Лекция № 6.

Лекция № 6. Многообразие растительного мира как результат эволюции. Высшие растения.

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

Основные вопросы:

1. Высшие растения.

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.

Вопросы для самоконтроля:

1.Жизненные формы споровых и семенных растений.

2.Характерные признаки споровых растений.

3.Основные отличия между голосеменными и покрытосеменными растениями.

4.Роль голосеменных и покрытосеменных растений в современном растительном покрове Земли.

5.Каковы основные различия между голосеменными и покрытосеменными растениями?

Рекомендуемая литература:

1.Кудряшов Л.В. и др. Ботаника с основами экологии. М. Просвещение, 1990.

с. 111-272

2.Растительный мир Земли /под ред. Ф. Фукарека. М. 1982, т. 1, 2.

3.Тихомиров Ф.К. Ботаника М. Просвещение, 1978

4.Блукет Н.А. и др. Ботаника. М. Просвещение, 1986