Низшие растения это в биологии: Низшие и высшие растения — урок. Биология, 5 класс.

Ознакомление с жизнедеятельностью растений и систематика растений – онлайн-тренажер для подготовки к ЕНТ, итоговой аттестации и ВОУД

Общая характеристика. К низшим растениям относятся водоросли и лишайники. У низших растений отсутствуют ткани и органы вегетативного размножения. Их тело представляет собой слоевище (таллом). Обитают низшие растения преимущественно в воде.

Царство растений представляют разнообразные жизненные формы: травы, кустарники, деревья, лианы.

Растениям характерны такие процессы, как обмен веществ, питание, дыхание, размножение, рост, развитие, раздражимость.

Основная структурная единица – клетка. Растения имеют ткани образовательные, покровные, основные (фотосинтезирующие и запасающие), механические, проводящие и выделительные.

У цветковых растений имеются органы: побег (стебель, листья, почки), корень, цветок, плод, семя.

Растения не останавливают рост до конца своей жизнедеятельности.

Растениям характерны все виды размножения.

Вегетативное размножение – это увеличение числа жизнеспособных особей из части материнского организма: у простейших – путем деления и почкования, у высших – при помощи корневищ, усов, луковиц, клубней и т. д.

Бесполое размножение происходит у водорослей и грибов с помощью спор или зооспор. У спор нет жгутиков. У низших растений грибов и водорослей спорангий образуется из одной клетки.

Они сохраняют все признаки материнского организма.

При половом размножении половые клетки – гаметы – сливаются и образуют зиготу, которая дает начало новому организму.

Систематика растений. Наука, изучающая степень родства организмов, называется систематикой. Сходные друг с другом виды растений объединяются в роды, роды – в семейства, семейства – в порядки, порядки – в классы, классы – в отделы.

Вид – род – семейство – порядок – класс – отдел – царство

Вид – самая маленькая единица в систематике, он объединяет растения, сходные по 4 признакам:

1. общее строение;
2. сходные экологические условия и общий ареал;
3. сходность жизненных процессов;
4. размножение.

Царство делится на два подцарства: низшие и высшие растения.

К низшим растениям относятся водоросли (одноклеточные и многоклеточные – не имеют листьев, стеблей и корней).

К высшим растениям относятся моховидные, плауновидные, хвощевидные, папоротникообразные, голосеменные и покрытосеменные.

Большинство высших растений имеют ткани и органы.

Вегетативные органы – корни, стебли, листья – выполняют функции питания и взаимодействия с окружающей средой.

Генеративные органы – цветки – служат для полового размножения.

Моховидные, плауновидные, хвощевидные, папоротникообразные размножаются спорами, а голосеменные и покрытосеменные размножаются семенами. Семена покрыты плотной оболочкой и содержат запасы питательных веществ и многоклеточный зародыш.

Самая распространенная группа на Земле – покрытосеменные, или цветковые, растения.

По строению семян, стеблей и листьев они подразделяются на два класса: однодольные и двудольные.

Низшие растения и особенности водорослей как основных представителей класса

Особенности и характеристика низших растений

Что такое низшие растения? На этот вопрос проще всего ответить, изучив их характеристику. Низшими их называют, в том числе, потому, что их вегетативное тело устроено достаточно просто и однородно. Поэтому, низшие растения — это растения простые и однородные по своей структуре и функционированию.

Замечание 1

Есть несколько форм: одноклеточные, колониальные и неклеточные.

Большинство низших растений имеют таллом, который не дифференцирован на ткани и органы, а само тело не отличается большими размерами. Органами полового размножения у них выступают одноклеточные женские — оогонии, и мужские — антеридии. Исключение из этого правила — харовые водоросли.

Низшими эти растения называются потому, что это указывает на древность их группы и простую морфологическую организацию. Появились низшие растения 2 миллиардов лет назад. К низшим растениям причисляют бактерии, грибы, лишайники и водоросли. Все они делятся на 2 больших группы:

1. Автотрофов, к которым относятся водоросли и лишайники.
2. Гетеротрофов, среди которых грибы и бактерии.

Особенности водорослей

Определение 1

Водоросли — низшие растения со способностью к фотосинтезу, которые распространены преимущественно в водной среде, а в некоторых случаях — на суше.

Водоросли — это низшие растения и самые древние.

Возможность фотосинтеза у водорослей есть за счет наличия хлорофиллов и пигментов. Последние обеспечивают автотрофный вариант питания. Отдельные водоросли (их не так много) сочетают фотосинтез и гетеротрофный вариант питания.

Среди водорослей выделяют водные и вне водные группы исходя из условий их обитания. Среди водных можно назвать планктон, перифитон, бентос, нейстон. Среди вне водных есть еще две подгруппы: наземные и почвенные.

Специфика систематики водорослей

Систематическое положение водорослей определяется их окраской, набором пигментов, организацией клетки и таллома.

Основные отделы

Организация водорослей

Водоросли организуются на основании структуры. Структура бывает:

АмебоиднаяОтличается наибольшей простотой. Получил название из-за способа передвижения амебы. Такая структура есть у пирофитовых, а также представителей золотистых и желто-зеленых водорослей.

Монадная. У представителей такой структуры есть жгутики — у одноклеточных и колониальных организмов. Если смотреть на водоросли, которые отличаются более сложной организацией, то такая структура талломов наблюдается у клеток полового размножения.

Коккоидная. Отличается тем, что одиночные и колониальные клетки характеризуются неподвижностью.

Пальмеллоидная. Она считается временной и имеет вид слизи. Это структура предназначена для переживания неблагоприятных условий.

Нитчатая. При такой структуре происходит соединения клеток водорослей в нитки.

Разнонитчатая или гетеротрихальная. Более сложная нитчатая структура, которая стелется по субстрату горизонтально.

Пластинчатая. Характеризуется пластинчатыми талломами в несколько слоев.

Сифональная или неклеточная. Клеточных перегородок нет. Ее имеют желто-зеленые водоросли или зеленые водоросли.

Харофитная. Отличается наличием крупного многоклеточного слоевища. Есть главный «побег» и сидячие «боковые» побеги. Такой структурой отличаются исключительно харовые водоросли.

Решение задач

от 1 дня / от 150 р.

Курсовая работа

от 5 дней / от 1800 р.

Реферат

от 1 дня / от 700 р.

Автор:
Станислав Янкевич

Преподаватель биологии и химии

Биология, биологическое разнообразие, бессемянные растения, ранняя жизнь растений

Поскольку организмы приспособились к жизни на суше, им пришлось столкнуться с рядом проблем в земной среде. Вода была описана как «вещество жизни». Внутренняя часть клетки представляет собой водянистый суп: в этой среде растворяется и диффундирует большинство малых молекул, и происходит большинство химических реакций обмена веществ. Иссушение, или высыхание, представляет постоянную опасность для организма, подвергающегося воздействию воздуха. Даже когда части растения находятся близко к источнику воды, надземные части, скорее всего, высохнут. Вода также обеспечивает плавучесть организмам. На суше растениям необходимо развивать структурную поддержку в среде, которая не дает такой подъемной силы, как вода. Организм также подвергается бомбардировке мутагенным излучением, так как воздух не фильтрует ультрафиолетовые лучи солнечного света. Кроме того, мужские гаметы должны достичь женских гамет, используя новые стратегии, потому что плавание больше невозможно. Следовательно, и гаметы, и зиготы должны быть защищены от высыхания. Успешные наземные заводы разработали стратегии для решения всех этих проблем. Не все приспособления появились сразу. Некоторые виды никогда не уходили далеко от водной среды, в то время как другие продолжали завоевывать самые засушливые места на Земле.

Чтобы сбалансировать эти проблемы выживания, жизнь на суше предлагает несколько преимуществ. Во-первых, много солнечного света. Вода действует как фильтр, изменяя спектральное качество света, поглощаемого фотосинтетическим пигментом хлорофиллом. Во-вторых, углекислый газ более доступен в воздухе, чем в воде, поскольку он быстрее диффундирует в воздухе. В-третьих, наземные растения возникли раньше наземных животных; поэтому, пока суша не была заселена животными, никакие хищники не угрожали жизни растений. Эта ситуация изменилась, когда животные вышли из воды и питались обильными источниками питательных веществ укоренившейся флоры. В свою очередь, растения разработали стратегии отпугивания хищников: от шипов и шипов до ядовитых химикатов.

Ранние наземные растения, как и ранние наземные животные, жили недалеко от обильного источника воды и разработали стратегии выживания для борьбы с засухой. Одна из этих стратегий называется толерантностью. Многие мхи, например, могут высохнуть и превратиться в коричневый и ломкий мат, но как только дождь или наводнение сделает воду доступной, мхи впитают ее и вернут свой здоровый зеленый вид. Другая стратегия заключается в колонизации среды с высокой влажностью, где засухи случаются редко. Папоротники, которые считаются ранней линией растений, процветают во влажных и прохладных местах, таких как подлесок умеренных лесов. Позже растения ушли из влажной или водной среды, используя устойчивость к высыханию, а не толерантность. Эти растения, как и кактусы, сводят к минимуму потерю воды до такой степени, что могут выжить в чрезвычайно сухой среде.

Наиболее успешным адаптационным решением была разработка новых структур, которые давали растениям преимущество при колонизации новой и сухой среды. У всех наземных растений обнаруживаются четыре основных приспособления: чередование поколений, спорангий, в котором образуются споры, гаметангий, образующий гаплоидные клетки, и апикальная меристема в корнях и побегах. Эволюция восковой кутикулы и клеточной стенки с лигнином также способствовала успеху наземных растений. Эти приспособления заметно отсутствуют у близкородственных зеленых водорослей — еще одна причина споров об их отнесении к царству растений.

Чередование поколений

Чередование поколений описывает жизненный цикл, в котором организм имеет как гаплоидные, так и диплоидные многоклеточные стадии (рисунок).

Показано чередование поколений между гаметофитом 1 n и спорофитом 2 n . (кредит: Питер Коксхед)

Гаплоидный относится к жизненному циклу, в котором есть доминирующая гаплоидная стадия, а диплоидный относится к жизненному циклу, в котором диплоидная стадия является доминирующей. Люди диплотичны. У большинства растений наблюдается чередование поколений, которое описывается как haplodiplodontic: за гаплоидной многоклеточной формой, известной как гаметофит, следует в последовательности развития многоклеточный диплоидный организм: спорофит. Гаметофит дает начало гаметам (половым клеткам) путем митоза. Это может быть наиболее очевидная фаза жизненного цикла растения, как у мхов, или она может проявляться в микроскопической структуре, такой как пыльцевое зерно, у высших растений (общий собирательный термин для сосудистых растений). У низших растений стадия спорофита едва заметна (собирательный термин для растительных групп мхов, печеночников и лишайников). Высокие деревья представляют собой диплотическую фазу жизненного цикла таких растений, как секвойи и сосны.

Защита зародыша является основным требованием для наземных растений. Уязвимый эмбрион должен быть защищен от высыхания и других опасностей окружающей среды. Как у бессемянных, так и у семенных растений женский гаметофит обеспечивает защиту и питательные вещества для зародыша, когда он развивается в новое поколение спорофита. Эта отличительная черта наземных растений дала группе альтернативное название эмбриофитов .

Спорангии бессемянных растений

Спорофит бессемянных растений является диплоидным и возникает в результате сингамии (слияния) двух гамет. Спорофит несет спорангии (единственное число, спорангии): органы, впервые появившиеся у наземных растений. Термин «спорангий» буквально означает «спора в сосуде», так как это репродуктивный мешок, содержащий споры. Внутри многоклеточных спорангиев диплоидный спороциты , или материнские клетки, производят гаплоидные споры путем мейоза, где число хромосом 2 n сокращается до 1 n (обратите внимание, что многие спорофиты растений полиплоидны: например, твердая пшеница тетраплоидна, мягкая пшеница гексаплоидна). , а некоторые папоротники 1000-плоидны). Позже споры высвобождаются из спорангиев и рассеиваются в окружающей среде. У наземных растений образуются споры двух разных типов, что приводит к разделению полов на разных этапах жизненного цикла. Бессемянные несосудистые растения производят споры только одного вида и называются односпоровыми . У этих растений преобладает фаза гаметофитов. После прорастания из споры образующийся гаметофит производит как мужские, так и женские гаметангии, обычно у одной и той же особи. Напротив, гетероспоровых растения производят два морфологически разных типа спор. Мужские споры называются микроспорами из-за их меньшего размера и развиваются в мужской гаметофит; сравнительно больше мегаспор развиваются в женский гаметофит. Гетероспория наблюдается у нескольких бессемянных сосудистых растений и у всех семенных растений.

На концах длинных тонких стеблей на этой фотографии мха Esporangios bryum растут спорообразующие мешочки, называемые спорангиями. (кредит: Хавьер Мартин)

Когда гаплоидная спора прорастает в благоприятной среде, она образует многоклеточный гаметофит путем митоза. Гаметофит поддерживает зиготу, образовавшуюся в результате слияния гамет, и образовавшегося молодого спорофита (вегетативная форма). Затем цикл начинается заново.

Споры бессемянных растений окружены толстыми клеточными стенками, содержащими прочный полимер, известный как спорополленин . Это сложное вещество характеризуется длинными цепочками органических молекул, связанных с жирными кислотами и каротиноидами: отсюда и желтый цвет большинства пыльцы. Спорополленин необычайно устойчив к химическому и биологическому разложению. У семенных растений, которые используют пыльцу для переноса мужской спермы в женскую яйцеклетку, прочность спорополленина объясняет существование хорошо сохранившихся окаменелостей пыльцы. Спорополленин когда-то считался нововведением наземных растений; однако зеленые водоросли Coleochaetes образует споры, содержащие спорополленин.

Гаметангии бессемянных растений

Гаметангии (единственное число, гаметангии) представляют собой структуры, наблюдаемые на многоклеточных гаплоидных гаметофитах. В гаметангиях клетки-предшественники дают начало гаметам путем митоза. Мужской гаметангий ( антеридий ) выделяет сперму. Многие бессемянные растения производят сперму, оснащенную жгутиками, которые позволяют им плавать во влажной среде к архегониям : женским гаметангиям. Зародыш развивается внутри архегония как спорофит. Гаметангии заметны у бессемянных растений, но очень редко встречаются у семенных растений.

Апикальные меристемы

Побеги и корни растений увеличиваются в длину за счет быстрого деления клеток в ткани, называемой апикальной меристемой, которая представляет собой небольшую зону клеток, расположенную на кончике побега или кончике корня (рисунок). Апикальная меристема состоит из недифференцированных клеток, которые продолжают размножаться на протяжении всей жизни растения. Меристематические клетки дают начало всем специализированным тканям организма. Удлинение побегов и корней позволяет растению получить доступ к дополнительному пространству и ресурсам: свету в случае побега и воде и минеральным веществам в случае корней. Отдельная меристема, называемая боковой меристемой, производит клетки, увеличивающие диаметр стволов деревьев.

Добавление новых клеток в корень происходит в апикальной меристеме. Последующее увеличение этих клеток вызывает рост и удлинение органа. Корневой чехлик защищает хрупкую апикальную меристему, поскольку кончик корня проталкивается через почву за счет удлинения клеток.

спор | Определение, типы и примеры

Bacillus megaterium

См. все СМИ

Связанные темы:

гомоспория
мегаспора
мейоспора
микроспора
гетероспория

Посмотреть весь связанный контент →

спора , репродуктивная клетка, способная развиваться в новую особь без слияния с другой репродуктивной клеткой. Таким образом, споры отличаются от гамет, которые представляют собой репродуктивные клетки, которые должны сливаться парами, чтобы дать начало новой особи. Споры являются агентами бесполого размножения, тогда как гаметы являются агентами полового размножения. Споры производятся бактериями, грибами, водорослями и растениями.

Бактериальные споры служат в основном покоящейся или бездействующей стадией жизненного цикла бактерий, помогая сохранить бактерию в периоды неблагоприятных условий. Производство спор особенно распространено среди Bacillus и Clostridium бактерии, несколько видов которых являются болезнетворными. Многие бактериальные споры очень долговечны и могут прорастать даже после многих лет покоя.

Подробнее по этой теме

гриб: спорофоры и споры

Когда мицелий гриба достигает определенной стадии роста, он начинает производить спор либо непосредственно на соматических…

У грибов споры выполняют функцию, аналогичную функции семян у растений. Произведенные и выпущенные специализированными плодовыми телами, такими как съедобная часть знакомых грибов, грибковые споры прорастают и превращаются в новые особи при подходящих условиях влажности, температуры и наличия пищи.

Многие крупные водоросли размножаются спорами, а также способны к половому размножению. Ряд видов красных водорослей образуют моноспоры (нежгутиковые сферические клетки со стенками), которые переносятся водными потоками и при прорастании образуют новый организм. Некоторые зеленые водоросли производят неподвижные споры, называемые апланоспорами, в то время как другие производят подвижные зооспоры, у которых отсутствуют настоящие клеточные стенки и которые несут один или несколько жгутиков. Жгутики позволяют зооспорам плавать в благоприятную среду для развития, тогда как моноспоры и апланоспоры должны полагаться на пассивный транспорт водными потоками.

Среди растений, жизненный цикл которых характеризуется чередованием поколений особей, размножающихся бесполым и половым путем, споры являются репродуктивными агентами бесполого поколения. Споры растений, продуцируемые поколением спорофита (т. Е. Спороносным), дают начало гаплоидному гаметофитному (т. Е. Спороносному) поколению. Споры наиболее заметны у несеменных растений, включая печеночники, роголистники, мхи и папоротники. У этих низших растений, как и у грибов, споры действуют подобно семенам. Как правило, родительское растение выделяет споры локально; спорообразующие органы часто располагаются на нижней стороне листьев. Споры растений, населяющих окраины болот или озер, часто сбрасываются в воду или переносятся дождем и сохраняются в осадках. Распространение ветром является фактором, при котором растения быстро сбрасывают споры.

Среди семенных растений — голосеменных и покрытосеменных — гаплоидные споры гораздо менее заметны. Они не высвобождаются из родительского растения, а скорее прорастают в микроскопические особи гаметофитов, которые полностью зависят от диплоидного растения-спорофита. Голосеменные и покрытосеменные образуют два вида спор: микроспоры, дающие начало мужским гаметофитам, и мегаспоры, дающие начало женским гаметофитам.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.