Ароморфозы мхов и их значение

Обновлено: 18.09.2024

Оборудование:гербарные растения, чучела хордовых (рыб, земноводных, птиц, пресмыкающихся, млекопитающих), коллекции насекомых, влажные препараты паразитических червей, мох, хвощ, папоротник.

1. Рассмотрите гербарные растения.

2. Выявите ароморфозы у предложенных образцов. Заполните таблицу.

№	Название вида	Особенности строения	Ароморфоз
Мох -	1) Имеются дифференцированные органы и ткани. 2) В отличие от водорослей мохообразные имеют стебли и листья, а органы размножения – многоклеточные 3) Нет настоящих корней. Роль корней выполняют ризоиды - мелкие нитевидные отростки. 4) Стебли и листья мхов имеют очень простое, довольно однородное микроскопическое строение (здесь, как правило, почти не выделяются различные ткани). 5) Мхи-самые мелкие и мелколистные среди высших растений. 6) Стебель снаружи покрыт оболочкой, состоящей из прозрачных клеток, не имеющих хлорофилл. Под оболочкой расположена фотосинтезирующая ткань из клеток с хлоропластами. 7) Транспортировка воды и мин. веществ по стеблям осуществляется с участием проводящей ткани.	1. Тело разделено на стеблевидную ось и листообразные пластинки. 2. Наблюдается первичная дифференцировка на ткани. 3. Корней нет, у некоторых развиты ризоиды. 4. Половые органы антеридии (мужские) и архегонии (женские). 5. Фотосинтезирующие ткани развиты слабо.
Хвощ -	1) Наличие побегов, состоящих из чётко выраженных члеников (междоузлий) и узлов с мутовчато-расположенными листьями. 2) стебель хвощей членистый и растёт в узлах. 3) есть многочисленные тяжи механических тканей, повышающие прочность стебля; 4) есть воздухоносные полости, позволяющие наладить снабжение кислородом подземных и подводных частей; 5) развиваются настоящие сосуды (как у покрытосеменных); 6) споры снабжены специальными расталкивающими отростками (элатерами), способствующими разрыхлению споровой массы, и, следовательно, переносу спор ветром. 7) они имеют разнополые заростки, причём развитие мужских или женских заростков предопределено условиями окружающей среды. 8) побеги бывают: а) весенние (генеративные) - не содержат хлорофилла; б) летние (вегетативные) - имеют хлорофилл;	1). Образование и усложнение покровной ткани от тонкого эпидермиса до пробки или корки, которая заменяет пробку при росте побега в толщину. 2) Образование специальных структур, выполняющих функцию газообмена, устьица на листе или молодой части побега. 3) Образование механической ткани: колленхима, волокна и склереиды. 4) Появление проводящей ткани: сосуды и ситовидные трубки, обеспечивающие перенос воды и питательных веществ по всему организму растения, 5) Появление запасающей ткани. 6) Появление всасывающей ткани во всасывающей зоне корня, выполняющей функцию поглощения воды и минеральных солей.
Папоротник	1) Споровые растения; 2) Хорошо развитые корневища; 3) Вниз от корня отходят придаточные корни, вверх - листья; 4) Хорошо развиты корневища; 5) Листья крупные, перисто-рассеченные - ВАЙИ; 6) Отрастание листьев начинается весной; 7) Листья выполняют 2 функции: а) в процессе фотосинтеза образуют органические вещества; б) образуют споры и участвуют в размножении;	1. Есть корневища с придаточными корнями. 2. Есть стебель с хорошо развитой проводящей тканью. 3. Листья — вайи бывают спороносными и фотосинтезирующие. 4. Чередование поколений с господством спорофита. 5. В клетках гаметофита сосредоточен хлорофилл. 6. Спорангии находятся на нижней стороне листа

3. Сравните строение скелетов (кровеносных систем) рыб и земноводных.

4. Установите ароморфные черты в строении скелетов позвоночных животных. Запишите их в тетрадь.

Тело рептилий разделено на голову, шею и туловище (грудь и брюхо) и хвост.
Снаружи оно покрыто роговыми щитками.
Скелет представлен позвоночником, черепом и скелетом конечностей и их поясов. В шейном отделе 8 позвонков. Пояснично-грудной отдел состоит из 22 позвонков и 5 ребер. Возникает настоящая грудная клетка.Крестцовый отдел состоит из 2 позвонков, а хвостовой отдел включает несколько десятков позвонков.Череп - окостеневший.Плечевой и тазовый пояса схожи и амфибиями.
Нервная система. Полушария большого мозга крупнее, чем у амфибий. Мозжечок сильно развит.Нервная деятельность стоит на более высоком уровне, чем у амфибий, и с этим связана более сложное приспособительное поведение рептилий, которые, обладая врожденными рефлексами и инстинктами, способны также к формированию условных рефлексов.
Дыхательная система. Рептилии дышат только легкими. Для всех рептилий характерна дифференцировка дыхательных путей: от гортани отходит длинная трахея, которая делится на два бронха, идущие в легкие.
Выделительная система взрослых рептилий представлена тазовыми почками. Мочеточники впадают в клоаку со спинной стороны, так как у крокодилов, змей и некоторых ящериц мочевой пузырь недоразвит.
Половые органы рептилий - семенники и яичники. Оплодотворение внутреннее. Большинство рептилий закапывают яйца в хорошо обогреваемые места, кучи гниющего мусора или песок.

Кровеносная система, в связи с наземным образом жизни и связанным с ним легочным дыханием, отличается более полным разделением артериального и венозного кругов кровообращения, благодаря чему головной отдел тела получает чисто артериальную кровь, богатую кислородом.
Сердце трехкамерное, перегородка между предсердиями всегда полная; кроме того, неполная перегородка есть и в желудочке. Эти особенности строения обеспечивают поступление к органам крови, более насыщенной кислородом, чем у земноводных.

Грудные позвонки, ребра и грудина образуют грудную клетку. У большинства птиц грудина имеет высокий гребень - киль.

1. Рассмотрите на коллекции или таблице разнообразные идиоадаптации у насекомых или запишите их в тетрадь.

2. Выявите идиоадаптации у предложенных образцов. Заполните таблицу.

№	Название вида	Особенности строения	Идиоадаптации
Бычий цепень
Аскарида
Кузнечик	Голова с обособленной вершиной темени, часто сжатой с боков, иногда конусообразной. Лапки 4-члениковые. Переднеспинка с плоским или выпуклым верхом и плоскими опущенными вниз боковыми лопастями. Надкрылья самца часто с органом стрекотания. Жилкование с резко обособленной RS, в области органа стрекотания сильно изменено. Часто надкрылья и крылья утрачивают летательные функции, но сохраняют, нередко усиленный, орган стрекотания. Яйцеклад самки имеется, за очень редким исключением, длинный, сжатый с боков.	Очень часто кузнечики имеют внешний вид и окраску, сходную с внешним видом и окраской листьев или других частей растений, на которых живут. Маскировка достигается благодаря сильному расширению надкрылий, а также их специфическому жилкованию. В зависимости от окраски они имитируют или здоровые, или отмирающие и мёртвые листья.
Белянка-капустница	Бабочка капустной белянки довольно крупная: самцы до 55 мм, а самки до 60 мм в размахе крыльев. Крылья у нее белые; передние крылья с черными уголками, задние с черным мазком на переднем крае. Яйца желтые. Гусеницы серозеленого цвета. Куколка угловатой формы, зеленовато-желтого цвета, с черными точками на спине и по бокам. Капустная белянка — обычный вредитель капусты. Она широко распространена.
Божья коровка	Тело божьей коровки полушарообразное или яйцевидное, более или менее выпуклое. Голова короткая с 11, реже 10 членистыми сяжками, прикрепляющимися по бокам переднего края головы и способными подгибаться под голову. Брюшко состоит из 5 свободных члеников. Самый активный период для истребления тли — с весны до поздней осени, зимой божьи коровки забираются под опавшие листья, кору деревьев или камни и там ждут следующей весны. Божьи коровки неплохо летают, делая крыльями до 85 взмахов в секунду.	У божьих коровок - предостерегающая окраска. Эффективный способ защиты — ядовитая резко пахнущая желтая жидкость, которую божьи коровки выделяют из суставов ног. Она отпугивает их главных врагов — пауков, лягушек и некоторых насекомых, питающихся божьими коровками. Птицы и другие позвоночные животные на божьих коровок не охотятся.

Все выше перечисленные виды растений и животных имеют различные приспособлении в процессе существования. Ароморфные изменения позволили всем этим видам растений и животных подняться на ступень выше и занять более высокую нишу в эволюционном развитии. Идиоадаптивные изменения позволили этим организмам занять больший ареал для своего существования и распространения в природе.

Идиоадаптация (от греч. idios - своеобразный и от лат. adaptape - приспособлять) - это мелкие эволюционные изменения, благодаря которым организмы оказываются приспособленными к определенным условиям среды обитания, но при этом не происходит общего подъема уровня организации.

Водоросли
1. Эукариоты.
2. Способность к фотосинтезу.
3. Наличие специальных фотосинтетических пигментов, которые находятся в специальных органоидах — хроматофорах.
4. Автотрофы.
5. Клеточная стенка состоит из 2–х слоев: целлюлозный слой, прикрепленный к мембране и пиктиновый слой.
6. Размножение половым и бесполым путем.
7. Чередование полового и бесполого поколения.
8. Возможность образования — зооспор (подвижных) и апланоспор (неподвижных) .
9. Возможность образования гамет.
10. Тело — слоевище (таллом) .
11. Светочувствительный глазок.

Мхи
1. Тело разделено на стеблевидную ось и листообразные пластинки.
2. Наблюдается первичная дифференцировка на ткани.
3. Корней нет, у некоторых развиты ризоиды.
4. Половые органы антеридии (мужские) и архегонии (женские) .
5. Фотосинтезирующие ткани развиты слабо.
Папоротникообразные
1. Есть корневище с придаточными корнями.
2. Есть стебель с хорошо развитой проводящей тканью.
3. Листья — вайи бывают спороносными и фотосинтезирующие.
4. Чередование поколений с господством спорофита.
5. В клетках гаметофита сосредоточен хлорофилл.
6. Спорангии находятся на нижней стороне листа.
7. У хвощей споры однополые.
8. У плауновидных — гаметофит развивается под землей, лишен хлоропластов.

Голосеменные
1. Семя есть, но плода никогда не образуется. Семена не защищены.
2. Наличие хвои.
3. В древесном стебле представлены все виды тканей.
4. Шишка — видоизмененный побег.
5. Имеются семенные зачатки из которых после оплодотворения развиваются семена.
Покрытосеменные
1. Двойное оплодотворение.
2. Семезачатки находятся внутри завязи, семена находятся внутри плода.
3. Появление сосудов в проводящей системе.
4. Образование цветка.
5.Опыление насекомыми.

Бесплатные экскурсии в музей Пиявки!
Международный Центр Медицинской Пиявки приглашает посетить музей и узнать о пользе и вреде пиявок, их выращивании, гирудотерапии, лечебной косметике и многом другом. Подробнее >>>

Зимние учеты птиц России!
Приглашаем биологические кружки, профессиональных орнитологов и просто любителей птиц принять участие в программах зимних учетов птиц "Parus" и "Евроазиатские Рождественские учеты" в зимний сезон 2020-2021 годов. Подробнее >>>

Биологический кружок ВООП приглашает!
Биологический кружок при Государственном Дарвиновском музее г.Москвы (м.Академическая) приглашает школьников 5-10 классов на занятия в музее, экскурсии по вечерам, учебные выезды в природу по выходным и дальние полевые экспедиции в каникулы! Подробнее >>>

Соревнования по полевой ботанике "ВЕСЕННЯЯ ФЛОРА" пройдут в мае-июне 2020 года в онлайн-формате (определение растений по фотографиям). К участию в соревновании приглашаются школьники и взрослые любители природы, проживающие в средней полосе Европейской части России. Подробнее >>>

Здесь может быть бесплатно размещено Ваше объявление о проводимом Всероссийском конкурсе, Слёте, Олимпиаде, любом другом важном мероприятии, связанном с экологическим образованием детей или охраной и изучением природы. Подробнее >>>

Мы публикуем на нашем сайте авторские образовательные программы, статьи по экологическому образованию детей в природе, детские исследовательские работы (проекты), основанные на полевом изучении природы. Подробнее >>>

Мхи - отдел высших растений, преимущественно многолетних. Отличается регрессивным развитием спорофита, в жизненном цикле мхов доминирует (преобладает) гаметофит. Мхи изучает бриология (от греч. bryon - мох, и logos - слово) - наука о мхах.

Эволюционно мхи представляют тупиковую (слепую) ветвь развития растений, во многом близки к водорослям. Для размножения большинству мхов нужна вода, так как мужские половые клетки могут добраться до женских только с ее помощью. Мы рассмотрим этот отдел на примере кукушкина льна, который относится к подклассу Зеленые мхи.

Интересный факт - устьица у мхов отсутствуют, вместо них имеются поры без замыкающих клеток. У моховидных отсутствуют настоящие стебли и листья, которые мы привыкли видеть у остальных высших растений, нет корней и специализированных проводящих тканей. Механические ткани развиты слабо, так что по совокупности причин рост в высоту для мхов оказывается затруднительным (ограниченным).

Строение кукушкина льна

Кукушкин лен относится к двудомным растениям. Стебель у него прямостоячий, это один из наиболее высокорослых мхов, достигающих в высоту 50 см и более. Отсутствие корней компенсируют нитевидные выросты - ризоиды, которые обеспечивают прикрепление растения к субстрату, всасывают воду и растворенные в ней минеральные вещества (в отличие от ризоидов у водорослей, где ни о какой функции всасывания нет и речи!).

Проясним термин "двудомные", указанный вначале. Он означает, что женские (архегонии) и мужские (антеридии) половые органы развиваются на разных растениях. На женском гаметофите расположен архегоний, имеющий бутыльчатую форму, на мужском гаметофите развиваются антеридии. Антеридии окружают характерные крупные листья желто-бурого цвета, по которым всегда можно отличить мужской гаметофит от женского: на женском подобные листья отсутствуют.

Спорофит (бесполое поколение) у мхов располагается прямо на гаметофите, представлен коробочкой на ноже, в которой образуются споры. Коробочка способствует распространению спор на большее расстояние. Спора - возникающая в результате митоза или мейоза (в этом случае - мейоспора) клетка грибов и растений, служащая для размножения и распространения растений и грибов, способная развиться во взрослую особь.

Стебелек вместе с коробочкой называется спорогон. Коробочка состоит из урночки и крышечки, сверху прикрыта колпачком. Внутри урночки находится центральный стержень - колонка, к которой крепится спорангий со спорами. Кверху колонка расширяется и образует эпифрагму, затягивающее устье коробочки. Коробочка имеет перистом - специальное отверстие для рассеивания спор.

В сухую погоду, когда споры созревают, колпачок, а за ним и крышечка, отпадают. Тонкий стебелек спорогона раскачивается от ветра, споры высыпаются.

Жизненный цикл мхов

При созревании яйцеклетки (n) в архегонии (n) образуется узкий слизистый канал, по которому сперматозоид (n) может достичь яйцеклетки, которая неподвижна. Сперматозоиды образуются в другом месте - антеридиях, на мужском гаметофите, (n), и, чтобы добраться до архегониев, им обязательно нужна вода. Именно поэтому мхи обитают во влажной среде, где условия для размножения наиболее благоприятные.

Сперматозоид обладает хемотаксисом к слизи в канале архегония. Хемотаксис - движение организма под влиянием химических веществ.

В период обильных дождей сперматозоид достигает яйцеклетки в архегонии (на женском гаметофите), гаметы сливаются, и образуется зигота (2n). В дальнейшем из зиготы прорастает спорофит, имеющий вид коробочки на ножке. Отметим, что спорофит, по сути "паразитирует" на гаметофите (n), от которого зависит полностью. В коробочке спорофита из материнских клеток (2n) образуются споры (n) путем мейоза. Высыпаясь из коробочки, спора попадает в почву, где прорастает в протонему. Протонема - нитчатое образование, ранняя стадия развития гаметофита - листостебельного растения (n).

На женских гаметофитах развиваются архегонии, на мужских - антеридии, в которых образуются гаметы. Цикл замыкается. Хотелось бы еще один раз подчеркнуть: спорофит у мхов редуцирован, низведен до уровня полностью зависимого придатка гаметофита, растущего прямо на гаметофите и питающегося за счет него. Гаметофит доминирует в жизненном цикле и представлен зеленым листостебельным растением.

Теперь попробуйте самостоятельно назвать все стадии жизненного цикла мха на картинке ниже, почувствуйте себя истинным бриологом ;)

Значение мхов

В целом хозяйственное значение мхов для человека небольшое. Они не пригодны в качестве корма для домашних животных. Мох сфагнум с давних пор применяется как перевязочный материал, военные врачи применяли его в экстренных случаях, когда заканчивались вата, йод. Сфагнум обладает антисептическими свойствами: уничтожает микроорганизмы или задерживает их размножение, а также выраженной гигроскопичностью - способностью поглощать, впитывать большие количества воды, крови и других жидкостей.

Разрастание мхов вызывает переувлажнение почвы и впоследствии - заболачивание территории. Особо отметим роль мхов, как торфообразователей. Торф - горючее полезное ископаемое, образованное не полностью разложившимися остатками растений в условии болот. Его используют для производства теплоизолирующих материалов, применяют в качестве топлива. И, конечно же, мхи - звено в цепи питания (продуценты - производители органических веществ).

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Читайте также: