A magasabb rendű növények sokfélesége: eredet és életciklus, különbségek az alacsonyabb rendű növényektől. A növények főbb jellemzői Izom- és idegszövet hiánya

Külsőleg, szerkezetükben és biológiai jellemzőikben a magasabb rendű növények igen változatosak. Ide tartoznak a virágzó és tornatermékenyek mellett a páfrányok, a zsurló, a mohák és a mohák is. A fő különbség a gymnosperms és a magasabb spórás növények között a magszaporodás. A fajok száma eléri a 300 ezret, és egyes botanikusok szerint legalább 500 ezret.

Általános jellemzők

A magasabb rendű növények sokféle adaptációt és tulajdonságot fejlesztettek ki a különféle talajviszonyok között való élethez. Az angiospermumok érték el a legnagyobb fejlettséget és a szárazföldi életmódhoz való alkalmazkodóképességet.

A magasabb rendű növényekre jellemző jellemzők:

• Differenciálódás szervekre és szövetekre;
• xilemből és floémből álló vezetőrendszer;
• helyes generációváltás;
• szexuális szaporodási szervek: antheridia és archegonia;
• A növénytestet levélszár szerkezet jellemzi.

Indokok a növények magasabbra és alacsonyabbra való felosztására

A növényvilág minden képviselője, szerkezetüktől függően, 2 csoportra oszlik - alacsonyabb és magasabb.

A fő kritérium, amely alapján a növényeket magasabb kategóriába sorolják, az összetett szövetszerkezet jelenléte. Ezt vezető és mechanikus szövetek képviselik. Szintén megkülönböztető tulajdonsága a légcsövek, légcsövek és szitacsövek jelenléte, amelyek gyorsan eljuttatják a tápanyagokat a gyökértől a levelekig, a virágzatokig és a szárakig.

Az alacsonyabbak viszont primitív szerkezetűek, egy sejtből állnak, vannak többsejtű organizmusok, amelyek testét tallusnak nevezik. Gyökerektől, szártól és levelektől mentesek.

Izom- és idegszövet hiánya

A magasabb rendű növények élő szervezetek csoportja, amelyek különleges helyet foglalnak el a természetben. A növényvilág képviselői képesek a fotoszintézisre, a napfény energiáját szerves anyagokká és oxigénné alakítják. Táplálkozásukat a talajból és környezetükből nyerik, így nem kell táplálékot keresniük. A trágyázást rágcsálók, rovarok, szél segítségével végzik, így izom- és idegszövetük nem fejlődik. Ellentétben azokkal az állatokkal, amelyek hatalmas távolságokat tesznek meg, hogy élelmet szerezzenek, és kedvező helyeket keressenek a szaporodásra és az utódnevelésre.

Jelentés a természetben és az emberi életben

1. A légköri levegő oxigénnel való dúsítása.
2. A tápláléklánc szerves láncszeme.
3. Építőanyagként, papírgyártás alapanyagaként, bútorok stb.
4. A jótékony tulajdonságok alkalmazása az orvostudományban.
5. Természetes szövetek (len, pamut) gyártása.
6. Megtisztítja a levegőt a porszennyező anyagoktól.

Életciklus

A magasabb növényeket a két nemzedék világosan kifejezett váltakozása jellemzi: ivaros (gametofita) és ivartalan (sporofita). A sporofita fokozatosan domináns pozícióba került a gametofiton felett. Csak a bryofiták kivételek, mivel bennük a gametofiták nagyobb fejlődést érnek el, a sporofiták pedig éppen ellenkezőleg, jelentősen csökkennek.

Az evolúció során a nemi folyamat összetettebbé vált, többsejtű szaporítószervek alakultak ki, amelyek jól védik a tojást a kiszáradástól. A női ivarsejt - a tojás - mozdulatlan. Fokozatosan jelentős változások következtek be a hím csírasejtek szerkezetében és élettanában.

A magasabb rendű növények fejlettebb típusaiban (angiospermumok) a mozgékony, flagellákkal rendelkező spermiumok flagella nélküli spermiumokká alakultak, amelyek elvesztették az önálló mozgás képességét. És ha az ősibb szárazföldi képviselőknél (mohák, mohák, zsurló és páfrányok) még mindig fennáll a megtermékenyítési aktus függése a vízi környezettől, akkor a szervezettebb típusokban (a legtöbb gymnosperm és minden zárvatermő) az ivaros szaporodás teljes függetlensége a cseppektől. -folyékony víz figyelhető meg.

A Sporophyte egy ivartalan diploid nemzedék, amelyen az ivartalan szaporodási szervek - sporangiumok - képződnek. A redukciós osztódás után haploid spórák képződnek bennük. Belőlük haploid gametofita fejlődik ki.

Eredet

Körülbelül 400 millió évvel ezelőtt jelentek meg a szárazföldi élethez alkalmazkodó növények első formái. A vízből való kilépés bizonyos fajok szerkezetében adaptív változásokhoz vezetett, amelyeknek új szerkezeti elemekre volt szükségük a túléléshez.

Így a növényvilág elhagyta a vízi környezetet, és elkezdte benépesíteni a kiterjedt szárazföldeket. Ilyen „útkeresők” a tározók partjainál nőtt orrszarvúak.

Ez egy átmeneti életforma az alacsonyabb növények (algák) és a magasabb növények között. Az orrszarvúak szerkezete sok hasonlóságot mutat az algákkal: a valódi szárak, levelek és gyökérrendszerek nem látszottak. Rizoidok segítségével a talajhoz kapcsolták őket, amelyen keresztül tápanyagot és vizet kaptak. A rhinophytáknak olyan belső szövetei voltak, amelyek megvédték őket a kiszáradástól. Spórák segítségével szaporodtak.

A rhinofiták ezt követően módosultak, és a mohák, a zsurló és a páfrányok fejlődését eredményezték, amelyeknek már voltak szárai, levelei és gyökerei. Ezek voltak a modern spóranövények ősei.

Miért sorolják a mohákat és a virágos növényeket a magasabb spórák közé?

A mohák magasabb rendű növények, amelyek a legprimitívebb szerkezettel rendelkeznek. Nincs gyökérrendszer. Az algáktól a rizoidok jelenléte különbözteti meg őket. A mohák a magasabb rendű növényekhez hasonlóan spórákkal szaporodnak.

A virágzó képviselők teste szervekre oszlik. A vegetatív szervek a növekedést és fejlődést biztosító gyökerek és hajtások. Valamint a szaporodásért felelős szaporítószervek - gyümölcsök, magvak, virágok.

Hasonlóságok és különbségek az algákkal

Különbségek:

1. Az algák nem differenciálódnak szervekre és szövetekre, gyakran a testet egy sejt vagy azok csoportja képviseli. A magasabb rendű növények jól fejlett szövetekkel rendelkeznek, gyökereik, levelei és szárai vannak.
2. Az algákban az ivartalan szaporodás dominál, az eredeti anyasejt osztódásával. Jellemző rájuk a vegetatív és szexuális osztódás is. A magasabb spórás növényeket az ivaros és ivartalan generációk szigorú váltakozása jellemzi.
3. Milyen organellumok hiányoznak a magasabb rendű sejtekben, de jellemzőek az alacsonyabb fajokra? Ezek olyan centriolok, amelyek az állatokban is jelen vannak.

Hasonlóságok:

1. Táplálkozási módszer - mindkét növénycsoport fotoautotróf.
2. Sejtszerkezet: sejtfal jelenléte, klorofill, tápanyagok.
3. Nem tudnak aktívan mozogni életciklusukban: gametofita és sporofita.

Az élőlények világát növények, állatok és mikroorganizmusok alkotják, amelyek között mély egység van, ami a sejtszerkezet, a kémiai összetétel és az anyagcsere hasonlóságában nyilvánul meg. Az ingerlékenység, a növekedés, a szaporodás és a létfontosságú tevékenység egyéb alapvető megnyilvánulásai minden élő szervezetre jellemzőek.

Egy bizonyos szerint azonban jelek komplexuma növények könnyen megkülönböztethetők más királyságok képviselőitől.

A legtöbb növény zöld, de néha eltérő színűek is lehetnek.

1. példa

Például vannak vörös, barna és sárga színű algák. A növények színét a speciális vegyületek - színezékek - jelenléte határozza meg a sejtekben, amelyeket pigmenteknek neveznek (a latin pigmentum - festék szóból). A növények zöld színét egy speciális, leggyakoribb festék - a klorofill pigment (a görög chloros "zöld" és a phyllon - "levél" - okozza.

A klorofill biztosítja a fotoszintézis folyamatát, melynek során a növények felfogják a napfényt és elnyelik energiájukat. Így a növények felismerik egyedülálló képességüket: a napenergiát az általuk létrehozott szerves anyagok kémiai energiájává alakítják.

A növények közvetlenül vagy közvetve energiaforrást biztosítanak az állatok számára. A fotoszintézis fontossága bolygónkon való létezés szempontjából nem korlátozódik a szervetlen anyagokból történő szerves anyagok képződésére. A fotoszintézis folyamata során a növények nemcsak a szén-dioxidot szívják fel, hanem oxigént is felszabadítanak, amelyet más élőlények belélegznek. A fotoszintetikus organizmusok megjelenése előtt a Föld légkörében nem volt oxigén.

A növények fenntartják a legtöbb élőlény létezéséhez szükséges oxigénszintet a légkörben $(21\%)$, és megakadályozzák benne a felesleges szén-dioxid felhalmozódását. A növények fontos szerepe az is, hogy megtisztítsák a levegőt a káros anyagok okozta szennyeződésektől.

Minden növényre jellemző a sűrű sejtmembránok (falak) jelenléte, amelyek főleg cellulózból állnak. A sejtfal egy membrán feletti szerkezet. A cellulóz a növényekre jellemző szénhidrát. Rugalmasságot ad a sejteknek és állandó alakot tart.

1. A növényi sejtekben nagy, sejtnedvvel teli vakuolák vannak.
2. A növényi sejtekből hiányzik a sejtközpont (centroszóma).
3. A citoplazmában található ásványi sók oldott állapotban vagy kristályok formájában is megtalálhatók.

A növények gyakran nagyon összetett szerkezetűek, azonban néhányuk egysejtű organizmus (Chlamydomonas, Chlorella).

Ezeknek a szervezeteknek a sejtjei meglehetősen nagyok (akár több centiméteresek is), és nagy központi vakuólumokkal rendelkeznek, amelyek szabályozzák a turgort (az ozmotikus nyomást a sejtben, ami a sejtmembrán feszültségéhez vezet).

A tartalék tápanyag általában a keményítőszemcsék vagy a szerkezetükben és kémiai tulajdonságaiban hasonló szénhidrátok (lila keményítő - alga, inulin - csicsóka). A növényi sejtek szövetekké egyesülhetnek, amelyek viszont szinte teljesen hiányoznak az intercelluláris anyagból. Egyes szövetek, mint például a szklerenchima és a parafa, szinte teljes egészében elhalt sejtekből állnak.

Sőt, az állatokkal ellentétben a növények különböző típusú sejteket tartalmaznak, amelyek vízvezeték-elemekből és farostokból állnak.

Alapvetően a növények ragaszkodó életmódot folytatnak. Csak speciális mozgástípusok jellemzik őket: tropizmusok - növekedési mozgások és csúnya mozgások - ingerekre válaszul.

4. A növényeknek nincs speciális kiválasztó szervük.
5. Korlátlan növekedésre képesek, amely a test egyes területein fordul elő, amelyet merisztémás differenciálatlan sejtek alkotnak (szárkambium és növekedési kúpok a gyökerek és hajtások csúcsán, interkaláris merisztéma a kalászosok csomópontjaiban).
6. A legtöbb növényre jellemző a test erős elágazása, ami növeli a felületét. Ez a tulajdonság a növények életmódjának köszönhető - a gáznemű (a légkörből) és a folyékony (a talajból) komponensek felszívódásának. Az elágazásnak köszönhetően kedvezőbb feltételek jönnek létre a fény és az elnyelő anyagok rögzítéséhez.
7. Minden növényi életfolyamatot speciális anyagok szabályoznak - fitohormonok.
8. A legtöbb növényre jellemző a hervadás és a levelek lehullásának szezonalitása a hideg időjárás beköszöntével, valamint az aktív szövetnövekedés és a rügyképződés a felmelegedés során.
9. A növények minden trofikus lánc első láncszemei, mert az állatok élete múlik rajtuk.

1. megjegyzés

Körülbelül 350 dollár ezer dollárnyi növényfaj ismert, amelyek között vannak egysejtű, gyarmati és többsejtű szervezetek. Növények nélkül a többi élő szervezet túlnyomó többségének léte lehetetlen lenne bolygónkon. A növények fenntartják a légkör gázösszetételének állandóságát, felszívják belőle a szén-dioxidot és oxigént szabadítanak fel. Szerves anyagot halmoznak fel a Földön (évente körülbelül 4,5 x 1011 milliárd tonna dollár).

A növényközösségek (fitocenózisok) alkotják bolygónk táji változatosságát, valamint a környezeti feltételek korlátlan változatosságát más élőlények számára. Ezek a növények elsősorban egy adott közösség karakterét határozzák meg.

A növényeket alacsonyabb (algák) és magasabbra osztják. Minden csoportnak megvannak a maga jellegzetes vonásai is.

Az alsóbb növények jellemzői:

• A testet egy- vagy többsejtű szleng, vagy thalom képviseli.
• A test el nem ágazó, vagy dichotóm módon elágazó, de nem tagolódik vegetatív szervekre.
• A szervezetben hiányzik a speciális vezető szövet.

A magasabb rendű növények jellemzői:

• Vannak többé-kevésbé jól fejlett vegetatív szervek.
• Vezető szövetekből és mechanikai elemekből álló speciális rendszerrel rendelkeznek.
• A generációk helyes ritmikus váltakozása.
• További pigmentek hiánya a sejtekben.
• Többsejtű női nemi szerv (archegonium) fejlődött ki

3. rész. Növények birodalma

Alsó növények. Osztálycsoport Alga

Zöld alga osztály

Osztály Vörös alga (Purple alga)

Osztály Barna alga

Magasabb növények

Bryophytes osztály

Lycopods osztály

Osztály zsurló

Department Angiosperms (virágzó) növények

A modern világban több mint 550 ezer növényfaj létezik. Körülbelül 95%-át teszik ki biomassza a bolygók a benne lakó összes élő szervezet tömegei. A növények a szerves anyagok fő termelői (termelői) a Földön.

Napjaink flóráját igen eltérő felépítésű és ökológiai adottságokkal rendelkező növényi szervezetek képviselik. Igen, y alsóbb növények– algák – a szervezet nem szervekre oszlik, hanem magasabb rendű növények(ezek közé tartoznak a mohák, mohák, zsurlófélék, páfrányok, gymnospermek és zárvatermők) gyökerei vannak (a moháknak nincs gyökere), száruk és levelei. Ökológiai szempontból a növényeket fénykedvelő és árnyéktűrő, párás (trópusi, szubtrópusi) vagy száraz helyen élő növényekre osztják.

A különböző éghajlati övezetekben a különböző növények közösségei határozzák meg a szerkezetet életközösségek– meghatározott területen élő élőlények (állatok, növények, gombák és mikroorganizmusok) gyűjteményei: tundra, lombhullató erdő, sztyepp, trópusi erdő, szavanna stb.

Sokféleségük ellenére azonban a növényi szervezeteknek vannak közös vonásai, amelyek összessége megkülönbözteti őket az élő természet többi birodalmának képviselőitől.

A növények főbb jellemzői

1. Szinte minden növényi szervezet - autotrófokés képes arra fotoszintézis– a fényenergia hatására szerves molekulák képződése szervetlenekből. Emiatt a növényekben a szerves molekulák biológiai szintézisének reakciói érvényesülnek az anyagcsere folyamatokban zajló anyagok lebontási folyamataival szemben. Ennek eredményeként a növények alkotják azt a szerves biomasszát, amelyből az állatok és más heterotróf szervezetek táplálkoznak.

2. A növényeknek különleges pigmentek, plasztidokban – például specifikus növényi organellumokban – találhatók klorofill. Egyéb pigmentek – narancssárga és piros karotinoidok- akkor jelennek meg, amikor a levelek sárgulnak, és a növény egyes részeinek (gyümölcsök, virágok) is sajátos színt adnak. Ezek a pigmentek nagyon fontos szerepet játszanak a növények életében, részt vesznek a fotoszintézisben.

3. A növényi szervezet életfolyamatait speciális növényi hormonok szabályozzák - fitohormonok. Kölcsönhatásuk biztosítja a növekedést, fejlődést és a növényekben végbemenő egyéb élettani folyamatokat. Ilyen például az etilén, amely az öregedő növényi szövetekben jelenik meg, vagy az auxinok, a növények növekedését gyorsító anyagok. A fitohormonokat kis mennyiségben szintetizálják, és a szervezet vezetőrendszerén keresztül szállítják.

4. A növényi sejteket vastagon veszik körül fal, a citoplazma membrántól kifelé fekszik. Főleg abból áll cellulóz. Ez a sejtfal a növények sajátossága: az állatok nem rendelkeznek vele. A kemény héj jelenléte minden növényi sejtben meghatározta a növények alacsony mobilitását. Ennek következtében a növényi szervezet táplálkozása és légzése a környezettel érintkező testfelülettől kezdett függni. Az evolúció folyamatában ez a test erős, sokkal kifejezettebb, mint az állatoknál feldarabolásához vezetett - a gyökérrendszer és a hajtások elágazásához.

5. A növényi anyagcsere kötelező terméke az sejtnedv. Különféle szerves (aminosavak, fehérjék, szénhidrátok, szerves savak, tanninok) és szervetlen (nitrátok, foszfátok, kloridok) anyagok oldata. A citoplazmában felhalmozódó sejtnedv növeli az intracelluláris nyomást, feszültséget okozva a sejtfalban - turgor Ennek eredményeként a növényi szövetek nagy szilárdságot szereznek.

6. A növényeknek van korlátlan növekedés: egész életük során megnövekszik a méretük.

A növényvilág két nagy organizmuscsoportot foglal magában - AlacsonyabbÉs magasabb rendű növények, a szerkezet és az élettevékenység alapvető jellemzőiben különböznek egymástól.

Alsó növények

Az alsóbb növények közé tartoznak a növényvilág legegyszerűbben szervezett képviselői. Az alsóbbrendű növények vegetatív teste nem tagolódik szervekre (szár, levél), és egy tallus képviseli - az alsóbbrendű növényeket a komplex belső differenciálódás hiánya jellemzi, nem rendelkeznek anatómiai és fiziológiai szövetrendszerrel. a magasabb rendű növényekhez hasonlóan az alacsonyabb rendű növények ivarszervei egysejtűek (kivéve a Characeae-t és néhány barna algát. Az alsóbb növények közé tartozik; baktériumok, algák, nyálkagombák (myxomycetes), gombák, zuzmók. Az algák az autotróf szervezetek csoportjába tartoznak. A baktériumok (ritka kivételekkel), a myxomyceták és a gombák heterotróf szervezetek, amelyek kész szervesanyagot igényelnek. Úgy tűnik, mindkettő kiegészíti egymást. Az algák a víztestekben a szerves anyagok fő termelői. A szerves anyagok lebontása és mineralizációja heterotróf szervezetek: baktériumok és gombák tevékenységének eredményeként megy végbe. A szerves anyagok bomlási folyamatainak köszönhetően a légkör feltöltődik szén-dioxiddal. Egyes talajbaktériumok és kék-zöld algák képesek megkötni a szabad légköri nitrogént. Így az autotróf és heterotróf szervezetek által végrehajtott biológiai körforgás elképzelhetetlen az alacsonyabb rendű növények tevékenysége nélkül. A természetben és számban való széles elterjedésüket tekintve az alacsonyabb növények felülmúlják a magasabbakat.

32.Algák. Osztályozás, szerkezeti jellemzők és reprodukció

Az algák az alacsonyabb tallusznövények nagy és változatos csoportja, amelyek elsődleges élőhelye a víz. Az algák a bioszféra teljes oxigéntermelésének legalább felét teszik ki. Lehetnek egysejtűek vagy többsejtűek. Fő jellemzőjük a test szervekre és valódi szövetekre való felosztásának hiánya. Az ilyen testet tallusnak nevezik. Az algák gyakoriak az édes- és sós víztestekben, és jóval ritkábban a szárazföldön (fatörzseken). Az algák ivarosan és ivartalanul szaporodnak. A légzés a test teljes felületén történik. Autotróf táplálkozás (fényben) - a fotoszintézis sötétben sok alga heterotróf táplálkozási módra vált, felszívja az oldott szerves anyagokat a test teljes felületén. A zöldalgák felosztása egysejtű, gyarmati és többsejtű, klorofillt tartalmazó szervezeteket foglal magában. A magasabb rendű növényekkel ellentétben a klorofill a kromatoforban található ( algaplasztidok). A különböző algák sejtjeiben lévő kromatoforok különböző alakúak: szalagok, spirálok, csészék. Sok egysejtű képviselőnek mozgásszervei vannak - flagellák. Az algák a következők: kék-zöld, pirofita, aranyszínű, kovaalga, sárga-zöld, barna, vörös, euglen, zöld és charofita. Zöld alga osztály, 20 ezer faj Egysejtű gyarmati és többsejtű thallus növények. Édes és sós víztestekben, nedves talajon és fakéregben élnek szimbiózisban a gombákkal (zuzmóval). A kromatoforok zöld pigmentet tartalmaznak klorofill. A fotoszintézis eredményeként keményítőt képeznek. Szaporodnak ivarosan, ivartalanul a spórák segítségével és vegetatívan - a tallus darabjaival. A tározók alján a zigóta stádiumban (2n) telelnek át. A ciklust a vegetatív haploid generáció uralja (n) Egysejtűek: chlamydomonas, chlorella– víztestek fitoplanktonját alkotják, táplálékul szolgálva a vízi rákféléknek és halaknak. Többsejtű: ulotrix, spirogyra, cladophora– oxigénnel dúsítja a vizet és képezi a tározó szerves anyagának zömét. Osztály barna alga, 1,5 ezer faj Legtöbbjük a tengerfenék többsejtű lakója (bentosz) 50 m mélységig. A tallus szárból, levélrészekből és rizoidokból áll (egyes fajoknál több tíz és száz métert is elér). A kromatoforok tartalmaznak klorofill, barna pigment - fukoxantinés narancs - karotinoidok. A fotoszintézis termékei a cukoralkoholok - mannit és laminarin A fejlődési ciklust a spórageneráció - a sporofita (2n) uralja. Fucus, cystoseira, sargassum, akkord. Az iparban a káliumsókat, a jódot és az alginsavat nyerik ki az algákból hínár(tengeri kel). Osztály Vörös alga vagy lila alga, 4 ezer faj Leggyakrabban a tengerfenék többsejtű lakói (bentosz) 100 m mélységig Egyes fajok sejtmembránja magnézium- és kalciumsókkal mineralizálható. A csillag alakú kromatoforok vörös pigmentet tartalmaznak fikoeritrinés kék fikocián. A fotoszintézis terméke a lila keményítő. Aszexuálisan és ivarosan szaporodnak. A fejlődési ciklusban nincsenek flagelláris szakaszok. A spórageneráció dominál. A korallpolipokkal együtt részt vesznek az óceáni szigetek kialakításában Az iparban ahnfeltsie agar-agar-t kapunk lila