Высшие растения признаки, характеристика, классификация, чем отличаются, жизненный цикл, группы высших растений, особенности строения, примеры, что относят к высшим растениям “

Высшие растения:

Вернуться к теме “Высшие растения – характеристика и жизненный цикл”

Подробный конспект

Высшие растения — это многоклеточные фототрофные организмы, приспособленные к жизни в наземной среде и характеризующиеся правильным чередованием полового и бесполого поколений и наличием дифференцированных тканей и органов.

Основные признаки, отличающие высшие растения от низших:

– приспособленность к обитанию в наземной среде;

– наличие четко дифференцированных тканей, выполняющих конкретные специализированные функции;

– наличие многоклеточных органов размножения — полового (гаметангий) и бесполого (спорангий). Мужские гаметангии высших растений называются антеридиями, женские — архегониями. Гаметангии высших растений (в отличие от низших) защищены оболочками из стерильных (бесплодных) клеток и (у отдельных групп растений) могут быть редуцированы, т.е. уменьшены и упрощены;

– превращение зиготы в типичный многоклеточный зародыш, клетки которого первоначально не дифференцированы, но генетически детерминированы на специализацию в определенном направлении;

– правильное чередование двух поколений — гаплоидного полового (гаметофит), развивающегося из споры, и диплоидного бесполого (спорофит), развивающегося из зиготы;

– доминирование в жизненном цикле спорофита (у всех отделов кроме Моховидных);

– разделение тела спорофита (у большинства отделов высших растений) на специализированные вегетативные органы — корень, стебель и листья.

Всем высшим растением свойственно наличие двух жизненных фаз, закономерно сменяющих друг друга – гаметофита и спорофита. Вместе они составляют жизненный цикл высшего растения.

Гаметофит развивается из споры и представляет собой поколение, способное размножаться половым путем, т.е. слиянием двух гаплоидных клеток – гамет с образованием диплоидной зиготы. Поскольку гаметы у высших растений всегда образуются в результате митоза само тело гаметофита построено тоже из гаплоидных клеток.

Спорофит развивается из зиготы. Он размножается бесполым путем (спорами), и его тело образовано клетками с диплоидным набором хромосом. Спорофит не образует половые органы, и споры развиваются в особых многоклеточных структурах – спорангиях. Несмотря на то, что спорофит образован диплоидными клетками, споры гаплоидны т.к. образуются в процессе мейоза из материнских клеток – предшественников.

Органы растений, выполняющие функцию полового размножения.

У различных представителей растительного царства они сильно отличаются по уровню дифференциации и сложности строения. У некоторых водорослей и лишайников генеративные органы не дифференцированы на мужские и женские (морфологически не отличимы) и различаются только физиологически. В других случаях у низших растений генеративные органы подразделяются на антеридии (образующие мужские гаметы) и оогонии (образующие женские гаметы), как правило, одноклеточные. От них в процессе эволюции произошли многоклеточные генеративные органы высших растений – антеридии и архегонии. У высших споровых растений (мхов, папоротников, хвощей и плаунов) антеридии представляют собой небольшие овальные или шаровидные тельца, одетые снаружи бесплодными клетками, в. которых образуются подвижные сперматозоиды (мужские гаметы) (см. Мхи, Папоротниковидные, Плауновидные, Хвощевидные). Архегонии выглядят как небольшие бутылкообразные или колбообразные тельца, состоящие из брюшка и шейки. В брюшке помещается неподвижная яйцеклетка – женская гамета. В процессе эволюции высших растений архегонии и антеридии претерпевают упрощение (редукцию). У наиболее высокоорганизованных покрытосеменных растений, а также у некоторых голосеменных растений архегонии отсутствуют. У сосновых от архегония сохраняется яйцеклетка и несколько боковых клеток, а мужской гаметофит редуцирован до трех клеток и антеридии, и как таковой не образуется. У покрытосеменных (цветковых) растений, в связи с особенностями их развития, возникают высокоспециализированные генеративные органы – мужские гаметофиты (пыльцевые зерна), состоящие из двух клеток (генеративной и вегетативной), и сильно редуцированные женские гаметофиты – зародышевые мешки. Понятие Генеративные органы, у покрытосеменных растений часто распространяют на цветки и плоды.

Высшие растения определение, характеристика и признаки

Появление высших растений ознаменовало новую эру жизни планеты. Их возникновение связано с геологическими изменениями в строении материков и необходимостью приспосабливаться к особенностям жизни вне воды.

Читайте также:
Желудочный сок - состав и ферменты, значение кислотности, функции

Разнообразие условий жизни на Земле способствует образованию множества форм существования живых организмов.

  1. Высшие растения определение, строение, характеристика и признаки
  2. Происхождение высших споровых растений
  3. Чем отличаются высшие растения от низших
  4. Отделы высших растений
  5. Риниофиты
  6. Зостерофиллофиты
  7. Мохообразные
  8. Плауновидные
  9. Псилотовидные
  10. Хвощевидные
  11. Папоротниковидные
  12. Голосеменные
  13. Заключение

Высшие растения определение, строение, характеристика и признаки

Многоклеточные наземные растения, способные использовать свет в процессе жизнедеятельности, обладающие развитыми органами и тканями, характеризующиеся чередованием типов размножения, называются высшими.

Развитие проходило в стремлении приспособиться к наземному существованию.

Результатом стали преобразования в строении:

  • корни, всасывающие воду и минеральные вещества, а также укрепляющие растение в почве,
  • листья, способные к синтезу органических веществ из неорганических,
  • стебли – проводящие органику и воду.

Наземные растения характеризует чередование поколений и автотрофное питание.

Происхождение высших споровых растений

Теория гласит о том, что предки наземных растений – streptophyta, были вынуждены из-за геологических изменений приспосабливаться к другим условиям жизни. Важное значение имело то, что выживали только наиболее приспособленные водоросли.

У переходных форм вырабатывалась защитная пленка кутин, откладывающаяся на поверхности. Образование пленки в большом количестве препятствовало газообмену, из-за чего растение погибало. У организмов, кутин которых образовывался умеренно, сформировалась эпидерма с устьицами – сложная ткань, защищающая от высыхания, а также не препятствующая газообмену.

Появление эпидермы препятствовало поглощению воды всем телом, тем самым способствовало образованию одноклеточных нитей ризоидов. Итогом процесса развития стало формирование более сложной системы – корней.

Освещение на суше значительно превышает этот же показатель в воде, благодаря этому значительно возросло количество и размеры фотосинтезирующих органов – листьев. Распределение веществ, образовавшихся в процессе фотосинтеза, и воды, поглощенной корнями, осуществляется проводящим органом – стеблем.

Быстрое увеличение видов, распространение высших организмов объясняется развитием вегетативных органов и изменениями репродуктивной системы, которая при условиях наземного обитания должна иметь надежную защиту.

Репродуктивные многоклеточные органы наземных растений – гаметангии и спорангии имеют оболочку из живых клеток, которая защищает споры от высыхания.

Чем отличаются высшие растения от низших

  1. Ткани и органы, из которых состоят растения, имеют сложное многоклеточное строение.
  2. Среда обитания в большей степени суша.
  3. В процессе развития происходит чередование поколений – гаметофита и спорофита.
  4. Спора защищена твёрдой многоклеточной оболочкой.

Отделы высших растений

Согласно классификации, подцарство высших растений включает 9 отделов.

Представители первых трех отделов полностью вымерли. Остальные шесть составляют ныне живущие организмы.

Риниофиты

Первые высшие растения, давшие начало другим отделам – Риниофиты или Риниевые. Для них характерен примитивный травянистый облик, достигающий в высоту 60 см. Имели простейшее строение. Настоящие листья и корни отсутствовали, вместо корней был орган ривомоид, вниз от которого отходили ривоиды, а вверх стебли.

Фотосинтез осуществлялся стеблем, ветвившимся, преимущественно, на два побега. Спорангии прикреплялись к осям, в них развивались споры.

Наличие покровных тканей, а так же устьиц, говорит о том, что представители отдела произрастали на суше. Наиболее древним представителем отдела считается Куксония.

Зостерофиллофиты

Имеют много общего с риниофитами. Некоторые ученые полагают, что Зостерофиллофиты положили начало Плауновидным. Отличаются тем, что имели прямостоячий стебель, покрытый толстым слоем кутикулы.

Спорангии, собранные колосовидными образованиями, имеют короткую ножку, а также одинаковые споры. Представителем является Госслинглия, у нее нет корней, а на стеблях находятся ветви с закрученными верхушками.

Мохообразные

Особенностью считается преобладание гаплоидной фазы (половое поколение), диплоидная фаза слабо развита. Для полового процесса мхов обязательна влажная среда, поэтому они обязаны произрастать на низменных, болотистых местах, чему способствуют их небольшие размеры.

Читайте также:
Амёба, питание амебы обыкновенной, функции, форма тела, строение

Основные отличия мохообразных от остальных отделов:

  • для образования органического вещества достаточно слабого освещения,
  • поглощение воды производится всем организмом,
  • способность вырастать на бедных питательными веществами почвах, принимать состояние анабиоза на длительный период. Все это обеспечивает конкурентоспособность по сравнению с другими представителями отделов.

Мохообразные подразделяются на три класса:

  1. Класс печеночные. Для гаметофитов характерно дорзинвентральное строение. Листья всегда однослойные, ризоиды одноклеточные. Произрастают в тропиках, опутывают сплошным ковром почву, стволы, листья деревьев. К ним относят Блассию маленькую (Blassia pusilla).
  2. Класс Антоцеротовые. На краях пластинчатых талломов розетковидной формы расположены меристематические клетки, формирующие лопасти, которые налегают друг на друга и придают таллому курчавость. Самым распространенным является род Антоцерос.
  3. Класс мхи. Их характеризует наличие листостебельных побегов радиальной симметрии. Ризоиды расположены на листьях, стеблях всегда многоклеточные. Большинство мхов произрастают в северных и умеренных широтах. Ярким представителем являются сфагновые, их виды различаются не только строением, но также приуроченностью к природным условиям.

Плауновидные

Травянистые формы плауновидных можно встретить и в настоящее время. Они имеют побеги с мелкими листьями, корни.

Листья представляют цельную листовую пластинку в расширенным основанием в виде подушечки. Делятся на два класса Плауновидные и Полушниковые.

Псилотовидные

Psilotophyta представлены всего одним семейством – Псилотовые. Корни отсутствуют, поэтому они часто произрастают на других деревьях. Могут встречаться как на богатых органическими веществами почвах, так и скалах тропических лесов. В процессе оплодотворения обязательно участие воды.

Один из представителей Псилот голый – декоративный папоротник. Получил название из-за отсутствия листьев. Растет у основания стволов пальм или гумусных почвах. Размножается спорами.

Хвощевидные

Отдел разделен на два класса – Сфенофилловые и Хвощевые.

Ярким представителем является хвощ полевой многолетнее травянистое растение с корнями. Служит индикатором кислых почв.

Стебли расчленены на междоузлия, от которых отходят слаборазвитые, темные, похожие на зубчики листья. Споры расположены в спороносном колоске. Размножение осуществляется при высокой влажности: дождь или обильная роса.

Папоротниковидные

Многолетние травянистые, реже древовидные растения. Характеризуются макрофиллией – мощно развитыми листьями относительно короткого побега. Их большие листья (вайи) бывают цельные или сильно расчлененные, закручены улиткой в почке.

У большинства папоротников листья выполняют две функции – фотосинтез и спороношение. Распространились по всему земному шару, но максимальное разнообразие видов находится в тропиках.

Отдел насчитывает пять классов: Кладоксилеевые, Зигоптериевые, Ужовниковые, Мараттиевые, Полиподиевые.

Голосеменные

Современная биология включает четыре класса: Саговниковые, Гинкговые, Хвойные и Гнетовые. В древние времена к ним относились еще два, уже вымерших, класса: Семенные папоротники и Беннеттитовые.

Размножение голосеменных осуществляется семенами – многоклеточными органами, содержащими зачаток зародыша, эндосперм и многослойную кожуру. Являются наиболее высокоорганизованным отделом по своим морфологическим особенностям, приближаются к отделу покрытосеменных.

Сосна Коха (Крым)

Типичные представители нашей страны ель и сосна.

Заключение

Подцарство высших растений прошло большой путь в процессе своей эволюции. У наиболее развитых представителей можно увидеть цветок, семя, плод. Все изменения тела происходили для того, чтобы укрепиться на суше: появление корней, листьев, совершенствование способа размножения.

Только высшие растения способны производить органическое вещество из неорганического.

Разнообразие высших растений: происхождение и жизненный цикл, отличия от низших растений

По внешнему виду, по своему строению и биологическим особенностям высшие растения очень разнообразны. К ним, помимо цветковых и голосеменных, относятся также папоротники, хвощи, плауны и мхи. Главным отличием голосеменных от высших споровых растений является семенное размножение. Количество видов достигает 300 тыс., а, по мнению некоторых ботаников, — не менее 500 тысяч.

Общая характеристика

У высших растений выработалось много различных приспособлений и свойств для жизни в разнообразных условиях суши. Наибольшего развития и приспособленности к наземному образу жизни достигли покрытосеменные.

Читайте также:
Биологическое оружие: определение, классификация, применение, защита от него

Признаки, характерные для высших растений:

  • Дифференцировка на органы и ткани;
  • проводящая система, состоящая из ксилемы и флоэмы;
  • правильная смена поколений;
  • органы полового размножения: антеридии и архегонии;
  • для тела растений характерно листостеблевое строение.

Основания для разделения растений на высшие и низшие

Все представители растительного мира в зависимости от строения делятся на 2 группы — низшие и высшие.

Основным критерием, по которому растения относят к высшим, является наличие сложной тканевой структуры. Она представлена проводящими и механическими тканями. Также отличительным признаком является наличие трахей, трахеид и ситовидных трубок, которые быстро доставляют питательные вещества от корня к листьям, соцветиям, стеблям.

Низшие в свою очередь имеют примитивное строение, состоят из одной клетки, есть многоклеточные организмы, тело которых называют талломом. Они лишены корней, стеблей, и листьев.

Отсутствие мышечной и нервной тканей

Высшие растения — это группа живых организмов, занимающих особое место в природе. Представители растительного мира способны к фотосинтезу, они преобразуют энергию солнечного света в органические вещества и кислород. Питание они получают из почвы и окружающей их среды, таким образом, им не нужно перемещаться в поисках пищи. Оплодотворение осуществляется с помощью грызунов, насекомых, ветра, поэтому мышечная и нервная ткань у них не развита. В отличие от животных, которые преодолевают огромные расстояния для добычи пищи, и поиска благоприятных мест размножения и выращивания потомства.

Значение в природе и жизни человека

  1. Обогащение кислородом атмосферного воздуха.
  2. Неотъемлемое звено пищевых цепочек.
  3. Используются в качестве строительного материала, сырья для изготовления бумаги, мебели и д.т.
  4. Применение полезных свойств в медицине.
  5. Производство натуральных тканей (лен, хлопок).
  6. Очищают воздух от пылевых загрязнений.

Жизненный цикл

Для высших растений характерно наличие ясно выраженного чередования двух поколений: полового (гаметофита) и бесполого (спорофита). Спорофит у них постепенно занял доминирующее положение над гаметофитом. Только мохообразные представляют исключение, так как у них большего развития достигает гаметофит, а спорофит, наоборот, значительно редуцирован.

В процессе эволюции половой процесс усложнился, развились многоклеточные половые органы, которые хорошо защищают яйцеклетку от высыхания. Женская гамета — яйцеклетка — неподвижна. Постепенно произошли значительные изменения в строении и физиологии мужских половых клеток.

Жизненный цикл и смена поколений

Подвижные, обладающие жгутиками сперматозоиды превратились у более совершенных типов высших растений (покрытосеменных) в спермии без жгутиков, потерявшие способность к самостоятельному передвижению. И если у более древних наземных представителей (мхов, плаунов, хвощей и папоротников) наблюдается еще зависимость акта оплодотворения от водной среды, то у более организованных типов (большинства голосеменных и всех покрытосеменных) наблюдается уже полная независимость полового размножения от капельно-жидкой воды.

Спорофит — бесполое диплоидное поколение, на котором образуются органы бесполого размножения — спорангии. В них после редукционного деления образуются гаплоидные споры. Из них развивается гаплоидный гаметофит.

Происхождение

Около 400 млн. лет назад появились первые формы растений, приспособленные к жизни на суше. Выход из воды привел к адаптационным изменениям в строении отдельных видов, которым для выживания были необходимы новые структурные элементы.

Так растительный мир покинул пределы водной среды и начал заселять просторы суши. Такими «землепроходцами» были ринофиты, которые росли у берегов водоёмов.

Это переходная форма жизни между низшими растениями (водорослями) и высшими. В строении ринофитов много сходного с водорослями: не прослеживались настоящие стебли, листья, корневая система. Прикреплялись к почве с помощью ризоидов, через которые получали питательные вещества и воду. Ринофиты обладали покровными тканями, которые защищали их от высыхания. Размножались при помощи спор.

Читайте также:
Отдел моховидные - виды мхов и названия, размножение, факты

Риниофитовые в дальнейшем видоизменялись и дали начало для развития плаунов, хвощей, папоротников, которые уже имели стебли, листья, корни. Это были предки современных споровых растений.

Почему мхи и цветковые относят к высшим споровым?

Мхи — это высшие растения, которые имеют наиболее примитивное строение. Корневая система отсутствует. От водорослей их отличает наличие ризоидов, тело дифференцировано на органы и ткани. Размножаются мхи, как и высшие растения, спорами.

Цветковые представители имеют тело, разделенное на органы. Вегетативные органы — корень с побегом, которые обеспечивают рост и развитие. А также репродуктивные органы – плод, семена, цветок, отвечающие за распространение.

Цветковые растения

Сходства и различия с водорослями

Различия:

  1. Водоросли не дифференцированы на органы и ткани, часто тело представлено одной клеткой или их скоплением. Высшие растения наделены хорошо развитыми тканями, имеют корни, листья, стебли.
  2. У водорослей преобладает бесполое размножение, путём деления исходной материнской клетки. Им свойственно также вегетативное и половое деление. Для высших споровых растений характерно строгое чередование полового и бесполого поколений.
  3. Какие органоиды отсутствуют в клетках высших, но характерны для низших видов? Это центриоли, которые присутствуюттакже в животных.

Сходства:

  1. Способ питания — обе группы растений фотоавтотрофы.
  2. Строение клеток: наличие клеточной стенки, хлорофилла, питательных веществ.
  3. Не могут активно передвигаться, в жизненном цикле последовательно чередуются две фазы: гаметофита и спорофита.

Общая характеристика растений. Низшие и высшие растения

Урок 3. Биология. Сложные вопросы. Ботаника

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока “Общая характеристика растений. Низшие и высшие растения”

Растения – это многоклеточные фотосинтезирующие эукариотические организмы.

Все растения входят в отдельное биологическое царство Растения. Вспомним, что в настоящее время большинство учёных выделяют ещё три царства живых организмов: Животные, Грибы и Бактерии. К каждому царству относятся организмы, которые имеют общие особенности внешнего и внутреннего строения.

К растениям относятся мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные и покрытосеменные растения. Нередко к растениям относят также водоросли.

По данным Международного союза охраны природы, было описано около 320 тысяч видов растений, из них около 280 тысяч видов покрытосеменных. Однако это число увеличивается, так как постоянно открываются новые виды. Разные растения характерны для лугов, лесов, безводных пустынь и топких болот.

Растения являются объектом исследования науки ботаники. Ботаника – это комплексная наука, включающая несколько разделов:

· Анатомия растений изучает их внешнее и внутреннее строение.

· Физиология растений изучает процессы их жизнедеятельности.

· Систематика растений – классификацию.

· Геоботаника – распространение растений по материкам и континентам.

· Экология растений – их связь друг с другом и окружающей природой.

Несмотря на огромное разнообразие растений, для них характерны общие признаки. Рассмотрим их.

· Клетки растений имеют плотные клеточные стенки, содержащие целлюлозу.

· В клетках находятся зелёные пластиды – хлоропласты, содержащие зелёный пигмент хлорофилл. Благодаря им большинство растений имеет зелёный цвет. Но есть и исключения. Заразиха (или петров крест) имеет светло-бурую или желтоватую окраску.

· Растения ведут прикреплённый образ жизни.

· Запасное питательное вещество в клетках – крахмал.

· Растут в течение всей жизни.

Все растения в зависимости от строения делят на две большие группы – низшие растения и высшие растения. Рассмотрим эти группы.

К низшим растениям относятся водоросли. Тело наиболее примитивных водорослей может состоять из одной клетки, например, хлорелла и хламидомонада. К многоклеточным водорослям относятся, например, ульва и анфельция.

Читайте также:
Членистоногие - характеристика, классификация и признаки

Низшие растения не имеют настоящих корней, стеблей и листьев. Их тело называется «слоевище» или «таллом». Органы размножения низших растений устроены просто, и чаще всего они одноклеточные.

В ходе эволюции низшие растения появились раньше высших. Однако в настоящее время они широко распространены по всему земному шару. Для низших растений характерна огромная биомасса и высокая способность к размножению. В водных сообществах они являются первым звеном цепей питания (их основой). Поэтому они очень важны для нормального течения энергетических процессов в живой природе.

Ранее учёные относили к растениям бактерии, сине-зелёные водоросли (или цианобактерии), миксомицеты (или слизевики), грибы и лишайники. Однако это отдельные царства и группы в живой природе. Грибы и слизевики, в отличие от растений, питаются готовыми органическими веществами и не осуществляют фотосинтез. Лишайники – это симбиоз гриба и водоросли. Они выделены в отдельную систематическую группу. Бактерии и цианобактерии – прокариоты. Они не имеют оформленного ядра и тоже не могут считаться растениями.

К высшим растениям относятся мхи, хвощи, плауны, папоротники, голосеменные и покрытосеменные растения.

Среди высших растений выделяют две большие группы: споровые и семенные растения. К споровым растениям относятся мхи, хвощи, плауны и папоротники. Они размножаются с помощью спор. К семенным растениям относятся голосеменные и покрытосеменные (или цветковые) растения. Они размножаются с помощью семян.

Семена голосеменных растений лежат открыто на чешуевидных листьях, образующих шишку. Эти растения не образуют цветков и плодов.

Покрытосеменные – наиболее высокоорганизованные растения. Их главная особенность – наличие органа полового размножения (цветка).

Растения (в первую очередь, покрытосеменные) представлены разными жизненными формами – среди них есть деревья, кустарники и травы. Деревья – это обычно крупные растения с многолетними деревянистыми стволами. Кустарники отличаются от деревьев тем, что имеют не один ствол, а несколько стволиков, отходящих от общего основания. Травы (или травянистые растения) имеют зелёные сочные стебли, они почти всегда ниже деревьев и кустарников. Но есть и исключения. Банан растёт в высоту от 2 до 7 метров. Существуют и крошечные травянистые растения. На поверхности водоёмов живёт ряска, размер каждого растения – несколько миллиметров.

Высшие растения имеют чётко дифференцированные ткани, которые выполняют специализированные функции. Это является важной отличительной особенностью высших растений. В теле растений выделяют образовательные, основные, проводящие, механические и покровные ткани.

У высших растений из тканей образуются органы – корень, стебель и листья. Исключение составляют мхи. Они имеют стебель и листья, но не имеют корней. В почве они закрепляются с помощью ризоидов.

Выделяют две группы органов. Вегетативные органы (корень, стебель, лист) участвуют в процессах жизнедеятельности и в бесполом размножении. Генеративные органы (или репродуктивные) – цветок и плод с семенами – обеспечивают половое размножение.

Высшие растения имеют многоклеточные органы полового и бесполого размножения. Органы полового размножения – гаметангии. В них образуются половые клетки – гаметы. Это отличает половые органы высших растений от низших растений, у которых все клетки способны преобразовываться в гаметы.

Мужские гаметангии называются «антеридии», женские – «архегонии». Они защищены оболочкой, образованной бесплодными клетками. В антеридиях образуется большое количество мелких мужских гамет (сперматозоидов), которые имеют жгутик и способны передвигаться. Неподвижные мужские гаметы называют спермиями. В архегониях развивается одна яйцеклетка. В отличие от сперматозоидов, яйцеклетки неподвижны, имеют более крупные размеры и обладают значительным запасом питательных веществ.

Рассмотрим жизненный цикл высших растений на примере папоротниковидных. В жизненном цикле существует две фазы: гаметофит и спорофит. Они закономерно сменяют друг друга. Гаметофит – гаплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле. Гаметофит развивается из спор и образует половые клетки (гаметы), осуществляет половое размножение. Гаплоидные гаметы сливаются и образуют диплоидную зиготу. Она даёт начало зародышу. Необходимо сказать, что у низших растений образовавшиеся в результате деления зиготы клетки сразу же используются для построения слоевища и в последующем мало изменяются.

Читайте также:
Ризоиды - определение в биологии, особенности образования, функции

У высших растений гаметы всегда образуются в результате митоза. Это принципиально отличает их от половых клеток животных, которые образуются в результате мейоза. Фазу гаметофита ещё называют гаметофазой или гаплофазой. Гаметофит бывает однодомным или двудомным. На однодомном гаметофите происходит одновременное развитие яйцеклетки и сперматозоидов. У двудомных растений гаметофиты формируют либо только мужские органы, либо только женские.

В ходе эволюции растений происходит постепенная редукция гаметофита. Чем выше уровень организации гаметофита, тем лучше развиты органы полового размножения (гаметангии). У мхов они многочисленны, у папоротниковидных их меньше, у голосеменных они подвергаются редукции, у всех цветковых вовсе не образуются.

Вернёмся к жизненному циклу папоротниковидных. Из зиготы развивается спорофит. Это диплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений. Так как спорофит образован диплоидными клетками, то его другое название – диплофаза. Спорофит не образует гаметы, на нём формируются споры. Он образован диплоидными клетками, но его споры гаплоидные, так как образуются в процессе мейоза. Споры растений, грибов, некоторых других организмов развиваются в особых многоклеточных органах бесполого размножения – спорангиях.

Количество образовавшихся при этом спор зависит от того, какое это растение – равноспоровое или разноспоровое. У равноспоровых в результате мейоза возникают четыре споры (тетрада). Они имеют одинаковое строение и размеры. В зависимости от внешних условий из неотличимых с виду спор развиваются гаметофиты, на которых формируются как мужские, так и женские половые органы. У разноспоровых растений образуется два вида спор: женские мегаспоры и мужские микроспоры. При мейозе образуется только одна мегаспора, три меньшие клетки погибают. По традиции мегаспоры называют женскими спорами, но употребление этого термина в прямом смысле некорректно, так как спорофит представляет собой бесполое поколение. Следовательно, отдельные особи изначально нельзя делить на мужские и женские.

На формирующихся далее гаметофитах образуются только женские половые органы (архегонии). Также в результате мейоза образуются четыре микроспоры, имеющие более мелкие размеры, чем макроспоры. Микроспоры традиционно считают мужскими спорами, так как на развивающихся из них гаметофитах формируются только мужские половые органы (антеридии).

Вы уже знаете, что гаметофит равноспоровых растений (плаунов, хвощей и части папоротников) хорошо развит. Он способен к фотосинтезу и обеспечивает половые органы органическими веществами. В дальнейшем у разноспоровых растений, к которым относятся голосеменные и покрытосеменные, происходит редукция гаметофита. Часто он не выходит за пределы споры и не осуществляет фотосинтез. Органические вещества, которые необходимы для его развития, изначально запасаются в споре.

В зависимости от преобладания гаплоидной или диплоидной фазы высшие растения делят на две группы. Первая – растения, у которых преобладает гаметофит, а спорофит развит слабо (моховидные). Плауновидные, хвощевидные, папоротниковидные, голосеменные и покрытосеменные относятся ко второй группе.

У этих растений преобладает спорофит, гаметофит при этом в большей или меньшей степени редуцируется.

Значение растений в природе велико. Они обогащают воздух кислородом и поглощают углекислый газ. Растения служат пищей растительноядным животным, которыми в свою очередь питаются хищники.

Люди тоже питаются растениями и продуктами их переработки. Используют растения как сырьё для различных отраслей промышленности, для приготовления лекарств, как строительный материал и топливо. Горох, фасоль выращивают для получения семян. Яблони, груши, вишни, томаты дают сочные плоды. Морковь, свёклу, петрушку выращивают ради корней. Розы, астры, жасмин, сирень разводят ради красивых цветков. Из плодов пшеницы готовят хлеб, макароны и кондитерские изделия.

Читайте также:
Инфузория-туфелька строение, размножение, чем питается, среда обитания, место образования пищеварительный вакуолей, особенности процессов жизнедеятельности

Высшие растения [Наземные]

Высшие растения легко отличить по внешнему виду от водорослей. Их тело расчленено на органы в связи с воздушным (фотосинтез) и почвенным питанием в усло­виях наземно-воздушной среды.

Нителла (слева) и Элодея (справа)

Строение высших растений

Высшие растения имеют хорошо развитые ткани и органы. Покровные ткани (кожица, пробка, кора) защищают от высыхания и промерзания, обеспечивают газооб­мен с внешней средой. Механические ткани позво­ляют стеблю выносить листья как можно выше, что­бы они не затенялись другими растениями. По проводящим тканям (лубу и древесине) осуществля­ется транспорт воды, солей (восходящий ток) и ор­ганических веществ (нисходящий ток).

Наземные части высших растений (побеги) нахо­дятся в атмосфере, а подземные (корни) — в почве. Корни имеют приспособления для всасывания из почвы воды и минеральных веществ. Так, выросты клеток покровной ткани корня — корневые волоски — значительно увеличивают поверхность корней. Они всасывают воду благодаря возникающему корневому давлению и испарению воды листьями.

Размножение

Размножаются высшие растения бесполым и половым путём. При этом спосо­бы размножения чередуются. При бес­полом размножении образуются споры. Из спор вырастает половое поколение, которое производит половые клетки — гаметы. С участием гамет про­исходит половое размножение. В результате слия­ния мужских и женских гамет (оплодотворения) образуется зигота. Она даёт начало бесполому поко­лению, которое вновь производит споры, и жизнен­ный цикл не прерывается. Для высших растений характерен также такой тип бесполого размноже­ния, как вегетативное, т. е. размножение вегетатив­ными частями тела.

Эволюция высших растений

Наземно-воздушная среда

В конце палеозоя на Земле происходили мощные горообразовательные процессы, площади суши значительно возросли. В ре­зультате растения стали осваивать новую среду — на­земно-воздушную.

По сравнению с водной в наземно-воздушной сре­де условия обитания более сложные: часто возникает дефицит воды, резко изменяется температура, плот­ность воздуха намного ниже плотности воды. Мягкие и хрупкие слоевища водорослей в таких условиях пе­ресыхают и ломаются под собственной тяжестью.

Выход растений на сушу

В процессе эволюции от водорослей произошли первые наземные растения, среди которых естествен­ным отбором сохранялись особи, имевшие наслед­ственные изменения, соответствующие новой среде обитания. Постепенно у растений сформировались ткани и органы. Выход растений на сушу — один из величайших этапов эволюции. Он был подготовлен изменениями в живой и неживой природе: появлени­ем почвы и возникновением озонового экрана, встав­шего на пути губительных для всего живого ультра­фиолетовых лучей.

Усложнение строения

Дальнейшая эволюция высших растений в назем­ных условиях шла по пути дифференциации вегета­тивных органов (появление корней, листьев, более сложное ветвление стебля), развития покровных и механических тканей, проводящей системы, органов размножения.

Свободно плавающие растения

Некоторые высшие расте­ния вернулись на свою «историческую родину» — в во­ду. Корни у них выполняют роль якоря, а обмен веществ с окру­жающей средой осуществляется через всю поверхность тела. Ти­пичный пример — ряска, обита­тель мелких водоёмов. Её плас­тинчатый побег плавает на поверхности воды. Корень име­ет длину 2-3 мм, у некоторых видов рясок его вообще нет.

Классификация

Современная классификация высших растений отражает их разнообразие и историю появления на Земле: Материал с сайта http://wikiwhat.ru

Мхи — высшие растения, имеют вегетативные органы (стебли, листья), их размножение связано с во­дой. Бесполое поколение — коробочка со спорами, Половое поколение — побеги мха. Мхи играют сре­дообразующую роль в болотных экосистемах.

Читайте также:
Синтез АТФ - состав и строение аденозинтрифосфорной кислоты

Папоротникообразные (Сосудистые споровые)

Папоротникообразные имеют стебли, листья и кор­ни, их размножение связано с водой. Половое поко­ление — заросток, бесполое — побеги растения.

Голосеменные

Размножение голосеменных не связано с водой. В женских шишках развиваются семязачатки, в муж­ских — пыльца. Голосеменные — доминирующие ви­ды в хвойных лесах.

Покрытосеменные (Цветковые)

Покрытосеменные имеют цветок и семена, скрытые внутри плода. В результате двойного оплодотворения формируются зародыш и эндосперм. Покрытосеменные определяют современный растительный мир Земли.

Высшие растения

  • Мохообразные (Bryophyta sensu lato)
    • Печёночные мхи ( Marchantiophyta )
    • Антоцеротовидные ( Anthocerotophyta )
    • Моховидные, или Настоящие мхи ( Bryophyta )
  • Сосудистые растения ( Tracheophyta )
    • Сосудистые споровые, или Папоротникообразные ( Pteridophyta )
      • Псилотовидные ( Psilotophyta )
      • Папоротниковидные ( Polypodiophyta )
      • Плауновидные ( Lycopodiophyta )
      • Ужовниковидные ( Ophioglossophyta ) [1]
      • Хвощевидные ( Equisetophyta )
    • Семенные растения ( Spermatophyta )
      • Семенные папоротники ( Pteridospermatophyta ) †
      • Гинкговидные ( Ginkgophyta )
      • Гнетовидные ( Gnetophyta )
      • Хвойные ( Pinophyta )
      • Саговниковидные ( Cycadophyta )
      • Покрытосеменные ( Magnoliophyta )

Высшие растения, или Наземные растения, или Эмбриофиты (лат. Streptophyta , включают группу без ранга лат. Embryophyta ) — тип зелёных растений, которым свойственна дифференциация тканей, в отличие от низших растений — водорослей. К высшим растениям относятся мхи и сосудистые растения (папоротникообразные, псилотовые, хвощевидные, плауновидные, голосеменные и покрытосеменные).

Высшие растения в некоторых системах классификации рассматривают как таксон ранга подцарство.

Эволюция высших растений тесно связана с выходом на сушу и завоеванием наземных ниш.

Развитие специализированных тканей было важным условием для выхода растений на сушу. Для комфортного существования в воздушной среде растениям было необходимо развить как минимум эпидермис с устьицами для защиты от высыхания и теплообмена и проводящие ткани для обмена минеральных и органических веществ. Результатом выхода растений на сушу также стало разделение организма растения на корень, стебель и лист.

Большое разнообразие условий существования наземной жизни объясняет чрезвычайное богатство форм растений. Но несмотря на разнообразие внешнего вида, всем высшим растениям свойственен один тип полового процесса (оогамия) и два варианта одного типа смены ядерных фаз, или «смены поколений» (гетероморфные циклы развития с преобладанием либо спорофита, либо гаметофита). Во всех случаях оба «поколения» — гематофит и спорофит — различаются морфологически, цитологически и биологически. В эволюции почти всех отделов высших растений (за исключением мохообразных) в циклах развития преобладает спорофит.

Содержание

Среди высших растений наиболее примитивным строением обладают Мохообразные (Bryophyta sensu lato) — у них отсутствует корень (есть ризоиды), а у маршанциевых, антоцеротовых и некоторых юнгерманниевых мхов отсутствует деление на лист и стебель — они являются слоевищными, как водоросли или лишайники. Устичный аппарат крайне примитивен, проводящая система не развита, проводящие функции выполняет паренхима.

Сосудистые споровые

Так называемые Сосудистые споровые, к которым относятся папоротники, хвощи, плауны и псилотовые, имеют уже довольно развитую проводящую систему, всегда выражены стебель, лист и корень. Однако они все ещё сильно связаны с водной средой, так как имеют свободноживущий гаметофит и половое размножение у них происходит с участием жгутиконосных сперматозоидов, которые не могут существовать вне водной среды.

Если Мохообразные и Сосудистые споровые рассматривают как единую группу, к ней иногда применяют собирательный термин «высшие споровые растения» [2] .

Семенные растения

Важным эволюционным прорывом растений на пути завоевания суши стало появление семени и оболочки пыльцевого зерна. Благодаря тому, что отныне гаметофит (теперь состоящий всего из нескольких клеток) стал полностью помещаться внутри влагоудерживающей оболочки, растения смогли освоить пустынные и холодные области.

У некоторых голосеменных и практически у всех цветковых растений в проводящих структурах появляются сосуды и ситовидные трубки — полые проводящие элементы, состоящие из стенок отмерших клеток, благодаря чему их проводящие системы действуют чрезвычайно эффективно.

Гнетум, голосеменное растение, имеющее сосуды в проводящей системе

Читайте также:
Кольчатые черви - характеристика представителей, виды, строение

Троходендрон, цветковое растение, первично не имеющее сосудов

Зостера, одно из немногих высших растений, сумевших вернуться в море

Примечания

  1. В современных классификациях эта группа растений обычно включается в класс Псилотовидные отдела Папоротниковидные в ранге порядка. См. Ужовниковые ( Ophioglossales ).
  2. Коровкин О. А. Анатомия и морфология высших растений: словарь терминов. — М .: Дрофа, 2007. — С. 33. — 268, [4] с. — (Биологические науки: Словари терминов). — 3000 экз. — ISBN 978-5-358-01214-1

Литература

  • Еленевский А. Г. Ботаника. Систематика высших, или наземных, растений: учеб. для студ. высш. пед. учеб. заведений / А. Г. Еленевский, М. П. Соловьёва, В. Н. Тихомиров. — Изд. 4-е, испр. — М .: Издательский центр «Академия», 2006. — 464 с. — 3000 экз. — ISBN 5-7695-2141-4 — УДК 596(075.8)

  • Проставив сноски, внести более точные указания на источники.

Wikimedia Foundation . 2010 .

  • Данилов, Александр Сергеевич
  • Дифференциальный интерференционно-контрастный микроскоп

Смотреть что такое “Высшие растения” в других словарях:

ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ — зародышевые растения (Embryobionta, Embryophyta), побеговые, листостебельные растения (Согmophyta, Cormobionta), теломные растения (Telomophyta, Telomobionta), одно из двух подцарств царства растений. В отличие от низших растений В. р. сложные… … Биологический энциклопедический словарь

ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ — (теломные растения) подцарство растительного мира. В отличие от низших растений тело высших растений разделено на специализированные органы листья, стебель и корень. Св. 300 тыс. видов. Отделы: риниофиты, моховидные, псилотовидные; плауновидные,… … Большой Энциклопедический словарь

ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ — ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ, подцарство растительного мира. В отличие от низших растений тело высших растений разделено на специализированные органы листья, стебель и корень. Свыше 300 тыс. видов. К высшим растениям относятся мхи, папоротники, голосеменные,… … Современная энциклопедия

Высшие растения — ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ, подцарство растительного мира. В отличие от низших растений тело высших растений разделено на специализированные органы листья, стебель и корень. Свыше 300 тыс. видов. К высшим растениям относятся мхи, папоротники, голосеменные,… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

высшие растения — (теломные растения), подцарство растительного мира. В отличие от низших растений тело высшего растения разделено на специализированные органы листья, стебель и корень. Свыше 300 тыс. видов. Отделы: риниофиты, моховидные, псилотовидные;… … Энциклопедический словарь

Высшие растения — зародышевые растения (Embryobionta, Embryophyta), побеговые растения (Cormophyta, Cormobionta), теломные растения (Telomophyta, Telomobionta), одно из двух подцарств растительного мира. Объединяет не менее 300 тыс. видов растений… … Большая советская энциклопедия

высшие растения — ▲ растение ↑ имеющий, стебель высшие растения, побеговые растения, кормофиты имеют расчленение на вегегативные органы и хорошо выраженную стелу (остов, стебель); тело состоит из разных растительных тканей … Идеографический словарь русского языка

высшие растения — растения, тело которых дифференцировано на органы и ткани, с многоклеточными органами бесполого и полового размножения и относительно хорошо выраженным зародышем. Выделяют высшие споровые (отделы: Моховидные – Bryophyta, Псилотовидные –… … Анатомия и морфология растений

ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ — (теломные растения), подцарство растит. мира. В отличие от низших растений тело В. р. разделено на специализир. органы листья, стебель и корень. Св. 300 тыс. видов. Отделы: риниофиты, моховидные, псилотовидные, плауновидные, хвощевидные,… … Естествознание. Энциклопедический словарь

ПАРАЗИТЫ — ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ — англ.parasitic higher plants нем.parasitische höhere Pflanzen франц.plantes supérieures parasitaires см. > … Фитопатологический словарь-справочник

Характеристика высших растений

Около полумиллиарда лет назад наступил такой момент в истории Земли, когда растения начали заселять сушу. Выход на сушу положил начало высшим растениям. Учёные предполагают, что произошли высшие растения от каких-то водорослей. По условиям жизни ближе всего к ним стоят зелёные водоросли, однако красные и бурые водоросли имеют более сложное строение, чем зелёные. Отсутствие ископаемых остатков первых наземных растений затрудняет решение вопроса, какая из групп водорослей дала начало высшим растениям.

Читайте также:
Опыление ℹ определение, типы, способы, признаки, факторы, влияющие на оплодотворение, значение животных и насекомых, роль процесса опыления в жизни цветковых растений, примеры

Самые древние из известных сухопутных растений — псилофиты имели вид небольшого, высотой до 50 см, вильчато разветвленного стебелька без листьев и корней. Позднее в процессе эволюции под влиянием условий наземной среды развились листья и корни, состоящие из тканей.

Жизненный цикл

Полный жизненный цикл высшего растения состоит из гаметофита (период от споры до зиготы) и спорофита (период от зиготы до образования спор).

  • У плаунов, хвощей и папоротников эти фазы представляют собой как бы отдельные самостоятельные организмы.

У семенных растений и мхов одно из двух поколений соподчинено другому.

  • У мхов гаметофит является самостоятельной фазой жизненного цикла, а спорофит развивается на нём.
  • У семенных растений спорофит имеет сложное строение, в большинстве случаев многолетний, а гаметофит же утратил свою самостоятельность, развивается на спорофите и существует непродолжительное время.

Эволюция растений шла по пути редукции гаметофита и постоянного усложнения организации спорофита.

Размножение

Для высших растений характерно наличие многоклеточных органов бесполого (спорангиев) и полового размножения. Мужские органы называются антеридиями, а женские — архегониями. В антеридиях образуются мужские половые клетки (сперматозоиды), в архегониях — женские (яйцеклетки).

Для биологии высших растений характерно правильное чередование поколений, возникшее уже у водорослей: полового (гаметофита) и бесполого (спорофита).

Гаметофит. На гаметофите развиваются органы полового размножения. Он может быть обоеполым, когда на нём развиваются антеридии и архегонии, или однополым, когда мужской гаметофит несёт только антеридии, а женский — архегонии. При слиянии мужской и женской гамет образуется зигота с двойным набором хромосом, из которой у большинства растений развивается зародыш нового растения, а из него — спорофит.

Спорофит. На спорофите образуются спорангии, в которых в результате редукционного деления образуются споры. Каждая спора представляет собой одноклеточное образование с гаплоидным набором хромосом. У многих высших растений образующиеся споры одинаковы и дают начало обоеполому гаплоидному гаметофиту. Но у большинства высших растений образуются спорангии и споры двух типов — микроспорангии с микроспорами и мегаспорангии с мегаспорами. Из каждой микроспоры развивается один мужской гаметофит, а из мегаспоры — один женский.

Классификация (систематика)

Высшие растения делят на три группы: высшие споровые растения (сосудистые споровые, или папоротникообразные), семенные растения и мохообразные (мхи).

Высшие споровые растения

Высшие споровые растения размножаются спорами. Их делят на следующие отделы:

В том числе — вымершие отделы:

  • Риниевые(Rhyniophyta)
  • Зостерофилловые(Zosterophyllophyta)
  • Баринофитовые (Barinophyta) Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Риниевые и зостерофилловые полностью вымерли в конце силурийского периода. Это первые из известных нам высших растений. Самые древние псилофиты представляли собой голые, дихотомически ветвящиеся стебельки, на концах которых располагались примитивные спорангии. Функции корней у них выполняли ризоиды.

У видов отдела Зостерофилловые в отличие от риниевых спорангии имели боковое расположение. Это были небольшие дихотомически ветвящиеся растения, внешне похожие на древние плауновидные растения.

Семенные растения

Семенные растения размножаются семенами. В традиционной классификации к ним относятся отделы Голосеменные (Gymnospermae) и Покрытосеменные (Angiospermae или Magnoliophyta). В современной систематике выделены следующие отделы:

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: