Тест по биологии: Высшие споровые растения (5-6 класс)

Пояснение:

Ключевой особенностью, объединяющей все высшие споровые растения, является их зависимость от воды для осуществления полового размножения. Несмотря на то, что это сухопутные растения, их мужские половые клетки (сперматозоиды) подвижны и имеют жгутики. Чтобы произошло оплодотворение, сперматозоид должен доплыть до женской половой клетки (яйцеклетки) в капле воды (дождя, росы). Без воды половой процесс у них невозможен. Именно поэтому большинство споровых предпочитают влажные места обитания. Семена, цветки и опыление — это признаки более эволюционно продвинутых семенных растений (голосеменных и покрытосеменных).

Пояснение:

Из отмерших и не полностью разложившихся в условиях болота частей мха сфагнума образуется торф. Сфагнум обладает уникальной способностью впитывать огромное количество воды и выделять вещества, которые препятствуют гниению. В условиях избыточной влажности и недостатка кислорода его отмирающие нижние части не разлагаются до конца, а спрессовываются и накапливаются год за годом, формируя мощные пласты торфа. Каменный уголь образовался из древних папоротников, хвощей и плаунов. Известняк имеет в основном животное или химическое происхождение, а гранит — магматическая порода.

Пояснение:

Листья папоротников, которые часто имеют крупные размеры и сложную, ажурную, перисто-рассечённую форму, в ботанике принято называть вайями. В отличие от простого листа, вайя часто сочетает в себе функции фотосинтеза и спороношения (на её нижней стороне образуются спорангии). Молодые вайи характерным образом свёрнуты в улитку и постепенно раскручиваются по мере роста. Хвоя — это листья голосеменных, слоевище — тело водорослей, а стробилы — это спороносные колоски на верхушках побегов у хвощей и плаунов. Таким образом, «вайя» — это специфический термин именно для листа папоротника.

Пояснение:

Среди всех высших споровых растений только мхи (Моховидные) не имеют настоящих корней. Функцию прикрепления к субстрату (почве, камням, коре деревьев) и частичного всасывания воды у них выполняют ризоиды — нитевидные выросты, состоящие из одной или нескольких клеток. Ризоиды, в отличие от настоящих корней, не имеют сложного анатомического строения и проводящих тканей. Папоротники, хвощи и плауны являются сосудистыми растениями, у них есть настоящие корни (чаще всего придаточные, отходящие от подземного побега — корневища), которые эффективно выполняют и опорную, и всасывающую функции.

Пояснение:

Заросток, или проталлий, — это половое поколение (гаметофит) в жизненном цикле папоротника. Он представляет собой маленькую (несколько миллиметров в диаметре), обычно сердцевидной формы, зелёную пластинку, которая развивается из проросшей споры и живёт самостоятельно. На нижней стороне заростка формируются мужские и женские половые органы. Именно на заростке, в капле воды, происходит оплодотворение. А уже из оплодотворённой яйцеклетки вырастает большое, привычное нам растение папоротника, которое является бесполым поколением (спорофитом).

Пояснение:

Основные мировые запасы каменного угля сформировались в каменноугольном периоде палеозойской эры (около 300-360 млн лет назад). В то время на планете был тёплый и влажный климат, способствовавший бурному росту гигантских древовидных папоротников, хвощей и плаунов, которые образовывали обширные заболоченные леса. Отмирая, их массивные стволы падали в воду, где без доступа кислорода не сгнивали, а постепенно превращались в торф, который со временем под давлением и температурой спрессовывался в каменный уголь. Цветковые растения появились гораздо позже, а мхи и водоросли не образовывали таких мощных отложений.

Пояснение:

У хвоща полевого наблюдается чёткое разделение побегов на два типа. Весной из корневища вырастают буроватые, неветвящиеся, лишённые хлорофилла побеги. Их единственная функция — образование и рассеивание спор. На верхушке каждого такого побега находится спороносный колосок (стробил). После созревания и высыпания спор эти весенние побеги отмирают. А на их месте из того же корневища вырастают летние побеги — зелёные, ветвистые, похожие на маленькие ёлочки. Они не несут спор, а их главная функция — фотосинтез, то есть создание питательных веществ на всё лето.

Пояснение:

В жизненном цикле мхов доминирующим поколением является гаметофит. Это именно то зелёное растение со стеблем и листьями, которое мы привыкли видеть. Гаметофит является самостоятельным, фотосинтезирующим организмом, на котором образуются половые клетки. Спорофит же у мхов редуцирован и представляет собой коробочку на ножке, которая развивается на женском растении-гаметофите после оплодотворения. Спорофит не способен к самостоятельному существованию и питается за счёт гаметофита. У папоротников, хвощей и плаунов, наоборот, доминирует спорофит, а гаметофит (заросток) мал и невзрачен.

Пояснение:

Характерной особенностью хвощей является их способность накапливать в клеточных стенках стеблей и листьев диоксид кремния, или кремнезём (SiO₂) — то же вещество, из которого состоит песок. Именно отложения кремнезёма придают стеблям хвощей характерную жёсткость, прочность и шершавость. Благодаря этому в старину сушёные хвощи использовали как «растительную наждачку» для чистки и полировки металлической посуды, дерева и камня. Известью пропитаны слоевища некоторых красных водорослей, а лигнин придаёт прочность древесине семенных растений.

Пояснение:

Ламинария, или «морская капуста», относится к отделу Бурые водоросли. Водоросли являются низшими растениями, так как их тело (слоевище) не разделено на органы (корни, стебли, листья) и не имеет сложной тканевой организации. Кукушкин лён — это представитель мхов. Щитовник мужской — представитель папоротников. Плаун булавовидный — представитель плаунов. Все они (мхи, папоротники, плауны) относятся к высшим споровым растениям, так как имеют дифференцированное тело и размножаются спорами.

Пояснение:

Споры у большинства папоротников образуются в особых органах — спорангиях. Эти спорангии собраны в группы, называемые сорусами, которые выглядят как маленькие бурые бугорки или чёрточки на нижней стороне зелёного листа (вайи). Когда споры созревают, стенка спорангия разрывается, и споры разлетаются. Таким образом, лист папоротника выполняет сразу две функции: фотосинтез и бесполое размножение (спороношение). Спороносные колоски на верхушках побегов характерны для хвощей и плаунов, а не для папоротников.

Пояснение:

Настоящие корни являются важным приобретением папоротников, хвощей и плаунов, которое отличает их от мхов. У папоротника от подземного стебля (корневища) отходят многочисленные придаточные корни, которые прочно закрепляют растение в почве и активно всасывают воду и минеральные соли. У мха кукушкин лён настоящих корней нет, а их функцию частично выполняют ризоиды — более примитивные нитевидные выросты. Стебель и листья есть у обоих этих растений (хотя и разного строения), и оба они размножаются спорами.

Пояснение:

Процесс оплодотворения у папоротника происходит на поверхности заростка (гаметофита). Мужские половые клетки папоротника — сперматозоиды — имеют жгутики и способны к активному движению. Однако передвигаться они могут только в жидкой среде. Поэтому для того, чтобы сперматозоид мог доплыть от мужского полового органа до женского, где находится неподвижная яйцеклетка, и совершить оплодотворение, необходима капля воды (росы или дождя). Для прорастания споры также нужна влага, но для самого процесса слияния гамет вода критически важна именно как транспортная среда.

Пояснение:

Удивительная гигроскопичность (способность впитывать влагу) сфагнума связана с уникальным строением его листьев. Лист сфагнума состоит из клеток двух типов. Одни — узкие, длинные, зелёные и живые, они содержат хлорофилл и фотосинтезируют. А между ними расположены крупные, мёртвые, прозрачные клетки с порами в оболочках. Эти мёртвые клетки лишены содержимого и работают как крошечные резервуары, которые, подобно губке, впитывают и удерживают огромное количество воды — в 20-30 раз больше собственной сухой массы мха. Корней у сфагнума, как и у всех мхов, нет.

Пояснение:

Образование спор в специальных структурах на верхушках побегов — спороносных колосках, или стробилах, — является характерной чертой для хвощей и плаунов. У хвоща полевого такой колосок находится на верхушке весеннего спороносного побега. У плаунов стробилы развиваются на концах вертикальных ветвей. У папоротников спорангии обычно расположены на нижней стороне листьев, а у мхов — в специальной коробочке на ножке, которая развивается на верхушке женского растения. Таким образом, стробилы — это признак, отличающий хвощи и плауны от других групп высших споровых.

Пояснение:

Из споры мха, попавшей во влажную почву, прорастает не взрослое растение, а тонкая ветвящаяся зелёная нить, которая внешне напоминает нитчатую водоросль. Эта стадия называется протонема, или предросток. На этой нити закладываются почки, из которых затем и вырастают уже привычные нам зелёные растения мха — мужские и женские гаметофиты. Коробочка на ножке — это спорофит, он развивается из зиготы. Заросток в форме сердечка характерен для жизненного цикла папоротников, а не мхов.

Пояснение:

Главное отличие, которое ставит мхи, папоротники, хвощи и плауны на более высокую ступень эволюции по сравнению с водорослями, — это наличие у них дифференцированного тела. Тело высших споровых растений разделено на органы (у большинства есть стебель, листья, корни) и состоит из специализированных тканей (покровной, проводящей, механической и др.). Это позволяет им эффективно жить на суше. Тело водорослей — слоевище (таллом) — не имеет такого разделения на органы и ткани. Способность к фотосинтезу, наличие хлорофилла и размножение спорами встречаются и у водорослей.

Пояснение:

Молодые листья (вайи) папоротников имеют очень характерную особенность роста — они закручены в спираль, напоминающую раковину улитки. Такое верхушечное закручивание защищает нежные, растущие части листа от повреждений. По мере роста лист постепенно раскручивается снизу вверх, пока не примет свою окончательную форму. Этот признак — улиткообразно свёрнутые молодые листья — является одной из визитных карточек папоротников, по которой их легко отличить от других растений. Ни у мхов, ни у хвощей, ни у плаунов такой особенности нет.

Пояснение:

Хвощ полевой является растением-индикатором, указывающим на повышенную кислотность почвы. Обильные заросли этого сорняка на полях и огородах сигнализируют агрономам и садоводам о том, что почва имеет кислую реакцию и нуждается в известковании (внесении извести или доломитовой муки) для её нейтрализации. Большинство культурных растений предпочитают почвы с нейтральной или слабокислой реакцией, и на слишком кислых грунтах они растут плохо. Мох сфагнум также растёт на кислых болотах, но именно хвощ полевой является известным индикатором кислых почв на обрабатываемых землях.