Paprocie, skrzypy i widłaki
Uprawiane w domu ozdobne paprocie nazywa się czasem kwiatami doniczkowymi. Czy w przypadku tych roślin nazwa „kwiaty” jest poprawna?
jakie organy występują u roślin;
jak rozmnażają się mszaki;
gdzie można spotkać paprotniki.
Wyjaśnisz, dlaczego paprociowe należą do organowców i roślin zarodnikowych.
Rozpoznasz na ilustracji wśród innych roślin przedstawicieli paprociowych, skrzypów i widłaków.
Wykażesz przystosowania tych roślin do środowiska i pełnienia czynności życiowych.
Omówisz znaczenie paprotników.
1. Środowisko życia i charakterystyka paprotników
Paprotniki to zwyczajowa nazwa grupy roślin lądowych, do której zalicza się paprociowe, skrzypy i widłaki. Organizmy te pospolicie występują w strefie umiarkowanej, gdzie są składnikiem runa leśnegoruna leśnego i podszytupodszytu. Można je także spotkać na bagnach, łąkach i polach. Nieliczne gatunki żyją w zbiornikach wodnych. Największą różnorodność wykazują jednak w ciepłych i wilgotnych lasach tropikalnych. Wiele gatunków paprotników egzotycznych hodowanych jest jako rośliny ozdobne w ogrodach i mieszkaniach.
Paprotniki są wieloletnimi, niezbyt dużymi roślinami, które osiągają jednak większe rozmiary niż mchy. Jest to możliwe między innymi dzięki wytworzeniu tkanek przewodzących, ułatwiajacych transport substancji odżywczych i wody na duże odległości. Z tego powodu określa się je mianem roślin naczyniowychroślin naczyniowych. Paprotniki wykształciły również tkanki wzmacniające, usztywniające wzniesiony pęd i chroniące go przed uszkodzeniami, np. złamaniem przez wiatr.
Paprotniki są również organowcamiorganowcami ich łodygi przybierają często formę podziemnego kłączakłącza, które pełni funkcję spichrzową, tzn. magazynuje substancje zapasowe. Dzięki niemu rośliny po utracie liści mogą przetrwać zimę pod ziemią, a wiosną wykorzystać zmagazynowane substancje odżywcze do wytworzenia nowych nadziemnych organów. Korzenie paprotników wyrastają z kłącza w postaci krótkich, gęstych wiązek. Ich zadaniem jest umocowanie rośliny w podłożu oraz pobieranie wody wraz z solami mineralnymi. Liście mogą mieć różne kształty, od niepozornych, łuskowatych, po duże i rozłożyste, przypominające postrzępione pióra. Pełnią one dwojaką rolę: produkują substancje odżywcze w procesie fotosyntezy oraz wytwarzają zarodniki służące do rozmnażania bezpłciowego. Bezpłciowo paprotniki rozmnażają się także przez podział kłącza. Natomiast rozmnażanie płciowe, podobnie jak u mszaków, uzależnione jest od obecności wody.
Paprotniki są organowcami i roślinami zarodnikowymi. Nie wytwarzają kwiatów i owoców.
Wyszukaj w domu, klasie, sklepach ogrodniczych paprocie uprawiane w doniczkach. Rozróżnij ich liście i łodygi. Zrób fotografie roślin, a następnie wyszukaj informacje o gatunku, który najbardziej ci się podoba.
Około 300 mln lat temu w panującym wówczas wilgotnym i ciepłym klimacie paprocie, skrzypy i widłaki mogły doskonale rozwijać się i osiągać olbrzymie rozmiary. Ich wysokość dochodziła do 30 m. Po obumarciu szczątki tych roślin, bez dostępu do tlenu, przykryte mułem i zasypane piaskiem powoli ulegały rozkładowi, formując najpierw pokłady torfu, a potem węgiel brunatny i w końcu węgiel kamienny. W złożach wydobywanego dziś węgla zachowały się liczne odciski i skamieniałości roślin.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RBC5WtESo4qAx
Animacja prezentuje proces tworzenia się węgla.
2. Paprociowe
Paprociowe wytwarzają krótkie i dosyć grube kłącza, które rosną pod ziemią. Z nich wyrastają w dół liczne korzenie, a do góry – liście. Młode liście są zwinięte ślimakowato i pokryte brunatnymi łuskami chroniącymi przed wysychaniem, zaś dojrzałe przybierają różne kształty. Na ogół są złożone, to znaczy, że na osi głównej znajdują się drobne listki. Istnieją też gatunki o liściach taśmowatych, wachlarzykowatych czy rozgałęzionych. Liście mogą pełnić dwie funkcje: odżywiania i rozmnażania. Liście asymilacyjneLiście asymilacyjne są żywozielone. Czasem po spodniej ich stronie można znaleźć żółte, potem brązowe narośla – zarodnie produkujące zarodniki. Niekiedy do wytwarzania zarodników służą brunatne, wyglądające na uschnięte liście zarodnionośneliście zarodnionośne z zarodniami.
Wielkość paproci jest mocno zróżnicowana – od maleńkich kilkucentymetrowych, pływających po wodzie, po rosnące w lasach tropikalnych formy drzewiaste, które osiągają wysokość kilkunastu metrów.
Problem badawczy: Wyróżnienie organów i lokalizacja skupisk zarodni u paprotki zwyczajnej.
okaz paproci hodowanej w pracowni biologicznej,
lupa.
Delikatnie wyjmij paproć z doniczki, usuń ziemię. Wyróżnij liście, kłącze i korzenie.
Opisz kształt liści, wskaż położenie skupisk zarodni, odszukaj kłącze w plątaninie korzeni.
Używając lupy, obejrzyj skupiska zarodni i nasady lisci.
Paprotka zwyczajna tworzy pęk liści, które po spodniej stronie mają brunatne skupiska zarodni. Dolne części ogonków liściowych pokryte są suchymi łuskami chroniącymi przed utratą wody.
Wybrane gatunki paproci (galeria zdjęć):
Nasięźrzał to dalszy „krewny” paproci. Nazwa tej rośliny wywodzi się z języka staropolskiego i odnotowana została już w XV wieku. Roślina ta uznawana była za magiczną i zapewniała ponoć nacierającej się nią kobiecie piękny wygląd. W efekcie sprawiała, że mężczyźni zabiegający o względy dziewczyny patrzyli na nią, czyli źrzeli (od źrzeć – zerkać, spoglądać).
Znany z wierzeń słowiańskich legendarny kwiat paproci zakwita tylko raz w trakcie najkrótszej nocy w roku. Obejrzyj przedstawione na ilustracjach okazy paproci i spróbuj ustalić, która z paproci mogła być uznawana przez Słowian za tę, która posiadała kwiat. Wyjaśnij, czy faktycznie paprocie mogą mieć kwiaty.
3. Skrzypy
Skrzypy są na ogół niewielkimi roślinami, które można spotkać w lasach, na polach i w przydrożnych rowach. Ich pędy rozrastają się pod ziemią w postaci kłączy, które wytwarzają korzenie i bulwki magazynujące substancje odżywcze. Liście tych roślin są małe i łuskowate, więc ich udział w fotosyntezie jest niewielki. Funkcję asymilacyjną pełnią zielone łodygi i ich odgałęzienia. Niektóre skrzypy wypuszczają dwa rodzaje pędów. Zielone, rozgałęzione pędy letnie produkują substancje odżywcze, a pozbawione chlorofilu pędy wiosenne – zarodniki. U innych gatunków kłosy z zarodnikami są zlokalizowane na szczytach zielonych pędów.
Problem badawczy: Wyróżnienie organów i lokalizacja zarodni u skrzypu polnego.
okazy żywe pędów letnich i wiosennych skrzypu polnego,
lupa,
biała kartka papieru.
Przeprowadź obserwację pędów letnich i wiosennych skrzypu.
Wyróżnij pęd główny, kłącze, bulwki i korzenie.
Na pędach letnich wyróżnij pędy boczne i liście.
Na pędach wiosennych wskaż położenie skupisk zarodni.
Wytrząśnij zarodniki z kłosów zarodnionośnych na białą kartkę, określ ich barwę.
Pędy skrzypów są podzielone na odcinki, z których na jednym poziomie wyrastają wokół łodygi pędy boczne, także złożone z członów. Na szczycie pędów wiosennych pojawiają się kłosy z zarodnikami.
Wybrane gatunki skrzypów (galeria zdjęć):
Skrzypy mają charakterystyczną postać przypominającą choinkę. Ich łodygi są szorstkie w dotyku. Powodem tego jest obecność w ścianach komórkowych złogów krzemionkikrzemionki. Zgniatane pędy skrzypów wydają charakterystyczne odgłosy przypominające skrzypienie i stąd ich nazwa.
4. Widłaki
Widłaki to zimozielone rośliny leśne. Swoją nazwę zawdzięczają widlastym rozgałęzieniom łodyg i korzeni. Długie i wiotkie łodygi płożą się po ziemi, do której przytwierdzają się cienkimi korzeniami. Liście asymilacyjne gęsto pokrywające łodygę są drobne i łuskowate. U niektórych widłaków z płożącego się pędu wyrastają ku górze krótkie odgałęzienia zakończone kłosami zarodnionośnymi zawierającymi zarodnie z zarodnikami. Widłaki należą do roślin trujących, jedynie ich zarodniki nie wykazują tych właściwości. Masowe pozyskiwanie widłaków w celach leczniczych oraz ozdobnych, a także ich długi cykl rozwojowy spowodowały, że grozi im wyginięcie. Z tego powodu wszystkie gatunki występujące w Polsce podlegają ochronie gatunkowej.
Dawniej wywar z widłaka stosowano jako silny środek wymiotny i przeczyszczający, a także jako środek na pasożyty zewnętrzne, np. wszy.
Wybrane gatunki widłaków (galeria zdjęć):
Widliczka łuskowata to gatunek widłaka występującego na suchych obszarach Meksyku, Teksasu i Peru. Uprawiana jest jako roślina ozdobna. Wysuszona widliczka zwija łodygi, przyjmując kulisty kształt. Pod wpływem wilgoci rozwija się jak za dotknięciem czarodziejskiej różdżki.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R15lHtnXoIPar
Film przedstawia w przyspieszonym tempie, jak po włożeniu widliczki do szklanki z wodą jej suche, brązowe, zwinięte liście rozwijają się i zielenieją.
5. Cykl rozwojowy paprociowych
W rozwoju paproci, podobnie jak i mchów, występują dwa pokolenia. Jedno z nich, rozmnażające się płciowo przedrośle, kiełkuje z zarodnika. Jest drobne, plechowate, ma sercowaty kształt, przyczepia się do ziemi chwytnikami. Wytwarza komórki jajowe i plemniki. Gdy przedrośle pokryje woda, plemniki mogą przepłynąć do komórek jajowych. Zapładniają je, w wyniku czego powstaje roślina trwała będąca pokoleniem dominującym w cyklu życiowym paprotników, zróżnicowana na łodygę, korzeń i liście wytwarzająca korzenie, łodygę i liście. Stanowi ona pokolenie bezpłciowe i rozmnaża się przez zarodniki.
Zasusz liść paproci z zarodniami pomiędzy białymi kartkami. Gdy na kartkach pojawi się brązowy pył, czyli zarodniki, wysyp je na bardzo wilgotną glebę w małej doniczce i przykryj przezroczystą pokrywką, by podłoże nie wysychało. Za pomocą lupy przez okres trzech tygodni obserwuj powierzchnię gleby. Najpierw pojawi się zielony nalot, potem sercowate przedrośla.
Podsumowanie
Paprotniki mają ciało zróżnicowane na organy: korzenie, liście, łodygi; nie wytwarzają kwiatów i owoców.
Do paprotników zaliczane są paprocie, widłaki i skrzypy.
Pędy paprotników wytwarzają zarodniki.
Liczne gatunki paprotników objęte są ochroną gatunkową.
Praca domowa
Słownik
przekształcona łodyga podziemna magazynująca substancje odżywcze wyprodukowane w procesie fotosyntezy
twarda substancja chemiczna będąca składnikiem m.in. piasku, skał, minerałów
liście przeprowadzające fotosyntezę
liście, na których tworzą się zarodnie z zarodnikami, służą do rozmnażania bezpłciowego
rośliny, których ciało jest zróżnicowane na: korzeń, łodygę i liście
warstwa roślinności (głównie krzewów) w lesie, o wysokości do kilku metrów
rośliny, które mają tkanki przewodzące; należą do nich paprotniki i rośliny nasienne
najniższa warstwa roślin w lesie, poniżej warstwy podszytu; składa się głównie z roślin zielnych, mchów, porostów i grzybów
Zadania
Wskaż środowiska, w których można spotkać paprotniki.
- lasy strefy umiarkowanej
- lasy tropikalne
- pustynie gorące
- lodowce
- kratery wulkanów
Paprotniki należą do: Możliwe odpowiedzi: 1. organowców., 2. roślin zarodnikowych., 3. roślin nasiennych., 4. plechowców., 5. roślin kwiatowych.
Wskaż poprawne dokończenia zdania.
Paprotniki należą do
- organowców.
- roślin zarodnikowych.
- roślin nasiennych.
- plechowców.
- roślin kwiatowych.
Zaznacz odpowiednie pole.. Liście duże, pierzasto podzielone.. Możliwe odpowiedzi: Paprocie, Skrzypy, Widłaki. Liście zielone, drobne, łuskowate, gęsto ułożone.. Możliwe odpowiedzi: Paprocie, Skrzypy, Widłaki. Zielone pędy boczne wyrastające wokół łodygi.. Możliwe odpowiedzi: Paprocie, Skrzypy, Widłaki. Łodyga płożąca się po ziemi.. Możliwe odpowiedzi: Paprocie, Skrzypy, Widłaki. Kłącze (łodyga podziemna).. Możliwe odpowiedzi: Paprocie, Skrzypy, Widłaki. Podziemne bulwki.. Możliwe odpowiedzi: Paprocie, Skrzypy, Widłaki
Rozpoznaj paprotniki na podstawie opisów.
Zaznacz odpowiednie pole.
| paprocie | skrzypy | widłaki | |
| liście duże, pierzasto podzielone | □ | □ | □ |
| liście zielone, drobne, łuskowate, gęsto ułożone | □ | □ | □ |
| zielone pędy boczne wyrastające wokół łodygi | □ | □ | □ |
| łodyga płożąca się po ziemi | □ | □ | □ |
| spichrzowa łodyga podziemna | □ | □ | □ |
| długie kłącze z podziemnymi bulwkami | □ | □ | □ |