Хвойные - высокие многолетние деревья - высшие растения - СЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ - СЛОЕВИЩНЫЕ РАСТЕНИЯ - РАСТЕНИЯ

Определяем проблему урока

Антошка: Хвощи, плауны и папоротники похожи на травы, а не на деревья. Но о хвойных травах я никогда не слышал.

Биолог: Все хвойные - многолетние деревья или кустарники.

• Что тебя удивило? Сформулируй, обсуждение какой проблемы может продолжить диалог Антошки и биолога. Сравни с версией авторов (стр. 171).

Вспоминаем то, что знаем

• Чем условия жизни деревьев отличаются от условий жизни луговых трав? (3-й класс, жизненный опыт)

• Какие проводящие ткани ты знаешь? (§ 27)

• Как устроена ксилема высших споровых растений? (§ 28-29)

Решаем проблему, открываем новые знания

• Какие приспособления позволяют хвойным иметь крупные размеры?

Для таких мелких растений, как мхи, важно вынести листья из слоя отмерших остатков. Для растений покрупнее важно не оказаться в тени соседей. Нехватка света заставляет деревья тянуться вверх. Хвойные обычно формируют мощный многолетний ствол, который может вынести листья очень высоко.

Старая древесина - мёртвая опора живой ткани

В центре ствола сосны - ксилема прошлых лет (рис. 30.1). Это отмершие клетки, стенки которых пропитаны стойким к гниению веществом. Ксилема хвойных на 90% состоит из трахеид. Трахеи- ды выполняют функцию переноса растворов минеральных веществ от корней.

Стенки клеток ксилемы пропитаны лигнином - веществом, стойким к гниению.

Ксилему семенных растений называют древесиной. Древесина выполняет функции опоры и выделения - в ней сохраняется часть отходов жизнедеятельности растения. Вокруг старой древесины лежит слой молодой древесины - трахеиды, образовавшиеся в последние один-три года. В возрасте трёх-четырёх лет трахеиды отмирают.

Каждую весну новая древесина образуется из камбия.

Камбий - образовательная ткань в виде одного слоя клеток, свёрнутого в трубку. Эти клетки делятся параллельно поверхности ствола. Клетки, оказавшиеся ближе к сердцевине, превращаются в древесину, а клетки, отделившиеся от камбия снаружи, превращаются в клетки флоэмы (рис. 30.2).

30.2. Схема прирастания тканей: а - камбий, б - ксилема, в - флоэма.

Летние и весенние клетки древесины различаются

На поперечном срезе ствола видны перемежающиеся светлые и тёмные годичные кольца. Тёмные кольца - срезы древесины, образованной летом. В трахеидах, образованных летом, узкий просвет. Светлые кольца сложены весенними трахеидами. Они крупнее летних, и просвет в них шире, ведь весной поток воды по древесине обильнее (рис. 30.3).

30.3. Постепенное уменьшение просвета от весны к осени и резкий переход от осенних к весенним слоям.

Флоэма - путь движения растворов сахара

Флоэма хвойных образована длинными клетками с живым содержимым. В их тонких стенках множество отверстий, поэтому такие клетки называют ситовидными. Концентрированный раствор сахара от фотосинтезирующих органов поступает по флоэме к тем органам, где сахар либо используется сразу, либо откладывается про запас.

Ситовидные клетки хвойных живут один-два года. Позднее древесина, разрастаясь, прижимает их изнутри к старой коре и расплющивает.

Корой называют ткани снаружи от камбия

В состав коры, кроме проводящих клеток флоэмы, входят живые толстостенные клетки опорной ткани и тонкостенные живые клетки.

Покровные ткани не препятствуют росту

Покровные ткани образуются из особой ростовой ткани, расположенной снаружи от флоэмы, и состоят главным образом из пробки.

Пробка защищает от перегрева, пересыхания и гнили.

Пробка - ткань из отмерших клеток, стенки которых пропитаны водостойким веществом. По своим свойствам пробка похожа на пенопласт, только не плавится. Заполняющий клетки воздух - теплоизолятор, а водостойкие стенки клеток - защита от пересыхания. Обычно слой пробки тонкий.

Через чечевички ствол получает воздух

В пробке есть чечевички — разрывы, заполненные мелкими клетками с просветами между ними. В просвет между клетками воздух проходит, а бактерии и споры грибов застревают. Воздух, пройдя сквозь чечевички, расходится по просветам между клетками древесины и не даёт клеткам задохнуться.

Смола - “скорая помощь” при повреждениях

В коре и древесине сосны много смоляных ходов - пространств между клетками, заполненных смолой и маслами. При повреждении дерева жидкая смола подтекает к ранке и загустевает. Смола защищает внутренние ткани от бактерий и грибов. У многих других хвойных смоляные ходы образуются только в ответ на повреждение древесины.

Хвоя - многолетние листья хвойных

Хвоинки сосны - листья. Пучок хвоинок - укороченная ветвь. Бурые чешуйки на ветках сосны - тоже листья. Листья хвойных не опадают по многу лет - у сосны они сохраняются четыре-пять лет.

Снаружи листья хвойных покрыты покровной тканью, которую называют эпидермой. У многих видов эпидерма защищена снаружи тонким слоем кутикулы - прозрачным водонепроницаемым веществом.

Под эпидермой часто лежат несколько слоёв длинных клеток с толстыми стенками - они придают хвоинкам жёсткость.

Среди клеток эпидермы есть устьица.

Глубже лежит фотосинтезирующая ткань, в центре проходят пучки ксилемы и флоэмы. Образовавшийся в ней раствор сахара перекачивается по флоэме в другие части растения. Лист испаряет воду через устьица, подтягивая её от корней сквозь всё растение.

В хвоинках есть и смоляные ходы - наполненные смолой просветы (рис. 30.4).

30.4. Поперечный срез хвоинки:1 – эпидерма, 2 - устьице, 3 - фотосинтезирующая ткань, 4 - ксилема, 5 - флоэма, 6 - смоляной ход.

Высокий ствол удерживается крепким корнем

Чем растение крупнее, тем надёжнее ему нужно закрепиться в грунте и тем больше воды оно должно выкачивать из почвы. Поэтому чем больше дерево, тем мощнее его корни. Корни также состоят из ксилемы и коры, но строение корней отличается от строения ствола.

Хвойные вокруг нас

Сосна обыкновенная. Неприхотливое дерево. Корни уходят вглубь, поэтому сильный ветер ломает стволы. Пни сосны поросли не дают. Древесину сосны используют в столярных и плотницких работах, из пней получают канифоль и скипидар.

Сосна сибирская (кедр). Теневыносливое влаголюбивое дерево, живущее до 500 лет. Раз в несколько лет приносит большой урожай семян, богатых ценным пищевым маслом. Семена разносят кедровки, белки, бурундуки.

Лиственница. Дерево с тяжёлой прочной древесиной, не гниющей в воде. В воде тонет. По обилию занимает первое место в лесах России. Хвою на зиму сбрасывает.

Ель обыкновенная. Нуждающееся в богатой почве теневыносливое дерево. Живёт 150 — 200 лет. Корни располагаются в поверхностном слое почвы, поэтому ураган выворачивает ели с корнем. Из древесины делают бумагу, столбы, шпалы.

Сравниваем свой вывод с авторским

Ствол дерева - многослойный цилиндр. Новые слои тканей стеблей хвойных прибавляются за счёт клеток камбия, сохраняющих способность к делению на протяжении всей жизни дерева. Камбий отделяет от себя слои клеток, которые позднее превращаются или во флоэму, или в ксилему.

Древесина, камбий, ситовидные клетки, годичные кольца, эпидерма, кутикула, кора

Применяем новые знания

1. Из каких тканей состоит ствол сосны?

2. Диаметр ствола ежегодно увеличивается. Что происходит при этом с корой прошлых лет?

3. Какие функции выполняют листья хвойных?

4. Почему доски из сосен, срубленных зимой, гниют меньше, чем из сосен, срубленных летом?

Мои биологические исследования

Определение возраста ствола по спилу

Возьми хорошо высушенное круглое полено толщиной 12-15 см. Пилой распили его поперёк. Шкуркой отшлифуй поверхность. Установи возраст ствола.