Многообразие растительного мира как результат эволюции.

Цель: Дать представления о многообразии растительного мира как результата эволюции.

Основные вопросы:

1. Низшие растения.

2. Высшие растения.

Систематика растений. Растительный мир очень разнообразен. Наряду с многоклеточными существуют и одноклеточные организмы. Они относятся к наиболее примитивным, эволюционно более древним формам. Царство растений делят на два подцарства – Низшие и Высшие растения. К низшим растениям относятся разнообразные водоросли, к высшим споровые (мхи, хвощи, папоротники) и семенные растения (голосеменные и покрытосеменные).

Низшие растения включают большую группу одноклеточных и многоклеточных растений, объединенных общим названием водоросли.

Водоросли древнейшие представители растительного мира, общее их количество около 40 000  видов. Среда обитания преимущественно водная, но встречаются они в почве, на коре деревь­ев и даже в снегу.

Отличительной особенностью водорослей является от­сутствие дифференциации на ткани и органы. Тело про­стейших водорослей состоит из одной клетки. Группы клеток могут объединяться и образовывать колонии - колониальные формы. Многоклеточные водоросли могут иметь нитчатую форму или пластинчатое строение. Тело многоклеточных водорослей называется талло­мом или слоевищем. Воду и минеральные соли они всасы­вают всей поверхностью.

В основу классификации водорослей на различные типы положены строе­ние тела и состав красящих пигментов.

Размножаются водоросли чаще бесполым путем: одно­клеточные - делением клетки на две или четыре, а мно­гоклеточные - вегетативно: частями слоевища или спо­рами. При половом размножении гаметы сливаются по­парно и образуют зиготу. Из зиготы после периода покоя путем деления возникают споры, дающие начало новым организмам. У некоторых водорослей половой процесс более сложный.

Представители зеленых водорослей, обитатели пресных водоемов - хламидомо­на, хлорелла, спиро­гира,  улотрикс. Бурые и красные водоросли широко распространены в морях и океанах, некоторые из них могут достичь огромных раз­меров до 50 м.

Высшие растения. Споровые.

Подцарство высших растений объединяет многокле­точные растительные организмы, тело которых расчлене­но на органы - корень, стебель, листья. Их клетки диф­ференцированы на ткани, специализированы и выпол­няют определенные функции.

По способу размножения высшие растения разделяют на споровые и семенные.

Мхи - это одна из самых древних групп высших рас­тений, насчитывается около 30 тыс. видов. Они неприхотливы, выдерживают сильные морозы и длитель­ную жару, но растут только во влажных тенистых местах.

        Представители этой группы наиболее просто уст­роены, их тело расчленено на стебель и листья. Они не имеют корней, а у наиболее простых - печеночных мхов даже отсутствует деление на стебель и листья, тело имеет вид слоевища. Прикрепляются мхи к субстрату и всасыва­ют воду с растворенными в ней минеральными вещества­ми с помощью ризоидов — выростов наружного слоя кле­ток. Это в основном многолетние растения небольших размеров: от нескольких миллиметров до десятка санти­метров.

Представители - кукушкин лен, сфагнум, маршанция и др.

В отличие от мхов, остальные споровые имеют хоро­шо развитую корневую систему, стебли и листья. Более 400 млн лет назад они доминировали среди древесных орга­низмов на Земле и образовывали густые леса. В настоящее время это немногочисленные группы в основном травяни­стых растений.

Плауны - очень древние растения. Ученые полагают, что они появились около 350-400 млн лет назад и обра­зовывали густые леса из деревьев высотой до 30 м. В насто­ящее время их осталось очень мало, и это многолетние травянистые растения. В наших широтах наиболее извес­тен плаун булавовидный. Его можно встретить в хвойных и смешанных лесах. Стелющийся по земле сте­бель плауна крепится к почве придаточными корнями. Мелкие шиловидной формы листья густо покрывают сте­бель. Размножаются плауны вегетативно - участками по­бегов и корневищ.

Хвощи - небольшие многолетние травянистые расте­ния. Они имеют хорошо развитое корневище, от которо­го отходят многочисленные придаточные корни. Членис­тые стебли в отличие от стеблей плаунов растут верти­кально вверх, от главного стебля отходят боковые побеги. На стебле расположены мутовки очень мелких чешуйча­тых листочков. Весной на зимующих корневищах вырас­тают бурые весенние побеги со спороносными колоска­ми, которые после созревания спор отмирают. Летние побеги зеленые, ветвящиеся, фотосинтезируют и запаса­ют питательные вещества в корневищах, которые пере­зимовывают, а весной образуют новые побеги. Стебли и листья хвощей жесткие, пропитаны кремне­земом, поэтому животные их не едят. Хвощи растут в ос­новном на полях, лугах, болотах, по берегам водоемов, реже в сосновых лесах

Папоротники. Папоротники, как хвощи и плауны, в каменноугольном периоде были процветающей группой растений. Сейчас их насчитывается около 10 тыс. видов, большинство которых распространено во влажных тро­пических лесах. Размеры современных папоротников ко­леблются от нескольких сантиметров (травы) до десятков метров (деревья влажных тропиков). Папоротники наших широт - травянистые растения с укороченным стеблем и перистыми листьями. Под землей находится корневище - подземный побег. Из его почек над поверхностью разви­ваются длинные, сложные перистые листья - вайи. Они обладают верхушечным ростом. От корневища отходят многочисленные придаточные корни. Весной, как только оттает почва, от корневища отрастает укороченный стебель с ро­зеткой красивых листьев. Летом на нижней стороне листь­ев появляются бурые бугорки - сорусы, представляющие собой скопления спорангиев. В них образуются споры.

Семенные растения

Голосеменные растения. Современные голосеменные рас­тения представлены около 700 видами деревьев и кустар­ников. Главное отличие голосеменных от ранее изученных рас­тений - наличие семян. Семя луч­ше переносит неблагоприятные условия, способствует рас­пространению растения. Распространены по всему земному шару.

Голосеменные подразделяются на четыре класса. Наиболее многочисленный класс хвойные. Известно около 560 современных ви­дов этого наиболее многочисленного класса. Все хвой­ные - это деревья и кустарники. Трав среди них нет. Это сосны, пихты, ели, лиственницы, можжевельник, кипарис, туя.. Они образуют хвойные и смешанные леса, которые за­нимают огромные пространства. Свое название эти рас­тения получили из-за своеобразных листьев - хвои. Обычно они игольчатые, покрытые слоем кутикулы, их устьица погружены в мякоть листа, что снижает ис­парение воды. Многие деревья относятся к вечнозеле­ным растениям. К листопадным хвойным относится лиственница.

Более древними голосеменными являются представи­тели другого класса - саговники. Своего расцвета они до­стигли в каменноугольном периоде. Они встречаются во всех частях света, кроме Европы, и внешне напоминают пальму. Другим представителем реликтовых голосеменных является гинкго. Эти деревья сохранились лишь в Японии, Корее и Китае.

Покрытосеменные растения. Покрытосеменные, или цвет­ковые, растения появились относительно недавно, примерно 150 млн лет назад, но быстро распространились и завоевали всю нашу планету. Сейчас это самая многочисленная группа растений, насчитывающая около 250 тыс. видов.

Это наиболее высокоорганизованные из высших рас­тений. Они имеют сложноустроенные органы, высоко­специализированные ткани, обладают более совершен­ной проводящей системой. Для них характерны интен­сивный обмен веществ, быстрый рост и высокая приспо­собленность к различным экологическим условиям.

Главное отличие этих растений в том, что семяпочка у них защищена от неблагоприятных воздействий и распо­лагается в завязи пестика. Отсюда и их название - покры­тосеменные растения. Покрытосеменные имеют цветок - генеративный орган и семя, защищенное плодом. Цветок служит для привлечения опылителей (насекомых, птиц), защищает репродуктивные органы - тычинки и пестик.

Цветковые растения представлены всеми тремя жиз­ненными формами: деревьями, кустарниками, травами. Среди них есть как однолетние, так и многолетние расте­ния. Некоторые из них вторично перешли к жизни в воде, утратив или упростив некоторые органы и ткани. Напри­мер, ряска, элодея, стрелолист, водяная лилия.

Покрытосеменные растения делятся на два класса по числу семядолей в зародыше семени: двудольные и одно­дольные.

Двудольные растения - более многочисленный класс, в него входят более 175 тыс. видов, объединенных в 350 се­мейств. Отличительные признаки класса: корневая система обычно стержневая, но у травянистых форм может быть и мочковатой; наличие камбия и дифференцированность коры, древесины и сердцевины в стебле; листья простые и слож­ные с сетчатым и дуговым жилкованием, черешковые и си­дячие; цветки четырех- и пятичленные; зародыш семени имеет две семядоли. К двудольным относится большинство хоро­шо известных растений. Это все деревья: дуб, ясень, клен, береза, ива, осина и т.д.; кустарники: боярышник, сморо­дина, барбарис, бузина, сирень, лещина, крушина и т. д., а также многочисленные травянистые растения: василек, лю­тик, фиалка, лебеда, редис, свекла, морковь, горох и др. Семейства растений относящиеся с двудольным

Однодольные растения составляют примерно 1/4 всех по­крытосеменных и объединяют около 60 тыс. видов. Отличительные признаки класса: мочковатая корневая система; стебель в основном травянистый, камбий отсут­ствует; листья простые, часто с дуговым и параллельным жилкованием, сидячие и влагалищные; цветки трехчлен­ные, редко четырех- или двухчленные; зародыш семени имеет одну семядолю. Преобладающая жизненная форма однодольных - травы, многолетние и однолетние, дре­вовидные формы встречаются редко.