1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Біологія
  3. Вищі рослини в біології

Вищі рослини в біології

У давнину вся поверхня планети була покрита океаном. На Землі процвітали водні форми життя. З часом через зміни рельєфу суші ставало все більше. Організми були змушені освоювати нове середовище, пристосовуючись до чужих умов існування. Представники підцарства вищих рослин (ембріофітів) завдяки диференціації тканин і розвитку окремих органів змогли успішно поширитися і зайняти свою нішу в біосфері.

Особливості наземних рослин

Водорості, згідно застарілої класифікації, відносяться до нижчих рослин. Їх звичними місцями проживання є океани, моря та інші водойми. Завдяки особливостям навколишнього середовища і способу харчування ці найдавніші організми мають досить примітивну будову. Тіло (слань) складається з однотипних клітин, здатних до фотосинтезу, відсутні захисні покриви і специфічні органи, необхідні для транспортування поживних речовин.

До головних ознак вищих рослин (лат. Embryophyta) можна віднести їх складну будову, що розвинулася в результаті еволюції. Щоб нормально існувати в повітряному середовищі, потрібна була необхідність в активному теплообміні, а також в захисті від висихання (епідерміс і продихи). Для забезпечення всього організму поживними речовинами розвинулася транспортна система, що складається зі спеціалізованих провідних тканин.

Основною відмінністю групи наземних рослин від водоростей є їх поділ на корінь, стебло і лист. Характеристика вищих рослин:

  • Велика частина видів мешкає на суші.
  • Наявність різних тканин, що мають чітку спеціалізацію.
  • Статеві і безстатеві органи розмноження.
  • Зигота перетворюється в багатоклітинний зародок, що складається з однорідних клітин, які стають диференційованими в процесі розвитку.
  • Чергування статевого (гаметофіта), що з’являється з суперечки, і безстатевого (спорофіта), що вийшов з зиготи, поколінь.
  • У життєвому циклі домінує спорофіт (крім мохоподібних).
  • Поділ організму на три основні частини.

На відміну від океану, звідки походять всі живі організми, умови існування на землі відрізняються більшою варіативністю. Саме з цим фактором пов’язано неймовірне різноманіття і багатство форм рослинного життя. Однак, незважаючи на колосальні відмінності зовнішнього вигляду, природа розмноження у всіх вищих рослин залишається незмінною.

Класифікація і життєві форми

З моменту виходу на сушу вищі рослини розвивалися в двох основних напрямках. Вони породили дві еволюційні гілки-гаплоїдну і диплоїдну. Перша представлена відділом Моховидних, у яких в життєвому циклі переважає гаплоїдне статеве покоління — гаметофіт. Друга, що включає всі інші відділи, відрізняється переважанням безстатевого покоління-спорофіта. Класифікація вищих рослин в біології:

  • Риниофіти (Rhyniophyta).
  • Зостерофілофіти (Zosterophyllophyta).
  • Мохоподібні (Bryophyta).
  • Плауноподібні (Lycopodiophyta).
  • Псилотовидні (Psilotophyta).
  • Хвощевидні (Equisetophyta).
  • Папоротеподібні (Polypodiophyta).

Два перших пункти в списку відносяться до вимерлих класів. Вони існували в ранньому і середньому девоні і помітно відрізнялися від сучасних видів, перебуваючи на нижчому щаблі розвитку. Можливо, представники цих відділів мешкали у воді.

Через різних схем розмноження всю наземну рослинність можна розділити на два типи — споровий і насіннєвий. Кожен вид в залежності від походження і місця проживання має ряд відмінностей, властивих тільки йому. У ембріофітів можна виділити кілька характерних життєвих форм:

  • Трава – це велика група рослин,
  • Дерево – це багаторічний і досить великий організм, що має твердий стовбур і крону, що складається з більш тонких відгалужень (тополя, береза, клен).
  • Чагарник -д рібніший. Він складається з безлічі тонких стовбурів висотою від 0,5 до 6 метрів (ліщина, бузок).
  • Чагарничок відрізняється низькорослістю (не вище півметра) і потужною кореневою системою (брусниця, журавлина).

Трава – це велика група рослин, що володіють тонким і м’яким стовбуром. Ця форма відрізняється великою різноманітністю-від однорічної до багаторічної. Висота може варіюватися від сантиметра до декількох метрів (кріп, півонія, м’ята, банан, цукрова тростина).

Залежно від критеріїв існує кілька різних систематик рослинних форм життя. Деякі представники ембріофітів повторно повернулися у водне середовище і стали зовні походити на своїх нижчих предків. Їх будова істотно відрізняється від примітивних водоростей.

Вимерлі відділи

Перші представники наземної рослинності зникли ще в середньому девоні. Організм цих рослин був досить примітивний, не відрізнявся складною будовою і був схожий на водорості. Звичного поділу на корінь, стебло і листя тоді ще не існувало. Вважається, що риніофіти є загальним предком для мохів, хвощів, плаунів і папоротей.

Поява зостерофіллофітов відбулося в ранньому девоні. Це невелика група, представники якої, як і рініофіти, відрізнялися простою будовою і жили у воді або на березі. Вони мали прямостоячі, короткі і вкриті товстим захисним шаром стебла з колосоподібними спорангіями на верхівці. Процес фотосинтезу здійснювався всією поверхнею рослини.

Мохоподібні (Bryophyta)

Головна особливість Bryophyta полягає в циклі розмноження з переважанням статевого покоління. Для здійснення репродуктивного процесу їм обов’язково потрібно вологе середовище. Саме тому мохи ростуть в сирих і болотистих місцях і відрізняються невеликими розмірами. Відділ мохоподібних включає в себе три класи:

Мохоподібні (Bryophyta)

  • Печіночники виростають в тропічній місцевості, покриваючи щільним килимом дерева, грунт та інші поверхні.
  • Антоцеротові налічують близько 300 видів. Живуть в теплому кліматі.
  • Мохи ростуть в північних і помірних широтах.

Представники відділу досить невибагливі і можуть виживати в самих екстремальних умовах, при необхідності впадаючи в анабіоз. Завдяки цьому забезпечується висока виживаність і конкурентоспроможність.

Плауноподібні (Lycopodiophyta)

Один з найдавніших відділів в даний час представлений лише небагатьма видами селлагінелл і плаунів. Решта представників давно вимерли.

Сучасні плауновідние-це трав’янисті вічнозелені рослини, що живуть кілька років і зовні нагадують мохи. У відділ входить два класи:

  • Плаунові включають в себе близько 400 видів.
  • Полушникові – не більше 700 видів.

Всі плауноподібні відрізняються наявністю коренів, вильчатим розгалуженням стебла, а також маленькими листям. Існують рівноспорові і різноспорові види. У стародавні часи ці рослини були дуже поширені. У карбоні виростало чимало деревовидних форм, які згодом сформували колосальні поклади кам’яного вугілля.

Псилотовидні (Psilotophyta)

Цей відділ нечисленний, він включає два роди і всього 12 видів, поширених в тропічних широтах. Псилотовидні характеризуються простою будовою організму, що говорить про їх надзвичайно давнє походження. Вони дуже схожі на вимерлих риниофитов.

Через відсутність коренів представники відділу Psilotophyta ростуть на інших деревах, але можуть селитися на грунті і каменях. Листя також відсутні. Розгалужена надземна частина має множинні вирости, що нагадують лусочки, а також розгалужену систему повітряних кореневищ. Процес розмноження здійснюється за допомогою спор.

Як приклад можна привести декоративний папороть або псилот голий. Своїй назві ця рослина зобов’язана відсутності листя.

Хвощевидні (Equisetophyta)

У сучасній флорі відділ представлений єдиним родом, що включає 30 видів. Ростуть вони в найрізноманітніших місцях — від боліт до лісу і ріллі. Всі хвощі-це багаторічні трави. Висота стебла варіюється від декількох сантиметрів до метра і більше. Зрощені в трубки листя мають лускоподібну форму і не відрізняються великим розміром.

Рослини характеризуються бічним розгалуженням. За деякими вегетативним функціям вони схожі зі злаками. Тканини і органи добре диференційовані і відрізняються високим рівнем досконалості. Розмножуються за допомогою переносяться вітром суперечка.

Розквіт хвощів припав на кам’яновугільний період. У ті далекі часи можна було зустріти деревовидні зразки, що досягали понад 25 метрів у висоту.

Папоротеподібні (Polypodiophyta)

Відділ представлений 12 тисячами видів і може по праву називатися найпоширенішим серед сучасних спорових рослин. Папоротеподібні відрізняються неймовірною різноманітністю життєвих форм. Крім багаторічної трави зустрічаються і справжні дерева висотою 20-30 метрів і діаметром стовбура до 50 см.у той же час розмір деяких видів не перевищує декількох міліметрів.

Характерною особливістю папоротей є невеликий втечу. Вони широко поширені по всій земній кулі, особливо в тропічних широтах.

Папороті майже не мають практичного значення для людини. М’якоть деяких видів годиться для вживання в їжу. Рослина може застосовуватися в лікарських цілях.

Голонасінні (Gymnospermae)

Відділ можна назвати типовим прикладом вищих рослин, що відрізняються високорозвиненою будовою. Його представники-це переважно вічнозелені чагарники і дерева, але іноді зустрічаються листопадні види і навіть ліани. Форма листя відрізняється великою різноманітністю-від голок до лусочок. Всі голонасінні за визначенням мають відкриті семяпочки і розмножуються насінням. Відділ включає 6 класів:

  • насіннєві папороті;
  • беннетитові;
  • гнітові;
  • саговникові;
  • хвойні;
  • гінгкові.

Перші два класи на сьогоднішній день є повністю вимерлими. На сьогоднішній день науці відомо близько 700 видів голонасінних. Найвідомішими представниками, які ростуть в Росії, є ялина і сосна.

Покритонасінні (Angiospermae)

У сучасній флорі покритонасінні або квіткові є найпоширенішим і численним відділом вищих рослин. Вони вперше з’явилися близько 140 млн років тому і поступово досягли апофеозу розвитку. До їх головних особливостей можна віднести наявність органів розмноження у вигляді квітів, а також подвійне запліднення.

На сьогоднішній день налічується близько 352 тис. видів квіткових рослин. Настільки велика різноманітність пов’язана з ефективним пристосуванням представників відділу до мінливого навколишнього середовища.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
М’ясо чи «дике м’ясо»?