Diversidad de plantas superiores: origen y ciclo de vida, diferencias con las plantas inferiores. Principales características de las plantas Ausencia de tejido muscular y nervioso.

En apariencia, en su estructura y características biológicas, las plantas superiores son muy diversas. Estos, además de las flores y las gimnospermas, también incluyen helechos, colas de caballo, musgos y musgos. La principal diferencia entre las gimnospermas y las plantas de esporas superiores es la reproducción de semillas. El número de especies alcanza las 300 mil y, según algunos botánicos, al menos 500 mil.

características generales

Las plantas superiores han desarrollado muchas adaptaciones y propiedades diferentes para vivir en una variedad de condiciones terrestres. Las angiospermas han logrado el mayor desarrollo y adaptabilidad al estilo de vida terrestre.

Características características de las plantas superiores:

• Diferenciación en órganos y tejidos;
• sistema conductor formado por xilema y floema;
• correcto cambio de generaciones;
• órganos de reproducción sexual: anteridios y arquegonios;
• El cuerpo de la planta se caracteriza por una estructura de tallo foliar.

Motivos para dividir las plantas en superiores e inferiores.

Todos los representantes del mundo vegetal, según su estructura, se dividen en 2 grupos: inferior y superior.

El criterio principal por el cual las plantas se clasifican como superiores es la presencia de una estructura tisular compleja. Está representado por tejidos conductores y mecánicos. También una característica distintiva es la presencia de tráqueas, traqueidas y tubos cribosos, que transportan rápidamente nutrientes desde la raíz a las hojas, inflorescencias y tallos.

Los inferiores, a su vez, tienen una estructura primitiva, formada por una célula, hay organismos multicelulares, cuyo cuerpo se llama talo; Carecen de raíces, tallos y hojas.

Falta de tejido muscular y nervioso.

Las plantas superiores son un grupo de organismos vivos que ocupan un lugar especial en la naturaleza. Los representantes del mundo vegetal son capaces de realizar la fotosíntesis; convierten la energía de la luz solar en sustancias orgánicas y oxígeno. Se alimentan del suelo y del entorno, por lo que no necesitan desplazarse en busca de alimento. La fertilización se realiza con la ayuda de roedores, insectos y viento, por lo que no se desarrolla su tejido muscular y nervioso. A diferencia de los animales que recorren grandes distancias para obtener alimento y buscar lugares favorables para reproducirse y criar descendencia.

Significado en la naturaleza y la vida humana.

1. Enriquecimiento del aire atmosférico con oxígeno.
2. Un eslabón integral en las cadenas alimentarias.
3. Se utiliza como material de construcción, materia prima para la fabricación de papel, muebles, etc.
4. Aplicación de propiedades beneficiosas en medicina.
5. Producción de tejidos naturales (lino, algodón).
6. Limpia el aire de los contaminantes del polvo.

Ciclo vital

Las plantas superiores se caracterizan por la presencia de una alternancia claramente expresada de dos generaciones: sexual (gametofito) y asexual (esporofito). El esporofito gradualmente tomó una posición dominante sobre el gametofito. Sólo los briófitos son una excepción, ya que en ellos el gametofito alcanza un mayor desarrollo y el esporofito, por el contrario, se reduce significativamente.

En el proceso de evolución, el proceso sexual se ha vuelto más complejo, se han desarrollado órganos reproductivos multicelulares que protegen bien al óvulo para que no se seque. El gameto femenino, el óvulo, está inmóvil. Poco a poco, se produjeron cambios significativos en la estructura y fisiología de las células germinales masculinas.

En tipos más avanzados de plantas superiores (angiospermas), los espermatozoides móviles con flagelos se convirtieron en espermatozoides sin flagelos, que perdieron la capacidad de moverse de forma independiente. Y si en los representantes terrestres más antiguos (musgos, musgos, colas de caballo y helechos) todavía existe una dependencia del acto de fertilización del medio acuático, entonces en tipos más organizados (la mayoría de las gimnospermas y todas las angiospermas) la independencia total de la reproducción sexual de la gota. -Se observa agua líquida.

El esporofito es una generación diploide asexual en la que se forman los órganos de reproducción asexual (esporangios). Después de la división reductora, se forman en ellos esporas haploides. A partir de ellos se desarrolla un gametofito haploide.

Origen

Hace unos 400 millones de años aparecieron las primeras formas de plantas adaptadas a la vida terrestre. La salida del agua provocó cambios adaptativos en la estructura de determinadas especies, que necesitaban nuevos elementos estructurales para sobrevivir.

Entonces el mundo vegetal abandonó el medio acuático y comenzó a poblar las extensiones de tierra. Estos "pioneros" fueron los rinofitos que crecieron cerca de las orillas de los embalses.

Esta es una forma de vida de transición entre las plantas inferiores (algas) y las superiores. La estructura de los rinofitos tiene muchas similitudes con las algas: los verdaderos tallos, hojas y sistemas de raíces no eran visibles. Se fijaban al suelo mediante rizoides, a través de los cuales recibían nutrientes y agua. Los rinofitos tenían tejidos tegumentarios que los protegían de la desecación. Se reproducían mediante esporas.

Posteriormente, los riniófitos se modificaron y dieron lugar al desarrollo de musgos, colas de caballo y helechos, que ya tenían tallos, hojas y raíces. Estos fueron los antepasados ​​de las plantas de esporas modernas.

¿Por qué los musgos y las plantas con flores se clasifican como esporas superiores?

Los musgos son plantas superiores que tienen la estructura más primitiva. No existe un sistema de raíces. Se distinguen de las algas por la presencia de rizoides; el cuerpo se diferencia en órganos y tejidos. Los musgos, al igual que las plantas superiores, se reproducen por esporas.

Los representantes florales tienen un cuerpo dividido en órganos. Los órganos vegetativos son raíces y brotes que aseguran el crecimiento y desarrollo. Además de los órganos reproductores: frutos, semillas, flores, que son responsables de la reproducción.

Similitudes y diferencias con las algas.

Diferencias:

1. Las algas no se diferencian en órganos y tejidos; a menudo el cuerpo está representado por una célula o un grupo de ellas. Las plantas superiores están dotadas de tejidos bien desarrollados, tienen raíces, hojas y tallos.
2. En las algas predomina la reproducción asexual, mediante división de la célula madre original. También se caracterizan por la división vegetativa y sexual. Las plantas de esporas superiores se caracterizan por una estricta alternancia de generaciones sexuales y asexuales.
3. ¿Qué orgánulos están ausentes en las células superiores, pero son característicos de las especies inferiores? Se trata de centríolos que también están presentes en los animales.

Similitudes:

1. Método de nutrición: ambos grupos de plantas son fotoautótrofos.
2. Estructura celular: presencia de pared celular, clorofila, nutrientes.
3. No pueden moverse activamente; en su ciclo de vida se alternan dos fases: gametofito y esporofito.

El mundo de los seres vivos está formado por plantas, animales y microorganismos, entre los cuales existe una profunda unidad, que se manifiesta en la similitud de estructura celular, composición química y metabolismo. La irritabilidad, el crecimiento, la reproducción y otras manifestaciones básicas de la actividad vital son características de todos los organismos vivos.

Sin embargo, según un cierto complejo de signos Las plantas se pueden distinguir fácilmente de los representantes de otros reinos.

La mayoría de las plantas son verdes, pero a veces pueden tener un color diferente.

Ejemplo 1

Por ejemplo, existen algas de colores rojo, marrón y amarillo. El color de las plantas está determinado por la presencia en sus células de compuestos especiales: tintes, que se llaman pigmentos (del latín pigmentum - pintura). El color verde de las plantas es causado por un tinte especial, el más común, el pigmento clorofila (del griego cloros "verde" y phyllon - "hoja").

Es la clorofila la que proporciona el proceso de fotosíntesis, durante el cual las plantas capturan la luz solar y absorben su energía. De esta manera, las plantas realizan su habilidad única: convierten la energía solar en energía química de las sustancias orgánicas que crean.

Las plantas proporcionan directa o indirectamente una fuente de energía para los animales. La importancia de la fotosíntesis para la existencia en nuestro planeta no se limita a la formación de sustancias orgánicas a partir de inorgánicas. Durante el proceso de fotosíntesis, las plantas no solo absorben dióxido de carbono, sino que también liberan oxígeno, que otros organismos respiran. Antes de la aparición de los organismos fotosintéticos, no había oxígeno en la atmósfera terrestre.

Las plantas mantienen el nivel de oxígeno en la atmósfera $(21\%)$ necesario para la existencia de la mayoría de los organismos y evitan la acumulación de exceso de dióxido de carbono en ella. Una función importante de las plantas es también purificar el aire de la contaminación por sustancias nocivas.

Todas las plantas se caracterizan por la presencia de densas membranas celulares (paredes), que están compuestas principalmente de celulosa. La pared celular es una estructura supramembranosa. La celulosa es un carbohidrato característico de las plantas. Da elasticidad a las células y mantiene una forma constante.

1. Las células vegetales tienen grandes vacuolas llenas de savia celular.
2. Las células vegetales carecen de un centro celular (centrosoma).
3. Las sales minerales en el citoplasma pueden estar disueltas o en forma de cristales.

Las plantas suelen tener estructuras muy complejas. Sin embargo, algunos de ellos son organismos unicelulares (Chlamydomonas, Chlorella).

Las células de estos organismos son bastante grandes (hasta varios centímetros) y tienen una gran vacuola central, que regula la turgencia (presión osmótica en la célula, que provoca tensión en la membrana celular).

El nutriente de reserva suele ser granos de almidón o carbohidratos similares en estructura y propiedades químicas (almidón morado - algas, inulina - alcachofa de Jerusalén). Las células vegetales pueden unirse formando tejidos que, a su vez, carecen casi por completo de sustancia intercelular. Algunos tejidos, como el esclerénquima y el corcho, están formados casi en su totalidad por células muertas.

Además, a diferencia de los animales, las plantas contienen varios tipos de células; la base del xilema está formada por elementos sanitarios y fibras de madera.

Básicamente, las plantas llevan un estilo de vida apegado. Se caracterizan únicamente por tipos especiales de movimientos: tropismos (movimientos de crecimiento) y desagradables (movimientos en respuesta a un estímulo).

4. Las plantas no tienen órganos excretores especiales.
5. Son capaces de un crecimiento ilimitado., que se presenta en determinadas zonas del cuerpo formadas por células meristemáticas indiferenciadas (cambium del tallo y conos de crecimiento en el ápice de raíces y brotes, meristemo intercalar en los nudos de los cereales).
6. La mayoría de las plantas se caracterizan por una fuerte ramificación del cuerpo, lo que aumenta su superficie. Esta característica se debe a la forma de vida de las plantas: la absorción de componentes gaseosos (de la atmósfera) y líquidos (del suelo). Gracias a la ramificación se crean condiciones más favorables para captar luz y absorber sustancias.
7. Todos los procesos de la vida vegetal están regulados por sustancias especiales: fitohormonas.
8. La mayoría de las plantas se caracterizan por estacionalidad del marchitamiento y caída de las hojas con el inicio del clima frío, así como el crecimiento activo de tejidos y la formación de yemas durante el calentamiento.
9. Las plantas son el primer eslabón de todas las cadenas tróficas., porque la vida de los animales depende de ellos.

Nota 1

Se conocen alrededor de 350 mil especies de plantas, entre las que se encuentran organismos unicelulares, coloniales y multicelulares. Sin plantas, la existencia de la gran mayoría de los demás organismos vivos de nuestro planeta sería imposible. Son las plantas las que mantienen la constancia de la composición gaseosa de la atmósfera, absorbiendo dióxido de carbono y liberando oxígeno. Acumulan materia orgánica en la Tierra (aproximadamente $4,5 x $1011 mil millones de toneladas por año).

Las comunidades vegetales (fitocenosis) forman la diversidad paisajística de nuestro planeta, así como una variedad ilimitada de condiciones ambientales para otros organismos. Estas plantas determinan principalmente el carácter de una comunidad en particular.

Las plantas se dividen en inferiores (algas) y superiores. Cada grupo, a su vez, también tiene sus propias características.

Características de las plantas inferiores.:

• El cuerpo está representado por una jerga uni o multicelular, o thalom.
• El cuerpo no está ramificado o está ramificado dicotómicamente, pero no está dividido en órganos vegetativos.
• El cuerpo carece de tejido conductor especial.

Rasgos característicos de las plantas superiores.:

• Hay órganos vegetativos más o menos desarrollados.
• Disponen de un sistema especial de tejidos conductores y elementos mecánicos.
• Correcta alternancia rítmica de generaciones.
• Falta de pigmentos adicionales en las células.
• Se desarrolla el órgano reproductor femenino multicelular (arquegonio)

Parte 3. Reino de las Plantas

Plantas inferiores. Grupo de departamentos Algas

Departamento de algas verdes

Departamento Algas rojas (Algas moradas)

Departamento Algas pardas

Plantas superiores

Departamento Briófitos

Departamento Licópodos

Departamento Colas de Caballo

Departamento Plantas Angiospermas (Florecientes)

En el mundo moderno existen más de 550 mil especies de plantas. Representan alrededor del 95% de biomasa Los planetas son las masas de todos los organismos vivos que lo habitan. Las plantas son los principales productores (productores) de materia orgánica en la Tierra.

La flora de nuestros días está representada por organismos vegetales de muy diferentes estructuras y características ecológicas. Si plantas inferiores– algas – el cuerpo no está dividido en órganos, pero plantas superiores(estos incluyen musgos, musgos, colas de caballo, helechos, gimnospermas y angiospermas) tienen raíces (los musgos no tienen raíces), tallos y hojas. Desde un punto de vista ecológico, las plantas se dividen en amantes de la luz y tolerantes a la sombra, y viven en lugares húmedos (trópicos, subtrópicos) o áridos.

En diferentes zonas climáticas, son las comunidades de diferentes plantas las que determinan la estructura. biomas– colecciones de organismos vivos (animales, plantas, hongos y microorganismos) que habitan un área determinada: tundra, bosque caducifolio, estepa, bosque tropical, sabana, etc.

Sin embargo, a pesar de toda su diversidad, los organismos vegetales tienen características comunes, cuyo conjunto los distingue de los representantes de otros reinos de la naturaleza viva.

Principales características de las plantas.

1. Casi todos los organismos vegetales. autótrofos y capaz de fotosíntesis– la formación de moléculas orgánicas a partir de inorgánicas debido a la energía luminosa. Debido a esto, en las plantas las reacciones de síntesis biológica de moléculas orgánicas prevalecen sobre los procesos de descomposición de sustancias en los procesos metabólicos. Como resultado, las plantas forman la biomasa orgánica de la que se alimentan los animales y otros organismos heterótrofos.

2. Las plantas tienen especiales pigmentos, contenidos en plastidios, orgánulos vegetales específicos, por ejemplo clorofila. Otros pigmentos: amarillo anaranjado y rojo. carotenoides- aparecen cuando las hojas se vuelven amarillas y también dan a partes individuales de las plantas (frutos, flores) un color particular. Estos pigmentos juegan un papel muy importante en la vida de las plantas, interviniendo en la fotosíntesis.

3. Los procesos vitales de un organismo vegetal están regulados por hormonas vegetales especiales. fitohormonas. Su interacción asegura el crecimiento, el desarrollo y otros procesos fisiológicos que ocurren en las plantas. Un ejemplo es el etileno, que aparece en los tejidos vegetales envejecidos, o las auxinas, sustancias que aceleran el crecimiento de las plantas. Las fitohormonas se sintetizan en cantidades mínimas y se transportan a través del sistema de conducción del cuerpo.

4. Las células vegetales están rodeadas por una espesa muro, situada hacia afuera de la membrana citoplasmática. Se compone principalmente de celulosa. Esta pared celular es una característica específica de las plantas: los animales no la tienen. La presencia de una cáscara dura en cada célula vegetal determinó la baja movilidad de las plantas. Como resultado, la nutrición y la respiración del organismo vegetal comenzaron a depender de la superficie de su cuerpo en contacto con el medio ambiente. En el proceso de evolución, esto condujo a un desmembramiento del cuerpo fuerte, mucho más pronunciado que en los animales: ramificación del sistema de raíces y brotes.

5. Un producto obligatorio del metabolismo vegetal es jugo celular. Se trata de una solución de diversas sustancias orgánicas (aminoácidos, proteínas, carbohidratos, ácidos orgánicos, taninos) e inorgánicas (nitratos, fosfatos, cloruros). Al acumularse en el citoplasma, la savia celular aumenta la presión intracelular, provocando tensión en la pared celular. turgencia Como resultado, los tejidos vegetales adquieren una gran resistencia.

6. Las plantas tienen crecimiento ilimitado: aumentan de tamaño a lo largo de su vida.

El reino vegetal incluye dos grandes grupos de organismos: Inferior Y plantas superiores, que difieren en las características fundamentales de la estructura y la actividad vital.

Plantas inferiores

Las plantas inferiores incluyen los representantes más simples del mundo vegetal. El cuerpo vegetativo de las plantas inferiores no está dividido en órganos (tallo, hoja) y está representado por un talo, llamado talo. Las plantas inferiores se caracterizan por la ausencia de una diferenciación interna compleja, no tienen un sistema de tejidos anatómico y fisiológico. al igual que las plantas superiores; los órganos reproductores sexuales de las plantas inferiores son unicelulares (con la excepción de Characeae y algunas algas pardas. Las plantas inferiores incluyen bacterias, algas, mohos mucilaginosos (mixomicetos), hongos, líquenes. Las algas pertenecen al grupo de organismos autótrofos. Las bacterias (con raras excepciones), los mixomicetos y los hongos son organismos heterótrofos que requieren materia orgánica preparada. Ambos parecen complementarse. Las algas son los principales productores de materia orgánica en los cuerpos de agua. La descomposición de sustancias orgánicas y su mineralización se lleva a cabo como resultado de la actividad de organismos heterótrofos: bacterias y hongos. Gracias a los procesos de descomposición de la materia orgánica, la atmósfera se repone con dióxido de carbono. Algunas bacterias del suelo y algas verdiazules son capaces de fijar nitrógeno atmosférico libre. Por tanto, el ciclo biológico de sustancias realizado por organismos autótrofos y heterótrofos es impensable sin la actividad de las plantas inferiores. En términos de su amplia distribución en la naturaleza y en número, las plantas inferiores son superiores a las superiores.

32.Algas. Clasificación, características estructurales y reproducción.

Las algas son un grupo grande y diverso de plantas de talo inferior cuyo hábitat principal es el agua. Las algas representan al menos la mitad de la producción total de oxígeno de la biosfera. Pueden ser unicelulares o multicelulares. Su característica principal es la ausencia de división del cuerpo en órganos y tejidos verdaderos. Un cuerpo así se llama talo. Las algas son comunes en cuerpos de agua dulce y salada, y son mucho menos comunes en la tierra (troncos de árboles). Las algas se reproducen sexual y asexualmente. La respiración se produce en toda la superficie del cuerpo. Nutrición autótrofa (en la luz): fotosíntesis; en la oscuridad, muchas algas cambian a un modo de nutrición heterótrofa, absorbiendo sustancias orgánicas disueltas en toda la superficie del cuerpo. La división de las algas verdes incluye organismos unicelulares, coloniales y multicelulares que contienen clorofila. A diferencia de las plantas superiores, la clorofila está contenida en el cromatóforo ( plastidios de algas). Los cromatóforos en las células de varias algas tienen diferentes formas: cintas, espirales, copas. Muchos representantes unicelulares tienen orgánulos de movimiento: flagelos. Las algas son: azul verdosas, pirofíticas, doradas, diatomeas, amarillo verdosas, marrones, rojas, euglénicas, verdes y carofíticas. Departamento de algas verdes, 20 mil especies Plantas de talo unicelulares coloniales y multicelulares. Viven en cuerpos de agua dulce y salada, en suelos húmedos y cortezas de árboles en simbiosis con hongos (líquenes). Los cromatóforos contienen pigmento verde. clorofila. Como resultado de la fotosíntesis, forman almidón. Se reproducen sexualmente, asexualmente con la ayuda de esporas y vegetativamente, con trozos de talo. Pasan el invierno en la etapa cigoto (2n) en el fondo de los embalses. El ciclo está dominado por la generación vegetativa haploide (n) Unicelular: clamidomonas, chlorella– constituyen fitoplancton de cuerpos de agua, sirviendo de alimento a crustáceos y peces acuáticos. Multicelular: ulothrix, spirogyra, cladófora– enriquecer el agua con oxígeno y formar la mayor parte de la materia orgánica del embalse. Departamento de algas pardas, 1,5 mil especies La mayoría son habitantes multicelulares del fondo marino (bentos) hasta una profundidad de 50 m. El talo está formado por tallos, partes de hojas y rizoides (alcanza decenas y cientos de metros en algunas especies). Los cromatóforos contienen clorofila, pigmento marrón - fucoxantina y naranja - carotenoides. Los productos de la fotosíntesis son alcoholes de azúcar: manitol y laminarina. El ciclo de desarrollo está dominado por la generación de esporas: esporofito (2n). Fucus, cistoseira, sargazo, acorde. En la industria, a partir de algas se obtienen sales de potasio, yodo y ácido algínico que tienen aplicaciones alimentarias. quelpo(col rizada de mar). Departamento Algas rojas o algas moradas, 4 mil especies Muy a menudo, los habitantes multicelulares del fondo marino (bentos) hasta una profundidad de 100 m. Las membranas celulares de algunas especies pueden mineralizarse con sales de magnesio y calcio. Los cromatóforos en forma de estrella contienen pigmento rojo. ficoeritrina y azul ficocian. El producto de la fotosíntesis es el almidón violeta. Se reproducen asexual y sexualmente. No hay etapas flagelantes en el ciclo de desarrollo. Predomina la generación de esporas. Junto con los pólipos de coral, participan en la formación de islas oceánicas. ahnfeltsie Se obtiene el agar-agar. Tiene aplicaciones alimentarias. púrpura