Отдел Моховидные

Цель: сформировать представление о многочисленной древ- ней группе мхов; выделить признаки принадлежности моховид- ных к высшим споровым растениям.

Планируемые результаты: 1) предметные: объяснять значе- ние понятий: листостебельные (настоящие) мхи; печёночные мхи,предросток, или протонема, зигота; характеризовать основные процессы жизненного цикла моховидных, описывать их роль в природе и жизни человека; устанавливать взаимосвязь строения мхов и их воздействия на среду обитания; сравнивать внешнее строение зелёного мха (кукушкина льна) и белого мха (сфагну- ма), отмечать их сходство и различия; работать с натуральными объектами; фиксировать результаты исследований; 2) метапред- метные: выявлять и характеризовать существенные признаки биологических объектов (явлений); добывать недостающую информацию с помощью вопросов (познавательная инициатив- ность); выражать свою точку зрения в устных и письменных тек- стах; с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации; сверять свои действия с целью и при необходимости исправлять ошибки;

3) личностные: формировать и развивать познавательный инте- рес к изучению природы, научное мировоззрение, экологическую культуру на основе признания ценности жизни во всех её про- явлениях и необходимости ответственного, бережного отношения к окружающей среде.

Используемые технологии: здоровьесбережения, проблемно- го обучения, развивающего обучения, групповой деятельности, интерактивные.

1. Организационный момент

(Учитель приветствует учеников, проверяет готовность к уроку.)

1. Проверка домашнего задания

Первый этап

– Давайте проверим знание основных понятий.

(Учитель показывает карточки с терминами: риниофиты, спорангий, жизненный цикл, яйцеклетка, сперматозоид, зародыш, спора и т. д. Ученики дают определения понятиям по очереди.)

(Учитель проводит опрос по вопросам учебника к § 5, а затем проверяет задания в рабочей тетради.)

1. Работа по теме урока

   1. Общая характеристика моховидных

Отдел Моховидные часто называют коротким именем мхи, которое относится только к одному классу этого отдела – листо- стебельным мхам. К этому отделу относят около 10 тысяч видов растений.

– Тема нашего урока – «Отдел Моховидные». В ходе урока нам предстоит запомнить несколько новых терминов и научиться применять уже изученные понятия к новой группе растений.

Среди высших растений моховидные занимают обособлен- ное положение. Это очень древняя группа, существовавшая уже 400 миллионов лет назад, и обособленная ветвь эволюции высших растений, которая пошла по пути наибольшего раз- вития гаметофита и преобладания его над спорофитом. Изучает представителей отдела Моховидные наука под названием брио- логия.

Размеры моховидных невелики – в основном 5–10 санти- метров, самые крупные из них достигают 60–70 сантиметров (даусония). Однако в растительном покрове Земли они играют не последнюю роль, так как часто образуют сплошной покров в тундрах, таёжных лесах, верховых и низовых болотах, высо- когорных лесах и т. д. Практически все моховидные – много- летние растения. Среди них не встречается одревесневающих форм.

В отличие от водорослей, у мохообразных (за исключением некоторых примитивных форм, которые имеют тело в виде тал- лома, похожего на таллом водорослей) есть стебли и листья, а ор- ганы размножения многоклеточные. Корней у мохообразных нет, но есть ризоиды.

– Вспомните, что такое ризоиды и в чём их отличие от кор- ней. (Ризоиды – выросты поверхностных клеток тела, при помощи которых они прикрепляются к субстрату, но не по- глощают вещества.)

1. Печёночные и листостебельные мхи

Познакомимся с двумя классами отдела Моховидные – Печё- ночные мхи и Листостебельные, или Настоящие, мхи.

Печёночники устроены наиболее примитивно, что свидетель- ствует об их древнем происхождении. Тело печёночников пред- ставлено разветвлённым зелёным слоевищем.

Среди печёночников в лесах и на берегах водоёмов наиболее распространена маршанция, а в аквариумах достаточно часто встречается плавающая риччия.

(По возможности желательно продемонстрировать живые образцы или гербарий печёночных мхов.)

Маршанцию можно встретить практически в любых сырых и влажных местах от тропиков до Антарктиды. Часто находит свои ниши – скалы, пожарища, не занятые другими растениями. Слоевище у этого растения имеет вид зелёного лопастного листка. На верхней стороне слоевища есть вентиляционные от- верстия – устьица. Они окружены специальными клетками, рас- положенными в четыре ряда. Под устьицами имеются воздушные

камеры.

От нижней стороны слоевища к субстрату крепятся выро- сты – ризоиды.

Риччия – одно из самых неприхотливых аквариумных расте- ний. Она быстро разрастается и образует плавающие островки – небольшие клубки из стебельков, внутри которых находится воз- дух. Конечно, состоит риччия не из настоящих стебельков, это разветвлённые слоевища.

Листостебельные мхи устроены более сложно, чем печёноч- ники. Они достаточно часто встречаются в наших лесах. Напри- мер, вы могли видеть зелёный мох кукушкин лён.

(Учитель демонстрирует таблицы и гербарные материалы листостебельных мхов.)

Кукушкин лён растёт в заболоченных или влажных лесах. Он покрывает почву сплошным ковром, вытесняя другие зелёные мхи. Этот мох способен впитать воды в 4 раза больше собствен- ной массы. За счёт того, что плотные покровы кукушкина льна задерживают большое количество влаги и создают особый микро- климат, начинается постепенное заболачивание леса.

В высоту кукушкин лён достигает в среднем 10–15 санти- метров, но встречаются и 40-сантиметровые мхи. Стебли у него буровато-зелёные, неветвящиеся, густо покрытые узкими зелё- ными листочками. Нижняя часть стебля тёмно-коричневая. Корней нет. К почве растение прикрепляется при помощи ри- зоидов.

• Как вы думаете, о чём говорит зелёная окраска листьев этого растения? (О способности к фотосинтезу.)

Кукушкин лён, как и большинство других мхов, имеет слож- ное внутреннее строение. В теле его выделяют два типа тканей: покровную и проводящую.

• Как вы думаете, в чём заключаются функции этих тканей? (Защита растение и движение воды с органическими веще- ствами по растению.)

К листостебельным мхам относится также и белый (или тор- фяной) мох сфагнум.

(Учитель демонстрирует таблицы и гербарные материалы раз- личных торфяных мхов.)

Сфагнум – многолетнее растение высотой до 20 сантиметров, обитающее в основном на болотах. Стебель сфагнума ветвится, образуя как бы веточки. Часть веточек на верхушке стебля образу- ет подобие головки, часть отходит в стороны, а некоторые (ниж- ние) свисают вниз, прилегая к стеблю. Стебель и ветви покрыты мелкими светло-зелёными листочками.

Каждый лист состоит из одного слоя клеток двух разных типов: живых узких зелёных клеток, содержащих хлоропласты, и крупных мёртвых прозрачных клеток с разрушенной цитоплаз- мой. Живые клетки соединены друг с другом таким образом, что образуют сплошную сеть.

• Как вы думаете, что придаёт зелёный цвет этим клеткам? (Пигмент хлорофилл.)

• О чём свидетельствует наличие этого пигмента в листьях мха сфагнума? (О способности растения к фотосинтезу.)

То есть процесс фотосинтеза, а значит, и образование орга- нических веществ, может происходить только в этих клетках. Между зелёными клетками расположены мёртвые клетки-ре- зервуары, в оболочках которых имеются отверстия, через ко- торые они могут заполняться водой или воздухом. Благодаря такому строению сфагнум способен быстро всасывать и про- водить воду.

Стебли мха снаружи также покрыты прозрачными мёртвыми клетками, что способствует проведению воды. Мёртвые клетки

листьев и стеблей этого растения могут поглощать воды в 25 раз больше собственной массы.

Сфагновые мхи живут в очень влажной среде. В связи с этим у них нет ризоидов и влага поступает непосредственно в стебель, который при основании с течением времени отмирает.

1. Строение и размножение мхов

Особенностью развития моховидных является преобладание в жизненном цикле гаметофита. Рассмотрим его на примере ку- кушкина льна.

Кукушкин лён – двудомное растение.

(Учитель демонстрирует таблицы и гербарий мха.)

• Вспомните, что значит «двудомное». (Это значит, что ор- ганы, синтезирующие мужские и женские половые клетки, расположены на разных растениях.)

У мужских растений верхушка стебелька имеет красно-жёл- тую окраску. Здесь между листочков расположены особые удли- нённые мешочки, состоящие из большого числа клеток. Это муж- ские половые органы, в которых образуются и созревают мужские половые клетки.

• Вспомните, как называют половые клетки. (Гаметами.) Мужские гаметы мхов подвижны. Их называют спермато-

зоидами.

• Вспомните, как называются мужские гаметы покрыто- семенных растений, подвижны они или нет. (Спермии.)

На верхушках женских растений образуются женские поло- вые органы. Они не окрашены и практически незаметны. Здесь созревают женские гаметы.

• Как их называют? (Женские гаметы называют яйцеклет- ками.)

Цикл развития кукушкина льна представлен на рис. 19 на с. 31 учебника.

Бесполое поколение – спорофит – внешне выглядит как ко- робочка на длинной ножке, покрытая заострённым колпачком. Эта коробочка с колпачком слегка напоминает сидящую кукушку. Отсюда и название – кукушкин лён.

Строение коробочки различно у разных групп моховидных.

Внутри коробочки находится споровый мешок, в котором образуются споры. После созревания спор колпачок с коробоч- ки опадает, и в сухую погоду споры высыпаются и разносятся ветром.

Попав в благоприятные условия, споры прорастают, образуя тонкие зелёные нити – предростки, или протонемы. Нити ветвятся, на них образуются почки, из которых впоследствии вырастают новые побеги зелёного мха.

У разных моховидных протонема может быть нитчатой или пластинчатой.

На предростке закладываются многочисленные почки, из ко- торых в свою очередь вырастают растеньица-гаметофиты, то есть половое поколение.

Гаметофиты, как правило, либо мужские, либо женские, но и те, и другие вырастают из одной протонемы. На гаметофитах формируются половые органы – антеридии и архегонии.

Мхи растут плотными скоплениями, а следовательно, муж- ские и женские растения оказываются близко друг от друга. Как мы уже говорили, мхам для процесса оплодотворения необходима вода.

• О родстве с какими организмами это говорит? (Это дока- зывает их близость к водорослям.)

Оплодотворение происходит в архегонии, куда подвижные сперматозоиды попадают с влагой (каплями дождя, росы и т. д.). Они подплывают к яйцеклеткам, происходит их слияние, или оплодотворение. Формируется зигота, из которой на следующий год развивается новое бесполое поколение – коробочка на ножке.

1. Роль мхов в природе и жизни человека

В древности сфагновые мхи человек использовал при строи- тельстве деревянных домов. Многие северные народы, зная высокую гигроскопичность этих мхов, применяли их в качестве подгузников для маленьких детей. В военные годы благодаря ги- гроскопичности и бактерицидным свойствам сфагнум использо- вали как перевязочный материал.

Накапливая огромное количество воды и разрастаясь плот- ными дернинами, сфагновые мхи вызывают заболачивание огромных пространств, достигающих зоны тундры. Для осуше- ния их осуществляют агромелиоративные работы. С другой сто- роны, старые болота имеют важное хозяйственное значение для разработки залежей торфа. Нарастание пласта торфа в наиболее благоприятных условиях происходит медленно – слой толщиной 1 сантиметр образуется примерно за 10 лет.

1. Рефлексивно-оценочный этап

– Заполните сравнительную таблицу.

1. Прочитать § 6, пересказать, повторить основные термины. Проверить, все ли термины (с определением) записаны в тетрадь.

2. Выполнить задания 2–4 к § 6 в рабочей тетради.

3. В альбоме нарисовать цикл развития кукушкина льна.

4. Индивидуальное задание: подготовить сообщение о торфя- ном болоте (см. дополнительный материал).

Дополнительный материал

В тайге, тундре и смешанных лесах можно встретить торфяные бо- лота, или торфяники. Они являются хранилищами запасов энергии, ведь торф – это полезное ископаемое, используемое как источник топлива. Но не только, издревле люди использовали торф в качестве органиче- ского удобрения, подстилки для животных и компонента для их корма, а также изоляционного материала при строительстве домов.

Торфяниками называют болота со слоем торфа толщиной не ме- нее 20–30 сантиметров. Они гораздо древнее других болот, ведь торфяные отложения образовываются тысячелетиями. Накопление торфа происходит очень медленно – за год толщина слоя увеличи- вается не более чем на 1 миллиметр. Вот и посчитайте, сколько лет необходимо, чтобы появился хотя бы 20-сантиметровый слой. Это два тысячелетия!

Как появляются торфяные болота? Сначала заболоченная террито- рия зарастает разными растениями. Мы знаем, что в воде меньше кисло- рода, чем в атмосфере. Леса в условиях кислородного голодания погиба- ют, а участки заселяют болотные мхи и травы, хорошо приспособленные к подобным условиям.

При дефиците кислорода растительные остатки разлагаются не пол- ностью. Они постепенно накапливаются, так и образуются торфяники. Типичные растения торфяных болот – клюква, голубика, морошка, брусника, росянка, подбел. Интересным фактом является то, что все они имеют особенности, препятствующие потере воды, характерные для растений, которые преобладают на сухих местах. Но рекордсменом явля- ется мох сфагнум. Недаром его называют «губкой», ведь высушенный мох может впитать воды в 20 раз больше, чем весит сам. Происходит это благодаря полым, мёртвым клеткам, которые находятся в стебле и ли- стьях. Снаружи водозапасающие клетки окружены зелёными клетками,

способными к фотосинтезу.

Наибольшие территории, занятые торфяными болотами, сосредото- чены в Белоруссии, Канаде, Финляндии, США и России. Интерес к из- учению болот в России появился в XVIII–XIX веках в связи с добычей торфа и использованием его в сельском хозяйстве.

Высокие темпы осушения болот привели к тому, что возникла угроза их полного исчезновения. В конце прошлого столетия несколько стран, в том числе и Россия, подписали Конвенцию в Рамсаре, целью которой стало сохранение водно-болотных угодий. В ней сегодня участвуют около 60 стран, которые особенно волнует проблема исчезновения торфяных болот.

Дело в том, что торфяники являются не только природными запа- сами замечательного полезного ископаемого, но и естественными водо- хранилищами. Они удерживают в пять раз больше пресной воды, чем все реки в мире.

Торфяники питают многие реки, увлажняют воздух и фильтруют загрязнения. Только за год один гектар болота поглощает из атмосфе- ры до 1500 литров углекислого газа, выделяя более 500 литров кисло- рода.

В торфе находят сохранившиеся на протяжении тысяч лет остатки древних растений, их пыльцу и семена. По этим остаткам можно изучать прошлое нашей планеты. Так, находки в торфяных болотах помогли учё- ным установить, как некоторые виды животных переживали изменение климата на Земле.