Основы систематики. систематика растений

Царство растений

Растения — объект изучения науки ботаники. Основы одной из старейших отраслей научного знания заложил Теофраст — ученик древнегреческого ученого и философа Аристотеля. Современная ботаника представляет собой комплекс наук. Крупнейшие отрасли: морфология, физиология, систематика, происхождение растений. Отдельные крупные группы внутри биологического царства изучают частные ботанические науки. Например, предмет альгологии — водоросли.

Сходство строения клеток, механизмов обмена веществ и роста позволяют объединить растения с животными и грибами в группу эукариот.

Фотосинтез осуществляется в клетках, обладающих зелеными пластидами. Растения в экосистемах являются продуцентами, так как сами для себя создают органические вещества. Выделяемый при фотосинтезе кислород используют для аэробного дыхания другие живые организмы. Молекулы О2 образуют защитный озоновый экран в атмосфере.

Царство растений (научное название Plantae) объединяет 12 отделов, из которых 4 — водоросли, 2 — мхи.

В состав биологического царства также входят плауны, папоротники, хвойные и цветковые. Другие отделы представлены малым числом семейств, родов и видов.

Тело водорослей — талом (слоевище) — состоит из сходных по строению и функциям клеток. Вода обеспечивает водоросли (Algae) углекислым газом и кислородом, поддерживает тело, поэтому нет необходимости в механических тканях.

Высшие растения отличаются наличием тканей и органов. Сформированы многоклеточные органы полового и бесполого размножения. К высшим относятся споровые и семенные растения.

Как установили палеонтологи, низшие растения появились около 2 млрд. лет назад.

Древние псилофиты вышли из воды на сушу. Это уже были высшие растения, лишенные корней, но имеющие сосуды — группы клеток для проведения воды к фотосинтезирующим клеткам. Сформировались защитные и механические ткани.

Выходу растений на сушу способствовали ароморфозы:

• возникновение эукариотической клетки;
• появление фотосинтеза;
• обособление гаплоидного и диплоидного поколений, их чередование в цикле развития;
• появление семени у древних папоротников;
• формирование цветка.

Покрытосеменные, или цветковые, заняли господствующее положение в царстве растений после голосеменных. Многие виды и более крупные систематические группы низших растений исчезли полностью или угасают.

Признаки растений:

• растений имеют плотные  .
• В клеткахнаходятся зелёные  — , в них зелёный  , поэтому возможен  (получение энергии из неорганических веществ на свету при участии фотосинтетических пигментов). Благодаря хлоропластам большинство растений имеет зелёный цвет.     
• В основном ведут прикреплённый образ жизни.
• Запасные вещества в клетках накапливаются в виде .
• Растут в течение всей жизни.

Ткани

Ткани — система клеток, структурно к функционально сходных друг с другом, имеющих общее происхождение.

Ткани появились у высших растений в процессе эволюции, его было слизало с усложнением внутреннего строении высших растений.

Растительные ткани

Ткань (тип, разновидность)	Элементы ткани	Строение	Функция
1. Проводящая: а) ксилема (древесина)	а) трахеиды б) трахеи в) сосуды	клетки вытянуты, мертвые, без цитоплазмы, с одревесневшими стенками клетки вытянуты с частично одревесневшими стенками и сохранившимися участками цитоплазмы	восходящий ток воды и минеральных солей (от корня по стеблю к листьям и т.д.)
б) флоэма (луб)	ситовидные трубки и клетки-спутницы	клетки вытянутые, живые, с цитоплазмой, без ядра поперечные перегородки с отверстиями, расположены параллельно трахеям клетки-спутницы: типичное для растительных клеток строение; прилегают к ситовидным трубкам	исходящий ток продуктов ассимиляции (органических веществ) от листьев в стебель и корень
2. Покровная: а) эпидерма (кожица) б) пробка, вторичная покровная ткань (стебли и корни многолетников) в) кора (покровный комплекс)	устьица (эпидермис листьев и стеблей травянистых растений), восковой налет, волоски многослойная ткань, чечевички комплекс отмерших тканей (основная ткань, старая пробка)	плотно сомкнутые живые клетки с утолщенной наружной стенкой и устьицами  клетки мертвые, с плотными толстыми оболочками, пропитанными жироподобными веществами (лигнином, суберином), заполненные воздухом  много слоев пробки и других мертвых тканей с толстыми стенками, заполненными воздухом	защитная, испарение воды, газообмен (через устьица) защитная, газообмен (через чечевички) защитная, газообмен (через трещины коры)
3. Основная (паренхима) а) ассимиляционная (мякоть листа, некоторые клетки коры стебля) б) запасающая (эндосперм, видоизменения корня и стебля, паренхима лубяная и древесная) в) воздухоносная (водные и болотные растения)	столбчатая и губчатая ткань с хлоропластами	столбчатая ассимиляционная ткань: клетки вертикально вытянуты, плотно сомкнуты, содержат большое количество хлоропластов (прилегает к верхней стороне листа) губчатя ассимиляционная ткань: клетки более округлые, рыхло расположены, имеются межклектники, содержат меньшее количество хлоропластов (прилегает к нижней стороне листа) однородные тонкостенные клетки, заполненные зернами крахмала, белка, каплями масла, вакуолями с клеточным соком, воздухом	фотосинтез и газообмен отложение в запас белков, жиров, углеводов (крахмал, глюкоза, фруктоза), хранение воздуха
4. Образовательная (меристема) а) верхушечная б) боковая (камбий)		молодые тонкостенные клетки с крупным ядром и густой цитоплазмой, постоянно делящиеся путем митоза (зона деления корня, конус нарастания в почке) однорядный слой клеток с тонкими стенками, делящихся путем митоза	рост органов в длину, образование тканей корня, стебля, листьев, цветков рост корня и стебля в толщину; камбий внутрь откладывает клетки древесины, наружу – клетки луба
5. Механическая ткань (волокна) а) древесинные волокна б) лубяные волокна		длинные клекти с толстыми одревесневающими стенками и отмершим содержимым (располагаются вокруг сосудисто-волокнистых пучков)	укрепление органов растения

Размножение растений

Чтобы произошло оплодотворение, зернышко пыльцы должно оказаться на рыльце пестика. Яйцеклетка растения находится глубоко внутри пестика. После попадания на рыльце (верхнюю часть) пестика, зерно пыльцы быстро прорастает внутрь завязи, формируя тонкую полую трубочку.

В этот момент в ней делится генеративное ядро, образуется два спермия. Когда трубка достигает дна завязи, один спермий сливается с яйцеклеткой, другой – с крупной центральной клеткой. Это называется двойным оплодотворением, уникальным явлением в живой природе.

Результатом такого слияния становятся: семя,которое разовьется из яйцеклетки, и питательная ткань для него (эндосперм), который разовьется из триплоидной клетки, получившейся после слияния ее с другим спермием.

Цветковые могут быть двудомными – на одном растении появляются только мужские или только женские цветки или однодомными – тогда оба вида цветков развиваются на одном и том же растении.

Плод осуществляет функцию является защиты семян и обеспечение их распространения. Плоды могут быть односемянными и многосемянными, сухими и сочными. Сочные плоды имеют привлекательный и вкусный околоплодник, сухие – различные приспособления для разнесения их ветром или животными (летучки, пушинки, крючки).

Семя содержит в себе зародыш будущего нового растения и эндосперм для его питания на начальных стадиях развития. Семена состоят из одной или двух долей, на основании чего растения подразделяются на однодольные и двудольные, зародыша и плотной кожуры.

Для растений характерно и бесполое размножение:

• спорами различных типов размножаются мхи и папоротники;
• вегетативно размножается большинство цветковых растений, для этого используются различные его части – листья, побеги, корневища, клубни.

Характеристика царства

Растения окружают нас повсюду: в полях и лесах, на лугах и полянах, вдоль озер и рек, на болотах и в горах. Собственно наше представление о том или ином биотопе (лесе, поле и пр.) формируется в основном за счет преобладающей растительности. Видя множество растущих рядом деревьев, образующих плотный полог, мы говорим, что это лес, а глядя на большое открытое пространство, засеянное пшеницей, скажем — это поле.

Давайте разберемся что же такое «растение», т. е. охарактеризуем его конкретными признаками присущими только растениям.

Первое и, пожалуй, самое главное свойство растений — это способность к фотосинтезу. Организмы, использующие для питания синтезируемые ими же вещества, называются автотрофами, т.е. питание у растений автотрофное. Однако, как все в мире природы, подобное свойство есть не только у растений, но и у некоторых бактерий и протистов. Тем не менее, именно растения являются самыми главными фотосинтезирующими организмами на Земле. Благодаря сложным биохимическим процессам в зелёных клетках растений из воды и углекислого газа образуются органические соединения — углеводы (глюкоза). При этом от воды отщепляется кислород и выделяется в атмосферу.

Второй вытекающий отсюда признак — это свойственные только растениям пигменты: хлорофилл (зелёный), присутствующий во всех зеленых частях растений и выполняющий основную долю фотосинтеза, различные каратиноиды (красный, оранжевый, желтый), также фотосинтезирующие, благодаря которым листья осенью приобретают соответствующую окраску. Кроме того, существует множество других пигментов, обуславливающих разнообразие окраски цветков плодов и прочих частей растений.

Листья осины осенью приобретают красный или оранжевый цвет

Третий признак — это неограниченный рост. Растения, в отличие от животных, способны расти в течение всей своей жизни (с перерывами на зимний период). Здесь опять же нужно сказать о том, что расти в течение всей жизни способны и грибы.

Четвертый признак — особенность клеточного строения. У растений клетка снаружи помимо мембраны покрыта так называемой клеточной стенкой, состоящей из целлюлозы, которая является своеобразным каркасом клетки. У животных подобной клеточной стенки нет, а у грибов она состоит из хитина. В совокупности клеточные стенки придают тканям растений большую прочность.

Кроме вышеперечисленных есть ещё несколько признаков связанных с внутренним устройством растений, но они не столь значимы, и мы их рассматривать не будем.

Нецветковые растения

Хвойные растения

Все хвойные:

• сосны
• пихты
• ели
• лиственницы
• секвойи
• кипарисы

и другие — это кусты или деревья. Листья у них в основном узкие, не опадающие зимой, отсюда и второе название — вечнозеленые. Самые большие представители живой природы на Земле — гигантские секвойи весом более двух тысяч тонн — как раз являются хвойными породами.

Секвойи в национальном парке Редвуд (США)

Водоросли

Простейшие нецветковые — это водоросли. Место их существования – вода, собственно, они поэтому так и названы. Но есть и такие виды, которые выживают во влажных местах, как, например, плеврококк, растущий в виде зеленого порошка на теневой стороне стволов деревьев.

Почти все морские травы и некоторые типы пресноводных (например, зеленая, похожая на волосы, спирогира) — это водоросли. У них отсутствуют корни. Нет у них и стебля. Да и листьев тоже нет, хотя бывают части, похожие на стебли или листья. Водоросль впитывает воду и необходимые для жизнедеятельности вещества всей своей поверхностью.

Микроскопические растения, дрейфующие в океане, — фитопланктон — представляют собой смесь одноклеточных и крошечных водорослей. Фитопланктон служит пищей микроскопических животных, населяющих толщу воды и пассивно переносимых течением — зоопланктона.

Речные водоросли

Некоторые водоросли вырастают до невероятных размеров. У гигантских бурых водорослей листья достигают 60 м в длину, и в благоприятных условиях они могут вырастать более чем на один метр в день. Подобно деревьям на суше, они служат пищей и укрытием для многих животных.

Мхи, или мохообразные

Мхи и печеночники относятся к бриофитам, или мохообразным. У мха имеются маленькие зеленые листочки, но отсутствуют стебель и корни. Он поглощает воду и питательные вещества через листья, поэтому может существовать только во влажных местах. В таких же местах растут печеночники. У них низкое, сплющенное тело, называемое слоевищем.

Мох

Папоротники

Их научное название – птеридофиты. Это тоже нецветковые. Корни у этого вида есть. По ним идёт вода и различные минералы из земли. Есть и довольно прочный стебель, поддерживающий разветвленные листья. В стебле папоротника, как и в стеблях других цветковых, имеются микроскопические трубочки — сосуды, — по которым вода и другие вещества поднимаются от корней к листьям. Растения с подобными сосудами называются сосудистыми. Папоротники выживают при плохом освещении. Многие виды растут в лесах в тени больших деревьев.

Папоротник

Псилофиты — предки папоротниковых растений

Первыми (ещё в силуре) выход на сушу осуществили псилофиты – древний и примитивный отдел растений,
практически исчезнувший с лица Земли уже в перми.
Предками псилофитов были зелёные водоросли, заселившие литораль.

В  отличие от мхов, псилофиты – сосудистые растения (Tracheophyta).
Это означает, что у них имелась проводящая ткань: ксилема и флоэма.
Проводящая ткань является признаком спорофита; именно поэтому у всех сосудистых растений
поколение спорофитов доминирует над поколением гаметофитов.
Проводящая ткань образует внутри растения транспортную систему, по которой
вода, органические и минеральные вещества разносятся по всему телу.
Кроме того, прочные лигнифицированные клетки придают растению необходимую опору.
Эти два фактора позволяют сосудистым растениям достигать больших размеров.

Как и мхи, псилофиты не имели настоящих корней, а прикреплялись к почве ризоидами.
Вильчато-ветвящиеся стебли достигали в высоту 25 см и были покрыты чешуйчатыми «листьями».
От высыхания растение предохраняла кутикула.

Псилофиты произрастали во влажных местах и на мелководье. Отдел включает в себя один класс
с двумя порядками – риниофиты (Rhyniales) и псилофиты (Psilophytales).
К древним псилофитам близки современные псилотовые растения (Psilotales), включающие 2 рода и несколько видов.

Псилофиты дали начало папоротникообразным, от которых впоследствии
произошли семенные растения.

На основании современных данных искусственную группу папоротникообразных (Pteridophyta) разделяют на три отдела:
папоротниковидные, хвощевидные и плауновидные.

Органы растений

Органы растений разделяются на два типа:

• вегетативные – листья, стебель, корень;
• генеративные – плод, цветок, семя.

Корень – якорь растения, закрепляющий его в грунте. Он обеспечивает всасывание минеральных веществ и воды, в нем содержится запас питательных веществ, с его помощью осуществляются симбиотические связи, в нем синтезируются многие нужные вещества. Он может быть эволюционно видоизменен и представлять собой:

• корнеплод;
• корнеклубень;
• зацепку;
• воздушный корень.

Существует два вида корневых систем растений – мочковатая, где главный корень незаметен среди придаточных и стержневая, где главный корень длинный и толстый, а остальные являются придаточными.

Внутреннее строение корня

Стебель может быть заметным, а может представлять собой небольшое утолщение у розеточных форм. Это орган надземной части растения, его основной функцией является проводящая – обеспечение листьев водой и минеральными веществами, а корня – органическими. Также, он выполняет механическую функцию, поддерживает растение в вертикальном состоянии. Стебель с почками и листьями называют побегом.

Почка – это зачаток побега или цветка, прикрытый укрывными чешуйками. Многие растения имеют видоизмененные побеги:

• корневища;
• клубни;
• луковицы.

На свойстве стебля образовывать придаточные корни основывается способ черенкового размножения.

Стронение почки

Лист является основным питающим органом растения – в нем происходит фотосинтез. Кроме того, лист регулирует испарение воды растением и газообмен. Листья тоже могут быть видоизмененными и представлять собой:

• усики;
• колючки;
• ловчий орган.

При наступлении неблагоприятных условий растение впадает в состояние пониженного метаболизма и жертвует листьями – у древесной флоры при этом листья опадают, у трав – вянут с последующим разрушением, не отрываясь от стебля.

Цветок – это специализированный орган полового размножения, состоящий из:

• чашечки, представляющей собой соединенные чашелистики и удерживающей лепестки и цветоложе;
• венчика, состоящего из лепестков, обеспечивающего защиту от ветра и привлечение насекомых;
• пестика – женского органа размножения;
• тычинок, на которых образуется пыльца.

Проверь себя

Задание 1.Какой жизненной формой представлена черника?

1. трава
2. кустарничек
3. кустарник
4. дерево

Задание 2.Почему водоросли относят к низшим растениям?

1. их численность слишком мала
2. они не приспособлены к условиям обитания
3. их тело не имеет тканей и органов
4. они приближаются к биологическому регрессу

Задание 3.Какой категории нет в систематике растений?

1. вид
2. отдел
3. семейство
4. тип

Задание 4.Выберите отличительную черту растительной клетки.

1. наличие центриолей клеточного центра
2. продукт белкового обмена – мочевина
3. наличие центральной вакуоли
4. муреиновая клеточная стенка

Задание 5.Выберите неверный вариант взаимопревращения пластид.

1. лейкопласт → хлоропласт
2. хлоропласт → лейкопласт
3. хромопласт → хлоропласт
4. протопластида → хромопласт

Задание 6.Выберите тезис, в котором указано проявление положительного геотропизма.

1. поворот листовых пластинок к солнцу
2. поворот листовых пластинок от солнца
3. рост корня к центру Земли
4. рост побега от центра Земли

Ответы: 1 – 2; 2 – 3; 3 – 4; 4 – 3; 5 – 3; 6 – 3.

Классификация растений

Условно все растения делятся на высшие и низшие. К высшим растениям относят отделы мхов, плаунов, хвощей, папоротников, голосеменных и покрытосеменных растений. К низшим относят все отделы водорослей: зеленые, красные и бурые и пр.

Отличие низших растений от высших состоит в том, что тело их не разделено на органы и не имеет строго обособленных тканей — тело таких растений называется слоевищем или талломом. Водоросли бывают свободноживущими и прикрепленными. У них нет корней — они прикрепляются к субстрату мельчайшими корневидными отростками — ризоидами. Некоторые мелкие водоросли перешли к наземному образу жизни, но селятся там, где большая влажность.

Красноватый налет на комле березы — невидимые водоросли

В наших уральских водоемах, как правило, обитают зелёные водоросли в виде донной тины и мельчайшего фитопланктона, вызывающего «цветение» воды.

Высшие растения также делятся по нескольким признакам. Все высшие растения, кроме мохообразных, относятся к сосудистым, так как у них в тканях присутствуют проводящие волокна. Кроме того, высшие растения делятся на споровые и семенные.

Высшим растениям свойственна четкая дифференциация (разделение) тканей и органов. От корня к листьям по одревесневшим проводящим клеткам (ксилеме) поднимается вода с растворенными минеральными солями, обратно от листьев к корням по системе ситовидных трубок луба (флоэме) опускаются органические соединения. Эпидермис (внешний слой покровных клеток, покрытый воскообразным веществом кутикулы), пробка (лежащие ниже покровы из основной ткани — паренхимы), и кора, представляющая сумму отмерших внешних тканей — образуют прочную защиту для внутренних тканей растений. За счет основной ткани (паренхимы) обеспечивается процесс фотосинтеза (ассимиляционная) и накопления питательных веществ (запасающая паренхима). Благодаря образовательной ткани (меристеме) растения растут как в ширину — за счет клеток камбия, так и в длину — за счет разных видов меристемы (верхушечные, вставочные, боковые и др.).

Помимо вышеперечисленного у каждого отдела растений есть свои особенности, которые будут рассмотрены раздельно по каждому из отделов.

В науке также используют разделение растений по жизненным формам, основами которого все мы владеем с детства. Собственно, разделение происходит на основе высоты растения и степени одревеснения его стеблей и побегов. Таким образом, растения делятся на деревья, кустарники и травы. В каждом случае можно выделить ещё несколько промежуточных форм, а порой одно и то же растение может со временем переходить из одной жизненной формы в другую (чаще всего молодое дерево имеет форму куста).

Берёзовая роща — лес с преобладанием древесных лиственных форм

Растения и их роль в экосистеме

Растения выполняют несколько важных функций, которые влияют на окружающую среду и жизнь других организмов. Одной из главных функций растений является фотосинтез, процесс, во время которого растения преобразуют солнечную энергию, воду и углекислый газ в органические вещества и кислород. Кислород, выделяемый растениями, является необходимым для дыхания живых организмов, включая людей.

Растения также играют важную роль в удержании почвы. Корни растений проникают в грунт, укрепляя его структуру и предотвращая эрозию почвенного слоя. Они помогают в задержке воды, предотвращая засухи или паводки, и улучшают качество почвы, формируя ее структуру и постепенно разлагая органический материал.

Кроме того, растения являются источником пищи для многих животных. Они предоставляют убежище, охрану и материал для строительства гнезд или нор. Корни растений также служат убежищем для множества микроорганизмов, которые помогают разлагать органические вещества и вносить питательные вещества в почву.

Наконец, растения играют ключевую роль в балансе углерода в атмосфере. Фотосинтез, о котором мы говорили ранее, поглощает углекислый газ из воздуха и превращает его в органические вещества. Таким образом, растения помогают снижать уровень углекислого газа в атмосфере, что является важным фактором в борьбе с изменением климата и глобальным потеплением.

Таким образом, растения играют непереоценимую роль в нашей экосистеме. Они обеспечивают жизненно важные ресурсы и условия для множества других организмов, их биологическое разнообразие и взаимосвязь.

Папоротниковидные (Polypodiophyta)

Папоротниковидные (Pterophyta) – отдел высших растений, известный с девона
и занимающий промежуточное положение между псилофитами и голосеменными.
В отличие от моховидных папоротники имеют проводящую ткань, доставляющую воду и питательные вещества ко всем органам.
У папоротников есть хорошо развитые листья и стебель, у многих — корневище (с придаточными корнями),
однако нет ни цветков, ни семян.

Отдел папоротниковидных включает 1 класс, подразделяемый на 8 подклассов.
Три из них (Protopteridiidae, Archaeopteridiidae, Noeggerathiidae) вымерли ещё в перми.
Современных папоротниковидных около 10000 видов (300 родов).
Наиболее примитивными среди них являются известные с карбона
мараттиевые (Marattiidae, 1 семейство, 6 родов, 190 видов)
и ужовниковые (Ophioglossidae – 1 семейство, 4 рода, 70 видов).

Самый обширный современный подкласс – настоящие папоротники (Polypodiidae или Filicidae),
известный, в основном, с триаса
(некоторые семейства – с карбона)
и насчитывающий до десяти тысяч видов.
Настоящие папоротники расселены по всему миру; особенно много их в тропических дождевых лесах,
где они составляют важный элемент горной растительности.
В умеренном поясе они растут чаще всего в тенистых лесах, глубоких оврагах и на болотах.

Одни виды папоротников засухоустойчивы и встречаются на сухих каменистых склонах и даже в пустыне.
Их листья покрыты слоем воска, густыми волосками или чешуйками, предотвращающими потери воды.
Листья других видов состоят из одного слоя клеток; отсутствие приспособлений для защиты от высыхания
ограничивает их распространение местами, постоянно окутываемыми туманом.
Некоторые папоротники селятся на ветвях деревьев.

Разноспоровые папоротниковидные представлены двумя подклассами:
марсилиевые (Marsileidae) – около 70 видов, и сальвиниевые (Salviniidae) – 2 семейства, около 15 видов;
оба подкласса – водные растения, прикрепляющиеся ко дну либо плавающие по поверхности воды.

Хозяйственное значение папоротников невелико. Некоторые виды – декоративные растения в оранжереях.
Стволы древовидных папоротников служат в тропиках строительным материалом,
а их сердцевину, богатую крахмалом, используют в пищу.

Основы систематики

Какими признаками должна обладать удобная система живого мира? 

Хорошая классификация – та, которая отражает родство организмов и не взрывает мозг запутанными связями. В такой системе удобно отмечать возникновение новых видов, по ней можно определить общие признаки для разных групп организмов.

Ниже представлена систематика, отражающая родственные связи организмов. Она похоже на пышное дерево. Чем ближе находятся ветви, тем более близкими родственниками они являются. Например, амфибии гораздо ближе к рыбам, чем рептилии – у них будет больше общих черт строения.

Система органического мира

Кого и куда раскладывают кладисты?Систематика (кладистика) – наука, изучающая филогению и соподчинённость таксонов в биологии. Такое название этот раздел биологии получил неспроста: кладистика будто “раскладывает по полочкам” все организмы, показывая, кто от кого произошел.

Чтобы не путаться в терминах:

Филогения – историческое развитие видов. 

Таксон – систематическая категория, объединяющая какую-то группу организмов на основе общих признаков. В математике есть похожее понятие – “множество”. 

Как выделять таксоны? Мы можем сказать, что амёба относится к подцарству Простейшие, так как её тело состоит из одной клетки. В этом примере таксоном (или множеством) будет “подцарство Простейшие”, организмом – амёба, а признаком – одноклеточность.

Все ныне существующие организмы принадлежат к двум главным систематическим категориям – империям: 

• Клеточные,
• Неклеточные. 

К неклеточным формам жизни относятся только вирусы, так как до попадания в организменную среду они не проявляют никаких свойств живого (наследственности, изменчивости и других).

Империя Клеточные состоит из двух надцарств: 

• Прокариоты,
• Эукариоты. 

К прокариотам относятся только бактерии, к эукариотам: растения, животные и грибы.

Прокариоты – доядерные организмы, в клетках которых отсутствуют мембранные органоиды. 

Для прокариот свойственно наличие нуклеоида, рибосом размера 70S. Подробнее о прокариотах и их признаках можно прочитать в статье «Царство бактерии».

Эукариоты – ядерные организмы, для которых характерно наличие в клетках мембранных органоидов, оформленного ядра и рибосом размера 80S. 

Приставка “эу-” означает “настоящий”. Таким образом, эукариоты – настоящие ядерные организмы, eumatazoa – настоящие животные.

Все эукариотические организмы относятся к трём царствам: Растения, Животные и Грибы. При этом представители каждого царства обладают определёнными признаками – критериями, по которым их можно отнести именно к этой систематической категории.

Фотосинтез

Листья — это «фабрики» по выработке питательных веществ, работающие на солнечной энергии. Листья обычно широкие и плоские, чтобы на них попадало как можно больше света. Зеленый пигмент, имеющийся в листьях, — хлорофилл — ловит и поглощает энергию солнца.

Схематическое изображение процесса фотосинтеза, происходящего в растениях

Эта энергия используется для химической реакции. Вода, поступившая из почвы, и углекислый газ, поступивший из воздуха, вступают в химическую реакцию, соединяются и образуют сахар, содержащий большое количество химической энергии. Затем растение использует эту энергию в процессе своей жизнедеятельности. Этот процесс называется фотосинтезом, что в переводе означает «соединение при помощи света».

Углекислый газ для процесса фотосинтеза поступает в лист из воздуха через микроскопические поры на нижней поверхности, называемые устьицами.

Помимо сахаров, в результате фотосинтеза образуется также кислород, который выделяется в воздух. Кислород необходим всем живым существам, включая людей, чтобы выжить. Растения помогают увеличить уровень кислорода в воздухе.

Хвощевидные (Equisetoophyta)

Хвощевидные (Sphenophyta), известные также как клинолистовидные или членистостебельные, –
отдел высших растений, близкий к папоротниковидным.
К настоящему времени сохранился единственный род этих растений – хвощ, насчитывающий около 30 видов,
распространённых по всему земному шару, кроме Австралии и Новой Зеландии.

Хвощи растут в основном в болотах и сырых лесах. Их легко распознать по полым в междоузлиях членистым стеблям,
вокруг которых расположены сравнительно небольшие листья, почти не содержащие хлорофилла.
Поверхность стебля несёт продольные борозды с устьицами, через которые происходит газообмен.
Высота надземных побегов не превышает обычно 1 метра (хвощ гигантский достигает в длину 18 м при диаметре 2,5 см).
Стенки клеток пропитаны кремнезёмом, что придаёт стеблям прочность.
Подземные побеги (корневища) растут от основания почки или бокового побега в междоузлии;
растение может легко размножаться частями корневища.

Жизненный цикл хвощей похож на цикл папоротниковидных: он характеризуется преобладанием спорофитного поколения.
Спорангии находятся в спороносных шишках (стробилах) на хорошо заметных бесцветных или бледно-бурых спорангиофорах.
Упавшие на землю споры прорастают мелкими (до 3 см в диаметре) зелёными заростками;
после оплодотворения из них развивается спорофит.

Летние побеги хвощей используются как мочегонное средство.
Хвощ полевой – злостный сорняк. Хвощ болотный ядовит.

Современные хвощи – жалкие остатки обширной группы, населявшей Землю
в девоне,
карбоне
и перми.
Древние хвощевидные играли значительную роль в растительном покрове нашей планеты;
некоторые из них (например, каламиты) достигали в высоту 20 м.
Они во многом напоминали современные хвощи, но отличались присутствием камбия,
благодаря которому мог происходить вторичный рост.

Известно три класса этого отдела: гиениевидные (Hyeniopsida),
клинолистовидные (Sphenopsida), хвощевидные (Equisetopsida).

Остатки древовидных хвощевидных и плауновидных стали основой залежей ископаемого угля.

Главная >
Естествознание >
Биология >
Ботаника :

Водоросли |
Мхи |
Папоротниковые |
Голосеменные |
Покрытосеменные

На правах рекламы (см.
условия):

Алфавитный перечень страниц (Alt-Shift-): А | Б | В | Г | Д | Е (Ё) | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Э | Ю | Я | 0-9 | A-Z | Акр

Ключевые слова для поиска сведений о папоротникообразных растениях: На русском языке: папоротниковые, папоротникообразные, папоротниковидные, папоротникоподобные, папоротники, хвощи, плауны, плауновые; На английском языке: polypodiophyta, fern.

«Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005.
Автор и владелец — Игорь Константинович Гаршин
(см. резюме).

Пишите письма
().

Страница обновлена 22.03.2024

Основная структура растений

Три основные части строения большинства сосудистых растений — это лист, стебель и корни.

Лист — это орган растения, который специализируется на фотосинтезе. Листья улавливают энергию солнечного света, а также захватывают углекислый газ из атмосферы. Многие листья имеют плоскую форму, чтобы улавливать как можно больше солнечного света. Однако листья бывают разных форм, в том числе длинные тонкие иглы, которые можно найти на хвойных растениях.

Стебель — это основная часть, поддерживающая листья, цветы и плоды. У стеблей есть сосудистые ткани, которые перемещают питательные вещества и воду через растение, помогая ему расти. Растения часто хранят питательные вещества в стеблях.

Корень — осевой, как правило, подземный часть растений. Корни помогают удерживать растение и собирают воду или минеральные вещества из почвы. Некоторые растения хранят пищу в своих корнях. Есть два основных типа корней — это волокнистые корни и стержневые корни. Главный корень, как правило, имеет один большой стержень, который растет очень глубоко, в то время как волокнистые корни имеют много ответвлений, растущих в разных направлениях.