Bài học

Hạt trần và hạt kín

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em phân biệt được hạt trần và hạt kín dựa trên vị trí của hạt, giải thích được vì sao hạt kín được bảo vệ tốt hơn hạt trần, và xếp được bốn nhóm thực vật đã học theo đúng thứ tự tiến hoá về cấu tạo.

Kiến thức nền cần nhớ

Bài trước em đã biết rêu và dương xỉ đều sinh sản bằng bào tử, trong đó dương xỉ đã có mô mạch dẫn thật nhưng rêu thì chưa (same-grade bridge). Hai nhóm thực vật còn lại — hạt trần và hạt kín — tiến thêm một bước quan trọng: thay bào tử bằng hạt, một cấu trúc sinh sản được bảo vệ tốt hơn và chứa sẵn chất dinh dưỡng nuôi cây con.

Khởi động

Bóc một quả thông khô ra, em sẽ thấy các hạt nằm hở ngay trên bề mặt từng vảy nón, không có lớp thịt quả nào bao quanh. Nhưng bổ một quả xoài ra, hạt xoài lại nằm sâu trong lớp thịt quả dày và ngọt. Vì sao cùng là hạt, mà một loại nằm hở còn một loại lại được bọc kín như vậy?

Kiến thức trọng tâm

Hạt trần là nhóm thực vật đầu tiên sinh sản bằng hạt thay vì bào tử — cây thông là ví dụ quen thuộc nhất. Nhưng ở nhóm này, hạt vẫn nằm lộ, không có lớp vỏ quả nào bao bọc: hạt thông nằm hở ngay trên các vảy của nón, chỉ được vảy nón che chắn một phần chứ không được bọc kín hoàn toàn. Đây là lý do nhóm này gọi là hạt trần — trần nghĩa là để hở, không được che phủ.

Hạt kín tiến thêm một bước nữa: cây có hoa thật, và sau khi hoa thụ phấn, bầu nhuỵ phát triển thành quả bao bọc hạt bên trong — như quả xoài bao lấy hạt xoài, quả đậu bao lấy hạt đậu. Lớp quả này bảo vệ hạt khỏi bị khô, bị côn trùng ăn mất hay bị va đập, đồng thời còn giúp hạt phát tán đi xa hơn: quả ngọt hấp dẫn động vật ăn rồi mang hạt đi nơi khác, một số quả có cánh hoặc móc bám để gió hoặc lông thú mang hạt phát tán. Nhờ hai lợi thế này — hạt được bảo vệ tốt hơn và phát tán hiệu quả hơn — hạt kín trở thành nhóm thực vật đa dạng và phổ biến nhất hiện nay, từ cây lúa ngoài đồng tới những bông hoa hồng trong vườn.

Nhìn lại cả bốn nhóm thực vật đã học, em có thể thấy một mạch tiến hoá rõ ràng về cấu tạo: rêu chưa có mô mạch dẫn thật nên thấp lùn; dương xỉ có mô mạch dẫn thật nên mọc cao hơn, nhưng cả hai vẫn sinh sản bằng bào tử; hạt trần chuyển sang sinh sản bằng hạt nhưng hạt còn nằm lộ; hạt kín hoàn thiện thêm một bước nữa, bảo vệ hạt bên trong quả. Mỗi bước tiến — có mạch dẫn, có hạt, có quả bao hạt — đều giải quyết một hạn chế của nhóm trước, giúp thực vật thích nghi tốt hơn với môi trường sống trên cạn.

Mỗi bước tiến giải quyết một hạn chế của nhóm trước: có mạch dẫn để mọc cao, có hạt để sinh sản chắc chắn hơn bào tử, có quả để bảo vệ và phát tán hạt.

Thông, tuế, bách xanh cho hạt nằm hở trên nón; xoài, lúa, hoa hồng, đậu cho hạt được bọc kín trong quả.

Ví dụ

So sánh nón thông và quả xoài

1
Bóc một nón thông khô, em thấy các hạt nhỏ nằm lộ trên từng vảy nón. Bổ một quả xoài chín, em thấy hạt xoài nằm giữa lớp thịt quả dày. Hai cách bảo vệ hạt này khác nhau ở điểm nào, và loại nào bảo vệ hạt tốt hơn?
2
Hạt thông nằm hở ngay trên bề mặt vảy nón, không có lớp mô nào bao bọc riêng cho từng hạt — chỉ có vảy nón cứng che chắn một phần.
3
Hạt xoài nằm hoàn toàn bên trong lớp thịt quả dày, được lớp vỏ quả và thịt quả bao bọc kín hoàn toàn.
4
Lớp thịt quả bao quanh hạt xoài giúp giữ ẩm, chống côn trùng cắn phá hạt và giảm va đập tốt hơn nhiều so với hạt thông chỉ được vảy nón che một phần.
5
Vậy quả xoài — đại diện nhóm hạt kín — bảo vệ hạt tốt hơn nón thông đại diện nhóm hạt trần, đúng với tên gọi hạt trần (hạt để hở) và hạt kín (hạt được bọc kín) của hai nhóm.

Ví dụ

Xếp bốn nhóm thực vật theo đúng thứ tự tiến hoá (dạng đề kiểm tra)

1
Cho bốn nhóm thực vật: hạt kín, rêu, hạt trần, dương xỉ. Hãy sắp xếp bốn nhóm này theo đúng thứ tự tiến hoá về cấu tạo, từ đơn giản nhất đến tiến bộ nhất, và nêu ngắn gọn lý do.
2
Rêu chưa có mô mạch dẫn thật và sinh sản bằng bào tử — đây là đặc điểm đơn giản nhất trong bốn nhóm, nên rêu đứng đầu tiên.
3
Dương xỉ đã có mô mạch dẫn thật nhưng vẫn sinh sản bằng bào tử như rêu, nên dương xỉ tiến bộ hơn rêu một bước nhưng vẫn đứng trước hai nhóm sinh sản bằng hạt.
4
Hạt trần sinh sản bằng hạt nhưng hạt còn nằm lộ, trong khi hạt kín có hạt được bọc kín trong quả — nên hạt trần đứng trước hạt kín.
5
Vậy thứ tự đúng là: rêu, dương xỉ, hạt trần, hạt kín — mỗi bước sau đều khắc phục một hạn chế của bước trước, từ chưa có mạch dẫn, tới có mạch dẫn nhưng còn bào tử, tới có hạt nhưng còn hở, và cuối cùng là hạt được bảo vệ trong quả.

Sai lầm thường gặp

Một nhầm lẫn phổ biến là nghĩ nón thông cũng là một loại quả giống quả xoài vì cả hai đều chứa hạt bên trong hoặc bên trên. Nón thông không phải là quả — nón chỉ là các vảy xếp quanh trục mang hạt trần, không có lớp thịt quả nào phát triển từ bầu nhuỵ như ở quả thật. Quả chỉ xuất hiện ở nhóm hạt kín, sau khi hoa được thụ phấn.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ

Bốn nhóm thực vật xếp theo đúng thứ tự tiến bộ về cấu tạo: rêu (chưa có mạch dẫn) — dương xỉ (có mạch dẫn, còn bào tử) — hạt trần (có hạt, hạt nằm lộ) — hạt kín (hạt được bọc trong quả). Hạt kín là nhóm đa dạng và phổ biến nhất hiện nay.

Bài cuối cùng của khoá học nhìn lại vì sao thực vật — cả bốn nhóm em vừa học — lại quan trọng đến vậy với sự sống trên Trái Đất và với chính đời sống con người.