Подцарство Высшие растения (Telomophyta). Растения подцарство
Подцарство низшие растения
Низшие растения – одноклеточные и многоклеточные организмы, живущие в воде (водоросли) и изредка в почве. Они имеют единое тело (слоевище), в котором не выделяются корень, стебель, листья. Размеры водорослей изменяются от микронов до гигантских (свыше 50м). Рзмножение осуществляется половым и бесполым путем. У многих групп имеются различные минерализованные покровные образования. Достоверно известны с рифея. Существует много типов водорослей. мы рассмотрим несколько, наиболее важных с геологической точки зрения.
Диатомовые водоросли
Это преимущественно одиночные микроскопические (0.75 мкм) организмы бурого цвета. Клетка защищена наружным кремниевым двусторчатым панцирем, состоящим из двух пористых створок, причем одна из створок крупнее и несколько ее перекрывает. Створки пронизаны многочисленными порами. Форма створок, характер пор обусловили исключительное разнообразие диатомовых. В настоящее время известно более 12 000 современных и ископаемых форм. Диатомовые являются обитателями пресноводных и морских водоемов. Современные формы обитают, в основном, приполярных и арктических водах. Все они являются породообразующими организмами. Их скелеты после смерти оседают на дно и дают начало кремневым илам, из которых образуются диатомиты, трепела, опоки. Известны они с мела. Являются важной группой для стратиграфического расчленения молодых отложений (особенно неогена). Используются также в качестве показателей тепло- и холодноводных условий.
Красные или багряные водоросли
Красные водоросли по некоторым признакам приближаются к цианобионтам, т.к. не имеют жгутиков. Клетки слоевища располагаются в виде продольных и концентрических колец. Цвет от красного до голубовато-зеленого в зависимости от пигмента. Слоевища могут обызвествляться. Эта одна из наиболее древних групп растений. Возможно к ним следует относить некоторые докембрийские одноклеточные образования. Достоверно известны с кембрия и живут поныне. В мелу они участвовали в образовании литотамниевых известняков. Существует около 4 000 видов. Иногда багрянки рассматривают в качестве возможных предков высших растений.
Золотистые водоросли
Одноклеточные, колониальные, золотисто-желтой или бурой окраски. Формы пресноводные, реже морские. Планы иногда прикрепленные. Движение осуществляется с помощью одного - двух жгутиковых и псевдоподий. В ископаемом состоянии сохраняются известковые кокколитофориды. Последние – микроскопические одноклеточные водоросли с двумя жгутиками, размер водорослей до 30мкм. Это морские организмы, обитающие в тепловодных бассейнах до глубины 150 м. Клетка окружена известковой сферой (коккосфера). После гибели растения и оседания на дно коккосфера распадается на отдельные элементы, которые слагают карбонатные илы. На глубинах более 4000 м происходит растворение карбонатов. Появились кокколитофориды в триасе, а в мелу они становятся породообразующими, слагая до 90% писчего мела. Используются для зонального расчленения юрских, меловых отложений. Кокколитофориды – теплолюбивые организмы и по их распространению по разрезу можно судить об интервалах потепления.
Обитают в морских, реже в пресных водоемах. Наиболее крупные из них достигают 40-60 м (морская капуста p.Laminaria). Многие отрываются от дна и образуют огромные плавающие скопления (например водоросль Sargassum, от которой происходит название “Саргассово море”). Характерна специализация отдельных участков слоевища, внешне напоминающих корни, стебель и т.д. Центральна часть слоевища сложена клетками выполняющими проводящие функции, наподобие тканей высших растений. Половое и бесполое поколения ритмично сменяют друг друга, что также характерно для высших растений. отпечатки бурых водорослей достоверно известны начиная с палеогена.
Зеленые водоросли
Одноклеточные и многоклеточные организмы. Правильное чередование полового и бесполого поколений, строение слоевища, набор пигментов, в том числе хлорофилла, свидетельствует о том, что, видимо, зеленые водоросли дали начало высшим растениям. Обитают в пресных и морских бассейнах. Массовый расцвет их приводит к “цветению” воды. Размеры от 1-2 мкм до 1м в длину. Это процветающая группа водорослей, насчитывает до 15 000 видов. И центральная ось и боковые ветви обезысвляются. Известны с кембрия по настоящее время. В триасе они были рифостроителями. Современные формы живут на глубинах до 50-60 м, предпочитая теплые воды.
Скопления зеленых водорослей в ордовике дало начало горючим сланцам Эстонии – кукерситам. Зеленые водоросли существовали с кембрия.
Харовые водоросли
Это зеленые, богатые хлорофиллом (как и зеленые) многоклеточные водоросли, напоминающие хвощи. Слоевище – членистое с мутовчатыми ответвлениями. Живут в пресных водоемах, либо опресненных лагунах, образуя обширные заросли. Размеры от 20-30 см до 1-2 м.
Харовые появились в верхах силура и существуют поныне. В ископаемом состоянии сохраняются обызвествленные женские половые клетки – оогонии, имеющие округлую или овальную форму, сложенную с поверхности спирально изогнутыми клетками.
Массовые скопления обызвествленных оогоний создают породы, называемые харовым туфом.
Подцарство Высшие растения (Telomophyta) | Бесплатные курсовые, рефераты и дипломные работы
В отличие от низших растений, высшие, в основном, являются наземными и характеризуются четкой дифференциацией на корень, стебель, листья и органы размножения. У высших растений выделяется пять типов тканей: покровные, механические, проводящие, основные, образовательные. Особенностью высших растений является закономерное чередование полового и бесполого поколений. Высшие растения подразделяются на надотделы Споровые и Семенные (Приложение 2).
Надотдел Споровые растения (Sporophyta)
Споровые растения появились в середине силурийского периода и сохранились в настоящее время, уступая, однако, по степени разнообразия семенным растениям. Надотдел включает пять … отделов: Моховидные, Риниофиты, Плауновидные, Хвощевидные и Папоротникообразные.
Отдел Моховидные (Bryophyta) характеризуется сочетанием признаков низших и высших растений. К нему относятся преимущественно наземные многолетние растения небольших размеров (1-2 см, редко до 60 см). Имеются данные о появлении моховидных в раннем палеозое и даже в протерозое. Другие исследователи считают мхи потомками риниофитов. Достоверно доказанные древнейшие представители моховидных известны с пермского периода. Моховидные продолжают развитие и в настоящее время, причем многие исследователи рассматривают их как тупиковую ветвь в развитии наземной растительности.
К отделу Проптеридофиты (Риниофиты), (Propteridophyta) (D)(рис.6)относятся первые наиболее примитивные наземные растения травянистого облика, имевшие сравнительно небольшие размеры (20-70 см). Стебель ветвился дихотомически (разделяясь на две части вилочкообразно). Настоящие корни и листья отсутствовали. Роль корней выполняли корневища – подземная часть стебля с тонкими отростками. Роль листьев в какой-то мере выполняли шиповидные выросты. Функцию фотосинтеза осуществляли стебли.
Риниофиты росли в прибрежных водоемах, находясь частично в воде, их размножение происходило
спорами, располагавшимися в спорангиях на концах побегов. После созревания спора попадала в воду и давала начало новому растению. Эти растения появились в силурийском периоде и вымерли в конце девона. За счет остатков проптеридофит на окраинах Кузбасса образовались первые угли. Риниофитовая флора разных континентов была представлена, практически, одинаковыми родами.
ОтделПтеридофиты (Pteridophyta)включает в себя три класса: плауновидные, хвощевидные и папоротниковидные. Это споровые древовидные растения с настоящими листьями.
Класс Плауновидные (Lycopodiopsida) – наземные растения, характеризующиеся наличием стебля, корнеподобного ризофора (корневища) и филлоидных листьев (рис.11, 1,2). В современной флоре известны только травянистые формы. Такими же размерами характеризовались и древнейшие представители (до 1 м в высоту), возникшие, по-видимому, в девоне за счет какой-то группы риниофитов. В позднем палеозое появились крупные древовидные формы. Подземная часть ствола, многократно дихотомирующая, в какой-то мере соответствует корневой системе. Листовые образования – узкие длинные филлоиды напоминают по облику иголки хвойных растений. Они росли прямо от стебля и опадали один раз за всю жизнь растения. Споры плауновидных находятся в спорангиях, на вершине растений. При разделении на порядки учитывается строение листа. Для стратиграфии наибольшее значение имеют порядки Дрепанофиковые, Протолепидодендровые и Лепидодендровые.
Порядок Дрепанофиковые (D) был представлен небольшими кустарниками с дихотомически ветвящимся стеблем, по которому спирально располагались листовые выросты.
Порядок Протолепидодендровые (D1-2) включал небольшие травянистые растения (20-30 см), состоявшие из подземного горизонтального корневища (розофора) и вертикальных, дихотомически ветвящихся, побегов, на которых спирально располагались филлоиды. После их отмирания оставались небольшие возвышения – листовые подушки. Споры находились в спорангиях, располагавшихся на верхних поверхностях филлоидов. Порядок Лепидодендровые (C – T) был представлен крупными древовидными растениями, достигавшими в поперечнике 2 м при высоте 30-40 м (рис.11, 2). Дихотомически ветвящийся ствол лепидодендровых имел толстую кору, составлявшую его основную часть, и узкий проводящий пучок. Такое соотношение характерно для тропических и субтропических растений. Филлоиды, достигавшие в длину 1 м, располагались на ромбовидных возвышениях – листовых подушках (рис.7). Значительная часть углей палеозоя образовалась за счет лепидодендровых.
Класс Хвощевидные (Членистостебельные.Equisetopsida), в настоящее время представленный лишь небольшими травянистыми растениями, в позднем палеозое включал лианы и деревья. Стебель и подземное корневище имели членистое строение, подразделяясь на узлы и междоузлия. В составе стебля выделялась узкая сердцевина,
А б
Рис. 8. Современный хвощ: а – спорангии на вершине стебля,
б – стебель с листьями
нередко разрушенная, и кора. Листья имели различную форму: от игольчатых до ланцетовидных (рис. 8 а, б). Спорангии располагались на
концах побегов (рис. 8 а). В ископаемом состоянии сохраняются слепки внутренней полости стволов, отпечатки листьев, остатки спорангиев. Особенности ихстроения положены в основу разделения отдела на несколько порядков. Наибольшее значение для стратиграфии имеют порядки: Клинолистники, Каламиты и Хвощевые, являвшиеся наряду с лепидодендровыми основными углеобразователями. Порядок Клинолистники (D3 – P, возможно T) объединяет травянистые лианоподобные растения с членистым продольноребристым ветвящимся стеблем. Листья клиновидной формы, иногда рассеченные. Порядок Каламиты (D3 – P) представлен вымершими деревьями высотой до 20 м, напоминавшими по внешнему облику гигантские хвощи (рис. 11, 4). Листья узкие ланцетовидные. Спорангии имели колосковидную форму. В ископаемом состоянии встречаются ядра сердцевины, отпечатки стволов и листьев. Порядок Хвощевые (C – ныне, расцвет C – P1) объединяет небольшие травянистые растения, типичным представителем которых является современный хвощ.
Класс Папоротниковидные(Pteropsida) (D2 – ныне, расцвет C – P – T1) включает травянистые, лианоподобные и древесные формы. В современной флоре преобладают травянистые растения. Древовидные и лианоподобные папоротники встречаются как реликты лишь в субтропиках. Размеры растений варьируют от нескольких миллиметров до 20-30 м. Нижняя часть стебля разветвлена, образуя корневище. Лист папоротника (вайя), имеет сложно рассеченную листовую пластину, состоящую из перьев, отходящих от главной оси (рахиса) (рис. 9). Листья весьма крупные, в палеозое длина листа некоторых папоротников достигала 5м. Спорангии располагаются на нижней стороне листа (рис.10). Папоротниковидные, произошли, по-видимому,
|
от риниофит. Это были не высокиедеревья с мощными стволами диаметром до 1 м (рис.11, 3). В карбоне папоротниковидные дали начало голосеменным.
Рис. 11 . Реконструкция леса карбона и ранней перми.
Плауновидные: 1 – сигиллярия, 2 – лепидодендрон; папоротниковидные: 3 — древовидный папоротник; членистостебельные: 4 – каламитон
refac.ru
ПОДЦАРСТВО ВЫСШИЕ, ИЛИ НАЗЕМНЫЕ, РАСТЕНИЯ.
Количество просмотров публикации ПОДЦАРСТВО ВЫСШИЕ, ИЛИ НАЗЕМНЫЕ, РАСТЕНИЯ. - 78
Бурые водоросли – крупные многоклеточные и только морские растения, обычно обитающие на глубине 10 – 30 метров и встречающиеся во всех морях и океанах. Отдел объединяет около 1,5 тыс. видов. Своей характерной окраске они обязаны особому желто-бурому пигменту фукоксантину (наряду с хлорофиллом). Запасающими углеводами являются ламинарин (полисахарид, растворимый в воде) и маннит.
Рис. 123. Строение (вверху: 1-ядро, 2-хроматофор) и размножение зеленой нитчатой водоросли улотрикс: А – бесполое: 1- зооспоры; Б – половое: 2-гаметы, 3-зигота.
Рис. 120. Бесполое и половое размножение хламидомонады
ЦАРСТВО РАСТЕНИЯ
Водоросли – огромная сборная группа примитивных (низших) растений, включающая в себя два подцарства – настоящие водоросли и багрянки. Тело их не делится на ткани и органы и состоит из одной клетки, либо из однородных клеток – слоевища.
Хлорофилл или другие пигменты, обеспечивающие фотосинтез, содержатся в хроматофоре (крупный органоид), в котором можно обнаружить особые белковые кристаллические тельца – пиреноиды ( вокруг них скапливаются крахмальные зерна ).
Водоросли обитают в морской, пресной воде, в почве и сырых местах на суше. Необходимые для жизни вещества ( воду, растворимые минеральные соединения, углекислый газ и кислород ) водоросли поглощают всей поверхностью тела.
Водоросли размножаются вегетативным, бесполым и половым путем. При вегетативном размножении материнская клетка образует от 4 до 64 подвижных зооспор ( споры со жгутиками ) или ( у многоклеточных ) кусочками слоевища. Бесполое размножение осуществляется при помощи зооспор, образовавшихся в результате мейоза на диплоидном поколении. При половом размножении клетка образует гаметы, которые, сливаясь, образуют зиготу.
Экологическое значение водорослей в жизни водоемов огромно, являясь начальным звеном цепи питания, они служат пищей водным животным, начиная от простейших и кончая млекопитающими. Одноклеточные водоросли образуют фитопланктон (планктон - скопление мелких организмов, плавающих в толще воды но неспособных активно перемещаться на большие расстояния ). Даже в северных морях в верхнем слое воды содержится до 20 – 30 млн. особей в 1 куб.м. При этом интенсивное размножение одноклеточных водорослей приводит к ʼʼцветениюʼʼ воды, что должна быть опасным. В океанах ʼʼкрасные приливыʼʼ сопровождаются гибелью рыбы, т.к. некоторые виды водорослей во время массового размножения вырабатывают ядовитые вещества. Цветение рек и озер приводит к замору рыб и других обитателей водоемов из-за недостатка концентрации кислорода, который идет на процесс гниения остатков водорослей. Часто к ʼʼцветениюʼʼ воды приводит хозяйственная деятельность человека (при попадании в нее минеральных удобрений, органических веществ, сточных вод и теплой воды ТЭЦ )
При бесполом размножении клетка теряет жгутики, хроматофор, ядро и делится на 4 или 8 двужгутивовых зооспор (рис. 120 ), каждая из которых дает начало новому организму.
При наступлении неблагоприятных условий питания (похолодание, пересыхание водоема) происходит половое размножение
При этом клетки делятся на 8 – 16 частей и формируют мужские и женские гаметы (изогаметы– одинаковые по размеру и форме). Гаметы сбрасывают клеточную стенку, сливаются и образуют диплоидную (2n) зиготу , которая покрывается толстой оболочкой и опускается на дно, где и переносит неблагоприятный фактор. Размещено на реф.рфС наступлением благоприятных условий, зигота делится мейозом, благодаря чему возникает 4 гаплоидные (1n) зооспоры, из которых развиваются взрослые растения. Следовательно, весь жизненный цикл (кроме зиготы) водоросль проходит в гаплоидной форме.
У многоклеточных водорослей слоевище построено по типу однорядной неразветвленной нити до 10 см длиной, которая состоит из одинаковых клеток и только клетка у основания слоевища имеет цитоплазматические выросты для прикрепления к донному субстрату. Каждая короткоцилиндрическая клетка (кроме клетки у основания) содержит пластинчатый хроматофор в виде незамкнутого кольца. Вегетативное размножение в виде 4-х жгутиковых зооспор или кусочками слоевища. Половой процесс (с помощью двужгутиковых изогамет) протекает при наступлении неблагоприятных условий среды обитания (осенью). Весной зигота делится и выбрасывает безжгутиковые споры, которые прорастают в новую водоросль
Таллом бурых водорослей, хотя и состоит из однородных клеток, имеет сложное внешнее строение: листовая часть, стеблевая часть и ризоиды(прикрепительные выросты).
Бурые водоросли используют в качестве удобрений, на корм скоту и употребляют в пищу. Из ламинарииполучают альгин(соль альгиновой кислоты – клеящее вещество),применяемый как стабилизатор растворов в пищевой промышленности, при выделке бумаги, при изготовлении типографских красок. Οʜᴎ используются при изготовлении пластмасс и смазочных материалов, служат источником для получения спиртов, йода и брома.
Для красных водорослей характерно полное отсутствие жгутиковых форм(спор и гамет) и вегетативного размножения (оторванные участки таллома погибают).
Размножение бесполое и половое. Большинство водорослей – двудомные растения. Спорофит(диплоидное растение) и гаметофит(гаплоидное растение) внешне не отличаются друг от друга (изоморфная смена поколений). Половой процесс оогамный. Органы полового размножения имеют сложное строение. В женском органе (карпогоне)созревает 1 яйцеклетка, а в антеридиях(мужские органы) образуются неподвижные гаметы – спермации, которые с помощью подводных течений перемещаются к женским растениям. Зигота без периода покоя делится, образуя диплоидный таллом (спорофит), в верхней части которого образуются спорангии, содержащие 1 – 4 карпоспоры, прорастающие в гаметофит.
Несмотря на сложное строение, красные водоросли в эволюционном отношении представляют обособленную от всех современных форм растений группу, возникшую еще в конце архейской эры.
Многие красные водоросли широко используются человеком. Анфельция, обитающая в Белом море, используется как сырье для получения полисахарида агар-агара, применяемого в микробиологической (питательные среды для бактерий) и пищевой (изготовление мармелада и других кондитерских изделий) промышленности. Делессерия и порфиры (в странах Восточной Азии) употребляют в пищу, получают йод. В ряде стран их используют на корм скоту.
Общая характеристика.
Подцарство Высшие растения включает высшие споровые (мхи, плауны, хвощи и папоротники) и семенные растения (голосеменные и цветковые). Общее число их превышает более 250 тыс. видов.
В отличии от низших растений у высших тело расчленено на органы, состоящие из различных тканей. У высших хорошо развита проводящая система (трахеиды, сосуды и ситовидные трубки), механическая и покровная ткани.
Характерная черта высших растений – четкая смена поколений (спорофита и гаметофита) в цикле их развития. Спорофит(диплоидное растение) – бесполое поколение, на котором формируются спорангии со спорами. Гаметофит(гаплоидное растение) – половое поколение, на котором образуются архегонии (женские половые органы с яйцеклетками) и антеридии (мужские половые органы со сперматозоидами или спермиями).
Освоение высшими растениями суши способствовало появлению новых, наземных форм животных и привело к огромному разнообразию жизни на Земле.
Большинство современных ученых в качестве предковой группы высших растений считают зеленые талломные водоросли.
Риниофиты современные наземные растения
Водоросли
referatwork.ru
