредных бактерий не только в лесу но и в его окрестностях.