Высшие растения – организмы, которые имеют морфологическое расчленение тела на вегетативные органы, главные из которых – побег и корень.

Высшие растения – организмы, которые имеют морфологическое расчленение тела на вегетативные органы, главные из которых – побег и корень.

Особенности высших растений:

-- имеют морфологическое расчленение тела на вегетативные органы (побег, корень, лист, стебель, почка). У водорослей (низших растений) нет настоящих корней, побегов, листьев, стеблей и почек.

-- имеют многоклеточное строение органов полового и бесполого размножения (гаметангии: мужские – антеридии, женские – архегонии).

-- в процессе слияния гамет образуется зигота, которая всегда дает начало зародышу (у низших растений после деления зиготы клетки сразу используются для построения слоевища)

-всегда имеют две жизненные фазы, закономерно сменяющих друг друга, - гаметофита и спорофита (у низших растений смена фаз происходит на разных этапах, в связи с чем выделяют несколько типов редукции – гаметическая, спорическая, зиготическая).

-всегда имеют ткани, основные группы: образовательные, основные, проводящие, покровные, механические, выделительные (нет у примитивных одноклеточных водорослей).Органы высших растений имеют сложное строение. Проводящая система у них представлена специальными клетками – трахеидами, а также сосудами, ситовидными трубками. Проводящие элементы группируются в закономерные сочетания – сосудисто-волокнистые пучки.

У высших растений имеется сложная система покровных тканей (эпидерма, перидерма, корка), появляется сложный устьичный аппарат. В условиях наземно-воздушной жизни у высших растений появляются мощно развитые механические ткани.

К началу XX века в систематике оформилось семь основных таксономических категорий:

царство,Отдел,класс,порядок,семейство,род,вид.

 

Отделы высших растений, их отличительные особенности.

1. мохообразные – единственный отдел высших растений, у которых гаметофит (гаплоидная жизненная фаза) является преобладающим поколением.

-простота строения тела – отсутствие настоящих вегетативных органов («стебель» не является настоящим «стеблем» - каулидия и «лист» не является настоящим «листом» - филлидия, у наиболее простых тело является слоевищем (таллом)

-не имеют корней (прикрепляются к субстрату нитевидными ризоидами)

-у большинства отсутствуют проводящие, механические ткани, слабо развиты и другие ткани

2. отдел папоротникообразные

-у всех растений преобладающим поколением является спорофит (диплоидная жизненная фаза)

-не имеют настоящих листьев (их «листья» называются – плосковетка, вайя или предпобег)

-не имеют цветков и семян.

-размножаются только спорами (спорангии).

-оплодотворение возможно только при наличии капельно-жидкой воды.

3. отдел голосеменные

-в отдел входят только древесные формы растений (деревья и кустарники).

-большинство являются вечнозелеными растениями (адаптации, повышающие зимостойкость).

-не имеют цветков и плодов, семена расположены открыто – в чешуях или шишках (мужские и женские).

-в древесине отсутствуют настоящие сосуды (адаптация – листья игольчатой формы, для меньшего испарения влаги).

4. отдел покрытосеменные (цветковые)

-размножение с образованием семян. кроме семян образуются и споры.

-всегда внутреннее оплодотворение.

-жизненные фазы всегда последовательно сменяют друг друга (спорофит всегда преобладает, а гаметофит подвергается сильной редукции и развивается внутри споры)

-все семенные растения являются разноспоровыми

-в процессе размножения присутствует этап – опыление

 

Хвощ полевой. Таксономическое положение, строение, цикл развития.

Хвощ полевой (Equisetum arvense)распространён на полях в условиях избыточного увлажнения. Это многолетнее травянистое растение.

Строение

Подземная часть его представлена корневищем, боковые ветви которого превращаются в клубни, служащие местом накопления запасных питательных веществ, а также органами вегетативного размножения. От узлов корневища отходят придаточные корни. Рано весной на корневищах вырастают бледно-розовые спороносные побеги, заканчивающиеся спороносными колосками. Стебли их не ветвистые, членистые, разграничены на узлы и междоузлия. Листья редуцированы до чешуй и располагаются мутовками в узлах.

Жизненный цикл

Спороносный колосок состоит из оси, на которой мутовчато располагаются спорофиллы, имеющие вид шестигранных щитков. На внутренней стороне щитка располагаются 6-8 спорангиев, внутри которых образуются споры одинаковой формы и величины. Из спор развиваются обоеполые заростки (гаметофиты). Они зелёные, свободноживущие, прикрепляются к почве ризоидами. Архегонии и антеридии погружены в ткань заростка. Сперматозоиды много жгутиковые. Оплодотворение происходит в присутствии воды. Из оплодотворённой яйцеклетки развивается зародыш, из него — взрослое растение (спорофит). После рассеивания спор у хвоща полевого спороносные побеги отмирают, и на смену им вырастают зелёные ассимилирующие побеги. Стебель у них ребристый, разделён на узлы и междоузлия, на нём располагаются мутовками боковые побеги. В узлах стебля располагаются редуцированные до чешуй листья, которые срастаются и образуют вздутую мутовку. Вследствие редукции листьев процесс фотосинтеза осуществляется стеблем.

Равноспоровые папоротники. Примеры растений. Особенности цикла развития.

Равноспоровые папоротники - это обычно многолетние растения, любящие тень и влагу. Они имеют подземное корневище, от кото­рого в почву отходят придаточные корни, а на поверхность земли' — листья. Листья могут быть цельными или расчленёнными. Наиболее часто встречаются перисто- или дважды перисто расчленённые ли­стья. У взрослого растения их бывает 5-7, а иногда и более. Длина листьев обычно достигает 30-50 см, но может составлять 3 м и более. Листья бывают и очень мелкими (всего несколько миллиметров). Листья папоротников в молодом возрасте обычно улиткообразно за­кручены и растут верхушкой, как побеги. Спорангии у папоротников собраны в сорусы, которые размещены по преимуществу с нижней стороны обычных листьев. Сверху сорусы прикрыты индузием. Споры при благоприятных усло­виях прорастают в двуполый гаметофит, который бывает зелёным и имеет вид округло-серцевидной пластинки 0,5-0,9 см в диаметре. К почве он прикрепляется ризоидами. После оплодотворения, кото­рое, как и у других споровых растений, невозможно без воды, из зи­готы формируется зародыш, а из последнего - взрослое растение. Пока спорофит не начнёт самостоятельно фотосинтезировать, он питается за счёт гаметофита.
Наи­более распространёнными являются щитовник мужской и кочедыж­ник женский, орляк обыкновенный, многоножка обыкновенная и т. д. Щитовник и кочедыжник внешне очень похожи, но у кочедыжника листья расчленены на более тонкие и более нежные доли, чем у щи­товника. Вероятно, именно поэтому в народе и называют щитовник мужским папоротником, а кочедыжник - женским.

Примером для рассмотрения цикла развития равноспоровых папоротников может служить любой из папо­ротников, встречающихся в наших лесах, хотя бы мужской папоротник — Dryopteris (Aspidium) filix mas.

На нижней стороне его сложно перистого листа вдоль средней жилки образуются кучки спорангиев со спорами — сорусы, покрытые округло­сердцевидной пластинкой — покрывальцем (индузием). Спо­ра, попав во влажную среду, прорастает и дает сначала короткую прямую нить, формирующуюся затем в округло-сердцевидную пластинку, так называемый заросток.. Заросток состоит из нескольких слоев клеток, по краю же — однослойный, размер его 1—1,5 см в диаметре. В верхней части, в выемке, помещается точка роста. Клетки заростка со­держат большое количество хлорофилловых зерен, и заросток, таким обра­зом, питается самостоятельно. На заростке образуются антеридии и архегонии (последние ближе к выемке).

Антеридии — округлой формы, одеты однослойной оболочкой. В них образуются сперматозоиды в виде штопорообразного скрученного тельца, на нижнем конце несущего венец жгутиков. Архегонии погружены брюшной частью в ткань заростка, шейками же возвышены над его поверхностью. Строение их обычное. При созревании архегониев шейка вскрывается на верхушке, сперматозоиды с каплями росы или дождя попадают внутрь архе­гония, и один из них сливается с яйцеклеткой, производя оплодотворение.

Оплодотворенная клетка — зигота, приступив к делению, формирует зародыш, первоначально питающийся за счет заростка. После образова­ния корешка, стебля и листа (семядоли) зародыш начинает самостоятельное существование и образует постепенно взрослое растение — папоротник. Здесь мы также имеем правильную «смену поколений»: беспо­лое поколение (папоротник) сменяется половым (заростки), которое опять сменяется бесполым. В цикле развития преобладает, однако, спорофит — сам папоротник — мощное растение, на листьях которого образуются спо­рангии со спорами. Гаметофит же (заросток) имеет незначительные размеры и кратковременное существование. Оба поколения, в отличие от мхов, имеют самостоятельное существование, разделены друг от друга. Редукционное деление происходит при образовании спор.

 

Разноспоровые папоротники. Примеры растений. Особенности цикла развития.

 

Современные разноспоровые папоротники являются водными рас­тениями. Пример: сальвиния плавающая, которая свободно плавает на поверхности водоёмов с медленным течением или со стоячей водой.

Представителем разноспоровых папоротников может служить водный папоротник сальвиния. Сальвиния относится к порядку Salvitiiales. Род Salvinia содержит 8 видов, распространенных главным обра­зом в тропических и субтропических областях. В Южной половине Евро­пейской части России встречается сальвиния плавающая (Salvinia natans). Тонкий стебелек Salvinia natans несет в узлах листья, сидящие мутовкой по 3. Два листа — овально-ланцетные, зеленые, плавающие, третий лист — подводный, сильно рассеченный, заменяющий растению корни. Настоящих корней у Salvinia нет.

В анатомическом строении стебля и листьев резко выражены черты приспособления к водной жизни: много крупных воздушных полостей, нич­тожно развиты механические элементы, сильно редуцирована проводящая ткань.

У основания подводного листа, на коротких боковых разветвлениях образуются шарообразные сорусы, называемые здесь спорокарпи­ями. Они все одинакового размера и формы, но содержат внутри разные спо­рангии. В одних спорокарпиях образуется большое число мелких шаровид­ных спорангиев (микроспорангиев), в других — небольшое число более крупных яйцевидно овальных спорангиев (мегаспорангиев).

Снаружи спорокарпии одеты двойной оболочкой — индузием. В микроспорангиях развиваются 64 мелкие микроспоры. В зрелых мега­спорангиях находится одна крупная мегаспора. При созревании микроспоры прорастают внутри микроспорангия и образуют сильно редуцированный (упрощенный) мужской заросток, состоя­щий из нескольких вегетативных клеток и двух антеридиев. В каждом антеридии образуется по четыре спирально скрученных сперматозоида, с венцом жгутиков на переднем конце. Заростки при прорастании проби­вают стенку спорангия и высовываются наружу. Мегаспора отпадает от материнского растения, окруженная оболочкой мегаспорангия, и при прорастании образует женский заросток, состоящий из зеленых клеток. На заростке образуются архегонии, погруженные брюш­ком в ткань заростка.

После оплодотворения из зиготы развивается небольшой зародыш, свя­занный первоначально небольшой ножкой с заростком. Постепенно разви­ваясь, зародыш дает далее начало взрослому растению Salvinia..

Чрезвычайно важно отметить сильную редукцию поло­вого поколения (заростка), особенно мужского. Во всех группах высших растений, параллельно возникновению разноспоровости, наблю­дается редукция полового поколения.

 

Семейство Мятликовые

Злаковые — однодольные растения.. Одно-, дву- и многолетние травы, реже древовидные растения (бамбуки). Целендрические стебли (соломины) разделены вздутыми узлами на обычно полыми междоузлиями. Листья большей частью с открытыми, реже замкнутыми влагалищами и линейными (до нитевидных) или ланцетными пластинками; в месте перехода влагалища в пластинку обычно есть язычок. Цветки мелкие, обоеполые, редко однополые (иногда растения двудомные), в элементарных соцветиях — колосках, которые образуют сложные соцветия — метелки, колосья, кисти или головки. В колоске от 1 до 30 цветков, расположенных на оси колоска двумя рядами в пазухах прицветников — нижних цветковых чешуй. Верхняя цветковая чешуя большей частью двукилевая, обычно имеется при каждом цветке. Кроме того, у основания цветка расположены 2, реже 3 бесцветные чешуйки, набухающие во время цветения, называются цветковыми пленками, или додикулами.
Тычинок большей частью 3, реже 1, 2 или 6. Плод — зерновка. Семя с прямым зародышем и обильным эндоспермом. Опыление ветром, у некоторых родов (пшеница, костер и другие) обычно самоопыление. Для многих родов (мятлик, вейник и другие) характерен апомиксис (обычно факультативный). Иногда образуются особые колоски склейстогамными цветками. У некоторых злаков, особенно в родах мятлик и овсяница, встречается вивипария (колоски видоизменяются в луковички). Плоды обычно распространяются животными или ветром. Злаки одно из наиболее крупных семейств цветковых растений; около 650 родов, около 10 тысяч видов, по всему земному шару. Являются доминантами травянистых группировок, растительности — степей, лугов, прерий, пампасов и саванн. В хозяйственном отношении злаки — важнейшее семейство цветковых растений. К злакам принадлежат основные пищевые растения (пшеница, рис, кукуруза, рожь, ячмень, овёс, просо, сорго, сахарный тростник и другие), культивируемые человеком с глубокой древности, а также кормовые растения (мятлик, тимофеевка, овсяница, ежа, костер и другие).

 

Высшие растения – организмы, которые имеют морфологическое расчленение тела на вегетативные органы, главные из которых – побег и корень.

Особенности высших растений:

-- имеют морфологическое расчленение тела на вегетативные органы (побег, корень, лист, стебель, почка). У водорослей (низших растений) нет настоящих корней, побегов, листьев, стеблей и почек.

-- имеют многоклеточное строение органов полового и бесполого размножения (гаметангии: мужские – антеридии, женские – архегонии).

-- в процессе слияния гамет образуется зигота, которая всегда дает начало зародышу (у низших растений после деления зиготы клетки сразу используются для построения слоевища)

-всегда имеют две жизненные фазы, закономерно сменяющих друг друга, - гаметофита и спорофита (у низших растений смена фаз происходит на разных этапах, в связи с чем выделяют несколько типов редукции – гаметическая, спорическая, зиготическая).

-всегда имеют ткани, основные группы: образовательные, основные, проводящие, покровные, механические, выделительные (нет у примитивных одноклеточных водорослей).Органы высших растений имеют сложное строение. Проводящая система у них представлена специальными клетками – трахеидами, а также сосудами, ситовидными трубками. Проводящие элементы группируются в закономерные сочетания – сосудисто-волокнистые пучки.

У высших растений имеется сложная система покровных тканей (эпидерма, перидерма, корка), появляется сложный устьичный аппарат. В условиях наземно-воздушной жизни у высших растений появляются мощно развитые механические ткани.

К началу XX века в систематике оформилось семь основных таксономических категорий:

царство,Отдел,класс,порядок,семейство,род,вид.