Plantele superioare sunt acelea. Caracteristicile generale ale plantelor superioare

Acasă

Purificarea și filtrarea apei

Cele mai înalte includ toate plantele terestre cu frunze care se reproduc prin spori sau semințe. Învelișul vegetal modern al Pământului este format din plante superioare, a căror caracteristică biologică comună este nutriția autotrofă. În procesul de evoluție adaptativă pe termen lung a plantelor autotrofe în habitatul aer-terestru, s-a dezvoltat o structură generală a plantelor superioare, care se exprimă în împărțirea lor morfologică într-un sistem de lăstari-tulpină și rădăcină și în structura anatomică complexă. a organelor lor. La plantele superioare care s-au adaptat la viața pe uscat există organe speciale pentru absorbția soluțiilor minerale din substrat - rizoizi (în gametofit) sau fire de păr (în sporofit). Asimilarea dioxidului de carbon din aer se realizează prin frunze, formate în principal din celule purtătoare de clorofilă. Protostela tulpinii și rădăcinii primare s-a format din țesutul conductor care leagă cele mai importante două aparate terminale - părul rădăcinii și celula verde a frunzei și din țesutul de susținere care asigură poziția stabilă a plantei în sol. și în aer. Tulpina, prin ramificarea și aranjarea frunzelor, asigură cea mai bună așezare a frunzelor în spațiu, ceea ce realizează cea mai completă utilizare a energiei luminii, iar ramificarea rădăcinilor - efectul de a plasa o suprafață uriașă de aspirație a firelor de păr de rădăcină într-un volum relativ mic de sol. Plantele primare superioare au moștenit de la strămoșii lor alge cea mai înaltă formă a procesului sexual - oogamie și un ciclu de dezvoltare în două faze, caracterizat prin alternarea a două generații interdependente: gametofitul, care poartă organele de reproducere cu gameți, și sporofitul, care poartă sporangi cu spori. Din zigot se dezvoltă doar sporofitul, iar din spor se dezvoltă gametofitul. În stadiile incipiente au apărut două direcții de evoluție a plantelor superioare: 1) gametofitul joacă un rol predominant în viața organismului, 2) planta „adultă” predominantă este sporofita. Plantele superioare moderne sunt împărțite în următoarele tipuri: 1) Briofite, 2) Ferigi, 3) Gimnosperme, 4) Angiosperme sau înflorite.

Cele mai importante diferențe între plantele superioare și cele inferioare

Cea mai comună teorie a originii plantelor superioare le asociază cu algele verzi. Acest lucru se explică prin faptul că atât algele, cât și plantele superioare se caracterizează prin următoarele trăsături: principalul pigment fotosintetic este clorofila a; principalul carbohidrat de stocare este amidonul, care se depune în cloroplaste, și nu în citoplasmă, ca în alte eucariote fotosintetice; celuloza este o componentă esențială a peretelui celular; prezența pirenoizilor în matricea cloroplastică (nu la toate plantele superioare); formarea unei fragmoplaste și a unui perete celular în timpul diviziunii celulare (nu la toate plantele superioare). Atât pentru majoritatea algelor, cât și pentru plantele superioare, alternanța generațiilor este caracteristică: un sporofit diploid și un gametofit haploid.

Principalele diferențe între plantele superioare și cele inferioare:

Habitat: cele de jos au apă, cele mai înalte au în mare parte pământ uscat.

Dezvoltarea diferitelor țesuturi la plantele superioare - conductoare, mecanice, tegumentare.

Prezența organelor vegetative în plantele superioare – rădăcină, frunză și tulpină – împărțirea funcțiilor între diferite părți ale corpului: rădăcină – fixare și nutriție apă-minerale, frunză – fotosinteză, tulpină – transport de substanțe (curenți ascendenți și descendenți).

Plantele superioare au un țesut tegumentar - epiderma, care îndeplinește funcții de protecție.

Stabilitatea mecanică sporită a tulpinii plantelor superioare datorită peretelui celular gros impregnat cu lignină (conferă rigiditate coloanei vertebrale de celuloză a celulei).

Organe de reproducere: la majoritatea plantelor inferioare - unicelulare, la plantele superioare - pluricelulare. Pereții celulari ai plantelor superioare protejează în mod mai fiabil gameții și sporii în curs de dezvoltare împotriva uscării.

Plantele superioare au apărut pe uscat în perioada siluriană sub formă de rinofite, cu structură primitivă. Odată ajunse într-un nou mediu aerian pentru ei, rinofiții s-au adaptat treptat la un mediu neobișnuit și, de-a lungul a mai multor milioane de ani, au oferit o mare varietate de plante terestre de diferite dimensiuni și complexitate a structurii.

Unul dintre evenimentele cheie în stadiul incipient al răsăririi plantelor pe uscat a fost apariția sporilor cu cochilii dure care le permit să reziste în condiții aride. Sporii plantelor superioare pot fi răspândiți de vânt.

Plantele superioare au diferite țesuturi (conductoare, mecanice, tegumentare) și organe vegetative (tulpină, rădăcină, frunză). Sistemul conductiv asigură deplasarea apei și a materiei organice în condiții de teren. Sistemul conducător al plantelor superioare este format din xilem și floem. Plantele superioare au protecție împotriva uscării sub forma unui țesut tegumentar - epiderma și o cuticulă sau plută insolubilă în apă formată în timpul îngroșării secundare. Îngroșarea peretelui celular și impregnarea acestuia cu lignină (conferă rigiditate coloanei vertebrale de celuloză a membranei celulare) au dat plantelor o stabilitate mecanică mai mare.

Plantele superioare (aproape toate) au organe multicelulare de reproducere sexuală. Organele de reproducere ale plantelor superioare se formează pe diferite generații: pe gametofit (anteridii și arhegonii) și pe sporofit (sporangii).

Alternarea generațiilor este caracteristică tuturor plantelor terestre superioare. În timpul ciclului de viață (adică, ciclul de la zigotul unei generații la zigotul generației următoare), un tip de organism este înlocuit cu altul.

Generația haploidă se numește gametofit, deoarece este capabil de reproducere sexuală și formează gameți în organele multicelulare de reproducere sexuală - anteridii (se formează gameți mobili masculini - spermatozoizi) și arhegonie (se formează un gamet imobil feminin - ou). Când celula se maturizează, arhegoniul se deschide în vârf și are loc fertilizarea (fuziunea unui spermatozoid cu ovulul). Ca urmare, se formează un zigot diploid, din care crește o generație de sporofit diploid. Sporofitul este capabil de reproducere asexuată cu formarea de spori haploizi. Acestea din urmă dau naștere unei noi generații de gametofiți.

Una dintre aceste două generații prevalează întotdeauna asupra celeilalte și reprezintă cea mai mare parte a ciclului de viață. În ciclul de viață al mușchilor predomină gametofitul, în ciclul holo- și angiospermelor, sporofitul.

3. Evoluția gametangiilor și a ciclurilor de viață ale plantelor superioare. Lucrări de V. Hofmeister. Semnificația biologică și evolutivă a heterosporiei
Plantele superioare și-au moștenit probabil ciclul lor de viață - alternanța sporofitului și gametofitului - de la strămoșii lor algelor. După cum se știe, algele prezintă relații foarte diferite între fazele diploide și haploide ale ciclului de viață. Dar la strămoșul algal al plantelor superioare, faza diploidă a fost probabil mai dezvoltată decât cea haploidă. În acest sens, de mare interes este faptul că dintre cele mai vechi și mai primitive plante superioare din grupul dispărut de rinofite, doar sporofitele au fost păstrate în mod sigur în stare fosilă. Cel mai probabil acest lucru se poate explica prin faptul că gametofitele lor erau mai fragede și mai puțin dezvoltate. Acest lucru este valabil și pentru marea majoritate a plantelor vii. Singurele excepții sunt briofite, în care gametofitul prevalează asupra sporofitului.

Evoluția ciclului de viață al plantelor superioare a decurs în două direcții opuse. La briofite s-a îndreptat spre creșterea independenței gametofitului și diviziunea morfologică treptată a acestuia, pierderea independenței sporofitului și simplificarea morfologică a acestuia. Gametofitul a devenit o fază independentă, complet autotrofă a ciclului de viață al briofitelor, în timp ce sporofitul a fost redus la nivelul unui organ al gametofitului. La toate celelalte plante superioare, sporofitul a devenit o fază independentă a ciclului de viață, iar gametofitul lor a scăzut și s-a simplificat treptat în timpul evoluției. Reducerea maximă a gametofitului este asociată cu diviziunea sexelor. Miniaturizarea și simplificarea gametofitelor unisexuate a avut loc într-un ritm foarte accelerat. Gametofitele au pierdut clorofila foarte repede, iar dezvoltarea s-a realizat din ce în ce mai mult în detrimentul nutrienților acumulați de sporofit.

Cea mai mare reducere a gametofitului se observă la plantele cu semințe. Este izbitor că atât în rândul plantelor inferioare, cât și în cele superioare, toate organismele mari și complexe sunt sporofite (varec, fucus, lepidodendrone, sigilaria, calamite, ferigă arborescentă, gimnosperme și angiosperme lemnoase).

Astfel, peste tot în jurul nostru, fie pe câmp, fie în grădină, în pădure, în stepă sau în luncă, vedem doar sau aproape exclusiv doar sporofiți. Și numai cu dificultate și, de obicei, după o lungă căutare, vom găsi gametofite minuscule de ferigi, mușchi de club și coada-calului pe sol umed. Mai mult, gametofitele multor mușchi de club sunt subterane și, prin urmare, extrem de greu de detectat. Și numai hepatice și mușchi sunt vizibile prin gametofitele lor, pe care se dezvoltă sporofite mult mai slabe, simplificate, care se termină de obicei cu un sporangiu apical. Și să luați în considerare gametofitul oricăreia dintre numeroasele plante cu flori, precum și gametofitele coniferelor sau altor gimnosperme, este posibil doar la microscop.

Lucrări de V. Hofmeister.

Hofmeister a primit cele mai semnificative rezultate în domeniul morfologiei comparative a plantelor. A descris dezvoltarea ovulului și a sacului embrionar (1849), procesele de fertilizare și dezvoltare a embrionului la multe angiosperme. În 1851, a fost publicată lucrarea sa Comparative Studies of Growth, Development, and Fruiting in Higher Myophogamous Plants and Seed Formation in Coniferous Trees, rezultat al cercetărilor lui Hofmeister privind embriologia comparativă a plantelor arhegoniale (de la briofite la ferigi și conifere). În ea, el a raportat despre descoperirea sa - prezența în aceste plante a alternanței de generații, asexuate și sexuale, a stabilit legături de familie între plantele cu spori și semințe. Aceste lucrări, realizate cu 10 ani înainte de apariția învățăturilor lui Charles Darwin, au fost de mare importanță pentru dezvoltarea darwinismului. Hofmeister este autorul unui număr de lucrări despre fiziologia plantelor, dedicate în principal studiului proceselor de aport de apă și nutrienți prin rădăcini.

Semnificația biologică și evolutivă a heterosporiei

Heterosporia - heterosporous, formarea de spori de diferite dimensiuni la unele plante superioare (de exemplu, ferigi acvatice, selaginella etc.). Sporii mari - megaspori, sau macrospori - produc plante feminine (creșteri) în timpul germinării, mici - microspori - masculi. La angiosperme, un microspor (petă de praf), care germinează, dă o excrescență masculină - un tub de polen cu un nucleu vegetativ și doi spermatozoizi; megasporul, care se formează în ovul, germinează în excrescența feminină - sacul embrionar.

Biologic sens:

— Dorința de a separa sexe, adică dioice:

- diviziune în timp: protandria (mușchi) - dezvoltat mai întâi pe gametofit. mascul si apoi femela. podea. gameti.

— protoginie

- eterogenitate fiziologică.

Semnificația evolutivă a heterosporiei a dus la apariția seminței, iar acest lucru a permis sămânța. rast. pierde complet dependența de exterior. mediu și dominație. pe glob.

Citeste si:

Diferența dintre plantele superioare și alge.

Plantele superioare sunt locuitori ai mediului sol-aer, care este fundamental diferit de apa.

Mediul sol-aer diferă puternic de cel al apei în ceea ce privește compoziția gazului. Aceste medii diferă între ele și în ceea ce privește umiditatea, temperatura, densitatea, greutatea specifică și capacitatea de a modifica puterea și compoziția spectrală a luminii solare. Condițiile ecologice ale mediului sol-aer au provocat modificări ale structurii morfologice și anatomice a organelor vegetative și reproducătoare ale plantelor superioare pe parcursul unui lung proces de evoluție. Acest lucru a dus la dezvoltarea unor adaptări la plantele superioare pentru un stil de viață terestru.

Plante superioare, plante germinale (Embryobionta, Embryophyta, din limba greacă. Embryon - embrion și phyton - plantă), arbusti, frunze (Сormophyta, din greacă Kormos - tulpină, phyton - plantă), talom (Telomophyta, Telomobionta, thalom - suprateran) organul cilindric axial al plantelor străvechi superioare și fita - plantă) diferă de plantele inferioare (Thallophyta, din greacă thalos - talus, talus și phyton - plantă). Plantele superioare sunt organisme pluricelulare diferențiate complexe, adaptate vieții în mediul terestru (cu excepția câtorva forme evident secundare) cu alternanța corectă a două generații - sexuale (gametofit) și asexuate (sporofit). Organele plantelor superioare au o structură anatomică complexă. Sistemul conducător al primelor plante terestre este reprezentat de celule traheide speciale, elemente floem, iar în grupuri ulterioare de vase și tuburi asemănătoare site-ului. Elementele conductoare sunt grupate în combinații regulate - fascicule fibroase vasculare. Plantele superioare au un cilindru-stele central. La început, cilindrul central este simplu - pratastela (din grecescul Protos - simplu, stela - coloană, coloană). Apoi apar stele mai complexe: actynastela (din greacă. Actis - grindă), plectastel (din greacă. Plectos - țesut, răsucit), siphonastel (din greacă. Sifon - tub), artrastela (din lat. Arthrus - segmentat) , dyktyyastela (din greacă diktyon - rețea), eustela (din greacă eu - real), ataktastela (din greacă atactos - haotic) - elementele cilindrului central al meristelului de pe secțiunea transversală a tulpinii sunt amplasate uniform în principalul său parenchim. Schema de evoluție marcată a stelelor este prezentată în Figura 1.

Plantele superioare au un aparat musculo-scheletic complex. În condițiile vieții terestre, la plantele superioare apar țesuturi mecanice foarte dezvoltate. Organele sexuale ale plantelor superioare - gametangia și sparangia Multicelulară (sau gametangia sunt reduse). În plantele superioare perfecte, ele sunt numite anteridyav (mascul) și archigoniav (femeia). Zigotul plantelor superioare se dezvoltă într-un embrion scuamos tipic. Organele de reproducere ale plantelor superioare au provenit probabil din gametangia cu mai multe camere de tipul algelor verzi hetaforofice moderne. O trăsătură caracteristică a plantelor superioare este alternarea generațiilor în ciclul de dezvoltare - gametafit (sexual) și sparafit (asexuat) și modificarea corespunzătoare a fazelor nucleare (haploid și diploid). Trecerea de la faza nucleară haploidă la cea diploidă are loc atunci când ovulul este fecundat de spermatozoizi sau spermatozoizi. Trecerea de la faza nucleară diploidă la cea haploidă are loc în timpul formării sporilor dintr-un țesut paragen - arhespori prin meioză de la reducerea numărului de cromozomi. O diagramă a ciclului general de viață al unei plante vasculare cu spori este prezentată în Figura 2.

Originea plantelor superioare. Strămoșii plantelor superioare au fost probabil un fel de alge marine, în care, în legătură cu trecerea la pământ, la un mediu nou, s-au dezvoltat adaptări speciale pentru alimentarea cu apă, pentru protejarea gametangiilor de uscare și pentru asigurarea procesului sexual. De asemenea, se exprimă o opinie despre originea plantelor superioare din algele schmatlet verzi cu talomi heterotricali de tipul hetaforanilor moderni cu gametangii multicamerale. Astfel de alge au avut o alternanță izomorfă de generații în ciclul de dezvoltare. Originea plantelor superioare este asociată și cu un grup de alge streptafite, apropiate de Kaleahetaev sau coral. Din Silurian (acum 435-400 milioane de ani) sunt cunoscute resturi fosile precise ale plantelor superioare (rinit, harney, harneyaphyton, sporaganite, psilafite etc.). Din momentul în care au aterizat, plantele superioare s-au dezvoltat în două direcții principale și au format două ramuri evolutive mari - haploide și diploide. Ramura haploidă a evoluției plantelor superioare este reprezentată de departamentul de briofite (Bryophyta). În ciclul de dezvoltare al mușchilor predomină gametafitul, generația sexuală (planta însăși), în timp ce sparafitul este redus și prezentat sparagonilor sub formă de cutie pe tulpină. Dezvoltarea briofitelor a procedat de la formele talom la cele listacee. A doua ramură evolutivă a plantelor superioare cu predominanță a sparafitului în ciclul de dezvoltare este reprezentată de restul diviziunilor plantelor superioare. Sparafit în condiții terestre s-a dovedit a fi mai adaptat și mai plin de viață. Acest grup de plante superioare cu predominanță a sparafitului în ciclul de dezvoltare a obținut cel mai mare succes în cucerirea pământului. Sparafitul atinge dimensiuni mari, are o structură internă și externă complexă, gametafitul acestui grup de plante superioare, dimpotrivă, a suferit o reducere.

În plantele superioare mai primitive - coada-calului, mușchi, paparacepodobnye și altele, unele faze de dezvoltare depind de apă, fără de care mișcarea activă a spermatozoizilor este imposibilă. Umiditate semnificativă în substrat, atmosfera este necesară pentru existența gametafitelor. La plantele cu semințe, ca plante cele mai bine organizate, adaptarea la un mod de viață terestru s-a exprimat în independența procesului sexual de reproducere față de un mediu picătură-lichid. Schema modificărilor evolutive ale plantelor în direcția creșterii mărimii generațiilor asexuate (2n) și reducerii generațiilor sexuale (n) este prezentată în Figura 3.

Treptat a mers îmbunătățirea plantelor superioare, adaptarea lor la o varietate de condiții de mediu ale vieții de pe Pământ. În prezent, există peste 300 de mii de specii de plante superioare. Ei domină Pământul, îl locuiesc din regiunile arctice până la ecuator, de la tropicele umede până la deșerturile uscate. Plantele superioare formează diferite tipuri de vegetație - păduri, pajiști, mlaștini, rezervoare de umplere. Multe dintre ele ating dimensiuni gigantice (sequoia - până la 110 m și mai mult); altele sunt mici, de cativa milimetri (linte de rata, unele fistic, muschi). În ciuda marii varietăți de aspect, plantele superioare păstrează o anumită unitate în structură. Plantele superioare sunt împărțite în 9 departamente: ryniaphyta, zosterafilafity, briofite, dera-western, psilotopadobny, coada-calului, paparacepodobny, gimnosperme și angiosperme (înflorire). Ele sunt relativ ușor legate între ele, ceea ce indică unitatea originii lor.

Descrierea plantelor superioare. Originea și caracteristicile lor

Locul plantelor superioare în lumea organică

Știința modernă a lumii organice împarte organismele vii în două regate: organisme prenucleare (Procariota) și organisme nucleare (Eucariota). Super-regnul organismelor pre-nucleare este reprezentat de un singur regn - puști (Mychota) cu două subregate: bacterii (bacteriobionta)și cianothea, sau alge albastre-verzi (Cyanobionta).

Super-regnul organismelor nucleare include trei regate: animale (Animalia), ciuperci (Mycetalia, ciuperci, sau Mycota) si plante ( Vegetabilia, sau plantae).

Regatul animal este împărțit în două subregate: protozoare (Protozoare) și animale pluricelulare (Metazoare).

Regnul fungic este împărțit în două sub-regnu: ciuperci de jos (Myxobionta)și ciuperci superioare (Mycobionta).

Regnul vegetal include trei subreguri: stacojiu (Rhodobionta), alge adevărate (Phycobionta)și plante superioare (Embryobionta).

Astfel, subiectul taxonomiei plantelor superioare sunt plantele superioare care fac parte din sub-regnul plantelor superioare, regnul plantelor, super-regnul organismelor nucleare.

Caracteristicile generale ale plantelor superioare și diferența lor față de alge

Plantele superioare sunt locuitori ai mediului sol-aer, care este fundamental diferit de mediul acvatic.

Celulele plantelor superioare:

a, b - celule meristematice; c - celulă amidonoasă din parenchimul de depozitare; d - celula epidermica; e - celula binucleara a stratului secretor al cuibului de polen; e - celula țesutului de asimilare a frunzei cu cloroplaste; g - segment al tubului sită cu o celulă însoțitoare; h - celulă pietroasă; și - un segment al navei.

Plantele superioare sunt plante cu frunze, multe au rădăcini. După aceste semne în latină se numesc Cormophyta(din grecescul kormos - trunchi, tulpină, fiton - plantă) spre deosebire de alge - Thallophyta(din greacă thalos - talus, talus, fiton - plantă).

Organele plantelor superioare au o structură complexă. Sistemul lor de conducere este reprezentat de celule speciale - traheide, precum și de vase, tuburi de sită. Elementele conductoare sunt grupate în combinații regulate - fascicule fibroase vasculare. Plantele superioare au un cilindru central - o stela.

La început, cilindrul central este simplu - protostele (din grecescul protos - simplu, stela - coloană, stâlp). Apoi apar stele mai complexe: actinostele (din greacă actis - grindă), plectostele (din greacă plectos - răsucire, răsucire), siphonostela (din greacă sifon - tub), artrostele (din greacă arthrus - articulat), dictiostele (din greacă diktyon - retea), eustela (din greaca eu - real), ataktostele (din greaca ataktos - dezordonat).

Plantele superioare au un sistem complex de tesuturi tegumentare (epiderm, periderm, crusta), si apare un aparat stomatic complex. În condițiile vieții terestre-aer, la plantele superioare apar țesuturi mecanice foarte dezvoltate.

Organele de reproducere ale plantelor superioare - anteridii multicelulare (masculin) și arhegonii (femei) - au provenit probabil din gametangia multicelulară din alge precum dictyota și ectocorpus (din algele brune).

O trăsătură caracteristică a plantelor superioare este alternarea generațiilor în ciclul de dezvoltare - gametofitul (sexual) isporofit (asexuat) și schimbarea corespunzătoare a fav-urilor nucleare (haploid și diploid). Trecerea de la faza nucleară haploidă la cea diploidă are loc atunci când ovulul este fertilizat de un spermatozoid sau spermatozoizi. În schimb, trecerea de la faza nucleară diploidă la cea haploidă are loc atunci când din țesutul sporogen se formează spori - arhesporium prin meioză cu reducerea numărului de cromozomi.

Originea plantelor superioare

Ramura haploidă a evoluției plantelor superioare este reprezentată de diviziunea cu mușchi ( Bryophyta)

În formele mai simple (plante cu spori), gametofitul are încă o existență independentă și este reprezentat de o excrescență autotrofă sau simbiotrofă ( Lycopodiophyta, Equisetophyta, Polypodiophyta), iar la reprezentanții heterospori ai acestor departamente, este simplificat semnificativ, redus. La plantele cu semințe mai organizate - gametofitul și-a pierdut modul de viață independent și se dezvoltă pe un sporofit, în timp ce la angiosperme (înflorire) se reduce la câteva celule.

Plantele superioare au evoluat probabil dintr-un fel de alge. Acest lucru este dovedit de faptul că, în istoria geologică a lumii plantelor, plantele superioare au fost precedate de alge. În favoarea acestei presupuneri mărturisesc următoarele fapte: asemănarea celui mai vechi grup dispărut de plante superioare - rinofitele - cu algele, o natură foarte asemănătoare a ramificării lor; asemănarea în alternanța generațiilor de plante superioare și a multor alge; prezența flagelilor și capacitatea de a înota independent în celulele germinale masculine ale multor plante superioare; asemănarea structurii și funcției cloroplastelor.

Se presupune că plantele superioare provin cel mai probabil din alge verzi, apă dulce sau salmastre. Au avut gametangie multicelulare, alternanță izomorfă de generații în ciclul de dezvoltare.

Primele plante terestre găsite în stare fosilă au fost rinofitele (rhinia, hornea, horneophyton, sporogonite, psilophyte etc.).

După ce au ajuns pe uscat, plantele superioare s-au dezvoltat în două direcții principale și au format două mari ramuri evolutive - haploide și diploide.

Ramura haploidă a evoluției plantelor superioare este reprezentată de departamentul briofite. (Bryophyta). În ciclul de dezvoltare al mușchilor predomină gametofitul, generația sexuală (planta însăși), în timp ce sporofitul, generația asexuată, este redus și este reprezentat de un sporogon sub formă de cutie pe picior. Dezvoltarea briofitelor a mers în direcția creșterii independenței gametofitului și a diviziunii sale morfologice treptate, a pierderii independenței sporofitului și a îmblânzirii sale morfologice. Gametofitul a devenit o fază independentă, complet autotrofă a ciclului de viață al briofitelor, în timp ce sporofitul a fost redus la nivelul unui organ al gametofitului.

Mușchii, ca reprezentanți ai ramurii haploide a evoluției plantelor superioare, s-au dovedit a fi mai puțin viabili și adaptați la condițiile de viață de pe Pământ. Distribuția lor este asociată cu prezența picăturii de apă lichidă liberă, care este necesară nu numai pentru procesele de creștere, ci și pentru procesul sexual. Așa se explică izolarea lor ecologică în locuri în care există umiditate constantă sau periodică.

A doua ramură evolutivă a plantelor superioare este reprezentată de toate celelalte plante superioare.

Sporofitul în condiții terestre s-a dovedit a fi mai viabil și adaptat la diferite condiții de mediu. Acest grup de plante a cucerit pământul cu mai mult succes. Sporofitul lor are adesea o dimensiune mare, o structură internă și externă complexă. Gametofitul, dimpotrivă, a suferit simplificare, reducere.

În formele mai simple (plante cu spori), gametofitul are încă o existență independentă și este reprezentat de o excrescență autotrofă sau simbiotrofă. (Lycopodiophyta, Equisetophyta, Polypodiophyta), iar la reprezentanții heterospori ai acestor departamente, este simplificat semnificativ, redus.

La plantele cu semințe mai organizate - gametofitul și-a pierdut modul de viață independent și se dezvoltă pe un sporofit, în timp ce la angiosperme (înflorire) se reduce la câteva celule.

În noile condiții s-a produs o complicație treptată a plantelor terestre cu o predominanță a sporofitului în ciclul de dezvoltare. Ele au dat naștere unui număr de grupuri (diviziuni) independente de plante adaptate la diversele condiții de viață pe uscat.

În prezent, plantele superioare numără peste 300.000 de specii. Ei domină Pământul, îl locuiesc de la teritoriile arctice până la ecuator, de la tropicele umede până la deșerturile uscate. Ele formează diverse tipuri de vegetație - păduri, pajiști, mlaștini, rezervoare de umplere. Multe dintre ele ating dimensiuni gigantice (sequoiadendron - 132 m cu circumferința de 35 m, eucalipt gigant - 152 m (Flindt, 1992), wolfia fără rădăcini - 0,1-0,15 cm (Ghidul plantelor din Belarus, 1999).

Cu toată varietatea uriașă de aspect și structură internă, toate plantele superioare păstrează o anumită unitate în structură. Plantele superioare sunt împărțite în 9 diviziuni. Cu toate acestea, ele sunt relativ ușor legate între ele, ceea ce indică unitatea originii plantelor superioare.

Data publicării: 2015-02-17; Citește: 2096 | Încălcarea drepturilor de autor ale paginii

studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0,001 s) ...

Caracteristici generale ale subregnului plantelor superioare. Precizați principalele departamente în limba rusă. si lat. limba. Descrieți originea și principalele caracteristici progresive.

Include următoarele departamente existente în prezent: briofite ( Bryophyta), licopsoid ( Lycopodiophyta), psilotoid ( Psilotophyta), coada calului ( Equisetophyta), ferigi ( Polypodiophyta).

Plantele de spori au apărut la sfârșitul perioadei siluriene, acum mai bine de 400 de milioane de ani. Primii reprezentanți ai sporilor erau de dimensiuni mici și aveau o structură simplă, dar deja la plantele primitive s-a observat diferențierea în organe elementare. Îmbunătățirea organelor a corespuns cu complicarea structurii interne și ontogenezei. În ciclul vieții, există o alternanță a metodelor sexuale și asexuate de reproducere și alternanța generațiilor asociată cu aceasta. Este reprezentată generația asexuată sporofit diploid, sexual - gametofit haploid.

Pe sporofit format sporangiiîn cadrul căruia, ca urmare a diviziunii meiotice, se formează spori haploizi. Acestea sunt formațiuni mici, unicelulare, lipsite de flageli. Se numesc plante în care toți sporii sunt la fel la fel de spori.În grupuri mai bine organizate, există două tipuri de spori: microspori(formați în microsporangii), megaspori (formați în megasporangii). Acestea sunt plante eterogene. În timpul germinării, se formează spori gametofit.

Ciclul complet de viață (de la zigot la zigot) constă în gametofit(perioada de la spor la zigot) și sporofit(perioada de la formarea zigotului la formarea sporilor). În muşchi de club, coada-calului şi ferigi aceste faze sunt, parcă, organisme separate fiziologic independente. mușchi gametofitul este o fază independentă a ciclului de viață, iar sporofitul este redus la organul său original - sporogon(sporofitul trăiește pe gametofit).

Pe gametofit organele de reproducere sexuală se dezvoltă: arhegonieși anteridii. LA arhegonie, asemănător cu un balon, se formează ouă, iar în saccular anteridii- spermatozoizi. La plantele izospore, gametofitele sunt bisexuale; la plantele heterospore, sunt unisexuate. Fertilizarea are loc numai în prezența apei. Când gameții se îmbină, se formează o nouă celulă - un zigot cu un set dublu de cromozomi (2n).

Mușchi. Oferiți o descriere generală (clasificare în rusă și latină, generație dominantă, caracteristici structurale ale gametofitului și sporofitului, habitatul, rolul în formarea vegetației).

Precizați reprezentanții (în rusă și latină), valoarea.

Gametofitul domină ciclul de viață. Sporofitul nu există de la sine, se dezvoltă și se află întotdeauna pe gametofit. Sporofitul este o cutie în care se dezvoltă sporangiul, pe o tulpină care îl leagă de gametofit. Mușchii se reproduc prin spori și se pot reproduce și vegetativ - în părți separate ale corpului. Departamentul este împărțit în trei clasă: Anthocerotes, mușchi de ficat și mușchi cu frunze. gametofit are verde închis talus, ramificat dihotomic. Deasupra și dedesubtul talului este acoperit cu epidermă, cu numeroase stomii. Talul este atașat de substrat rizoizi. Talii sunt dioici, organele de reproducere sexuală se dezvoltă pe ramuri-suporturi verticale speciale. Gametofiții masculi au arborele cu opt lobi, pe partea superioară a cărora se află anteridii. Pe gametofitele feminine, standuri cu discuri stelate, pe partea inferioară a razelor sunt situate asteriscuri (gâtul în jos) arhegonie.În prezența apei, spermatozoizii se mișcă, intră în arhegonium și se contopesc cu ovulul. După fertilizare, zigotul se dezvoltă sporogon.În interiorul cutiei, ca urmare a meiozei, se formează spori. În condiții favorabile germinează sporii, din care se dezvoltă un protonem sub formă de fir mic, din celula apicală a cărei talus marchantia se dezvoltă.

Mușchi de club. Oferiți o descriere generală (clasificare în rusă și latină, generație dominantă, caracteristici structurale ale gametofitului și sporofitului, habitatul, rolul în formarea vegetației). Precizați reprezentanții (în rusă și latină), valoarea.

Lăstarii târâtori ai clubului în formă de club ajung până la 25 cm înălțime și peste 3 m lungime. Tulpinile sunt acoperite cu frunze mici lanceolate-liniare dispuse spiralat. La sfârșitul verii, pe lăstarii laterali se formează de obicei două spiculețe purtătoare de spori. Fiecare spikelet este format dintr-o axă și un mic subțire sporofilele- frunze modificate, la baza cărora sunt sporangi în formă de rinichi. În sporangi după reducerea diviziunii celulare țesut sporogen sunt formate de aceeasi marime, imbracate intr-o coaja galbena groasa, haploida dispute. Ele germinează după o perioadă de repaus în 3-8 ani în creșteri bisexuale, care reprezintă generația sexuală și trăiesc. saprotrofeîn sol, sub formă de nodul. Rizoizii se extind de la suprafața inferioară. Prin ele, hifele fungice cresc în creștere, formându-se micorize. În simbioză cu ciuperca, care asigură hrana, trăiește un vlăstar, lipsit de clorofilă și incapabil de fotosinteză. Creșterile sunt perene, se dezvoltă foarte lent, abia după 6-15 ani se formează arhegonie și anteridii. Fertilizarea are loc în prezența apei. După fecundarea oului de către un spermatozoid biflagelat, se formează un zigot care, fără o perioadă de repaus, germinează într-un embrion care se dezvoltă într-o plantă adultă. În medicina oficială, sporii de țânțari erau utilizați ca pudră pentru copii și stropi pentru pastile. Lăstarii de oaie sunt folosiți pentru tratarea pacienților care suferă de alcoolism cronic.

Coada-calului. Oferiți o descriere generală (clasificare în rusă și latină, generație dominantă, caracteristici structurale ale gametofitului și sporofitului, habitatul, rolul în formarea vegetației). Precizați reprezentanții (în rusă și latină), valoarea.

La toate speciile de coada-calului, tulpinile au o structură articulată cu o alternanță pronunțată de noduri și internoduri. Frunzele sunt reduse la solzi și dispuse în spirale la noduri. La coada-calului(Equisetum arvense) ramurile laterale ale rizomului servesc ca loc de depunere a substanțelor de rezervă, precum și organe de înmulțire vegetativă. Primăvara, spiculeții se formează pe tulpini obișnuite sau speciale purtătoare de spori, constând dintr-o axă care poartă structuri speciale care arată ca niște scuturi hexagonale ( sporangiofori). Acestea din urmă poartă 6-8 sporangi. În interiorul sporangiilor se formează spori, îmbrăcați într-o coajă groasă, echipate cu excrescențe higroscopice asemănătoare unei panglici - elaters. Mulțumită elaters sporii se lipesc împreună în bulgări, fulgi.

Creșterile arată ca o mică placă verde cu lobi lungi, cu rizoizi pe suprafața inferioară. Creșterile masculine sunt mai mici decât cele feminine și poartă anteridii de-a lungul marginilor lobilor cu spermatozoizi poliflagelați. Arhegonia se dezvoltă pe creșteri feminine din partea mijlocie. Fertilizarea are loc în prezența apei. Zigotul se dezvoltă într-o nouă plantă, sporofitul.

Lăstari vegetativi de coada-calului (E. arvense)în medicina oficială se folosesc: ca diuretic pentru edemul datorat insuficienței cardiace; cu boli ale vezicii urinare și ale tractului urinar; ca agent hemostatic pentru sângerarea uterină; cu unele forme de tuberculoză.

ferigi. Oferiți o descriere generală (clasificare în rusă și latină, generație dominantă, caracteristici structurale ale gametofitului și sporofitului, habitatul, rolul în formarea vegetației). Precizați reprezentanții (în rusă și latină), valoarea.

Rădăcinile adventive și frunzele mari se îndepărtează de la rizom ( fronde), având o origine tulpină și vârf de creștere pe termen lung. Printre ferigile existente în prezent, există ambele izosporoasă, asa de heterosporă. La mijlocul verii, grupurile de sporangi apar ca negi maro pe partea inferioară a frunzelor verzi ( sori). Soriile multor ferigi sunt acoperite deasupra cu un fel de voal - prin inducție. Sporangiile se formează pe o excrescere specială a unei frunze ( placenta). Sporii, când sunt copți, sunt transportați de curentul de aer și germinează în condiții favorabile, formând o placă multicelulară verde în formă de inimă ( germina), atașat de sol prin rizoizi. Creșterea este o generație sexuală de ferigi (gametofit). Pe partea inferioară a creșterii se formează anteridii (cu spermatozoizi) și arhegonii (cu ouă). În prezența apei, spermatozoizii intră în arhegonium și fertiliză ovule. Un embrion se dezvoltă dintr-un zigot, care are toate organele principale (rădăcină, tulpină, frunză și un organ special - un picior care îl atașează de creștere) Din rizomi ferigă masculă(Dryopteris filix-mas), obțineți un extract gros, care este un antihelmintic eficient (viermi).

Oferiți o descriere generală a plantelor cu semințe (clasificare în rusă și latină, diferențe principale față de plantele cu spori mai mari). Descrieți structura ovulului și a semințelor. Precizați diferențele dintre o sămânță și un spor, semnificația evolutivă a unei semințe.

Botanică (din greacă." tocilar„- verdeață, iarbă) este știința plantelor care studiază structura lor externă și internă, procesele lor vitale, semnificația și distribuția lor în natură, interacțiunea plantelor cu mediul.
Plantele sunt omniprezente pe Pământ. Cu excepția zonelor înalte și a polilor, tot terenul este acoperit cu comunități de plante. Setul stabilit istoric de specii de plante care trăiesc într-o anumită zonă se numește floră. De obicei este împărțit în sălbatic și cultivat. Se numește totalitatea comunităților de plante (fitocenoze) ale Pământului sau regiunilor sale individuale vegetație. Distribuția vegetației depinde de condițiile de habitat (în primul rând, de tipul de sol și climă) și respectă legile zonalității și zonalității geografice.

Principalele semne ale plantelor

Tipul de nutriție autotrof - plantele sunt capabile să sintetizeze substanțe organice din substanțe anorganice în procesul de fotosinteză.
Caracteristicile structurii celulare: prezența unei membrane celulare rigide de substanțe celulozice și pectinice, o vacuolă centrală, plastide. Celulelor plantelor superioare le lipsește un centru celular.
Absorbția substanțelor numai sub formă de lichide sau gaze.
Incapacitatea de a se deplasa (excl.: unele alge unicelulare).
Creștere pe tot parcursul vieții.

plante superioare și inferioare

După organizarea morfologică se disting două grupe de plante: superioare și inferioare. Corpul plantelor inferioare nu este împărțit în organe și țesuturi, este reprezentat de o singură celulă sau talus (formație multicelulară). Majoritatea plantelor inferioare trăiesc în apă. Conform ideilor moderne, numai algele aparțin plantelor inferioare.
Plantele superioare au organe și țesuturi și trăiesc predominant pe uscat (deși există specii care trăiesc în apă). Acestea includ spori (briofite și ferigi) și plante cu semințe (gimnosperme și angiosperme).

Valoarea plantelor

Eliberarea de oxigen, necesar pentru respirația organismelor vii.

Ele transformă energia Soarelui în energia legăturilor chimice (rol cosmic).

Veriga inițială a lanțului alimentar.

Folosit pentru alimente.

Decorativ.

Folosit in constructii.

Materii prime pentru industria textilă, chimică, hârtie, parfumuri și cosmetice.

Obținerea de medicamente.

Formele de viață ale plantelor

Forma de viață a unei plante este aspectul exterior al unei plante, reflectând adaptabilitatea acesteia la anumite condiții de mediu. Există 4 forme principale de viață:
Un copac este o plantă perenă cu o tulpină principală (trunchi) și un set de lăstari laterali care formează o coroană. Tulpina este de obicei lemnoasă și erectă. Speranța de viață poate ajunge la câteva mii de ani.
Un arbust este o plantă perenă cu mai multe tulpini (tulpini). Tulpina este, de asemenea, de obicei lignificată și erectă. Durata de viață a unei tulpini individuale variază de la 2 (zmeură) la 20-25 de ani (alun), dar durata de viață totală a întregii plante poate fi de câteva sute de ani. De menționat că, în funcție de condițiile de creștere, unele plante pot fi fie arbuști, fie copaci (de exemplu, frasin de munte).
Arbuștii sunt arbuști mici care nu depășesc 50 cm înălțime (10-30 cm în medie). Adesea au rizomi lungi. Speranța de viață a tufișurilor individuale este în medie de 5-10 ani, planta în ansamblu poate exista câteva sute de ani. Arbuștii includ afinele, lingonberries, merisoarele, mirtul, erica.
Ierburile sunt plante care au o tulpină nelignificată. În zona temperată, lăstarii de iarbă supraterane trăiesc cel mai adesea un singur sezon de creștere, după care mor. După speranța de viață, ierburile sunt împărțite în anuale, bienale și perene. Ierburile anuale într-un sezon trec printr-unul sau mai multe cicluri de dezvoltare de la o sămânță la o plantă adultă, care moare după formarea fructelor (poșetă ciobanului, yarutka). Plantele bienale formează în primul an de existență doar organe vegetative, iar în al doilea an formează organe generatoare și mor după formarea fructelor (morcovi, sfeclă, varză). Ierburile perene trăiesc câteva decenii, formând anual noi lăstari supraterane care mor la sfârșitul sezonului de creștere. Majoritatea plantelor erbacee sunt ierburi perene. Cea mai mare plantă este banana.

structura celulelor vegetale

O celulă vegetală se caracterizează prin prezența unei învelișuri constând din celuloză (fibră). Învelișul oferă protecție, rezistența celulei și plantei, forma celulei și este implicată în transportul substanțelor. Sub înveliș se află membrana citoplasmatică.
În interiorul celulei se află citoplasma cu un complex de organite inerent tuturor eucariotelor și nucleul. Trebuie remarcat faptul că celula vegetală conține organite care nu sunt caracteristice altor eucariote: vacuola (umplută cu seva celulară) și plastide.

Tesuturi vegetale

Țesutul este un grup de celule și substanțe intercelulare similare ca structură, origine și adaptate pentru a îndeplini una sau mai multe funcții.

Țesături educaționale

Ele formează celule noi și asigură creșterea plantei. Capacitatea de a se diviza este reținută numai în celulele acestor țesuturi. Aceste țesuturi pot persista pe toată durata vieții plantei. Toate țesuturile educaționale constau din celule nediferențiate. Celulele lor se caracterizează prin dimensiuni mici, o membrană subțire, un nucleu relativ mare care ocupă o poziție centrală și absența unei vacuole centrale mari și a cloroplastelor. Alocați țesuturi educaționale apicale, laterale, intercalare și ale plăgii.
Apical - situat în vârful organelor vegetative (lăstar, rădăcină). Ele măresc organele corespunzătoare în lungime.
Lateral - situat în tulpină și rădăcină (cambium și felogen). Ele determină creșterea corpului în grosime.
Cele intercalate sunt situate la baza internodurilor (la cereale). Ele asigură o creștere rapidă a lăstarilor, sunt temporare.
rana (traumatica) apar în timpul vindecării țesuturilor și organelor deteriorate.

Țesuturile tegumentare

Sunt situate pe suprafața organelor plantelor. Functii: bariera, protectie impotriva uscarii, deteriorarii si mancarii de catre animale; schimbul de gaze, evaporarea apei, absorbția de substanțe.

Epiderma - situată pe suprafața frunzelor, a tulpinilor tinere, a florilor. Celulele epidermei sunt vii, transparente și foarte ferm legate între ele, substanța intercelulară este practic absentă. În exterior se află cuticula (aceasta este o substanță formată din ceară vegetală). Epiderma include: celule bazale (alcătuiesc cea mai mare parte; adesea aceste celule au pereți sinuoși pentru a crește rezistența); stomatele (constă din celule trase cu membrane neuniform îngroșate, între care există un decalaj stomatic. Acest decalaj își poate schimba lumenul, reglând transpirația și schimbul de gaze) și fire de păr.
Rizoderma este țesutul tegumentar al unei rădăcini tinere. Celulele sunt dispuse pe un rând, sunt vii, cu o membrană subțire. În zona de absorbție, celulele rizodermice formează excrescențe - fire de păr de rădăcină.
Periderm - format pe tulpină și rădăcină și este format din mai multe straturi de celule. În climatul temperat, plantele apar la mijlocul verii. În ea se disting două părți: plută (situată pe suprafața organelor și alcătuiește cea mai mare parte a peridermului; celulele plută sunt moarte și strâns adiacente una cu cealaltă), felogen (țesut educațional lateral format dintr-un singur strat de celule; datorită la activitatea sa, peridermul crește în grosime.În plută există zone cu celule slab situate - lenticele (servesc pentru schimbul de gaze).Lenticelele sunt închise pentru iarnă.
Scoarță - formată în majoritatea copacilor pentru a înlocui peridermul. Crusta este compusă din straturi alternative de plută și alt țesut de scoarță moartă. Toate celulele corticale sunt moarte.

țesături mecanice

Funcții: de protecție, menținerea unei anumite poziții a organelor în spațiu. La plantele acvatice, tesuturile mecanice sunt slab dezvoltate sau deloc dezvoltate. Există două soiuri - colenchimul și sclerenchimul. Colenchima este țesutul mecanic primar al lăstarilor tineri, care constă din celule vii cu pereți celulari neuniform îngroșați, ceea ce permite organului să crească în ansamblu. Sclerenchimul este format din celule moarte, cu membrane foarte groase, uniform îngroșate. Există două tipuri principale de sclerenchim: fibre și sclereide. Fibrele sunt celule puternic alungite, cu o membrană foarte groasă și o cavitate îngustă. Fibrele care alcătuiesc floemul se numesc bast, iar cele care alcătuiesc xilema se numesc lemnoase. Sclereidele pot fi rotunjite, ramificate sau în alt mod.

Țesuturi conductoare

Funcția principală este transportul de substanțe în întreaga plantă. Acestea includ două grupe - xilem (lemn) și floem (bast). De-a lungul xilemului de jos în sus (de la rădăcini până la frunze - curent ascendent) se ridică apa cu minerale dizolvate în ea; de-a lungul xilemului se deplasează și substanțele organice sintetizate în rădăcini. Substanțele organice se deplasează de sus în jos de-a lungul floemului (curent descendent); dar se pot deplasa și în sus (de exemplu, spre flori, fructe sau spre vârful unui lăstar). Adesea, xilemul și floemul sunt situate împreună, formând fascicule vasculare.
Xilemul este alcătuit din următoarele celule:

Elemente conductoare: vase și traheide. Traheidele (la rinofite, ferigi, gimnosperme și angiosperme) sunt celule puternic alungite, cu pereții primari intacți. Vasele (la angiosperme) sunt celule moarte cu o coajă groasă, între celulele adiacente apar găuri de trecere, deci vasul seamănă cu un tub.
fibre mecanice.
Elementele de depozitare sunt celule vii.
Elementele fasciculului - formate din celule vii, îndeplinesc funcția de a transporta substanțe în direcția radială.

Floemul este alcătuit din următoarele celule:

Elementele conductoare sunt tuburi de sită. Acestea sunt celule vii, formând și un rând vertical, pe pereții despărțitori transversali există multe găuri (perforații; prin urmare, această latură seamănă cu o sită - de unde și numele). În apropierea celulelor individuale ale tuburilor de sită se află celule satelit care furnizează nutriție elementelor conductoare. Celulele elementelor conductoare în stare matură nu conțin o vacuola centrală și nuclei, dar rămân în viață.

elemente mecanice.
Elemente de rezervă
elemente de grinzi.

țesuturi excretoare

Funcții: eliminarea produselor metabolice și excesul de apă; acumularea și izolarea de alte organe a produselor metabolice.

Țesături principale

Asimilare (fotosintetică) - responsabilă de fotosinteză. Constă din celule care conțin un număr mare de cloroplaste. Acest țesut se găsește în frunze și tulpini tinere.

Depozitare – se găsește cel mai adesea în rădăcini și lăstari sau în organe specializate (tuberculi, bulbi sau rizomi).

Aerul este un țesut cu spații intercelulare foarte dezvoltate, a cărui funcție principală este ventilația. Este cel mai puternic dezvoltat la plantele scufundate în apă sau care trăiesc într-o mlaștină.

Acviferul este un țesut care se dezvoltă cel mai adesea la plantele care trăiesc în condiții de umiditate insuficientă (cactusi, agave, aloe). Funcția sa principală este de a stoca apă.

Plantele au evoluat de când au aterizat, iar corpul lor a fost împărțit în segmente, fiecare având propria sa funcție. Dar algele nu au o astfel de diviziune, iar corpul lor este format în întregime dintr-un tip de țesut. De aceea sunt considerate plante inferioare.

Clasificarea depășită a plantelor inferioare

Până la mijlocul secolului al XX-lea, pe lângă alge, categoria plantelor inferioare includea organisme precum:

bacterii;
Licheni;
Ciuperci.

Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea tehnologiilor și a metodelor de cercetare, a devenit clar că din toate acestea, plantele sunt doar alge. Ciupercile și bacteriile au fost separate în regate separate, iar lichenii sunt incluși într-o categorie separată, deoarece. Acesta este un organism eterogen, care este o simbioză a algelor cu o ciupercă sau o bacterie.

Diferența dintre plantele inferioare și cele superioare

În lumea modernă, oamenii de știință folosesc rar termenul de „plante inferioare” și numai în legătură cu algele, așa cum am menționat mai sus. Deoarece aceste organisme trăiesc în apă, întregul lor corp (talul) este format dintr-un tip de țesut care îndeplinește toate funcțiile, cum ar fi:

reproducere;
Fotosinteză;
Sinteza nutrienților din apă.

Densitatea apei le permite să rămână la suprafață sau să se atașeze de fund, dar să nu își piardă forma.

Cu accesul la suprafață, condițiile de mediu au forțat plantele să urmeze o cale evolutivă diferită. De exemplu, pe uscat, apa și substanțele nutritive sunt concentrate în solul de care sunt atașate plantele, dar razele soarelui nu se infiltrează acolo. Prin urmare, la plantele superioare, rădăcinile s-au specializat în absorbția apei și a mineralelor, în timp ce frunzele, dimpotrivă, sunt angajate în fotosinteză. Pentru a rezista vântului, tulpina a devenit tare, iar multe plante au dezvoltat vase pentru a lega rădăcinile de frunze.

Plantele superioare includ în prezent:

ferigi;
Gimnosperme;
Angiosperme.

Dintre aceste tipuri, mușchii sunt cei mai primitivi și sunt cel mai aproape de alge. Corpul lor nu este împărțit într-un număr mare de secțiuni, așa că sunt adesea numite plante cu spori inferiori.

Toate plantele planetei noastre sunt împărțite în două grupe: inferioare și superioare.

Plantele inferioare nu au țesuturi și organe adevărate și pot fi fie unicelulare, fie multicelulare. Corpul lor se numește talus. Algele aparțin plantelor inferioare.

Plantele superioare au țesuturi (educative, conductoare, tegumentare, de bază, mecanice) și organe (lastar și rădăcină). Acestea includ mușchi, mușchi de club, coada-calului, ferigi - plante cu spori mai mari; și gimnosperme, angiosperme - plante cu semințe superioare.

Apariția plantelor superioare a marcat o nouă eră în viața planetei. Apariția lor este asociată cu schimbări geologice în structura continentelor și nevoia de a se adapta la caracteristicile vieții din afara apei.

Diversitatea condițiilor de viață de pe Pământ contribuie la formarea multor forme de existență a organismelor vii.

Plante superioare - definiție, structură, caracteristici și semne

Plantele terestre multicelulare care sunt capabile să folosească lumina în procesul vieții, au dezvoltat organe și țesuturi și se caracterizează prin tipuri alternative de reproducere, sunt numite superioare.

Dezvoltarea a avut loc într-un efort de adaptare la existența terestră.

Rezultatul a fost o transformare a structurii:

rădăcini care absorb apa și mineralele și, de asemenea, întăresc planta în sol;
frunze capabile să sintetizeze substanțe organice din cele anorganice;
tulpinile conduc materia organică și apa.

Plantele terestre se caracterizează prin alternanță de generații și nutriție autotrofă.

Originea plantelor cu spori superiori

Teoria spune că strămoșii plantelor terestre - streptophyta, au fost forțați să se adapteze la alte condiții de viață din cauza schimbărilor geologice. Era important să supraviețuiască doar cele mai bune alge.

În forme de tranziție, s-a dezvoltat o peliculă de protecție - cutină, depusă la suprafață. Formarea unei pelicule în cantități mari a împiedicat schimbul de gaze, din cauza căruia planta a murit. În organismele, a căror cutină s-a format moderat, s-a format epiderma cu stomată - un țesut complex care protejează împotriva uscării și, de asemenea, nu interferează cu schimbul de gaze.

Apariția epidermei a împiedicat absorbția apei de către întregul corp, contribuind astfel la formarea filamentelor unicelulare - rizoizi. Rezultatul procesului de dezvoltare a fost formarea unui sistem mai complex - rădăcinile.

Iluminarea pe uscat depășește semnificativ același indicator în apă, datorită acestui fapt, numărul și dimensiunea organelor fotosintetice - frunzele au crescut semnificativ. Distribuția substanțelor formate în procesul de fotosinteză și a apei absorbite de rădăcini este efectuată de organul conducător - tulpina.

Creșterea rapidă a speciilor, răspândirea organismelor superioare se explică prin dezvoltarea organelor vegetative și modificările sistemului reproducător, care, în condițiile habitatului terestru, trebuie să aibă o protecție sigură.

Organele de reproducere multicelulare ale plantelor terestre - gametangiile și sporangiile - au o înveliș de celule vii care protejează sporii de uscare.

Cum diferă plantele superioare de cele inferioare?

Le enumerăm pe cele principale:

Țesuturile și organele care alcătuiesc plantele au o structură multicelulară complexă.
Habitatul este în mare parte uscat.
În procesul de dezvoltare, există o alternanță de generații - gametofit și sporofit.
Sporul este protejat de o membrană multicelulară tare.

Departamentele de plante superioare

Conform clasificării, subregnul plantelor superioare cuprinde 9 departamente.

Reprezentanții primelor trei divizii sunt complet dispăruți. Restul de șase sunt organisme vii.

Riniofite

Primele plante superioare care au dat naștere altor departamente sunt Rhiniophytes sau Rhynia. Se caracterizeaza printr-un aspect ierbcios primitiv, ajungand la o inaltime de 60 cm.Au avut o structura simpla. Frunzele și rădăcinile adevărate erau absente, în loc de rădăcini era un organ rivomoid, din care coborau rivoidele și urcau tulpinile.

Fotosinteza a fost realizată printr-o tulpină ramificată în principal în doi lăstari. Sporangiile au fost atașate de topoare și sporii s-au dezvoltat în ele.

Prezența țesuturilor tegumentare, precum și a stomatelor, indică faptul că reprezentanții departamentului au crescut pe uscat. Cooksonia este considerată cea mai veche reprezentantă a departamentului.

Zosterofilofitele

Au multe în comun cu rinofitele. Unii oameni de știință cred că zosterofilofitele au pus bazele licopsidelor. Se deosebesc prin faptul că aveau o tulpină verticală acoperită cu un strat gros de cuticulă.

Sporangiile colectate în formațiuni asemănătoare cu vârfuri au o tulpină scurtă, precum și spori identici. Reprezentantul este Gosslingia, nu are rădăcini, iar pe tulpini sunt ramuri cu vârfuri răsucite.

briofite

O caracteristică este predominarea fazei haploide (generarea sexuală); faza diploidă este slab dezvoltată. Pentru procesul sexual al mușchilor, este necesar un mediu umed, așa că trebuie să crească în locuri joase, mlăștinoase, ceea ce este facilitat de dimensiunea lor mică.

Principalele diferențe dintre briofite și alte departamente:

iluminarea slabă este suficientă pentru formarea materiei organice;
apa este absorbita de intregul organism;
capacitatea de a crește pe soluri sărace în nutrienți, de a lua o stare de animație suspendată pentru o perioadă lungă de timp. Toate acestea asigură competitivitate în comparație cu alți reprezentanți ai departamentelor.

Briofitele sunt împărțite în trei clase:

Clasa hepatică. Gametofitele se caracterizează printr-o structură dorsinventral. Frunzele sunt întotdeauna cu un singur strat, rizoizii sunt unicelulari. Ele cresc la tropice, încurcă solul, trunchiurile, frunzele copacilor cu un covor continuu. Acestea includ Blassia mici (Blassia pusilla).
Clasa Anthocerota. La marginile talilor lamelare în formă de rozetă se găsesc celule meristematice care formează lobi care se suprapun și dau talusului un aspect ondulat. Cel mai comun este genul Anthoceros.
Clasa de muşchi. Ele se caracterizează prin prezența lăstarilor cu frunze cu simetrie radială. Rizoizii sunt localizați pe frunze, tulpinile sunt întotdeauna multicelulare. Majoritatea mușchilor cresc în latitudinile nordice și temperate. Un reprezentant proeminent este sphagnum, speciile lor diferă nu numai ca structură, ci și prin limitarea la condițiile naturale.

Lycopsformes

Forme erbacee de licopode pot fi găsite în prezent. Au lăstari cu frunze mici, rădăcini.

Frunzele reprezintă o lamă întreagă de frunze cu o bază extinsă sub formă de pernă. Ele sunt împărțite în două clase - Lycopsoid și Polushnikovye.

psilotoid

Psilotophyta sunt reprezentate de o singură familie - Psilotaceae. Nu există rădăcini, așa că cresc adesea pe alți copaci. Ele pot fi găsite atât pe soluri bogate în materie organică, cât și pe stâncile pădurilor tropicale. În procesul de fertilizare, participarea apei este obligatorie.

Unul dintre reprezentanți - Psilot gol - o ferigă ornamentală.Și-a luat numele de la lipsa frunzelor. Crește la baza trunchiurilor de palmier sau a solurilor cu humus. Se reproduce prin spori.

coada-calului

Departamentul este împărțit în două clase - Sphenophyllic și Coada-calului.

Un reprezentant proeminent este coada-calului - o plantă erbacee perenă cu rădăcini. Servește ca indicator al solurilor acide.

Tulpinile sunt împărțite în internoduri, din care pleacă frunze subdezvoltate, întunecate, asemănătoare dinților. Sporii sunt localizați în spiculetul purtător de spori. Reproducerea se realizează la umiditate ridicată: ploaie sau rouă puternică.

Ferigi

Plante erbacee perene, rareori lemnoase. Se caracterizează prin macrophyllia - frunze relativ scurte puternic dezvoltate. Frunzele lor mari (frundele) sunt fie întregi, fie puternic disecate, răsucite ca un melc într-un rinichi.

La majoritatea ferigilor, frunzele îndeplinesc două funcții - fotosinteza și sporularea. S-au răspândit pe tot globul, dar diversitatea maximă de specii se găsește la tropice.

Departamentul are cinci clase: Cladoxyleaceae, Zygopteridae, Uzhovnikovae, Marattiaceae, Polypodia.

Gimnosperme

Biologia modernă include patru clase: Cycads, Ginkgos, Conifers și Gnets. În cele mai vechi timpuri, ei includeau încă două clase, deja dispărute: ferigi de semințe și Bennettites.

Reproducerea gimnospermelor se realizează prin semințe - organe multicelulare care conțin germenul embrionului, endospermul și o coajă multistratificată. Sunt departamentul cel mai bine organizat din punct de vedere morfologic, apropiindu-se de departamentul de angiosperme.

Pine Koch (Crimeea)

Reprezentanții tipici ai țării noastre sunt molidul și pinul.

Concluzie

Subregatul plantelor superioare a parcurs un drum lung în cursul evoluției sale. În cei mai dezvoltați reprezentanți, puteți vedea o floare, o sămânță, un fruct. Toate schimbările în organism au avut loc pentru a avea loc pe uscat: apariția rădăcinilor, frunzelor, îmbunătățirea metodei de reproducere.

Numai plantele superioare sunt capabile să producă materie organică din materie anorganică.

Regatul vegetal este izbitor prin măreția și diversitatea sa. Oriunde mergem, în orice colț al planetei ne aflăm, peste tot poți întâlni reprezentanți ai lumii plantelor. Chiar și gheața din Arctica nu face excepție pentru habitatul lor. Care este regnul vegetal? Speciile sale sunt variate și numeroase. Care este caracteristica generală a regnului vegetal? Cum pot fi clasificate? Să încercăm să ne dăm seama.

Caracteristicile generale ale regnului vegetal

Toate organismele vii pot fi împărțite în patru regnuri: plante, animale, ciuperci și bacterii.

Semnele regnului vegetal sunt următoarele:

sunt eucariote, adică celulele vegetale conțin nuclee;
sunt autotrofe, adică formează substanțe organice din substanțe organice anorganice în procesul de fotosinteză datorită energiei luminii solare;
duce un stil de viață relativ sedentar;
creștere nelimitată de-a lungul vieții;
conțin plastide și pereți celulari din celuloză;
amidonul este folosit ca nutrient de rezervă;
prezența clorofilei.

Clasificarea botanica a plantelor

Regnul vegetal este împărțit în două subreguri:

plante inferioare;
plante superioare.

Sub-regnul „plante inferioare”

Acest sub-regn include algele - cele mai simple ca structură și cele mai vechi plante. Cu toate acestea, lumea algelor este foarte diversă și numeroasă.

Majoritatea dintre ei trăiesc în sau pe apă. Dar există alge care cresc în sol, pe copaci, pe stânci și chiar în gheață.

Corpul algelor este un talus sau talus, care nu are nici rădăcină, nici lăstari. Algele nu au organe și țesuturi diverse; ele absorb substanțe (apă și săruri minerale) pe întreaga suprafață a corpului.

Sub-regnul „plante inferioare” este format din unsprezece diviziuni de alge.

Semnificație pentru oameni: eliberarea de oxigen; sunt folosite pentru alimentație; folosit pentru obținerea agar-agar; sunt folosite ca îngrășăminte.

Sub-regnul „plante superioare”

Plantele superioare includ organisme care au țesuturi bine definite, organe (vegetative: rădăcină și lăstari, generative) și dezvoltare individuală (ontogeneză) dintre care se împarte în perioade embrionare (embrionare) și postembrionare (postembrionare).

Plantele superioare sunt împărțite în două grupe: spori și semințe.

Plantele cu spori se răspândesc prin intermediul sporilor. Reproducerea necesită apă. Plantele cu semințe sunt înmulțite prin semințe. Reproducerea nu necesită apă.

Plantele de spori sunt împărțite în următoarele secțiuni:

briofite;
licopsid;
coada-calului;
ferigi.

Semințele sunt împărțite în următoarele departamente:

angiosperme;
gimnosperme.

Să le luăm în considerare mai detaliat.

Departamentul „briofite”

Briofitele sunt plante erbacee cu creștere joasă, al căror corp este împărțit într-o tulpină și frunze, au un fel de rădăcini - rizoizi, a căror funcție este de a absorbi apa și de a fixa planta în sol. Pe lângă țesutul fotosintetic și de bază, mușchii nu au alte țesuturi. Majoritatea mușchilor sunt plante perene și cresc doar în locuri umede. Briofitele sunt grupul cel mai vechi și cel mai simplu. În același timp, sunt destul de diverse și numeroase și sunt inferioare ca număr de specii doar angiospermelor. Există aproximativ 25 de mii din speciile lor.

Briofitele sunt împărțite în două clase - hepatice și cu frunze.

Hepaticele sunt cei mai vechi mușchi. Corpul lor este un talus plat ramificat. Ei trăiesc în principal la tropice. Reprezentanți ai hepaticelor: mușchii merchantsia și riccia.

Mușchii cu frunze au lăstari care constau din tulpini și frunze. Un reprezentant tipic este mușchiul de in de cuc.

Mușchii se pot reproduce atât sexual, cât și asexuat. Asexual poate fi fie vegetativ, atunci când planta se reproduce prin părți de tulpini, talus sau frunze, fie spor. În timpul reproducerii sexuale în mușchi, se formează organe speciale în care se maturizează ouăle imobile și spermatozoizii mobili. Spermatozoizii se deplasează prin apă până la ouă și le fertiliză. Apoi pe plantă crește o cutie cu spori care, după maturare, se sfărâmă și se răspândesc pe distanțe mari.

Mușchii preferă locurile umede, dar cresc în deșerturi, și pe stânci și în tundra, dar nu se găsesc în mări și pe soluri foarte sărate, în nisipuri afânate și ghețari.

Semnificație pentru oameni: turba este utilizată pe scară largă ca combustibil și îngrășământ, precum și pentru producția de ceară, parafină, vopsele, hârtie, în construcții este folosită ca material termoizolant.

Diviziunile „lycosform”, „coada-calului” și „feriga”

Aceste trei diviziuni de plante cu spori au o structură și reproducere similare, majoritatea cresc în locuri umbroase și umede. Formele lemnoase ale acestor plante sunt foarte rare.

Ferigile, mușchii și coada-calului sunt plante străvechi. Acum 350 de milioane de ani, erau copaci mari, ei au fost cei care alcătuiau pădurile de pe planetă, în plus, sunt sursele zăcămintelor de cărbune în prezent.

Câteva specii de plante din diviziile asemănătoare ferigă, coada-calului și club care au supraviețuit până în zilele noastre pot fi numite fosile vii.

În exterior, diferitele tipuri de mușchi de club, coada-calului și ferigi sunt diferite unele de altele. Dar sunt similare ca structură internă și reproducere. Sunt mai complexe decât briofite (au mai multe țesuturi în structura lor), dar mai simple decât plantele cu semințe. Ei aparțin plantelor cu spori, deoarece toate formează spori. De asemenea, se pot reproduce atât sexual, cât și asexuat.

Cei mai vechi reprezentanți ai acestor grupuri sunt mușchii de club. Astăzi, în pădurile de conifere, puteți găsi mușchi de club în formă de club.

Coada-calului se găsește în emisfera nordică, acum sunt reprezentate doar de ierburi. Coada-calului poate fi găsită în păduri, mlaștini și pajiști. Reprezentantul cozii-calului este coada-calului de câmp, care crește de obicei pe soluri acide.

Ferigile sunt un grup destul de mare (aproximativ 12 mii de specii). Printre ele sunt atât ierburi, cât și copaci. Ele cresc aproape peste tot. Reprezentanții ferigilor sunt struțul și răița comună.

Semnificație pentru oameni: ferigile antice ne-au oferit zăcăminte de cărbune, care este folosit drept combustibil și materii prime chimice valoroase; unele specii sunt folosite pentru hrană, folosite în medicină, folosite ca îngrășăminte.

Departamentul „angiosperme” (sau „înflorire”)

Plantele cu flori sunt cel mai numeros și mai bine organizat grup de plante. Există mai mult de 300 de mii de specii. Acest grup constituie cea mai mare parte a acoperirii vegetale a planetei. Aproape toți reprezentanții lumii plantelor care ne înconjoară în viața de zi cu zi, atât plantele sălbatice, cât și cele de grădină, sunt reprezentanți ai angiospermelor. Printre acestea puteți găsi toate formele de viață: copaci, arbuști și ierburi.

Principala diferență dintre angiosperme este că semințele lor sunt acoperite cu un fruct format din ovarul pistilului. Fructul este de protecție a semințelor și promovează răspândirea acestora. Angiospermele formează flori - organul reproducerii sexuale. Se caracterizează prin fertilizare dublă.

Plantele cu flori domină învelișul de vegetație ca fiind cel mai adaptat la condițiile moderne de viață de pe planeta noastră.

Valoare pentru persoana: sunt folosite in alimentatie; eliberează oxigen în mediu; sunt folosite ca materiale de construcție, combustibil; sunt utilizate în industria medicală, alimentară, parfumurilor.

Departamentul „gimnosperme”

Gimnospermele sunt reprezentate de arbori și arbuști. Nu există ierburi printre ele. Majoritatea gimnospermelor au frunze sub formă de ace (ace). Dintre gimnosperme, se remarcă un grup mare de conifere.

Cu aproximativ 150 de milioane de ani în urmă, plantele de conifere dominau acoperirea vegetală a planetei.

Semnificație pentru oameni: formează păduri de conifere; eliberează cantități mari de oxigen folosit ca combustibil, materiale de constructii, constructii navale, fabricarea mobilierului; sunt aplicate în medicină, în industria alimentară.

Diversitatea lumii plantelor, nume de plante

Clasificarea de mai sus are o continuare, departamentele sunt împărțite în clase, clase în ordine, apoi familii, apoi genuri și în final specii de plante.

Regnul plantelor este vast și divers, așa că se obișnuiește să se folosească nume de plante botanice care au un nume dublu. Primul cuvânt din nume înseamnă genul de plante, iar al doilea - specia. Iată cum va arăta taxonomia binecunoscutului mușețel:

Regatul: plante.
Departament: floare.
Clasa: dicotiledone.
Comanda: astrocolor.
Familia: aster.
Gen: musetel.
Tip: musetel.

Clasificarea plantelor în funcție de formele lor de viață, descrierea plantelor

Regnul vegetal se clasifică și după formele de viață, adică după aspectul exterior al organismului vegetal.

Copacii sunt plante perene cu părți aeriene lignificate și un singur trunchi pronunțat.
Arbuștii sunt și plante perene cu părți supraterane lignificate, dar, spre deosebire de copaci, nu au un singur trunchi pronunțat, iar ramificarea începe chiar de la sol și se formează mai multe trunchiuri echivalente.
Arbuștii sunt similari cu arbuștii, dar subdimensionați - nu mai mult de 50 cm.
Semiarbuștii sunt similari cu arbuștii, dar diferă prin faptul că numai părțile inferioare ale lăstarilor sunt lignificate, în timp ce părțile superioare mor.
Lianele sunt plante cu tulpini agățate, cataratoare și cataratoare.
Suculentele sunt plante perene cu frunze sau tulpini care stochează apă.
Ierburile sunt plante cu lăstari verzi, suculenți și nelemnos.

Plante sălbatice și cultivate

Omul a avut, de asemenea, o mână de ajutor în diversitatea lumii plantelor, iar astăzi plantele pot fi, de asemenea, împărțite în sălbatice și cultivate.

Cultură sălbatică - plante din natură care cresc, se dezvoltă și se răspândesc fără ajutorul uman.

Plantele cultivate provin din plante sălbatice, dar sunt obținute prin selecție, hibridizare sau inginerie genetică. Toate acestea sunt plante de grădină.

Secțiuni