Систематика растений, царство растений. Классификация царства растений
Классификация растений | Учеба-Легко.РФ - крупнейший портал по учебе
Царство растений объединяет живые организмы, обладающие характерными признаками. Все они являются автотрофами, то есть могут осуществлять фотосинтез. Также все представители царства растений имеют плотные клеточные оболочки, основой которых является такое органическое вещество, как целлюлоза. Крахмал у растений – запасное вещество. Несмотря на то, что растениям-сапрофитам и паразитам свойственно гетеротрофное питание, они относятся к царству растений, так как такой тип питания вторичный. Имеются и другие характерные особенности у представителей царства растений. Это определенные циклы жизнедеятельности, пути закладки органов, неподвижный образ жизни, т.д. Хотя вышеуказанные признаки не являются общими для всех групп растений, но их сочетание позволяет выделить растения, в особенности высокоорганизованные, из всех живых организмов других царств. На низшем уровне развития растения легко можно перепутать с простейшими животными. Главная отличительная особенность растений на этом уровне – наличие хлоропластов и особенности структуры клеток.
Чем выше уровень организации растений, тем более явно заметны различия между ними и другими живыми организмами. Основное большинство высокоорганизованных растений имеют слишком расчлененное тело, что обусловливает увеличение его поверхности для лучшего усвоения из окружающего пространства газов и жидкости с целью дальнейшего преобразования их в питательные вещества в ходе фотосинтеза. Наличие большого количества специализированных частей тела у высших растений стало возможным, именно благодаря расчленению и дифференцировке тела. Большинство значимых признаков строения растений обусловлены особенностями их размножения, развития и типом расселения.
Классификация и систематические категории царства растений подверглись изменениям с середины 20-го века. До этого времени все растения были разделены на низшие и высшие. К низшим относились бактерии, грибы, водоросли, лишайники и слизевики, а к высшим – моховидные, риниевые, плауновидные, псилотовые, хвощевидные, голосеменные, папоротниковидные и покрытосеменные. На сегодняшний день в систематике растений существуют царство бактерий и царство грибов отдельно друг от друга. Поэтому группа «низшие растения» канула в лету. В современной систематике царство растений делится на три подцарства: настоящие водоросли, багрянки (красные водоросли) и высшие растения (зародышевые). В эти три подцарства включены все произрастающие на Земле 350 тысяч видов растений. Они различаются размерами – от очень маленьких до огромных растений. Все представители царства растений отличаются друг от друга жизненными формами (травы, деревья, кустарники), длительностью периода жизнедеятельности (многолетние, однолетние, двулетние), требованиями к условиям окружающей среды, типами размножения. Все растения распределены по основным отделам царства растений. Это мхи, плауны, папоротники, голосеменные, хвощи и покрытосеменные (цветковые) растения. Представители отдела покрытосеменных (цветковых) растений, в свою очередь, разделены на два класса – двудольные и однодольные. Разные типы размножения растений обусловливают их деление на семенные растения и размножающиеся спорами. С учетом требований растений к условиям произрастания выделяют теплолюбивые растения и холодостойкие, теневыносливые и светолюбивые, засухоустойчивые и влаголюбивые. Те растения, средой обитания которых является вода, называются водными.
Значение растений на Земле огромно. Именно представители царства растений – первичные производители органических веществ. Доказано, что весь имеющийся в атмосфере кислород появился, благодаря жизнедеятельности растений, а точнее - фотосинтезу. Растительные сообщества являются естественной средой обитания животных и человека, при этом обеспечивая их едой, в том числе косвенно, участвуя в образовании почвы. Растения служат сырьем для получения разных технологических материалов, топлива, строительных материалов, лекарственных средств. Некоторые виды растений стали культурными, и из них получают ценные пищевые продукты.
uclg.ru
Носовец Юлия - Классификация растений.
Царство растений объединяет живые организмы, обладающие характерными признаками. Все они являются автотрофами, то есть могут осуществлять фотосинтез. Также все представители царства растений имеют плотные клеточные оболочки, основой которых является такое органическое вещество, как целлюлоза. Крахмал у растений – запасное вещество. Несмотря на то, что растениям-сапрофитам и паразитам свойственно гетеротрофное питание, они относятся к царству растений, так как такой тип питания вторичный. Имеются и другие характерные особенности у представителей царства растений. Это определенные циклы жизнедеятельности, пути закладки органов, неподвижный образ жизни, т.д. Хотя вышеуказанные признаки не являются общими для всех групп растений, но их сочетание позволяет выделить растения, в особенности высокоорганизованные, из всех живых организмов других царств. На низшем уровне развития растения легко можно перепутать с простейшими животными. Главная отличительная особенность растений на этом уровне – наличие хлоропластов и особенности структуры клеток.
Схема. Классификация растений
Чем выше уровень организации растений, тем более явно заметны различия между ними и другими живыми организмами. Основное большинство высокоорганизованных растений имеют слишком расчлененное тело, что обусловливает увеличение его поверхности для лучшего усвоения из окружающего пространства газов и жидкости с целью дальнейшего преобразования их в питательные вещества в ходе фотосинтеза. Наличие большого количества специализированных частей тела у высших растений стало возможным, именно благодаря расчленению и дифференцировке тела. Большинство значимых признаков строения растений обусловлены особенностями их размножения, развития и типом расселения.
Классификация и систематические категории царства растений подверглись изменениям с середины 20-го века. До этого времени все растения были разделены на низшие и высшие. К низшим относились бактерии, грибы, водоросли, лишайники и слизевики, а к высшим – моховидные, риниевые, плауновидные, псилотовые, хвощевидные, голосеменные, папоротниковидные и покрытосеменные. На сегодняшний день в систематике растений существуют царство бактерий и царство грибов отдельно друг от друга. Поэтому группа «низшие растения» канула в лету. В современной систематике царство растений делится на три подцарства: настоящие водоросли, багрянки (красные водоросли) и высшие растения (зародышевые). В эти три подцарства включены все произрастающие на Земле 350 тысяч видов растений. Они различаются размерами – от очень маленьких до огромных растений. Все представители царства растений отличаются друг от друга жизненными формами (травы, деревья, кустарники), длительностью периода жизнедеятельности (многолетние, однолетние, двулетние), требованиями к условиям окружающей среды, типами размножения.
Отделы царства растений
Все растения распределены по основным отделам царства растений. Это мхи, плауны, папоротники, голосеменные, хвощи и покрытосеменные (цветковые) растения. Представители отдела покрытосеменных (цветковых) растений, в свою очередь, разделены на два класса – двудольные и однодольные. Разные типы размножения растений обусловливают их деление на семенные растения и размножающиеся спорами. С учетом требований растений к условиям произрастания выделяют теплолюбивые растения и холодостойкие, теневыносливые и светолюбивые, засухоустойчивые и влаголюбивые. Те растения, средой обитания которых является вода, называются водными.
Значение растений на Земле огромно. Именно представители царства растений – первичные производители органических веществ. Доказано, что весь имеющийся в атмосфере кислород появился, благодаря жизнедеятельности растений, а точнее - фотосинтезу. Растительные сообщества являются естественной средой обитания животных и человека, при этом обеспечивая их едой, в том числе косвенно, участвуя в образовании почвы. Растения служат сырьем для получения разных технологических материалов, топлива, строительных материалов, лекарственных средств. Некоторые виды растений стали культурными, и из них получают ценные пищевые продукты.
http://beaplanet.ru/klassifikaciya_rasteniy.html
Основы систематики растений.
nosovetz.ucoz.ru
Систематика растений, царство растений
Классификация растений и само определение последнего термина в ходе развития ботаники постоянно пересматривались. В середине прошлого века все растения было принято делить на тайнобрачные (криптогамы) с "невидимыми" половыми органами и явнобрачные (фанерогамы), у которых репродуктивные структуры хорошо заметны. К тайнобрачным относили папоротники, мхи, водоросли и грибы, т.е. организмы, не образующие семян, а к явнобрачным - семенные виды. Сейчас такая система считается слишком грубой и искусственной. В первые десятилетия 20 в. расширение знаний о родственных связях растений привело к выделению четырех их главных групп: Thallophyta (талломные, слоевцовые, или низшие растения), Bryophyta (моховидные), Pteridophyta (папоротниковидные) и Spermatophyta (семенные). Группа низших растений объединяла бактерии, водоросли и грибы - организмы с талломом, или слоевищем, т.е. телом, не расчлененным на корни, стебли и листья.
К моховидным были отнесены печеночники и листостебельные мхи. У них тоже нет настоящих корней, стеблей и листьев, но от низших они отличаются прежде всего тем, что развитие зародыша из оплодотворенной яйцеклетки происходит у них в особом женском органе на растении, а не в окружающей среде. У папоротниковидных, т.е. папоротников, хвощей, плаунов и близких форм, есть не только настоящие корни, стебли и листья, но и особая проводящая (сосудистая) система, состоящая из специализированных сосудов ксилемы и флоэмы. Однако семян эти растения не образуют. Семенные растения, также обладающие настоящими корнями, стеблями, листьями и сосудистыми тканями, делятся на голосеменные (например, хвойные), не образующие цветков, и покрытосеменные (цветковые). Сегодня и эта система признается неудовлетворительной. Некоторые ботаники стремились усовершенствовать ее, разделив все растения на эмбриофиты (Embryophyta), образующие зародыш внутри родительского организма (моховидные, папоротниковидные, семенные), и лишенные такой особенности низшие растения (бактерии, водоросли, грибы).
Другие ученые предложили трехчленное деление царства растений - на сосудистые (папоротниковидные и семенные), или Tracheophyta, низшие (бактерии, водоросли, грибы) и моховидные (мхи и печеночники). Однако и эти системы признаны несостоятельными. В настоящее время получила признание система многих царств. Бактерии, водоросли и грибы растениями (т.е. представителями царства растений) больше не признаются. Первых (вместе с сине-зелеными водорослями, которых теперь называют цианобактериями) либо выделяют в одно царство Monera, либо распределяют между царствами Archaebacteria и Eubacteria. Прочие водоросли, включая одноклеточные, а также ряд относительно близких к ним по строению организмов, составляют царство протистов (Protista). Особое царство Fungi образуют грибы. Хотя по ряду признаков они и напоминают растения, многие их типичные представители, как показывает изучение ДНК, вероятно, ближе к животным. То, что в результате остается от царства растений (Plantae), разные специалисты разделяют на 5-18 крупных групп. Увеличение их числа отчасти обусловлено вполне правомерным отказом от признания сосудистых растений (Tracheophyta) естественным таксоном: теперь каждая их группа считается самостоятельным отделом.
В современной системе отдел второй по иерархическому рангу таксон после царства (у животных и протистов ему соответствует "тип"). Ранее считалось, что многие из отделов более или менее линейно происходят один от другого и соответствуют последовательным этапам эволюции, но сейчас их рассматривают просто как группы растений, сходных по строению и особенностям размножения форм, не обязательно происходящих от одного предкового вида другого отдела. Таким образом, хотя этот таксономический ранг и отражает существенные различия между организмами, прежнего эволюционного содержания ему уже не приписывают. Перечисленные ниже типы царства протистов традиционно относят к растениям. Царство протисты (Protista) Тип Chlorophyta (зеленые водоросли) Тип Charophyta (харовые, или лучицы; иногда их относят к зеленым водорослям) Тип Chrysophyta (золотистые, диатомовые и желто-зеленые водоросли; последние иногда выделяют в самостоятельный тип Xanthophyta) Тип Phaeophyta (бурые водоросли) Тип Rhodophyta (красные водоросли, или багрянки) Тип Pyrrophyta (динофлагеллаты, иногда относимые также к типу Sarcomastigophora) Царство растения (Plantae), соответствующее эмбриофитам.
Отдел моховидные (Bryophyta): мхи, печеночники, антоцеротовые мхи Остальные отделы раньше объединяли в группу сосудистых (Tracheophyta), но сейчас этот термин используется чисто описательно и не считается, как уже говорилось выше, естественным таксоном. Отдел плауновидные (Lycophyta) Отдел псилотовидные (Psilophyta) Отдел хвощевидные (Sphenophyta) Отдел папоротниковидные (Pterophyta) Остальные отделы, отличающиеся наличием не только сосудистой системы, но и семян, раньше объединяли в группу семенных растений (Spermatophyta), но сейчас этот термин используется чисто описательно и не считается естественным таксоном. Отдел саговниковые (Cycadophyta) Отдел гинкговые (Ginkgophyta) Отдел хвойные (Coniferophyta) Отдел гнетовые (Gnetophyta) Отдел покрытосеменные, или цветковые (Magnoliophyta).
Одной из основных проблем, с которой сталкиваются современные ученые биологи, является невероятное многообразие и сложность жизни на Земле — слишком многое нужно постичь. Большинство биологов решают эту проблему тем, что просто специализируются и изучают одну или несколько областей биологической науки. Но иногда встречаются такие ученые, которые пытаются обобщить данные и в общих чертах объять все. Одним из таких ученых является профессор Линн Маргулис, из Массачусетского университета, основной автор книги «Пять царств», которая издается уже в третий раз.
До относительно недавнего времени, все живые организмы были разделены на два больших царства: Царство Животных и Царство Растений. Но за последние десятилетие, в результате проводимых исследований последовательности генов, в нашем понимании разнообразия жизни произошла революция. Будучи ботаником, я особенно заинтересовался теорией классификации растений Маргулис. В своей книге она убрала водоросли, грибы и бактерии из "старого" Царства Растений - теперь "новое" Царство Растений состоит всего из 12 типов ("тип" это огромная группа организмов с определенными общими характеристиками) многоклеточных, зеленых, в основном растущих на суше растений.
Рис.1. Густой мох в прохладном лесу на побережье моря
«Старое» Царство Растений было построено так, чтобы отображать предполагаемые эволюционные связи между растительными группированиями. Однако предполагаемая последовательность эволюции различных растений противоречила их фактической последовательности захоронения в летописи окаменелостей! (Не говоря уже о полном отсутствии каких-либо окаменелых переходящих форм). Поэтому, когда я читал переработанные описания Маргулис, я спросил себя: «Улучшает ли этот пересмотр ситуацию для эволюционного происхождения растений?» Ответ: «Ничуть». На самом деле он укрепляет теорию особого сотворения!
Рис.2. Талломный печёночник
Сегодня растения делятся на две основные группы: Bryata - моховидные (бессосудистые растения, которые не имеют специализированной "системы канальцев" для транспорта воды) и Tracheata - сосудистые растения (которые имеют специализированную "систему канальцев" для транспорта воды). Мое первое наблюдение касалось того, что группа Bryata (Моховидные) является группой самых простых растений, и если следовать эволюции, они должны быть предками растений группы Tracheata (Сосудистые растения). Таким образом, согласно интерпретации с позиции теории эволюции/миллионов лет,3 в летописи окаменелостей они должны обнаруживаться "первыми", т.е. должны быть захоронены ниже, чем группа Tracheata. Но мы видим полную противоположность: в летописи окаменелостей сначала появляются сосудистые растения группы Tracheata!
Группа Bryata (Моховидные) состоит из трех групп: мхи, печёночники и роголистники. Нет ничего, что логически могло бы быть их предками среди многоклеточных водорослей или грибов. Их самые ближайшие предполагаемые родственники принадлежат отделу зеленых водорослей (Chlorophyta), которые представляют собой свободноплавающие, зеленые, одноклеточные микроорганизмы.
Несмотря на то, что мхи хорошо представлены в летописи окаменелостей, эволюционистам от этого не легче. Маргулис должна признать, что «они не являются предками сосудистых растений (Tracheata) или печеночников или роголистников». Так же как роголистники и мхи, печеночники не дали начала никаким другим растительным потомкам. В летописи окаменелостей роголистники появляются до мхов, но происхождение роголистников не может быть установлено путем исследования летописи окаменелостей. Роголистники, мхи и печеночники вероятно появились отдельно друг от друга.
Рис.3. Окаменелый ликоподий
Поэтому уже здесь, предположительно в основании эволюционного дерева, отсутствует всякое доказательство какой бы то ни было эволюции. Это не просто «недостающее звено», а зияющая пропасть (между растениями и хлорофитами, водоросли), и никакое из простейших растений (Bryata) не является потомственным ни по отношению друг к другу, ни к каким-либо «высшим» растениям (Tracheata)!
Поднимаясь выше по предположительному эволюционному дереву, Маргулис далее сталкивается с отделом Psilophyta (псилофиты) – древние вымершие сосудистые растения. И снова, «никаких окаменелых промежуточных форм обнаружено не было».
Сравнения ДНК хлоропластов указывает на то, что наиболее близкими родственниками псилофитов являются неликофитные (не плауновые) сосудистые растения, такие как папоротники, но химические данные не могут подтвердить сильную эволюционную связь между псилофитами и папоротниками…» В настоящее время не известно никаких предковых групп для псилофитов… «Это еще больше подтверждает тот факт, что сосудистые растения не эволюционировала из группы Bryata (Мховидные)!»
Хвощ Rough Horsetail. Далее предположительно появляются (в предпологаемых «каменноугольных лесах карбона») древовидные ликоподы длиной до 40 м. Но ликоподы не связаны ни с соснами, ни с кедрами ни с мхами. Несмотря на их отличную летопись окаменелостей, это абсолютно не сообщает о том, откуда они произошли. Далее Маргулис имеет дело с хвощами, которые выжили и существуют сегодня как единственный травянистый род, Equisetum. И опять перед нами прекрасная летопись окаменелостей. Множество окаменелых образцов представлены древовидными хвощами высотой до 15 м, которые захоронены в слоях под названием «девонские» и «каменноугольные». Но в настоящее время данные про «родственные группы хвощей просто отсутствуют». А как же насчет папоротников? «В летописи окаменелостей содержится очень много окаменелых папоротников, начиная от Каменноугольных до современных слоев», и некоторые экземпляры достигают высоты 25 м.11 И опять ни малейшего намека на их происхождение.
Цикадовое растение Саговник (Cycas circinalis). Поднимаясь еще выше по эволюционной лестнице, мы подходим к голосемянным растениям. К ним относятся четыре живущих сегодня типа: цикадовые, гинкговые, хвойные (сосны) и гнетофиты. Цикадовые растения хорошо известны как садовые растения. Эта группа включает саговую пальму. Когда-то цикадовые считались самыми близкими живущими родственниками цветковых растений, которые связаны через общего предка вымерших семенных папоротников. Однако, семенные папоротники и живущие цикадовые больше не считаются прямыми предками цветущих растений. И снова никакого намека на их цикадовых растений предположительное эволюционное происхождение!
Листья дерева Гингко. Дерево гинкго представлено единственным живущим видом – Гинкго билоба, в единственном роде, в единственном семействе, в единственном классе и в единственном типе. Ископаемая история этого дерева уходит к "пермским" горным породам, и оказывается, что когда-то были и другие виды этого дерева. Но они снова появляются внезапно и уже полностью сформированными, и эволюционисты опять не знают, откуда они появились.
Хвойные или сосновые деревья представлены от низкорослых кустарников до Секвойи, красного дерева Калифорнии — вероятно, самого большого дерева на планете, которое достигает высоты 115 м и 8 м в диаметре. «Хвойные, вероятно, произошли от прогимноспермов». А что это за «прогимноспермы?» Это воображаемые эволюционные предки. Отсутствуют всякие доказательства того, что они вообще когда-либо существовали! И являются ли хвойные чьими-либо предками? Хвойные не дали начала ни одному другому типу растений.
Последней из голосемянных растений является очень интересная группа, гнетофиты. Эта группа состоит из трех «чрезвычайно разных» видов, Ephedra (хвойник), Gnetum (гнетум) и Welwitschia (вельвичия). Они обладают некоторыми характеристиками гимноспермов и некоторыми характеристиками цветущих растений. К сожалению для эволюционистов, в летописи окаменелостей они появляются полностью сформированными, так же как и "чрезвычайно отличительными", какими они и являются сегодня. Поэтому не существует никаких окаменелых доказательств их эволюционного происхождения ни до того, как они появились, ни после, поскольку считается, что гнетофиты не дали начала никакой другой потомственной линии растений.
Рис.4. Секвойя Генерал Шерман (Калифорния, США)
Ее высота равна 83,8м, а периметр ствола у основания составляет 34,9 м. Возраст дерева насчитывает 2500 лет. Это дерево считается самым большим живым организмом на Земле. Его вес вместе с корневой системой составляет 2500 т. Объем дерева - 17000 кубометров, что в 10 раз больше чем объем голубого кита. И, наконец, предположительно на вершине эволюционного дерева находятся цветущие растения Anthophyta (или покрытосеменные), с их удивительными цветками и плодами. Они являются "чемпионами в своем многообразии и изобилии" и насчитывают более миллиона видов, которые растут по всей земле.
Огромное количество цветущих растений обнаруживается в летописи окаменелостей, и опять таки, они появляются полностью сформированными, без признаков какого-либо эволюционного происхождения. Единственными родственниками, по мнению Маргулис её соавторов, являются гнетофиты. Но поскольку считается, что гнетофиты не дали начало никаким другим растениям они вынуждены воображать, как бы выглядел предок цветковых растений. С помощью безрассудного скачка (эволюционной) веры, они предположили, что невероятно сложные структуры цветка, которые мы видим сегодня, полностью с завязью (женский цветок) и пыльцой (мужской цветок), существуют потому, что эволюция превратила листья в отростки, которые были предназначены для размножения. И несмотря на такие догадки летопись окаменелостей не содержит никаких подтверждений этому предположению. Итак, что же у нас получилось?
Летопись окаменелостей растений теперь более четко выражена, чем когда-либо и она свидетельствует более ясно, чем когда–либо, что ни один тип растений не является ни предком, ни потомком какого-либо другого типа! Еще раз: свидетельства реального мира указывают на то, что они согласуются с истиной Бытия - растения размножаются «по роду своему». То есть, гинкговые деревья постоянно воспроизводят гинкговые деревья, сосны постоянно воспроизводят сосны, а магнолии постоянно воспроизводят магнолии с тех самых пор, как Создатель повелел им существовать, чтобы воспроизводиться «по роду своему».
Комплексы тканей растенийФотосинтез водорослейМеханические ткани растенийСтроение осевых органов растенийФотосинтез как основа энергетикиХарактеристика голосеменныхФизиология, превращение азотистых веществВлияние температуры и света на семяна, морозоустойчивость
biofile.ru
