ZŠ Určeno pro Sekce Předmět Rozvoj vzdělávání žáků karvinských základních škol v oblasti cizích jazyků Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.07/02.0162 Téma / kapitola Dělnická 6. 7. tř. ZŠ základní / zvýšený zájem Přírodopis Kapraďorosty Zpracoval (tým 1) Mgr. Lenka Grygová (tým 3)
Obsah: 1 CHARAKTERISTIKA KAPRAĎOROSTŮ, ROZDĚLENÍ...3 2 VZNIK ČERNÉHO UHLÍ...4 3 PLAVUNĚ...5 4 PŘESLIČKY...6 5 KAPRADINY...8 6 PLETIVA KAPRAĎOROSTŮ...11 7 ČÁST PRO ZÁJEMCE...14 8 PŘEHLED LITERATURY...15 2
KAPRAĎOROSTY V této kapitole se dozvíte: Čím se podobají a čím se liší kapraďorosty od mechorostů Jakou souvislost mají kapraďorosty s černým uhlím Kde můžeme dnes najít zkamenělé zbytky vyhynulých kapradin Jaký význam mají kapradiny, přesličky a plavuně v ekosystému lesa Jakým zvláštním způsobem se kapradiny rozmnožují Budete schopni: Vysvětlit, jakým procesem vzniklo z prvohorních kapraďorostů černé uhlí Vysvětlit, k čemu uhlí člověk dnes využívá kromě topení Pomocí svých znalostí najít v lese kapradiny, přesličky a plavuně a podle obrázků je určit Klíčová slova této kapitoly: výtrusná rostlina, výtrusy, přesličky, plavuně, kapradiny, prvohory, černé uhlí, uhlík, výtrusné klasy, oddenek, prvoklíček, soustava pletiv Čas potřebný k prostudování učiva kapitoly: 3h + 2h (teorie + řešení úloh) 1 Charakteristika kapraďorostů, rozdělení Názvem kapraďorosty nazýváme skupinu rostlin, která se na Zemi vyvíjí už 400 milionů let. Jsou to výtrusné rostliny s poměrně složitou stavbou těla, které mají rozmnožovací tělíska výtrusy ve výtrusných klasech na stoncích nebo ukrytá pod listy a chráněná blanitými obaly. V našich podmínkách rostou tyto rostliny spíše jako podrost lesa, v tropech mohou dorůstat velkých výšek. Takové stromovité kapradiny rostly právě v období vzniku a rozvoje kapraďorostů v období zvaném prvohory. Největšího rozmachu dosáhly v podobdobích karbon a perm tedy asi před 250 až 350 miliony let. Tělo kapraďorostů je tvořeno ze stonku, kořene a listů. Obsahuje chlorofyl. Dnešní rostliny jsou trvalky, přežívají díky podzemním orgánům několik let. Přežívající části jsou většinou oddenky, podzemní ztloustlé stonky, v nichž se hromadí přes léto zásobní látky. 3
V našich podmínkách přes zimu listy odumírají, v tropech rostou kapraďorosty celoročně. Potřebují poměrně velké množství vody. Skupina zahrnuje 3 typy rostlin - přesličky, plavuně a kapradiny. 2 Vznik černého uhlí Prostředí, ve kterém rostly kapraďorosty v prvohorách, bychom mohli přirovnat k tropickým močálům. Dostatek vody a potravy a teplo vedly k tomu, že rostliny rostly do výšky několika desítek metrů. Neměly žádného konzumenta, který by je výrazně požíral, takže když uhynuly, nepoškozené zapadly do bahna s vodou, v němž dříve rostly. Byly překryty vrstvami hornin, které na ně tlačily. Nahromadilo se jich veliké množství a za nepřístupu kyslíku v bahně nedošlo k jejich hnití, ale začaly měnit svůj charakter. Jejich těla obsahovala sloučeniny s velkým množstvím prvku uhlíku (stejně jako obsahují těla živých organismů dnes) a ty se přeměnily v téměř čistý uhlík. Tento proces trval mnoho milionů let a nazýváme jej uhelnatění. Z těl rostlin tedy vzniklo černé uhlí. Že je uhlí hořlavé, zjistili lidé zřejmě náhodou. Začali jej využívat k získání tepla, později jeho pálením začali pohybovat stroje (parní stroj) a získávat elektrickou energii. Dnes uhlí využívají další průmyslová odvětví, například hutnictví (pomocí něj se taví rudy a získávají kovy) a chemický průmysl (výroba svítiplynu, uhelného dehtu). Černé uhlí patří mezi neobnovitelné zdroje energie. To znamená, že když je vytěžíme, nové nevznikne. Také další velmi používaný zdroj energie ropa je neobnovitelný zdroj. Proto musejí lidé do budoucna hledat takové zdroje energie, které se obnovují a můžeme z nich stále čerpat tzv. obnovitelné zdroje. Obr. 1: Prvohorní prales 4
Obr. 2: Bažinatý prales v prvohorách Obr. 3: Kapradina Lepidodendron - prvohory 3 Plavuně Dnešní plavuně v podmínkách severního mírného pásu dorůstají pouze zlomku výšky těch prvohorních. Mají stavbu na první pohled podobnou spíše mechům, drobnými lístky porostlé plazivé lodyhy s výtrusnými klasy. Mají však daleko složitější pletiva a vnitřní stavbu. Všechny, které rostou u nás, jsou zákonem chráněné. Obr. 4, 5: Plavuně Ve světlých jehličnatých lesích žije plavuň vidlačka. Lodyha nese drobné lístky a vidličnatě se dělí jako stonek rhyniofyt. Na konci lodyh se tvoří výtrusné klasy tvaru dvojité vidlice odtud je její název. Dosahuje výšky asi 20 cm. 5
Další naše plavuně jsou například vraneček, vranec, plavuň zaplavovaná a další. Obr. 6: Plavuň zaplavovaná Obr. 7: Vraneček Význam plavuní je hlavně vědecký. Říkáme jim živé zkameněliny, dokazují, jak se vyvíjel život rostlin v minulosti. Některé z plavuní dnes lidé pěstují jako pokojové rostliny, jsou to ale spíše tropické a subtropické rostliny. 4 Přesličky Na našem území roste několik druhů přesliček. Mají úplně jinou stavbu těla než plavuně. Pod zemí mají plazivé oddenky, v nichž shromažďují zásobní látky. Těmi se také rozmnožují a rozšiřují své území. Nad zemí pak rostou vzpřímené lodyhy s kolénky, z nichž vyrůstají křehké čárkovité lístky. Podle druhu přesličky pak některé nesou výtrusné klasy. Nejrozšířenější přesličkou je přeslička rolní. Obvykle do 30 cm vysoká rostliny roste na polích a loukách, ale taky rumištích, mezích apod. Na jaře vyrostou z oddenků hnědožluté lodyhy s nevýraznými šupinatými lístky, které nesou pouze výtrusné klasy. Ty 6
zajišťují rozmnožování. Později z téhož místa vyrostou nevětvené světle zelené lodyhy s lístky, které fotosyntetizují a shromažďují látky pro příští rok. Nadzemní části na podzim zanikají, oddenky přečkají zimu. Tuto přesličku považujeme za plevel, ale je to léčivá rostlina má močopudné účinky a podporuje hojení zlomenin a obnovu kostních chrupavek. Obr. 8: Přeslička rolní - jarní lodyha Obr. 9: Přeslička rolní - letní lodyha Našimi dalšími přesličkami jsou přeslička lesní a největší. Přeslička lesní tvoří zjara nevětvené červenohnědé lodyhy s výtrusnými klasy, které později zelenají a vytvoří listy. Některé lodyhy rostou však přímo bez klasů. Je obvykle vyšší než přeslička rolní, její listy jsou delší, měkčí a jemnější. Přeslička největší je naše nejvyšší přeslička, dosahuje výšky až 1,5 m. Roste na vlhkých místech. 7
Obr. 10: Přeslička lesní Obr. 11: Přeslička největší Přesličky stejně jako plavuně mají význam hlavně vědecký. Mohou také poskytovat úkryt drobným živočichům, produkují kyslík a pomáhají zadržovat vodu v lese a na loukách. 5 Kapradiny Na celé Zemi roste přes 10 tisíc druhů kapradin. Žijí v různých prostředích od vodních nádrží, přes lesy a pralesy až k sušším loukám. Některé jsou vysoké jen několik cm, některé, např. v tropech, až několik metrů. Naše kapradiny mají všechny podobnou stavbu těla. Výrazné dělené listy obvykle vyrůstající v růžici, výtrusné kupky na jejich spodních částech. Některé mají kořeny s oddenky, některé jen kořeny. 8
V našich lesích je nejvýraznější a rozšířená kapradina kapraď samec a menší, podobná papratka samičí. Obr. 12, 13: Kapradiny Jsou to vytrvalé lesní byliny, pod zemí mají oddenek s kořeny. Na jaře z něj vyrůstají spirálovitě stočené listy, které se později rozvinou. V období zralosti se na jejich spodní straně vytvoří kupky výtrusů, chráněné blankou. Zralé výtrusy se po prasknutí blanky uvolňují. Rozmnožování kapradin je velmi složité a podobá se rozmnožování mechů. Z výtrusu vyklíčí nejprve vlákno, které se rozroste v lupenitý útvar prvoklíček = prokel. Ten zakoření a teprve na něm se začne tvořit nové rostlina kapradiny. Další naše kapradiny: Obr. 14: Hasivka orličí 9
Obr. 15: Osladič obecný Obr. 16: Pérovník pštrosí 10
Obr. 17: Jelení jazyk Obr. 18: Netík Venušin vlas Význam kapradin v přírodě je podobný jako u ostatních kapraďorostů. Lidé využívají kapradiny v lidovém léčitelství jako odvary proti střevním parazitům, plísním, nemocem žlučníku, na popáleniny. Jsou pěstovány jako pokojové rostliny a také jako akvarijní rostliny. 6 Pletiva kapraďorostů Přizpůsobení rostlin životu na souši vedlo ke zdokonalení jejich stavby těla a rozlišení struktur na jednotlivá pletiva. Krycí pletiva pokrývají povrch rostliny. Chrání ji před vnějšími vlivy (zima, voda, 11
slunce) a poškozením povrchu při pronikání kořene do půdy. Pokožka je jednoduché pletivo. Obvykle je jednobuněčná, tvoří ji ploché buňky, které se pevně dotýkají. Mezi nimi se nacházejí tzv. průduchy, 2 rohlíčkovité svěrací buňky, které umožňují rostlině pohlcovat kyslík a vydávat vodní páru a oxid uhličitý. Obr. 19: Pokožka s průduchy Vodivá pletiva umožňují roztokům látek, aby se převáděly do jiných částí rostliny. Protože v rostlině proudí látky směrem zdola nahoru a shora dolů, vyvinuly se 2 typy vodivých pletiv, které jsou ale vzájemně spojeny do jednoho celku tzv. cévního svazku. Dřevní část je tvořena dlouhými trubicemi cévami. Proudí jimi živiny z kořene do listů. Lýková část se skládá z řad buněk, které mají proděravělé související stěny. Protože připomínají sítka, nazýváme je sítkovice. Jimi proudí organické látky z listů do kořenů. Obr. 20: Cévní svazky kosatce Základní pletiva vyplňují prostor mezi předchozími dvěma typy pletiv. Tvoří vlastně rostlinu samotnou. Mohou se také specializovat na jiné funkce, například ukládat zásobní látky nebo provádět fotosyntézu. 12
Zvláštní funkci plní v rostlině pletiva dělivá. Nacházejí se v těch částech rostliny, které právě rostou nebo se zacelují. Úkol k textu č. 1 Cíl: Odeber ze spodní strany listů 2 druhů kapradin výtrusy. Vyrob mikroskopické preparáty a pozoruj. Porovnej tvar a velikost výtrusů. Změř velikost výtrusných kupek. Vyhodnoť své pozorování. Pomůcky: lupa, mikroskop, listy 2 druhů kapradin s výtrusy, potřeby k mikroskopování, pravítko Úkol k textu č. 2 Cíl: Zhotov mikroskopický preparát spodní pokožky kapradiny. Pozoruj průduchy. Nakresli a popiš, co jsi pozoroval. Proč se průduchy vyskytují na spodní straně listů? Dokážeš zdůvodnit, co je toho příčinou? Pomůcky: mikroskop, list kapradiny, potřeby k mikroskopování Shrnutí kapitoly Kapraďorosty jsou skupina rostlin pocházející z prvohor. Tvoří ji plavuně, přesličky a kapradiny. Plavuně mají plazivé stonky a výtrusné klasy. Jsou chráněné. Přesličky mají 2 druhy lodyh, nezelené s výtrusnými klasy, zelené pro fotosyntézu. Jsou léčivými rostlinami. Kapradiny mají složené listy, často oddenky. Mají složitý způsob rozmnožování. Uhelnatěním prvohorních kapraďorostů vzniklo černé uhlí. Je to neobnovitelný zdroj energie. Složitou stavbu těla kapraďorostů tvoří pletiva základní, vodivá, krycí a dělivá. Otázky Zjisti, které druhy kapradin pěstujeme ve škole, pokus se je určit pomocí atlasu. Proč jsou výtrusné kupky umístěny na spodní straně listů? Čím se liší mladé a staré listy kapradin? Jak se jmenuje lupenitý útvar, který vyklíčí z výtrusu? Zjisti názvy kapradin, které se prodávají v květinářství jako pokojové rostliny. Kde můžeme snadno získat otisky zkamenělých prvohorních kapraďorostů? 13
Jak se jmenují dvojice buněk v pokožce, které slouží například k dýchání rostliny? Pomocí kterého orgánu přečkávají kapraďorosty zimu? Z čeho se vyvinul oddenek? K čemu slouží? Část pro zájemce test 1. Kapraď samec je a) Strom b) Keř c) Bylina 2. Prokel je a) Vývojové stádium kapradiny b) Květ kapradiny c) Kořen plavuně 3. Kapradiny přežívají díky a) Příchytných vláken b) Cibule c) Oddenku 4. Zuhelnatěním prvohorních kapraďorostů vznikla a) Ropa b) Hnědé uhlí c) Černé uhlí 5. Jarní a letní lodyhu vytváří a) Plavuň vidlačka b) Kapraď samec c) Přeslička rolní 6. Výtrusnice se u kapradin vytváření na a) Obou stranách listů b) Na horní straně listů c) Na spodní straně listů 7. Černé uhlí se v ČR a) Netěží b) Těží v severních Čechách c) Těží ve Slezsku 8. Ochranu rostliny zajišťuje a) Sítkovice b) Průduchy c) Pokožka 9. Dělivá pletiva a) Slouží k rozdělení rostliny na jednotlivé trsy b) Umožňují rostlině růst c) Jsou nesmysl 10. Označ nesmyslnou informaci a) Kapraďorosty jsou využívány v lidovém léčitelství b) Pérovník pštrosí je druh kapradiny c) Plavuně můžeme libovolně trhat v přírodě 14
Přehled literatury Nakladatelství Prodos, Jurčák J., Froněk J. a kol., Přírodopis 7 Internetová encyklopedie Wikipedie www.google.cz TESTY.nanic.cz Vědomostní testy www.studentske.cz www.testpark.cz www.naturfoto.cz www. biolib.cz www.giobioobrazky.ic.cz Konec kapitoly 15