Ushakov A. | Lekce na téma: Vlastnosti struktury, životní aktivity, původu a rozšíření kapradin | Noviny Biologie č. 22/2006

Hodina odpovídá programu biologie pro základní školu (autoři Sonin N.I., Zacharov V.B. a další. Diverzita živých organismů. 7. třída). Vybavení: různé druhy kapradin (pokojové rostliny); herbář kapradin; uhlí; karty úkolů; mapa “Nerostné zdroje”; stoly; videorekordér; video fragment o kapradinách; žetony pro hodnocení odpovědí studentů (žetony libovolného geometrického tvaru jsou předřezány ze silného papíru, mohou na nich být vyobrazeny různé druhy kapradin). Za každou správnou a zdůvodněnou odpověď dostane žák jeden žeton. Na konci lekce jsou uděleny známky v poměru k počtu získaných žetonů. BĚHEM lekcí

I. Aktualizace znalostí

1. Grafický diktát

Je prováděna s cílem sledovat poznatky o dříve studovaných odděleních subříše Vyšší rostliny (Bryophytes, Mocophytes, Equisetaceae). Úkol Správné úsudky označte znaménkem „+“ a nesprávné znaménkem „–“. 1. Mezi vyššími rostlinami představují mechorosty samostatnou a slepou větev vývoje. Vznikly asi před 350 miliony let z prvních suchozemských rostlin psilofytů – potomků pobřežních řas. 2. Mechy se přichytí k půdě pomocí kořenů, kterými přijímají živiny. 3. Při vývoji rašeliny byly nalezeny zachovalé pozůstatky rytíře v brnění. To je vysvětleno skutečností, že proces tvorby rašeliny nastává v nepřítomnosti kyslíku a v kyselém prostředí, což zabraňuje množení bakterií a rozvoji rozkladných procesů. 4. Výtrusy přesličky se používají v lékařství jako dětský prášek, ve veterinární medicíně a také v průmyslu k výrobě žlutých a zelených barev. 5. Důležitou podmínkou pro pohlavní rozmnožování mechů, mechů a přesliček je přítomnost vody. Kontrola diktátu probíhá ústně. Odpovědi: 1 – „+“; 2 – „–“; 3 – „+“; 4 – “-“; 5 – „+“.

2. Frontální průzkum

• Na jaké podříše se rostliny dělí?
• Jak se liší vyšší rostliny od nižších?
• Které rostliny jsou považovány za vyšší?
• Jak se výtrusné rostliny liší od semenných rostlin?
• Co jsou sporofyt a gametofyt?

Studenti dostávají žetony za správné a rozumné odpovědi.

3. Samostatná práce s kartami

Provedeno během frontálního průzkumu. terč – opakování dříve probrané látky.

Karta č. 1. Nakreslete obrázek struktury bakteriální buňky a označte její hlavní organely.

Karta č. 2. Nakreslete obrázek struktury kloboučkové houby a označte její hlavní části.

Karta č. 3. Určete, do kterých oddělení patří rostliny zobrazené na obrázku (len kukačka, palice, chlamydomonas).

Správnost úkolu se kontroluje ústně a žáci dostávají žetony za správné odpovědi.

II. Učení nového materiálu

1. Komunikace nového tématu a cílů lekce

V dnešní lekci budeme pokračovat ve studiu vyšších rostlin a seznámíme se s kapradinami.

2. Diskuse k problematickým otázkám

• Souhlasíte s tím, že uhlí je rostlinného původu?

Kapradiny vznikly z potomků psilofytů a ovládaly Zemi v období karbonu a tvořily rozsáhlé lesy. Mnoho kapradin byly skutečné stromy, dosahující výšky 40 m. Podnebí bylo v té době teplé a vlhké a osvětlení bylo méně intenzivní než nyní. Lesy byly často bažinaté. Jak umírali, stromy spadly do vody a pokryly se bahnem. Postupně se kmeny stlačovaly a bez přístupu kyslíku se proměnily v uhlí – vynikající palivo.

Pštrosí kapradina

Je ukázán vzorek uhlí a ložiska uhlí jsou vyznačena na mapě „Nerostné zdroje Ruska“. Promítá se videoklip o prastarých kapradinách (3 min).

• Kde jsi viděl kapradiny?

Kapradiny jsou rozšířené po celém světě a nacházejí se v široké škále stanovišť, od pouští po bažiny. Jejich velikosti se pohybují od několika milimetrů do 25 m v tropických formách.

Kapradiny jsou převážně lesní rostliny, ale v mírných zeměpisných šířkách je jich málo. Jsou rozšířeny hlavně v tropických deštných pralesích. Většina z nich má silně členité listy, často velmi velké velikosti. Existují ale i kapradiny s celými listy. Existují liánovité kapradiny a stromovité kapradiny s kmeny vysokými 10 m a více.

Mezi kapradinami je mnoho epifytů, které se usazují na kmenech a větvích stromů. Například asplenium hnízdící žije na stromě řadu let. Roste natolik, že pod jeho tíhou může zemřít i samotný strom.

Vyskytují se zde i vodní kapradiny. Salvinia plovoucí často zcela pokryje vodu v bažinách a pomalu tekoucích řekách. Je chován v akváriích a parkových rybnících.

Salvinia kapradina

Štítník samec je rozšířen u nás na Kubáně v povodích řek Belaya, Pshekha a Laba, kde tvoří rozsáhlé houštiny. Je to léčivá rostlina.

Některé druhy kapradin se používají k jídlu. Nejběžnější druh v Eurasii – kapradina kapradina (v Evropě považována za plevel na lesních plantážích) se na japonských ostrovech stala vzácností.

• Jsou mezi rostlinami v učebně biologie kapradiny?

Jsou demonstrovány různé druhy kapradin pěstovaných jako dekorativní pokojové rostliny a je formulován závěr, že se dobře hodí k dekoraci místností (interiérů).

Epifyt kapradina – paroh

3. Praktický úkol

Prostudujte si herbářové materiály a připravte si odpovědi na následující otázky.

• Jakou strukturu má kapradina?
• Jaké jsou podobnosti a rozdíly ve struktuře mechů a kapradin?

4. Vysvětlení podle referenčního diagramu „Znaky rozmnožování kapradin, jejich životní cyklus“ (viz učebnice, obr. 1 na str. 13)

Brackenova kapradina

V životním cyklu kapradin se střídají nepohlavní a pohlavní generace – sporofyt a gametofyt. Převládá fáze sporofytu – tomu říkáme kapradina. Na spodní straně listu jsou vidět malé kulaté útvary. Jde o přikrývky, pod kterými se ve skupinách nacházejí sporangia. Jednotlivá sporangium je pouhým okem obtížně viditelná. Svou strukturou se ideálně hodí pro rozptyl spór. Zralé výtrusy se vysypou a jsou unášeny větrem. Z výtrusu vyrůstá drobná rostlinka, která vypadá jako talíř ve tvaru srdce. Jedná se o prothallus, což je gametofyt. Při pečlivém zkoumání lze na povrchu lesní půdy nalézt porosty. Na spodní straně prothallu jsou rhizoidy. Vznikají tam i antheridia a archegonia, ve kterých se vyvíjejí zárodečné buňky – respektive pohyblivé spermie a nepohyblivá vajíčka. Spermie potřebuje vodu, aby mohla doplavat k vajíčku. Po splynutí zárodečných buněk vzniká jedna buňka – zygota. Ze zygoty se vyvine embryo, které vyroste v dospělou rostlinu, sporofyt (vlastní kapradina).

Během výkladu si studenti sestaví do sešitu podpůrné schéma.

5. Pověsti o kapradinách

Jedním z nejuctívanějších svátků v Rusku je Ivan Kupala (v noci 7. července). V tento den je hlavní postavou rostlinného světa kapradina. Existuje legenda, že o půlnoci před slunovratem kapradina na několik okamžiků rozkvete jako jasná ohnivá květina s magickými vlastnostmi. Můžete jej použít k hledání pokladů. Kolem půlnoci se ze širokých listů kapradiny „najednou objeví poupě, které stoupá stále výš, pak se houpe, pak se zastaví – a najednou se zavrávorá, převrací a skáče. Přesně o půlnoci praskne zralé poupě s třeskem a očím se předloží jasný ohnivý květ, tak jasný, že se na něj nedá dívat; utrhne to neviditelná ruka a to se člověku téměř nikdy nepodaří.“ Kdo najde rozkvetlé kapradí a podaří se mu ho zmocnit, „získá moc rozkazovat všem“.

• Je pravda, že v noci Ivana Kupaly kvetou kapradiny?

Je formulován závěr, že kapradina je výtrusná rostlina a její kvetení je nemožné.*

Poznámka. Při učení nové látky je také vhodné odměňovat studenty správnými odpověďmi a doplněním pomocí žetonů.

III. Posílení naučeného materiálu

Zadání: najít biologické chyby v textu (texty jsou k dispozici na každém stole).

1. Mladé šťavnaté listy přesličky se v Japonsku jedí jako salát.

(Omyl – jedí se mladé listy kapradí.)

2. Hodnota lnu kukačky v přírodě je velmi velká. Rostoucí do hustého drnu způsobuje kukaččí len podmáčení. Odumírající části rostliny tvoří rašelinu.

(Chyba – mluvíme o sphagnum mechu.)

3. To, čemu říkáme kapradina, je gametofyt.

(Ploštice je známá kapradina – sporofyt.)

4. Kapradiny jsou semenné rostliny.

(Chyba – výtrusné rostliny.)

5. Kapradiny jsou připevněny k půdě pomocí rhizoidů.

(Omyl – kapradiny mají kořeny.)

Za správné odpovědi studenti obdrží žetony.

IV. Domácí práce

Pomocí referenčního diagramu připravte zprávy o různých typech kapradin, jejich významu v přírodě a lidském životě.

V. Shrnutí lekce

Hodnotit práci studentů podle počtu žetonů obdržených během lekce. Stručně shrňte probíranou problematiku a formulujte cíle příští lekce.

* Obvykle se původ legendy o magických vlastnostech květu kapradiny vysvětluje tím, že tato rostlina je velká, nápadná a připomíná mnoho jiných lesních bylin. Ale kvetou všechny trávy, což znamená, že by měla kvést i kapradina. A protože nikdo nevidí jeho rozkvět, znamená to, že je s ním spojeno nějaké tajemství. Nicméně v knize „Ruský lid. Jeho zvyky, rituály, legendy, pověry a poezie. Sbírka M. Zabelin.“ Dotisk vydání z roku 1880 (M.: Book Printshop, 1989) obsahuje následující zajímavý komentář: „Odkud se tato legenda vzala, je těžké si představit; Podle všeho by si někdo mohl myslet, že je nemožné, aby kapradina ve skutečnosti kvetla jako rostlina sekretagoga. Není to výsměch, protože nikdo by neměl počítat se slepým štěstím, ale používat pouze práci a získat z ní prostředky k životu? Romantická legenda tak zpočátku měla „vzdělávací aspekt“, o kterém je také zajímavé vyprávět studentům. – Cca. vyd.

Povaha Země je neuvěřitelně rozmanitá, mnoho druhů rostlin má bylinné, stromové a keřové formy. Všichni z našeho školního kurzu botaniky víme, že naši planetu kdysi obývaly obří stromové kapradiny. První takové obří rostliny se objevily před více než 400 miliony let, během paleozoické éry (období devonu). Ale po 100 milionech let začaly vymírat a tento proces pokračuje nyní.

Některé druhy zmizely navždy z povrchu Země, jiné přežily kataklyzmata, která Zemi zasáhla, dokázaly se přizpůsobit změněným podmínkám a přežít v podobě bylinných, liánovitých rostlin. Některé nás ale stále udivují svou velikostí. Většina kapradin jsou plodiny milující vlhkost a odolné vůči stínu. Mimochodem, právě tyto rostliny se staly základem pro ložiska uhlí.

Stromové kapradiny

Téměř všechny dřevité druhy kapradin vyhynuly. Vzhledem k tomu, že byly velké, nemohly odolat globálním klimatickým změnám, ale některé jejich odrůdy lze v mokřadech tropických a subtropických lesů nalézt i dnes. Obecně platí, že moderní čeleď kapradin zahrnuje přes 10000 700 druhů, z nichž jen asi XNUMX je stromových a mnoho z nich je na pokraji vyhynutí, takže se je botanici snaží zachovat pěstováním v interiéru: ve sklenících, botanických zahradách .

V dávných dobách dosahovali výšky 25 m, zatímco průměr kmene dosahoval 0,5 m. Dnes takové obry mezi moderními stromovými odrůdami kapradin pravděpodobně nenajdete. Obvykle nepřesahují 15 m na výšku, i když průměr kmene může být od 0,8 m nebo více, zatímco délka listů dosahuje 6-10 metrů. Jsou snadno zaměnitelné s bylinnými zástupci čeledi kapradinových.

• Cyathaeaceae
• Dixopiaceae
• Cybothiaceae
• Tyrsopteris
• Loxomaceae
• kulcitové
• pštros
• Ženský nomád
• Kapradí
• Salviniaceae
• Azola caroliniana

Jedná se o nejbarevnější rostliny z čeledi stromových kapradin. Celkem existuje asi 600 poddruhů. Kmen, který nemá sekundární ztluštění, může dosáhnout výšky 20 m, zakončený širokolistou korunou. Listy jsou dlouhé asi 6 m. Nejběžnějším typem cyathea je cyathea nigra (ve tvaru srdce), tzv. pro tmavou barvu trupu.

Zástupci tohoto rodu rostou v tropických oblastech Jižní Ameriky, východní Austrálie, Tasmánie a Nového Zélandu, Malajského souostroví a na Filipínách. Výška rostlin se pohybuje od 4m do 15m. Řapíky dvou a trojzpeřených listů jsou „zdobeny“ dlouhými, zdrsněnými chlupy.

Vysoké kapradiny, z centrálních oblastí Ameriky, Mexika, Havaje, tropických oblastí Asie. Vršek jejich rovných kmenů je pokryt hustou vrstvou dlouhých chlupů a jádro se dá jíst, jak to některé domorodé kmeny dělají dodnes.

Na ostrovech Juana Fernandeze roste jediný zástupce této skupiny kapradin – Tyrsopteris elegant. Výška kmene je pouze 1-1,5 metru. Z hlavního kmene mohou vyčnívat pouze jeho boční výhonky. Ostatní odrůdy nemají větve.

Tato čeleď zahrnuje několik druhů, s plazivým kořenovým systémem, dvojitými (trojitými) zpeřenými listy s volnou žilnatinou. Jedná se o zástupce tropických lesů rostoucích v Andách na Novém Zélandu.

Na jihovýchodě Brazílie, v Jižní a Střední Americe, najdete kulcitu velkoplodou, jednoho z nejjasnějších zástupců čeledi kapradinových s plazivým kmenem, jehož výška nepřesahuje 50 cm a velkými listy, až 3 m dlouhý.

skutečné kapradiny

Tato třída starých rostlin je nejpočetnější. Rostou téměř všude a za jakýchkoli podmínek: v horách a lesích, v pouštích a tropech; jejími zástupci jsou dřevité i bylinné odrůdy.

Nejběžnější podtřídou této čeledi je vícerohá. Lze je nalézt také ve stinných lesích Ruska, i když některé z nich dobře přežívají ve světlých, slunečných oblastech. Mezi nimi jsou jak toxické, tak léčivé rostliny.

Velmi jedovaté jsou například tenké listy nízko rostoucího měchýřenka křehkého rostoucího na skalách. Mimochodem, jedovaté kapradiny lze využít i k léčebným účelům. Látky s léčivými vlastnostmi se tedy vyrábějí i z oddenku kapradiny štítníkové, jedovaté kapradiny, která roste v listnatých a jehličnatých lesích.

Ale pštros obecný (černá kapradina, pštrosí peří) má široké využití v lékařství. Jeho keře dorůstají až 1 m v průměru. Sterilní listy mohou dosáhnout výšky 1-1,5 metru. A sporonosné tvoří zvláštní nálevky, shromážděné ze 2-3 listů.

Pštros se rozmnožuje nejen výtrusy, ale také dělením oddenku a podzemních výhonků. Používá se pro pěstování v otevřeném terénu v blízkosti umělých nádrží jako originální prvek krajinného designu. Je jedlý. Obyvatelé východních zemí používají k jídlu mladé výhonky o délce až 20 cm. Konzumují se čerstvé, mražené a konzervované. Přípravky využívající látky extrahované z pštrosího peří se v lékařství používají jako adstringenta, anthelmintika, antikonvulziva a sedativa.

Dalším druhem kapradiny rostoucí v ruských lesích je kapradina samičí. Preferuje bažinaté oblasti, rašeliniště, nejen stinná, ale i zatemněná místa. Jeho listy. dosahují délky 1 metru, na podzim odumírají a na místě rostliny zůstává jen krátký tlustý kořen, ze kterého na jaře vyrůstají nové listy. Během léta se listové desky mění, takže vypadá stále svěže a mladě. Na jednom místě může růst až 10 let a v bažině tvořit obrovskou homoli, odtud název – kochedednik. Rozmnožuje se výtrusy. Světlé, zelené, fialové a stříbrné listy dodávají rostlině sofistikovaný vzhled. Mnoho zahradníků z něj vytváří originální kompozice a hostas, které zdobí zahradu po celé léto.

I na místech, kde půda nemá vysokou vlhkost, může růst další neobvyklá kapradina – kapradina obecná. Hojně se vyskytuje v tajze Dálného východu. Dosahuje výšky ne více než 60 cm. Mladé listy, které se právě objevily nad povrchem půdy, jsou docela jedlé. Obsahují velké množství bílkovin a škrobu. Místní obyvatelé je používají k přípravě druhých chodů, jejich konzervování a nakládání. Listy mají výrazný zápach, který odpuzuje hmyz a neměly by se používat jako krmivo pro hospodářská zvířata. Jeho kořen vyrábí mýdlo a často nahrazuje obyčejné mýdlo pro obyvatele tajgy. Pokud se rozhodnete pro pěstování kapradí na svém pozemku, pak mějte na paměti, že roste velmi rychle a zabírá veškerý volný prostor, takže hranice plochy, kde jej plánujete pěstovat, je třeba oplotit např. kopání listů staré břidlice po jejím obvodu.

vodní kapradiny

Je to úžasné, ale kapradina může růst i na hladině vody. Takové odrůdy lze často nalézt ve sladkovodních nádržích, řekách a potocích v Indii a jihovýchodní Asii. Stejně jako suchozemské kapradiny mají půvabné složité listy. Amatérští akvaristé je velmi milují, protože bez půdy zajišťují přísun kyslíku do vody a zároveň dodávají akváriu vysoce dekorativní vzhled.

Mezi takovými vodními druhy jsou nejčastější druhy z čeledi Salviniaceae. V tropických zemích se jim dokonce říká říční plevel. Velmi intenzivně se rozmnožují, přebírají rozsáhlé vodní plochy, brání pohybu říčních vozidel, provozu vodních elektráren a ucpávají sítě rybářů při rybolovu.

Další rozšířený druh kapradin rostoucí na vodě. Na rozdíl od Salviniaceae patří naopak k užitkovým rostlinám. Pěstitelé rýže je speciálně vysazují na rýžových plantážích, protože potlačují růst plevele a jejich kořeny a listy jsou schopny akumulovat dusík.

Kapradiny v květináči

Původní vzhled kapradin podporuje jejich aktivní pěstování jako pokojové rostliny. Je jasné, že ve svém přirozeném prostředí jsou pohodlnější, takže při pěstování v místnosti je jejich velikost výrazně menší. Například platycerium stromové (Platycerium) je kapradina, která preferuje život ve volné přírodě v tropech Austrálie, Afriky a Indonésie. Tato rostlina je epifyt, roste na větvích jiných stromů, ale na rozdíl od parazitických odrůd se neživí na úkor „hostitele“, ale získává živiny přímo z prostředí. Zejména jeho spodní listy tvoří jakousi „misku“ (kapsu), ve které se shromažďuje vlhkost a listí padající ze stromu. Přehřátím tvoří další živnou směs.

Celkem je známo 15 jeho odrůd, z nichž některé lze pěstovat doma. Pro nezvyklý tvar listů se mu říká ploštěnka (bifurcatum) nebo jelení paroh.

• Dvojité vidlicové
• Big nebo Grande
• angolština (angolština)
• Hill’s (Platycerium hillii)

Jeho listy (listy) připomínají losí parohy, proto je známý jako losí rohatý. Spodní zaoblené, konvexní listy jsou sterilní a nevytvářejí spory. Horní klínovité listy jsou výtrusné, mají dole tvarovanou expanzi a směrem nahoru se zužují ve formě hrotu. Jejich délka může dosáhnout 50-70 cm a barva má původní modrozelenou tonalitu.

Toto je nejvyšší kapradina. Spodní široké (asi 60 cm) sterilní listy mají členitý vrchol. Horní, jejichž délka dosahuje 2 m, jsou přibližně od středu rozděleny na dva pásovité pruhy. S tímto typem platyceria se v přírodních podmínkách můžete setkat nejen v Austrálii, ale i v Asii.

Jak název napovídá, tento druh stromové kapradiny roste ve střední Africe. Jeho listy mají stejný klínovitý tvar jako ostatní odrůdy, ale jsou pevné, pouze na samém okraji jsou malé zářezy. Existují exempláře s mírně oranžovou pubescencí.

V australských tropech můžete najít menší kopii Platycerium bifurcatum – platycerium dvouvidlicové. Má rovné listy, s mírně výraznou disekcí v horní části.

Této kapradině se dobře daří při pěstování uvnitř nebo na balkóně. Pokud se ho ale rozhodnete přidat do své domácí sbírky, musíte se připravit na to, že bude vyžadovat pečlivou péči. V první řadě se to týká výběru místa pro jeho uchování, aby se objevil v celé své kráse.

Rostlina preferuje rozptýlené světlo. Přímé sluneční paprsky jsou pro něj kontraindikovány. Příliš světlé způsobují popáleniny listů, což vede ke ztrátě dekorativnosti a ve zvláště závažných případech ke smrti rostliny. Ale Staghorn Platycerium zachází s umělým osvětlením příznivě.

Potřebuje úrodnou půdu a vysokou vlhkost. Musí se neustále ostřikovat čistou (převařenou nebo filtrovanou) teplou vodou, zejména v létě, kdy teplota vzduchu v místnosti stoupá, a v zimě, kdy je vzduch suchý kvůli topnému systému.

Optimální teplota vzduchu v létě je 20-25°C, v zimě 22-18°C. Pokles teplot na teploměru i na 15 °C může vést k úhynu rostliny. Mimochodem, měl by být umístěn daleko od radiátorů a radiátorů topení.

Zalévání kapradiny lze provést několika způsoby. Pokud rostlina roste v závěsném květináči, lze z ní květináč vyjmout, umístit do nádoby naplněné vodou a chvíli nechat, aby byla půda nasycena vlhkostí. Na pár dní se už nemusíte starat o zalévání. Pokud nad akvárium zavěsíte květináč, odpařující se voda zvýší vlhkost vzduchu v blízkosti kapradiny a bude mnohem pohodlnější než jinde. Při pěstování v běžném květináči je třeba pečlivě zajistit, aby voda v pánvi nestagnovala, jinak kořeny uhnívají.

Při výběru zeminy pro pěstování ploštěnce dejte přednost substrátu určenému pro orchideje. Můžete také použít univerzální zeminu, ale v tomto případě do ní musíte přidat kousky mechu, kůry a rašeliny. Po přesazení rostliny do nového květináče ji uchovávejte několik dní (3-4) v tmavé místnosti. Po 2-2,5 týdnech se aplikují hnojiva, která keř podpoří a pomohou mu rychleji růst.

Hlavním škůdcem jelena je šupinovka. Hmyz, ale i mšice a svilušky je lepší sbírat ručně a poté je opláchnout teplou vodou. Při péči o platycerium se nedoporučuje používat chemické prostředky na hubení škůdců, protože to může zničit dekorativní vzhled rostliny.