Роль крылатки у семени ели

Обновлено: 18.09.2024

Рассмотрите шишки и семена ели (или сосны). Укажите признаки, свойственные
голосеменным растениям. Охарактеризуйте роль крылатки у семени. Проверьте летучесть
крылатой семянки. Определите, в какой ярус входят эти растения. Укажите, какое условие среды
обитания является необходимым для размножения и распространения этого растения. Сделайте
вывод о приспособленности ели (сосны) к условиям существования в лесном биогеоценозе

Голосеменные (Gymnospermae) – наиболее древняя и до сих пор процветающая группа семенных растений, занимающая промежуточное положение между папоротниками и цветковыми растениями. Ранее исследователи выделяли все семенные растения, не образующие цветков, в отдельный отдел либо даже в класс отдела семенных растений (Spermatophyta). В настоящее время многие учёные склоняются к тому, чтобы разделить группу голосеменных растений на несколько самостоятельных отделов.

Все голосеменные – деревья либо кустарники, нередко достигающие огромных размеров. Одни голосеменные сильно ветвятся и несут множество мелких (нередко чешуевидных) листьев. Другие разветвлены слабо и имеют крупные перистые листья. У большинства голосеменных в ксилеме отсутствуют сосуды, а в флоэме – клетки-спутницы. С другой стороны, ткани голосеменных устроены более сложно, чем ткани папоротникообразных.

Все голосеменные – разноспоровые растения; микроспорофиллы и макроспорофиллы сильно различаются по форме, размерам и строению. У наиболее примитивных семенных папоротников они свободно росли на обычных побегах; у всех остальных голосеменных они находятся на укороченных побегах – стробилах, как правило, раздельнополых. Микроспоры у семенных растений развиваются в пыльцевом мешке и называются пыльцевыми зёрнами или пылинками. Они переносятся на женский гаметофит, как правило, при помощи ветра, прорастая внутрь после попадания на мегаспорангий. Внутри мегаспорангия, называемого семязачатком, развивается мегаспора; после оплодотворения мужской гаметой семязачаток превращается в семя. Женский гаметофит, конечно, в очень большой степени зависит от родительского растения, однако в значительно большей степени, чем гаметофит папоротника, устойчив к обезвоживанию. Питательный запас, окружающий семя, используется зиготой при прорастании; семена могут оставаться в состоянии покоя до тех пор, пока не наступят благоприятные условия. Плоды не образуются, но у семени могут развиваться различные приспособления, облегчающие их распространение.
Голосеменные известны с верхнего девона. В карбоне и перми встречаются представители большинства порядков, а на мезозой приходится их расцвет.

Значительно более сложными по строению являлись семенные папоротники (Pteridospermophyta или Lyginodendrophyta), выделяемые сейчас в самостоятельный отдел. Это были древовидные растения, внешним обликом и строением листьев напоминавшие настоящие папоротники, но размножавшиеся при помощи семян. Развитие зародыша, скорее всего, происходило уже после опадания семени на землю. Крупные стебли семенных папоротников содержали в себе вторичную ксилему; перистые листья отличались от настоящих папоротников только по строению эпидермы, устьиц и черешков. Иногда семенные папоротники относят к саговниковым.

Ещё одним вымершим отделом голосеменных, известным с карбона, являются беннеттитовые (Bennettitophyta или Cycadeoideophyta). Некоторые исследователи относят эти растения к саговникам, от которых они отличаются органами размножения. Все беннеттитовые имеют обоеполые стробилы, напоминающие цветок наиболее примитивных покрытосеменных. Беннеттитовые вымерли в конце мелового периода вместе с динозаврами.

Особенности скелета человека, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью. Человека характеризует вертикальное положение тела, опирающегося только на нижние конечности. Позвоночник взрослого человека имеет изгибы. Во время быстрых, резких движений изгибы пружинят и смягчают толчки. У млекопитающих животных, которые опираются на четыре конечности, позвоночник таких изгибов не имеет.

Грудная клетка человека в связи с прямохождением расширена в стороны. У млекопитающих животных она сжата с боков.

Одна из самых характерных черт скелета жзчеловека - это строение руки, ставшей органом труда. Кости пальцев подвижны. Самый подвижный, большой палец, хорошо развитый у человека, располагается напротив всех остальных, что важно для различных видов работы - от колки дров, требующей сильных размашистых движений, до сборки ручных часов, которая связана с тонкими и точными движениями пальцев.

В связи с вертикальным положением тела человека пояс его нижних конечностей очень широк и имеет вид чаши. Он служит опорой для внутренних органов брюшной полости. У млекопитающих животных таз значительно уже, чем у человека.

Массивные кости нижних конечностей человека толще и прочнее костей рук, так как ноги несут на себе всю тяжесть тела. Сводчатая стопа человека при ходьбе, беге, прыжках пружинит, смягчает толчки.

В скелете головы человека мозговой отдел черепа преобладает над лицевым. Это связано с большим развитием головного мозга человека.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Лабораторная работа №1

Тема: Приспособленность растений и животных к условиям жизни в лесном биогеоценозе на примере елового леса. Цель работы: Сравнить приспособленность организмов разных ярусов к условиям жизни. Оборудование: шишки ели с семенами, ель обыкновенная (картинки).

Биогеоценоз- Однородный участок земной поверхности с определённым составом живых( биоценоз) и абиотических (приземный слой атмосферы, солнечная энергия, почва, влага и прочие условия окружающей среды) компонентов, объединённых круговоротом веществ и потоком энергии в единый природный комплекс.

Ярус - часть слоя в биоценозе и агроценозе, к которой приурочены ассимилирующие или запасающие органы растений.

Ярусность - пространственно- структурное расчленение толщи биогеоценоза(экосистемы) на ярусы, слои, пологи и т.д.Различают ярусы в пространстве (надземные и подземные) и во времени (разновременное участие видов в жизнедеятельности сообщества).

Задание №1. Ель – это вечнозеленое хвойное дерево. Относится к порядку сосновые, семейству сосновые, роду ель. Это одно из достаточно неприхотливых растений на Земле. Она нетребовательна к плодородности грунтов, прекрасно приживается на очень бедных почвах. Ей не страшны теневые склоны и небольшое переувлажнение участков почвенного покрова. Она невероятно морозостойка, и ее не пугает резко континентальный климат. Высота ели может достигать 50 метров, обычно дерево живет до 250-300 лет. Это растение 1 яруса. Шишка ели — видоизменённый побег, развивающийся на концах веток голосеменных растений (хвойных и некоторых других) в виде маленьких образований, покрытых чешуйками. Они продолговато-цилиндрические, заострённые, не рассыпающиеся, опадают по созревании семян целыми в первый год оплодотворения. Зрелые шишки висячие, сухие, кожистые или деревянистые, длиной до 15 см, диаметром 3—4 см. Они созревают в октябре, разносятся по ветру.

Шишки ели Шишки ели продолговато-цилиндрические, заострённые, не рассыпающиеся, опадают по созревании семян целыми в первый год оплодотворения. Зрелые шишки висячие, сухие, кожистые или деревянистые, длиной до 15 см, диаметром 3—4 см. Шишки состоят из оси, на которой расположены многочисленные кроющие чешуи, а в их пазухах — семенные чешуи, на верхней поверхности которых обычно развивается по 2 семяпочки, снабжённых так называемым ложным крылом. Сама ель принадлежит ярусу №1.

Семена ели и роль крылатки Семена созревают в октябре, разносятся по ветру, с помощью крылаток. Крылышки расположены под углом одно к другому. Даже в безветренную погоду семя не падает, а падает вращаясь, что значительно увеличивает время его падения. Это позволяет разлетаться семенам на большие расстояния. Соответственно, увеличивается ареал распространения данного растения.

Вывод о приспособленности ели к условиям жизни в лесном биогеоценозе:

Задание №2 Прочтите текст и ответьте на вопросы Животные елового леса. Сообщество животных елового леса представлено самыми разнообразными видами. Из хищников водятся соболь, ласка, горностай, барсук, лисица, рысь, росомаха, бурый медведь, олени, лоси, кабаны, а на Дальнем Востоке — уссурийский тигр. Из птиц в еловом лесу можно встретить глухарей, рябчиков, синиц, корольков, клестов, дятлов, а также филина. И конечно же, во влажной атмосфере присутствует огромное число насекомых, несметное количество гнуса. В еловом лесу господствует, конечно же, ель. Но наряду с ней может встречаться пихта и изредка сосна. Ели создают сильное затенение, даже в жаркий солнечный день в еловом лесу сумрачно и прохладно. Они истощают почву разветвленными поверхностными корневыми системами, поэтому в ней мало минеральных веществ, необходимых для других растений. К таким условиям приспособились лишь некоторые травы (кислица обыкновенная, майник двулистный) и мхи (кукушкин лен) . Изредка на опушке ярусность увеличивается. Здесь могут произрастать кустарники (крушина ломкая, калина обыкновенная). Но, как правило, они не образуют густых зарослей. В еловых влажных лесах растет масса грибов: лисичек, сыроежек, мухоморов.

Какое растение является эдификатором в лесу Ярусное расположение фитоценоза дает растениям возможность более полно использовать ресурсы среды (Да или нет) Чем благоприятнее условия места обитания, тем сложнее ярусность в фитоценозе(Да или нет) Составьте по тексту схему пищевой цепи ( пастбищную или дендритную) и укажите: А- сколько трофических уровней существует в пищевой цепи Б- укажите кто продуцент, консумент 1,2,3 и редуцент Дайте определения терминам: фитоценоз, ярус, эдификатор, биогеоценоз

Задание №3 Заполните таблицу: № Биологические свойства ели обыкновенной Средообразующиесвойства ели в лесном биогеоценозе Выводы, дополнения 1 Хорошо растет на плодородных почвах Поглощает много минеральных веществ, снижая плодородие почвы Создает серьезную конкуренцию другим видам 2 Корни располагаются в поверхностном слое почвы 3 Хвоинки остаются на ветвях в течение 5-8 лет 4 Создает сильное затенение, мешает прогреву почвы, замедляет движение воздуха 5 Создает кормовую базу для лесных жителей 6 Семена крылатые 7 Фотонцидытоксичны для многих микроорганизмов

Крыловидные выросты на плодах или семенах широко распространены у представителей самых различных семейств покрытосемянных, а также у многих хвойных.

Крыловидные придатки на семенах у покрытосемянных представляют собой выросты семенной оболочки, чаще всего ее разросшейся эпидермальной ткани. Остовом у таких выростов служат или жилки, отходящие от основного проводящего пучка семяножки, или утолщенные радиальные стенки эпидермальных клеток.

Крыло на семенах хвойных образовано тканью плодущей чешуи шишки, а не семенной оболочкой. Очевидно, в связи с этим крылышки у семян хвойных легко отваливаются.

Крылья на плодах являются обычно выростами стенок завязи. Они укрепляются более или менее обильно разветвляющимися проводящими пучками стенок околоплодника. У палеотропического семейства двукрылоплодных крылья представляют собой разросшиеся чашелистики, плотно охватывающие односемянные невскрывающиеся плоды.

Нередко крыловидные придатки образованы прицветниками, листочками околоцветника и другими органами. Все эти образования будут рассмотрены ниже.

Летные свойства зачатков, снабженных крыловидными придатками, определяются многими признаками этих придатков. В первую очередь имеют значение размеры крыла относительно размеров собственно плода или семени. Чем больше и массивнее крыло, тем более развит должен быть его остов. Однако скелет крыла в различных его участках часто бывает развит неодинаково, что смещает центр тяжести всего снаряда и определяет положение зачатка во время полета. Во-вторых, характер полета зачатка будет зависеть от положения его центра тяжести относительно геометрического центра. Очертания крыла, его симметричность также имеют существенное значение. Морфолого-анатомическая структура крыла определяет в конечном счете продолжительность падения зачатка, характер его полета (парящий, винтовой и т. п.) при различном состоянии атмосферы и, наконец, дальность полета.

Отметим, что структуры крыловидных образований на плодах и семенах послужили образцами при конструировании летных машин, планеров, пропеллеров и т. п. Некоторые крылья плодов и семян обнаруживают вместе с тем поразительное сходство с крыльями насекомых.

Классификацию крыловидных придатков на плодах и семенах мы даем в основном по Ульбриху (1928), лишь с некоторыми изменениями. Обозначения различных категорий даются новые, так как названия, предложенные Ульбрихом, не отражают морфологической структуры зачатков.

Дисковидные плоды и семена

У этой группы зачатков центр тяжести более или менее совпадает с геометрическим центром. Плоды и семена этого типа чаще всего плоские, более или менее равномерно окруженные крыловидной каймой.

Весь зачаток вместе с придатком имеет округлые очертания. Края крыловидного выроста тонкие; жилки крыла более развиты близ центра или продольной оси зачатка.

Хорошо известными представителями этой группы плодов являются крылатки различных видов вяза и очень сходные с ними плоды птелеи трехлистной из семейства рутовых. Более оригинальный плод развивается у держи-дерева — колючего кустарника из семейства крушиновых, жителя каменистых склонов Крыма и Кавказа. Плоды держи-дерева представляют собой сухую костянку с широкой крыловидной каймой. В отличие от типичных крылаток они в продольном сечении не плоские: в центре толщина их достигает 8 мм, тогда как край крыла едва ли превышает по толщине 0,1 мм. Косточка, заключающая семя, очень твердая, почти шаровидная. Со всех сторон она окружена губчатой опробковевшей тканью мезокарпа, которая постепенно утончается и образует крылатую кайму плода. Плоскость крыла перпендикулярна продольной оси плода. Из травянистых растений плоды такого типа у лебеды монетоплодной. Здесь крылья при плодах образованы прицветниками, которые сильно разрастаются, срастаются на всем протяжении краями и образуют широкую крыловидную кайму вокруг плода.

Дисковидные крылатые семена встречаются у некоторых лилейных (тюльпаны, лилии) и горечавковых. К этой же категории можно отнести семена льнянки обыкновенной и погремка большого. У последних двух видов крыловидная кайма относительно размеров семени слабо развита. В особенности это относится к погремку.

При безветрии дисковидные плоды, падая со значительной высоты, снижаются медленным планирующим полетом, описывая при этом большие кривые. При ветре они уносятся по самым различным траекториям, так что трудно установить какие-либо закономерности. Однако вращения плода вокруг своей оси, как правило, не возникает.

Зачатки с неравнобокими крыльями

Зачатки этой категории близки к дисковидным. Центр тяжести их чаще всего лежит не в геометрическом центре, а на главной оси зачатка, но эксцентрически. Основное отличие этих зачатков от дисковидных заключается в том, что очертания зачатка вместе с крылом имеют разнообразную, но не округлую форму. Здесь можно встретить овальные, полукруглые, серповидные, более или менее прямоугольные и даже ланцетовидные очертания. При этом ширина крыловидного края зачатка в различных направлениях, естественно, будет не одинаковой.

К этой категории зачатков мы относим плоды различных видов березы и ольхи, айланта, семена некоторых бигнониевых, амариллисовых, диоскорейных.

Характер падения и полета этих зачатков несколько различен и определяется особенностями крыловидных выростов. Плоды березы и ольхи, так же как и дисковидные зачатки, характеризуются планирующим полетом без вращения зачатка. Плоскость крыла при падении плодов лежит более или менее горизонтально. Плоды березы и очень близкие к ним плоды ольхи лишь условно можно отнести к категории зачатков с неравнобокими крыльями, так как крылья их, сидящие по бокам, одинаковы, но эти зачатки трудно отнести и к дисковидным, у которых крыло окаймляет зачаток более или менее равномерно со всех сторон. Естественно, что все разнообразие форм, существующих в природе, невозможно точно уложить в рамки какой бы то ни было классификации.

Крыло у плода айланта высокого ланцетовидной формы. Односемянное гнездо плода помещается в середине крыла. Плоскость крыла, и в особенности его нижний конец, несколько S-образно изогнуты. Вследствие этого при падении плода даже в спокойном воздухе, а тем более при ветре, возникает вращательное движение вокруг оси, перпендикулярной к плоскости крыла. Последняя при падении зачатка оказывается наклонной. Вращательное движение зачатка удлиняет его траекторию и время падения, а наклонное положение крыла создает угол скольжения, благодаря которому зачатки уносятся ветром.

Крупные, очень плоские, широко крылатые семена амариллиса, разводимого у нас как комнатное растение, имеют в очертании неправильно почковидную форму. Собственно семя лежит в середине крыла и смещено к его выпуклому краю. При падении семян амариллиса с некоторой высоты часто можно наблюдать очень быстрое вращение их в горизонтальной плоскости.

Полета других зачатков этой категории нам не удалось наблюдать. По данным Динглера, плоские дисковидные семена и плоды не обладают устойчивым равновесием. Путь центра тяжести этих зачатков при падении в спокойном воздухе представляет собой волнистую линию.

Зачатки с однобоким асимметричным крылом

В отличие от двух предыдущих, у этой группы зачатков семя, а, следовательно и центр тяжести, помещаются не в середине крыла, а смещены к одному из его концов. Крыло удлиненное, асимметричное. Один продольный край его прямой или только слегка вогнутый, тогда как другой край — сильно выпуклый, почти округлый. При этом прямой край крыла заметно утолщен и укреплен проходящим в нем сосудисто-волокнистым пучком и механическими волокнами. От краевого пучка в крыло отходит густая сеть жилок, направленных к выпуклому тонкому краю крыла. Такое жилкование характерно для крылаток разных видов клена. Крыловидные придатки на семенах сосны и многих других хвойных, сходные по общему очертанию с крыльями плодов клена, значительно более тонки и слабее укреплены, так как не имеют васкулярного скелета. Но и у хвойных прямой край крыла несколько толще выпуклого. К зачаткам этого типа нужно отнести и крылатые бобы некоторых бобовых, хотя у них оба края крыла остаются тонкими.

Наиболее типично структура однобокого асимметричного крыла выражена у кленов. Падая даже с небольшой высоты в спокойном воздухе, крылатки клена приходят в очень быстрое вращательное движение.

Аэродинамические свойства плода определяются, с одной стороны, резким смещением в сторону центра тяжести всего образования, а с другой — неодинаковыми очертаниями и системой укрепления различных краев крыла.

Одиночная крылатка клена ближе всего сравнима с воздушным винтом. Утолщенный прямой край крыла всегда обращен вперед по направлению движения, таким образом, этот край крыла представляет собой ребро атаки, а другой тонкий округлый край — ребро обтекания. В силу неравномерного утолщения краев крыла передний край его наклоняется под некоторым углом к плоскости горизонта. Иначе говоря, создается угол атаки, который увеличивает силу тяги, действующей на крылатку во время полета.

Благодаря смещению центра тяжести, не только поперечная, но и продольная ось крыла образует угол с горизонтальной плоскостью. Вследствие такого положения плоскости крыла и возникает винтовое вращательное движение зачатка, которое увеличивает продолжительность, а при ветре — и дальность полета.

Зачатки с однобоким симметричным крылом

Как показывает обозначение этой группы зачатков, отличие их от предыдущих состоит лишь в том, что крыло зачатка симметричное, хотя и однобокое относительно положения семени и центра тяжести. Крыло имеет также удлиненную форму, но очертания его боковых сторон одинаковы. Оба края крыла по всей длине тонкие. Крыло утолщено и укреплено жилкой по средней продольной линии.

Зачатками этого типа являются плоды ясеня, тюльпанного дерева. При свободном падении с высоты такие плоды не только описывают винтовую линию, но и оборачиваются вокруг своей продольной оси.

Плоды с разнообразными крыловидными придатками

Описанные здесь четыре категории зачатков, конечно, не исчерпывают всего многообразия крыловидных выростов на плодах. Мы уже упоминали коротко о своеобразных крыловидных чашелистиках, окружающих плоды двукрылоплодных. У представителей тропической флоры встречаются и более оригинальные плоды. Так, Ульбрих описывает плоды одного из видов каваниллезии из семейства баобабовых, обитателя тропических лесов Верхней Амазонки. Плоды его нераскрывающиеся, длиной около 25 см, несут на своей поверхности 5 крупных полукруглых тонких, как бумага, крыльев. Ширина крыльев достигает 8—9 см. Они пронизаны проводящими пучками, отходящими от граней плода. Плоды подобного типа Ульбрих называет вращающимся цилиндром.

Кустарник наших среднеазиатских песчаных пустынь — джузгун безлистный аз семейства гречишных — образует плоды, напоминающие описанные здесь плоды каваниллезии. Правда, у джузгуна плоды значительно меньших размеров (15 мм), но и они несут 5 широких крыловидных выростов. Крылья расположены не строго в меридиональных плоскостях, а несколько изогнуты. Подобного рода плоды хорошо приспособлены к быстрому переносу ветром по поверхности песка. Они так легко и быстро перемещаются с места на место, что песок не успевает их засыпать. Такое перемещение зачатков с помощью ветра по поверхности земли можно назвать анемогеохорией.

Плоды многих видов зонтичных сильно сдавлены со спинки, так что в поперечном сечении они совсем плоские, при этом вдоль боковых ребрышек развивается крыловидная кайма. Такого типа плоды встречаются у борщевника, горичника, пастернака и других. Иногда крыловидная кайма развивается и не у плоских семянок, и не только вдоль боковых, но и вдоль спинных ребрышек. Все эти приспособления по их эффективности должны расцениваться как гемианемохорные. Так, по нашим наблюдениям, у борщевника сибирского (высота стебля 126 см) основная масса плодов, при среднем ветре и искусственном встряхивании стебля, отлетала на 130 см; единичные, наиболее удаленные зачатки отмечены на расстоянии 171 см от материнского растения.

У многих видов солянок плоды окружены широкой крыловидной каймой, образованной листочками околоцветника. На верхушке плодов некоторых ворсянковых (скабиоза и др.) наружная чашечка разрастается, становится кожистой, образуя жесткий обращенный парашют.

Аэродинамические свойства рассмотренных здесь разнообразных крыловидных выростов, конечно, очень различны. Как отмечает Мордухай-Болтовской, плоды двукрылоплодных сочетают в себе принципы парашюта и геликоптера. Многочисленные крылья, отходящие от плодов в меридиональных плоскостях под различными углами, способны наиболее полно использовать энергию порывов ветра.

Плоские с крыловидной каймой плоды зонтичных можно сравнить с диском. Наконец, плоды солянок представляют собой переходный тип от парашюта к планеру-крылатке. Их можно рассматривать как парашют Стезена с приподнятыми крыльями, которые способствуют рассеянию воздушных вихрей полней, чем обыкновенные парашюты.

По мнению Мордухай-Болтовского, жесткие парашюты плодов играют роль не столько парашютов, сколько щетинок, с помощью которых уменьшается соприкосновение с землей и облегчается поднятие порывом ветра. Иными словами, плоды этого типа лучше всего приспособлены к анемогеохории.

В некоторых случаях довольно широкие крыловидные выросты развиваются на боковых стенках многосемянных раскрывающихся коробочек (лилейные, диоскорейные и другие). Такие выросты обычно трактуются как анемохорные приспособления, так как ветер, ударяясь в лопасти крыльев, сильнее раскачивает коробочки и способствует обсеменению. По нашему мнению, подобные крыловидные образования могут рассматриваться лишь как псевдоанемохорные. Если семена этих видов растений не обладают никакими летательными приспособлениями, то такие растения не должны включаться в категорию анемохоров.

Чтобы закончить характеристику крыловидных анемохорных образований, нужно остановиться на оценке их эффективности. Крыло любой структуры как летательное приспособление будет действовать наиболее эффективно в том случае, если крылатый зачаток будет падать со значительной высоты. Поэтому, очевидно, зачатки с крыловидными приспособлениями свойственны главным образом древесным породам и лианам и редки среди трав.

Крыловидные выросты на плодах или семенах у травянистых растений сочетаются обычно с баллистическими приспособлениями у этих видов; это относится к льнянке и погремку из норичниковых, ко всем видам зонтичных, к лилейным и амариллисовым с окрыленными семенами и др. У всех этих видов анемохория является лишь дополнительным способом рассеивания зачатков, тогда как основную роль играют баллистические приспособления. Только для высокостебельных баллистов, возвышающихся над остальным травостоем, крылья на плодах или семенах могут заметно увеличить дальность рассеивания зачатков.

Эффективность рассеивания анемохорных зачатков древесных пород в значительной степени будет зависеть от времени года и продолжительности обсеменения. В течение года меняется характер ветра (сила, порывистость и т. п.), облиственность крон, а зимой создаются особые условия распространения зачатков по снежному насту.

У очень немногих древесных пород обсеменение проходит в начале лета: у вяза, осины, ивы. У остальных анемохоров зачатки рассеиваются в течение осени, зимы и весны: у липы, клена, березы — осенью в конце листопада; у ясеня — с начала осеннего листопада и до весны. Зимой на снег опадает около 50% урожая плодов ясеня. Часть из них покрывается снегом и остается вблизи материнских растений, другая часть уносится ветром по насту.

Плоды ольхи опадают зимой. Обсеменение ели и сосны происходит в марте — апреле, а у сосны и позже. Предположение некоторых лесоводов, будто бы семена сосны разносятся главным образом по снежному насту, едва ли справедливо. По данным Алексеева, Молчанова и Шиманюк, основная масса семян сосны вылетает в среднем в 20-х числах мая, когда снежного покрова уже нет.

Дальность массового рассеивания крылатых зачатков древесных пород невелика: она измеряется десятками метров и, как правило, не превышает 100 м. В этом убеждает долголетний опыт лесоводственной практики. Обычная ширина лесосек, рассчитанных на естественное возобновление леса, составляет 100 м, т. е. примерно 4 высоты леса. Таким образом, налет семян от каждой стены леса осуществляется на расстояние, превышающее вдвое высоту семенных растений. Налет семян на лесосеку зависит от их величины и окрыленности. Как указывает Нестеров, семена осины и березы обильно налетают на лесосеки даже на 1—2 км. Однако наблюдения Молчанова над восстановлением концентрированных лесосек такими породами, как сосна, ель, береза и осина, показали, что за 5 лет хорошо восстановилась площадь шириной до 300 м от стены леса. Площадь, удаленная от стены леса на 350—450 м, слабо возобновилась, а еще далее — совсем не возобновилась.

В отношении сосны, ели и пихты различные авторы единодушно указывают, что семена этих пород разносятся в пределах 100 м. Так, по данным Алексеева, наблюдавшего распространение сосны в бору возраста 160—180 лет со средней высотой стволов 23 м, семена сосны улетают от стены леса преимущественно не далее 50 м (в количестве 20%); на 75 м уносится не более 11% семян и на 100 м — ничтожное количество. Тот же автор показьйвает, что у ели дальше 80 м уносится в среднем 8,4% семян от возможного числа. Такие же, примерно, цифры дает и Молчанов (1949).

Имеются отдельные указания на то, что по снежному насту семена ели уносятся ветром на 10 км, а семена сосны — даже на 50 км. Но если эти факты и достоверны, то, конечно, они относятся лишь к единичным семенам, которые едва ли могут обеспечить расселение сосны и ели на такие расстояния.

Естественное расселение ясеня и вяза ограничивается еще меньшими расстояниями, чем у хвойных. Так, по наблюдениям в Теллермановском лесничестве, появление самосева ясеня под пологом леса возможно на расстоянии в 30—50 м от источника семян. Данные Колосовой о распространении береста в Савальском лесничестве указывают, что путем самосева этот вид распространяется на 10—12 м.

Таковы конкретные факты расселения древесных пород с анемохорными крылатыми зачатками.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оборудование: таблицы, рисунки, слайды о разнообразии и размножении хвойных голосеменных, гербарные экземпляры побегов и шишек сосны, ели; оборудование для лабораторных работ.

I. Домашнее задание. П. 42, завершить лабораторную работу.

Органы растения.
Отделы растений.
Характерные черты водорослей. Представители.
Характерные черты мхов. Представители.
Характерные черты папоротникообразных. Представители.

Ш. Изучение нового матеериала

Сегодня мы приступаем к изучению новой группы растений – отдел голосеменные. Принципиальное отличие растений этой группы от растений, изученных нами ранее, состоит в способе размножения.

Как происходит размножение папоротников, мхов?

Посредством чего размножаются голосеменные? (Семенами).

Возникновение семян – очень важный этап в эволюции растений.

Слайды “Разнообразие голосеменных”.

Голосеменные появились на Земле примерно 370 млн лет назад. Они оказались гораздо лучше приспособлены к засушливым условиям, чем папоротники. Для оплодотворения им не нужна вода.

Отдел голосеменных насчитывает около 700 видов. Все современные голосеменные – это деревья и кустарники, редко – лианы. Многие из них образуют обширные леса и распространены почти на всех материках. Травянистых форм среди голосеменных нет.

Самостоятельная работа учащихся с учебником.

Пользуясь текстом учебника (п.42), выпишите основные признаки голосеменных.

Размножение посредством семян.
Не образуют плодов.
Древесные растения или кустарники, иногда стелющиеся формы.
Листья чаще игольчатые, слегка уплощенные или чешуевидные.
Чаще всего вечнозеленые растения.
Настоящие сосуды отсутствуют.
Разнополые растения.
Оплодотворение происходит без участия воды.
Мужские гаметы – неподвижные спермии.

Свое название голосеменные получили благодаря семенам, которые лежат открыто, как бы голо, и в отличие от семян покрытосеменных растений не защищены стенками плода.

Наличие семян является большим эволюционным шагом, дающим этим растениям огромное преимущество перед споровыми.

В чем заключается это преимущество?

(В отличие от спор в семенах имеется запас питательных веществ, необходимых зародышу в первое время его развития, пока у молодого растения не сформируется корневая система. Кроме того, внутри семени зародыш будущего растения надежно защищен от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Все это значительно увеличивает шансы молодого растения на выживание).

Среди растений отдела голосенных много древних видов и уже вымерших, но много и современных. Наиболее знакомые и важные представители этого отдела – класс хвойные.

Назовите хвойные растения.

Закрепление знаний и умений.

1. Какие растения называют голосеменными?

2. В чем состоит главное отличие голосеменных растений от споровых?

3. Основные признаки голосеменных растений.

Тема. “Изучение внешнего вида хвойных растений”.

Цель: изучение внешнего вида побегов, шишек и семян хвойных.

Оборудование: лупа ручная, побеги сосны и ели, шишки сосны и ели, семена сосны и ели.

1. Рассмотрите внешний вид небольших веточек (побегов) сосны и ели. Укажите их основные отличия.

2. Изучите, как расположены хвоинки у этих растений. Найдите укороченные боковые побеги сосны, на которых находятся хвоинки. Сколько их на этих побегах?

3. Сравните хвоинки сосны и ели, их форму, размер. Зарисуйте хвоинки в их натуральную величину. Отметьте особенности хвоинок.

4. Рассмотрите шишки сосны и ели. Укажите их различия.

5. Найдите на чешуйках следы, оставшиеся от семян.

8. Рассмотрите семена хвойных. Проверьте их летучесть. Проследите, как падает вниз крылатое семя.

1 вариант описывает сосну.

Сравнительная характеристика сосны и ели.

Где образуются семена у голосеменных растений?

Почему отдел получил название “голосеменные”?

Плодоносить сосны начинают на 15-30 году жизни. На верхушках молодых побегов сосны в конце весны – начале лета можно увидеть небольшие красноватые шишечки. Это молодые женские шишки. Шишки представляют собой видоизменнный побег. У шишки можно выделить стержень (или ось), на которой расположены чешуи – видоизменные листья. На верхней стороне каждой чешуи расположено по два семязачатка, в каждом из них образуется яйцеклетка.

Мужские шишки более мелкие, всего 1-2 см в длину, желтоватые, собраны в небольшие тесные группы. Мужские шишки расположены ниже женских на тех же или на других ветках. На нижней стороне чешуек шишки расположено по 2 пыльцевых мешочка, в которых созревает пыльца, из которой образуются спермии. Спермии у сосны – неподвижные клетки, без жгутиков. Каждая пылинка сосны имеет по два небольших пузырька, наполненных воздухом. Благодаря наличию этих пузырьков пыльца очень легкая и легко переносится ветром.

В чем биологический смысл расположения мужских шишек ниже, чем женских? (Приспособление к перекрестному опылению).

Пыльца разносится ветром и попадает на семязачатки, голо лежащие на чешуйках женских шишек. После опыления чешуйки смыкаются и склеиваются смолой: начинается подготовка к оплодотворению. Лишь через 13 месяцев после опыления происходит оплодотворение. Шишки и семена сосны созревают на второй год после опыления.

Слайд цикл развития сосны (Приложение)

После оплодотворения из зиготы развивается зародыш и формируются семена сосны. Через 1,5 года шишка сосны высыхает, трескается и семена высыпаются.

Семена голосеменных растений распространяются животными или ветром. Семена многих имеют особое пленчатое крылышко, способствующее перемещению их при помощи ветра.

При попадании семян в благоприятные условия они прорастают и дают начало новому организму.

Читайте также: