Что объединяет растения и как их изучают
Разберём, что исследует ботаника, какие признаки характерны для растений и почему школьные группы — удобная схема, а не список неизменных правил.
Федеральная программа · базовый уровень · 6 класс
Растительный организм
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Ботаника и её связь с другими науками
- Общие признаки и разнообразие растений
- Уровни организации растительного организма
- Низшие и высшие, споровые и семенные растения
Как это устроено
Школьные пары «низшие — высшие» и «споровые — семенные» отвечают на разные вопросы. Первая помогает описать строение тела, вторая — способ образования и распространения структур размножения. Нельзя считать эти пары одинаковыми ступенями одной лестницы: мох и папоротник — высшие споровые растения, сосна — высшее семенное.
Большинство знакомых растений получает энергию света благодаря фотосинтезу. Однако фотосинтезирует зелёная ткань, а не каждый орган: корни обычно не имеют хлоропластов. Органические вещества затем распределяются по растению и используются всеми его живыми клетками.
Ботаника связана с химией, когда объясняет превращение веществ при фотосинтезе, и с географией, когда изучает распространение растений. Название науки не заменяет метод: нужно указать, что именно сравнивают или измеряют.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Ботаника
Раздел биологии, изучающий растения: их строение, жизнедеятельность, разнообразие, происхождение и связи со средой.
Пример: Ботаник сравнивает строение листьев местных деревьев и выясняет, как оно связано с освещённостью.
- Растение
Организм группы зелёных растений, клетки которого обычно имеют целлюлозную стенку; у большинства есть пластиды и способность к фотосинтезу. Отдельные виды вторично утратили зелёный цвет и питаются иначе.
Пример: Берёза — цветковое растение; у её зелёных листьев есть клетки с хлоропластами.
Важно: Наличие зелёного цвета само по себе не является безошибочным способом определить растение, а не все части растения зелёные.
- Фотосинтез
Образование органических веществ из углекислого газа и воды с использованием энергии света. У растений процесс идёт в хлоропластах, а кислород выделяется как побочный продукт.
Пример: На свету зелёный лист может образовывать сахара, используя воду из корней и углекислый газ воздуха.
- Низшие растения
Традиционное школьное название водорослей, тело которых не разделено на настоящие корень, стебель и лист. Это удобное описание строения, а не название единой современной эволюционной группы.
Пример: У нитчатой зелёной водоросли спирогиры нет настоящих листьев и корней.
- Высшие растения
Наземные растения и их потомки, у которых жизненный цикл и строение отличаются от водорослей; у многих есть настоящие органы и ткани. У мхов устройство проще, чем у цветковых, поэтому признак «есть корень» подходит не всем высшим растениям.
Пример: Мох, папоротник и сосна относятся к высшим растениям, но устроены неодинаково.
- Спора
Клетка, которая у споровых растений участвует в расселении и может дать начало новому этапу жизненного цикла без слияния с другой клеткой в момент прорастания.
Пример: На нижней стороне листа папоротника формируются группы спорангиев, где образуются споры.
Важно: Спора не равна семени: у семени есть многоклеточный зародыш и запас питательных веществ.
- Семя
Структура семенного растения с зародышем, запасом веществ и защитными покровами; участвует в размножении и расселении.
Пример: При прорастании семени фасоли зародыш образует корень и побег.
- Уровень организации
Способ рассматривать живую систему по масштабу и вложенности её частей: клетка образует ткань, ткани участвуют в строении органа, органы работают в организме.
Пример: Клетки кожицы листа составляют покровную ткань, а сама кожица — часть листа.
Пример по шагам
Мох не имеет настоящих корней. Можно ли поэтому назвать его водорослью?
- Один признак — отсутствие настоящего корня — не определяет всю группу.
- У мха есть особенности жизненного цикла и приспособления к наземной жизни, характерные для высших растений.
- Сравниваем совокупность признаков, а не только наличие корня.
Вывод: Нет. Мхи относятся к высшим споровым растениям; вместо настоящих корней у многих есть ризоиды.
Практическая работа
Сравните растения по наблюдаемым признакам
- Возьмите гербарные или фотографические образцы мха, папоротника и цветкового растения; запишите, какие части можно различить.
- Для каждого образца отдельно отметьте, видите ли вы листоподобные части, настоящий корень, цветок или семя. Не отмечайте невидимое как «отсутствует» без дополнительного источника.
- Сверьте записи с учебным описанием жизненного цикла каждой группы.
Что можно заключить: Признаки строения помогают сравнивать группы, но строение размножения по одному гербарному образцу часто установить нельзя.
Безопасность: Не собирайте редкие растения и не пробуйте незнакомые растения на вкус; работайте с готовыми образцами или фотографиями.
Попробуйте сами
Отнесите мох, папоротник и сосну к споровым или семенным растениям и объясните, почему это не та же классификация, что «низшие — высшие».
Показать ориентир для ответа
Мох и папоротник — высшие споровые, сосна — высшее семенное растение. Слова «высшее» и «споровое» характеризуют разные стороны строения и размножения.
Сверка содержания
Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.