Raznolikost viših biljaka: podrijetlo i životni ciklus, razlike od nižih biljaka. Glavne karakteristike biljaka Odsutnost mišićnog i živčanog tkiva

Po izgledu, po svojoj građi i biološkim karakteristikama, više biljke su vrlo raznolike. Tu, osim cvjetnica i golosjemenjača, spadaju i paprati, preslice, mahovine i mahovine. Glavna razlika između golosjemenjača i viših spornih biljaka je razmnožavanje sjemenom. Broj vrsta doseže 300 tisuća, a prema nekim botaničarima najmanje 500 tisuća.

opće karakteristike

Više biljke razvile su mnoge različite prilagodbe i svojstva za život u različitim zemljišnim uvjetima. Kritosjemenjače su postigle najveći razvoj i prilagodljivost kopnenom načinu života.

Značajke karakteristične za više biljke:

• Diferencijacija na organe i tkiva;
• provodni sustav koji se sastoji od ksilema i floema;
• pravilna smjena generacija;
• organi spolnog razmnožavanja: anteridija i arhegonija;
• Tijelo biljke karakterizira struktura list-stabljika.

Razlozi za podjelu biljaka na više i niže

Svi predstavnici biljnog svijeta, ovisno o njihovoj strukturi, podijeljeni su u 2 skupine - niže i više.

Glavni kriterij po kojem se biljke klasificiraju kao više je prisutnost složene strukture tkiva. Predstavljaju ga vodljiva i mehanička tkiva. Također je posebnost prisutnost dušnika, traheida i sitastih cijevi, koji brzo isporučuju hranjive tvari od korijena do lišća, cvatova i stabljika.

Niži, zauzvrat, imaju primitivnu strukturu, sastoje se od jedne stanice; postoje višestanični organizmi, čije se tijelo naziva talus. Oni su bez korijena, stabljike i lišća.

Nedostatak mišićnog i živčanog tkiva

Više biljke su skupina živih organizama koja zauzima posebno mjesto u prirodi. Predstavnici biljnog svijeta sposobni su za fotosintezu, pretvaraju energiju sunčeve svjetlosti u organske tvari i kisik. Hranu dobivaju iz tla i okoline, pa se ne moraju kretati u potrazi za hranom. Oplodnja se odvija uz pomoć glodavaca, insekata i vjetra, pa njihovo mišićno i živčano tkivo nije razvijeno. Za razliku od životinja koje prelaze velike udaljenosti kako bi došle do hrane i tražile povoljna mjesta za razmnožavanje i podizanje potomstva.

Smisao u prirodi i ljudskom životu

1. Obogaćivanje atmosferskog zraka kisikom.
2. Sastavna karika u prehrambenim lancima.
3. Koristi se kao građevinski materijal, sirovina za izradu papira, namještaja itd.
4. Primjena korisnih svojstava u medicini.
5. Proizvodnja prirodnih tkanina (lan, pamuk).
6. Čisti zrak od zagađivača prašine.

Životni ciklus

Više biljke karakteriziraju prisutnost jasno izražene izmjene dviju generacija: spolne (gametofit) i aseksualne (sporofit). Sporofit je postupno preuzeo dominantan položaj nad gametofitom. Izuzetak su samo briofiti, budući da u njima gametofit postiže veći razvoj, a sporofit, naprotiv, značajno smanjen.

U procesu evolucije spolni proces je postao složeniji, razvili su se višestanični reproduktivni organi koji dobro štite jaje od isušivanja. Ženska spolna stanica – jajna stanica je nepokretna. Postupno je došlo do značajnih promjena u strukturi i fiziologiji muških zametnih stanica.

U naprednijim vrstama viših biljaka (angiospermi), pokretni spermatozoidi s flagelama pretvorili su se u spermije bez bičeva, koji su izgubili sposobnost samostalnog kretanja. I ako kod drevnijih kopnenih predstavnika (mahovina, mahovina, preslica i paprati) još postoji ovisnost čina oplodnje o vodenom okolišu, onda kod organiziranijih tipova (većina golosjemenjača i sve angiosperme) postoji potpuna neovisnost spolnog razmnožavanja od pada. -promatra se tekuća voda.

Sporofit je nespolna diploidna generacija na kojoj nastaju organi za nespolno razmnožavanje – sporangiji. Nakon redukcijske diobe u njima nastaju haploidne spore. Iz njih se razvija haploidni gametofit.

Podrijetlo

Prije oko 400 milijuna godina pojavili su se prvi oblici biljaka prilagođeni životu na kopnu. Izlazak iz vode doveo je do adaptivnih promjena u strukturi pojedinih vrsta, kojima su za preživljavanje bili potrebni novi strukturni elementi.

Tako je biljni svijet napustio vodeni okoliš i počeo naseljavati kopnena prostranstva. Takvi "tragači" bili su rinofiti koji su rasli u blizini obala rezervoara.

Ovo je prijelazni oblik života između nižih biljaka (algi) i viših. Struktura rinofita ima mnogo sličnosti s algama: prave stabljike, listovi i korijenski sustavi nisu bili vidljivi. Za tlo su bili pričvršćeni pomoću rizoida, kroz koje su dobivali hranjive tvari i vodu. Rinofiti su imali pokrovna tkiva koja su ih štitila od isušivanja. Razmnožavali su se pomoću spora.

Riniofiti su se naknadno modificirali i doveli do razvoja mahovina klupava, preslica i paprati, koje su već imale stabljike, lišće i korijenje. To su bili preci modernih spornih biljaka.

Zašto se mahovine i cvjetnice klasificiraju kao više spore?

Mahovine su više biljke koje imaju najprimitivniju strukturu. Nema korijenski sustav. Od algi se razlikuju po prisutnosti rizoida; tijelo je diferencirano na organe i tkiva. Mahovine se, kao i više biljke, razmnožavaju sporama.

Cvjetni predstavnici imaju tijelo podijeljeno na organe. Vegetativni organi su korijenje i izdanci koji osiguravaju rast i razvoj. Kao i reproduktivni organi - plodovi, sjemenke, cvjetovi, koji su odgovorni za razmnožavanje.

Sličnosti i razlike s algama

Razlike:

1. Alge nisu diferencirane na organe i tkiva; tijelo je često predstavljeno jednom stanicom ili skupinom istih. Više biljke obdarene su dobro razvijenim tkivima, imaju korijenje, lišće i stabljike.
2. Kod algi prevladava nespolno razmnožavanje, diobom izvorne matične stanice. Također ih karakterizira vegetativna i spolna dioba. Za više sporne biljke karakteristična je stroga izmjena spolnih i nespolnih generacija.
3. Koje organele nedostaju u višim stanicama, ali su karakteristične za niže vrste? To su centrioli kojih ima i kod životinja.

Sličnosti:

1. Način ishrane – obje skupine biljaka su fotoautotrofi.
2. Građa stanice: prisutnost stanične stijenke, klorofil, hranjive tvari.
3. Ne mogu se aktivno kretati; u njihovom životnom ciklusu izmjenjuju se dvije faze: gametofit i sporofit.

Svijet živih bića čine biljke, životinje i mikroorganizmi među kojima postoji duboko jedinstvo koje se očituje u sličnosti stanične građe, kemijskog sastava i metabolizma. Razdražljivost, rast, razmnožavanje i druge osnovne manifestacije vitalne aktivnosti karakteristične su za sve žive organizme.

Međutim, prema izvjesnom kompleks znakova biljke se lako mogu razlikovati od predstavnika drugih kraljevstava.

Većina biljaka je zelena, ali ponekad mogu biti i druge boje.

Primjer 1

Na primjer, postoje alge crvene, smeđe i žute boje. Boja biljaka određena je prisutnošću u njihovim stanicama posebnih spojeva - bojila, koji se nazivaju pigmenti (od latinskog pigmentum - boja). Zelenu boju biljaka uzrokuje posebno, najčešće, bojilo - pigment klorofil (od grčkog chloros "zelen" i phyllon - "list".

Klorofil je taj koji osigurava proces fotosinteze, tijekom kojeg biljke hvataju sunčevu svjetlost i apsorbiraju njihovu energiju. Tako biljke ostvaruju svoju jedinstvenu sposobnost: sunčevu energiju pretvaraju u kemijsku energiju organskih tvari koje stvaraju.

Biljke su izravno ili neizravno izvor energije za životinje. Važnost fotosinteze za postojanje na našem planetu nije ograničena na stvaranje organskih tvari iz anorganskih. Tijekom procesa fotosinteze, biljke ne samo da apsorbiraju ugljični dioksid, već i oslobađaju kisik, koji drugi organizmi udišu. Prije pojave fotosintetskih organizama u Zemljinoj atmosferi nije bilo kisika.

Biljke održavaju razinu kisika u atmosferi $(21\%)$ potrebnu za postojanje većine organizama i sprječavaju nakupljanje viška ugljičnog dioksida u njoj. Važna uloga biljaka je i pročišćavanje zraka od onečišćenja štetnim tvarima.

Sve biljke karakterizira prisutnost gustih staničnih membrana (zidova), koje se sastoje uglavnom od celuloze. Stanična stijenka je nadmembranska struktura. Celuloza je ugljikohidrat karakterističan za biljke. Daje stanicama elastičnost i održava stalan oblik.

1. Biljne stanice imaju velike vakuole ispunjene staničnim sokom.
2. Biljnim stanicama nedostaje stanično središte (centrosom).
3. Mineralne soli u citoplazmi mogu se naći ili u otopljenom stanju ili u obliku kristala.

Biljke često imaju vrlo složenu strukturu, međutim, neki od njih su jednostanični organizmi (Chlamydomonas, Chlorella).

Stanice ovih organizama su prilično velike (do nekoliko centimetara) i imaju veliku središnju vakuolu, koja regulira turgor (osmotski tlak u stanici, što dovodi do napetosti stanične membrane).

Rezervno hranjivo obično su škrobna zrnca ili ugljikohidrati slični po strukturi i kemijskim svojstvima (ljubičasti škrob - alge, inulin - topinambur). Biljne stanice mogu se ujediniti u tkiva, koja zauzvrat gotovo potpuno nemaju međustaničnu tvar. Neka tkiva, poput sklerenhima i pluta, gotovo se u potpunosti sastoje od mrtvih stanica.

Štoviše, za razliku od životinja, biljke sadrže različite vrste stanica; osnovu ksilema čine elementi vodovoda i drvena vlakna.

U osnovi, biljke vode vezan način života. Karakteriziraju ih samo posebne vrste kretnji: tropizmi - kretnje rasta i nastije - kretnje kao odgovor na podražaj.

4. Biljke nemaju posebne organe za izlučivanje.
5. Sposobni su za neograničeni rast, koji se javlja u određenim dijelovima tijela koje tvore meristematske nediferencirane stanice (stabljični kambij i čunjevi rasta na vrhovima korijena i izdanaka, interkalarni meristem u čvorovima žitarica).
6. Većinu biljaka karakterizira snažno grananje tijela, što povećava njegovu površinu. Ova značajka je posljedica načina života biljaka - apsorpcije plinovitih (iz atmosfere) i tekućih (iz tla) komponenti. Zahvaljujući grananju stvaraju se povoljniji uvjeti za hvatanje svjetlosti i apsorpciju tvari.
7. Svi životni procesi biljaka regulirani su posebnim tvarima - fitohormoni.
8. Za većinu biljaka karakteristično je sezonalnost venuća i pada lišća s početkom hladnog vremena, kao i aktivni rast tkiva i stvaranje pupoljaka tijekom zagrijavanja.
9. Biljke su prva karika u svim trofičkim lancima, jer o njima ovise životi životinja.

Napomena 1

Poznato je oko 350 tisuća dolara biljnih vrsta, među kojima ima jednostaničnih, kolonijalnih i višestaničnih organizama. Bez biljaka bi postojanje velike većine drugih živih organizama na našem planetu bilo nemoguće. Biljke su te koje održavaju postojanost plinskog sastava atmosfere, apsorbiraju ugljični dioksid iz nje i oslobađaju kisik. Oni akumuliraju organsku tvar na Zemlji (otprilike 4,5 $ x 1011 milijardi tona godišnje).

Biljne zajednice (fitocenoze) čine krajobraznu raznolikost našeg planeta, kao i neograničenu raznolikost okolišnih uvjeta za druge organizme. Ove biljke prvenstveno određuju karakter pojedine zajednice.

Biljke se dijele na niže (alge) i više. Svaka skupina, pak, također ima svoje karakteristične značajke.

Značajke nižih biljaka:

• Tijelo je predstavljeno jednostaničnim ili višestaničnim žargonom ili talomom.
• Tijelo je nerazgranato, ili dihotomno razgranato, ali nije podijeljeno na vegetativne organe.
• Tijelo nema posebno vodljivo tkivo.

Karakteristične značajke viših biljaka:

• Postoje više ili manje razvijeni vegetativni organi.
• Imaju poseban sustav vodljivih tkanina i mehaničkih elemenata.
• Ispravna ritmička izmjena generacija.
• Nedostatak dodatnih pigmenata u stanicama.
• Razvio se višestanični ženski spolni organ (arhegonij).

Dio 3. Kraljevstvo biljaka

Niže biljke. Grupa odjela Alge

Odjel zelenih algi

Odjel Crvene alge (Ljubičaste alge)

Odjel Smeđe alge

Više biljke

Odjel Briofiti

Odjel Lycopods

Odjel Preslice

Odjel Angiosperms (cvjetnice).

U suvremenom svijetu postoji više od 550 tisuća biljnih vrsta. Oni čine oko 95% od biomasa planeti su mase svih živih organizama koji ga nastanjuju. Biljke su glavni proizvođači (proizvođači) organske tvari na Zemlji.

Flora naših dana predstavljena je biljnim organizmima vrlo različitih struktura i ekoloških karakteristika. Da, da niže biljke– alge – tijelo nije podijeljeno na organe, već više biljke(tu spadaju mahovine, mahovine, preslice, paprati, golosjemenjače i kritosjemenjače) imaju korijen (mahovine nemaju korijen), stabljike i listove. S ekološkog gledišta, biljke se dijele na svjetloljubive i otporne na sjenu, koje žive u vlažnim (tropima, suptropima) ili sušnim mjestima.

U različitim klimatskim zonama zajednice različitih biljaka određuju strukturu biomi– zbirke živih organizama (životinja, biljaka, gljiva i mikroorganizama) koji nastanjuju određeno područje: tundra, listopadne šume, stepe, tropske šume, savane itd.

Međutim, unatoč svoj svojoj raznolikosti, biljni organizmi imaju zajedničke značajke, čija ih ukupnost razlikuje od predstavnika drugih kraljevstava žive prirode.

Glavne karakteristike biljaka

1. Gotovo svi biljni organizmi - autotrofi i sposoban za fotosinteza– nastanak organskih molekula iz anorganskih zahvaljujući svjetlosnoj energiji. Zbog toga u biljkama prevladavaju reakcije biološke sinteze organskih molekula nad procesima razgradnje tvari u metaboličkim procesima. Kao rezultat, biljke stvaraju organsku biomasu kojom se hrane životinje i drugi heterotrofni organizmi.

2. Biljke imaju posebne pigmenti, sadržani u plastidima – specifičnim biljnim organelama, na primjer klorofil. Ostali pigmenti – narančasto-žuti i crveni karotenoidi- pojavljuju se kada lišće požuti, a također daju posebnu boju pojedinim dijelovima biljaka (voće, cvijeće). Ovi pigmenti igraju vrlo važnu ulogu u životu biljaka, sudjeluju u fotosintezi.

3. Vitalne procese biljnog organizma reguliraju posebni biljni hormoni - fitohormoni. Njihova interakcija osigurava rast, razvoj i druge fiziološke procese koji se odvijaju u biljkama. Primjer je etilen, koji se pojavljuje u biljnim tkivima koja stare, ili auksini, tvari koje ubrzavaju rast biljaka. Fitohormoni se sintetiziraju u malim količinama i prenose kroz tjelesni provodni sustav.

4. Biljne stanice okružene su gustom zid, ležeći prema van od citoplazmatske membrane. Sastoji se uglavnom od celuloza. Ova stanična stijenka je specifičnost biljaka: životinje je nemaju. Prisutnost tvrde ljuske u svakoj biljnoj stanici odredila je nisku pokretljivost biljaka. Zbog toga su prehrana i disanje biljnog organizma počeli ovisiti o površini njegova tijela u dodiru s okolišem. U procesu evolucije to je dovelo do snažnog, mnogo izraženijeg nego kod životinja, rasparčavanja tijela - grananja korijenskog sustava i izdanaka.

5. Obavezan produkt biljnog metabolizma je stanični sok. Ovo je otopina različitih organskih (aminokiselina, proteina, ugljikohidrata, organskih kiselina, tanina) i anorganskih (nitrati, fosfati, kloridi) tvari. Nakupljajući se u citoplazmi, stanični sok povećava unutarstanični tlak, uzrokujući napetost u staničnoj stijenci - turgor Kao rezultat, biljna tkiva dobivaju visoku čvrstoću.

6. Biljke imaju neograničeni rast: povećavaju se tijekom života.

Kraljevstvo biljaka uključuje dvije velike skupine organizama - Inferioran I više biljke, razlikuju se temeljnim značajkama strukture i životne aktivnosti.

Niže biljke

Niže biljke uključuju najjednostavnije organizirane predstavnike biljnog svijeta. Vegetativno tijelo nižih biljaka nije podijeljeno na organe (stabljika, list) i predstavljeno je talasom - zvanim talasima. Niže biljke karakteriziraju odsutnost složene unutarnje diferencijacije, nemaju anatomski i fiziološki sustav tkiva, poput viših biljaka; spolni reproduktivni organi nižih biljaka su jednostanični (s iznimkom Characeae i nekih smeđih algi. Niže biljke uključuju bakterije, alge, sluzave plijesni (miksomicete), gljive, lišajevi. Alge pripadaju skupini autotrofnih organizama. Bakterije (uz rijetke iznimke), miksomicete i gljive su heterotrofni organizmi koji zahtijevaju gotovu organsku tvar. Čini se da se oboje nadopunjuju. Alge su glavni proizvođači organske tvari u vodenim tijelima. Razgradnja organskih tvari i njihova mineralizacija odvijaju se kao rezultat aktivnosti heterotrofnih organizama: bakterija i gljivica. Zahvaljujući procesima razgradnje organske tvari, atmosfera se obnavlja ugljičnim dioksidom. Neke bakterije tla i modrozelene alge sposobne su fiksirati slobodni atmosferski dušik. Dakle, biološki ciklus tvari koji obavljaju autotrofni i heterotrofni organizmi nezamisliv je bez aktivnosti nižih biljaka. Po svojoj širokoj rasprostranjenosti u prirodi i brojnosti, niže biljke su superiornije od viših.

32.Alge. Klasifikacija, strukturne značajke i reprodukcija

Alge su velika i raznolika skupina nižih talusa biljaka čije je primarno stanište voda. Na alge otpada najmanje polovica ukupne proizvodnje kisika u biosferi. Mogu biti jednostanične i višestanične. Njihovo glavno obilježje je nepostojanje podjele tijela na organe i prava tkiva. Takvo tijelo nazivamo talas. Alge su česte u slatkim i slanim vodnim tijelima, a puno su rjeđe na kopnu (debla drveća). Alge se razmnožavaju spolno i nespolno. Disanje se odvija cijelom površinom tijela. Autotrofna prehrana (na svjetlu) - fotosinteza, mnoge alge prelaze na heterotrofni način prehrane, apsorbirajući otopljene organske tvari po cijeloj površini tijela. Podjela zelenih algi uključuje jednostanične, kolonijalne i višestanične organizme koji sadrže klorofil. Za razliku od viših biljaka, klorofil se nalazi u kromatoforu ( plastidi algi). Kromatofori u stanicama raznih algi imaju različite oblike: vrpce, spirale, šalice. Mnogi jednostanični predstavnici imaju organele kretanja - flagele. Alge su: modrozelene, pirofitne, zlatne, dijatomejske, žutozelene, smeđe, crvene, euglenske, zelene i karofitne. Odjel za zelene alge, 20 tisuća vrsta Jednostanične kolonijalne i višestanične biljke talusi. Žive u slatkim i slanim vodama, na vlažnom tlu i kori drveća u simbiozi s gljivama (lišajevi). Kromatofori sadrže zeleni pigment klorofil. Kao rezultat fotosinteze stvaraju škrob. Razmnožavaju se spolno, aseksualno uz pomoć spora i vegetativno - komadićima talusa. Prezimljavaju u stadiju zigote (2n) na dnu rezervoara. Ciklusom dominira vegetativna haploidna generacija (n) Jednostanični: klamidomonas, klorela– čine fitoplankton vodenih tijela, služeći kao hrana za vodene rakove i ribe. Višestanični: ulotrix, spirogyra, cladophora– obogaćuju vodu kisikom i čine glavninu organske tvari akumulacije. Odjel smeđe alge, 1,5 tisuća vrsta Većina su višestanični stanovnici morskog dna (bentos) do dubine od 50 m, sastoji se od stabljike, dijelova lista i rizoida (kod nekih vrsta doseže desetke i stotine metara). Kromatofori sadrže klorofil, smeđi pigment - fukoksantin i narančasta - karotenoidi. Produkti fotosinteze su šećerni alkoholi - manitol i laminarin. U razvojnom ciklusu dominira nastanak spora - sporofit (2n). Fucus, cystoseira, sargassum, akord. U industriji se kalijeve soli, jod i alginska kiselina dobivaju iz algi. Imaju primjenu u hrani morska trava(morski kelj). Odjel Crvene alge, ili ljubičaste alge, 4 tisuće vrsta Najčešće, višestanični stanovnici morskog dna (bentos) do dubine od 100 m Stanične membrane nekih vrsta mogu biti mineralizirane solima magnezija i kalcija. Kromatofori u obliku zvijezde sadrže crveni pigment fikoeritrin i plava fikocijan. Produkt fotosinteze je ljubičasti škrob. Razmnožavaju se nespolno i spolno. U razvojnom ciklusu nema flagelarnih stadija. Prevladava generacija spora. Zajedno s koraljnim polipima sudjeluju u formiranju oceanskih otoka ahnfeltsie Dobiva se agar-agar. Ima prehrambene primjene ljubičasta