Текст книги "Биология. Многообразие живых организмов. 7 класс". Водоросли древнейшие представители царства


Царство растений. Водоросли. Общее понятие | Учеба-Легко.РФ

Водоросли – обитатели воды. Они живут в водоемах с красной водой, соленой, а есть и такие, которые живут на коре деревьев. Водоросли могут быть одноклеточными, например, хламидомонада, хлорелла или многоклеточными – улотрикс, спирогира.

 

Одноклеточные водоросли различимы только под микроскопом. Снаружи клетка покрыта прозрачной оболочкой, под которой располагается цитоплазма с ядром. Есть сверхчувствительное тельце – маленький красный глазок, крупная вакуоль, заполненная клеточным соком, и две маленькие пульсирующие вакуоли. Хлорофилл находится в хроматофоре, вся клетка зеленого цвета. Хламидомонада и другие одноклеточные водоросли на свету выделяют кислород, но могут питаться и готовыми органическими веществами. При благоприятных условиях размножаются делением: из материнской клетки образуются 2–4 дочерние клетки.

При неблагоприятных условиях внутри клетки образуются гаметы, они выходят в воду и соединяются попарно. Образуется зигота, которая покрывается толстой оболочкой и зимует. Весной зигота делится, образуются 4 клетки – это половой способ размножения.

 

Многоклеточные водоросли в основном в виде нитей прикрепляются к подводным камням и корягам. Нить состоит из ряда коротких клеток; в цитоплазме каждой их них расположены ядро и хроматофор в виде незамкнутого кольца. Клетки делятся, и нить растет. В благоприятных условиях каждая клетка может разделиться на 2 или 4 подвижные клетки со жгутиками – зооспоры. Они выходят в воду, плавают, затем прикрепляются к какому-нибудь подводному предмету и делятся. Так образуются новые нити.

 

 

При неблагоприятных условиях образуются гаметы, которые выходят в воду, попарно сливаются, образуется зигота, которая после периода покоя дает начало 4 клеткам-спорам. Каждая из них – новая нитчатая водоросль.

Группа водорослей содержит отделы: Зеленые, Бурые, Красные. Человек использует водоросли в хозяйстве, получая из них много ценного. Народы приморских стран употребляют их в пищу.

 

Водоросли как автотрофные организмы, обитатели пресных и органических вод, являются производителями первичного органического вещества. На их долю приходится примерно половина от всего фиксированного СО2 за год. Собственно, водоросли являются очень важными первичными продуцентами, с которых начинается практически все пресноводные и морские пищевые цепи. Водоросли производят при фотосинтезе примерно половину всего кислорода, выделяемого живыми организмами, и тем самым поддерживают уровень кислорода в атмосфере. Из водорослей получают множество химических веществ, необходимых человеку:

  • Альгинаты;
  • Агар;
  • Кизельгур;
  • Калийные удобрения;
  • Ламинария используется в пищу, порфира – настоящий деликатес;
  • Одноклеточная водоросль – хлорелла использовалась в качестве лабораторного объекта в космических исследованиях.

Кроме пользы водоросли могут наносить определенный вред. Особенно в этом «преуспели» одноклеточные водоросли. При их интенсивном размножении вопреки законов природы они начинают массово отмирать прежде, чем их съедят. При разложении остатков в водоеме накапливается огромное число аэробных бактерий, которые приводят к резкому истощению запасов кислорода в воде. В результате начинается гибель всех других организмов водоема.

uclg.ru

Представители царства растений: примеры и особенности строения

В нашей статье будут рассмотрены представители царства растений. Примеры (3 класс рассматривает данную тему в курсе окружающего мира) этих распространенных организмов известны всем с детства. Однако не все помнят достаточно сложную классификацию представителей данной систематической единицы.

Представители царства растений: примеры и особенности строения

Растения обладают целым рядом отличительных признаков. Первым и основным из них является тип питиния. Все растительные организмы являются автотрофами. Они способны синтезировать глюкозу и кислород самостоятельно. Этот процесс называется фотосинтез. Происходит он на внутренней поверхности постоянных клеточных структур, которые называются хлоропласты.

Однако разные систематические группы организмов существенно отличаются между собой. Примеры представителей царств растений, животных, грибов, бактерий и вирусов еще раз подтверждают это. Давайте рассмотрим систематические группы на примере конкретных видов.

представители царства растений примеры

Хламидомонада и ламинария

Это типичные представители царства растений. Примеры эти можно также дополнить хлореллой, спирогирой, улотриксом, ульвой. Все они являются представителями водорослей. Это самые первые растения, которые имеют достаточно примитивное строение. Они представлены одно-, многоклеточными и колониальными организмами. Тело водорослей называется слоевище. Оно состоит из отдельных клеток, которые не объединяются в ткани. Функцию корней выполняют специализированные образования, которые называются ризоиды. Эти растения называются низшими.

представители царства растений примеры 3 класс

Мхи и папоротники

Группу высших продолжают следующие представители царства растений. Примеры их, кроме мхов и папоротников, - это хвощи и плауны. Они уже являются высшими растениями, тело которых состоит из настоящих тканей и органов. В жизненном цикле этих организмов происходит смена поколений - полового и бесполого.

Рассмотрим этот процесс на примере мха, одним из самых распространенных видов которого является кукушкин лен. В его жизненном цикле преобладает гаметофит. Он представляет собой зеленое листостебесльное растение с ризоидами. Их совокупность выглядит как зеленый ковер. По мере развития на нем формируются половые клетки. Они сливаются, и в результате на гаметофите образуется бесполое поколение мха. Он имеет вид коробочки на тонкой ножке. В ней располагаются споры. Они являются клетками бесполого размножения. Попадая в почву, они прорастают, снова формируя зеленый ковер гаметофита.

У остальных высших споровых растений в жизненном цикле преобладает спорофит. Анатомически он не связан с половым поколением и развивается отдельно.

примеры представителей царств растений животных грибов

Ель и сосна

А вот и всем хорошо знакомые представители царства растений. Примеры (3 класс изучает песни, сказки и загадки о них) голосеменных достаточно часто встречаются в различных литературных произведениях, поэтому знакомы всем с детства.

Ель и сосна являются самыми типичными представителями данной систематической единицы. Этот список можно продолжить пихтой, туей, саговником, тисом, можжевельником, кипарисом. Все они представляют отдел Голосеменные. Их общими чертами является отсутствие цветков, а значит, и плодов. Семена этих растений развиваются на чешуйках шишек голо, открыто. Отсюда они и получили название систематической единицы. Преобладающее большинство из них имеет тонкие листья, которые называются хвоинки. Они не опадают в холодное время года, поскольку их устьица на зиму запечатываются смолой, что препятствует процессу испарения воды. Исключением является только лиственница, которая периодически меняет свой "зеленый наряд".

Голосеменные представлены и растением с самыми крупными листьями, которые достигают в длину 2-х метров. Это Вельвичия удивительная, которая растет в африканских пустынях. Причем ствол этого растения спрятан под землей, а на поверхности находятся только два крупных листа.

примеры представителей царств растений

Яблоня и пшеница

А вот и самые распространенные представители царства растений. Примеры их можно перечислять бесконечно. Яблоня, слива, перец, картофель, паслен, рожь, пшеница, роза, ромашка... Всего отдел Покрытосеменные насчитывает более 250 тысяч видов. Господствующего положения они достигли благодаря наличию цветка и плода. В последнем развиваются семена. Именно плод является для них надежной защитой от холода, механических повреждений, источником воды и питательных веществ.

Отдел Покрытосеменные включает 2 класса: одно- и двудольные. Первые имеют единственную семядолю в зародыше семени, мочковатую корневую систему, простые линейные листья. У Двудольных растений в зародыше семени находится две семядоли, их корневая система является стержневой, а в стебле развивается камбий.

В нашей статье мы рассмотрели примеры представителей царств растений. Основными группами являются низшие (водоросли) и высшие, которые могут быть споровыми и семенными.

fb.ru

Читать книгу Биология. Многообразие живых организмов. 7 класс Н. И. Сонина : онлайн чтение

Текущая страница: 3 (всего у книги 13 страниц) [доступный отрывок для чтения: 9 страниц]

Часть 3. Царство Растения

Низшие растения. Группа отделов Водоросли

• Отдел Зелёные водоросли

• Отдел Красные водоросли (Багрянки)

• Отдел Бурые водоросли

Высшие растения

• Отдел Моховидные

• Отдел Плауновидные

• Отдел Хвощевидные

• Отдел Папоротниковидные

• Отдел Голосеменные растения

• Отдел Покрытосеменные (Цветковые) растения

В современном мире насчитывают более 550 тыс. видов растений. Они составляют около 95 % от биомассы планеты – массы всех населяющих её живых организмов. Растения – основные производители (продуценты) органического вещества на Земле.

Флора наших дней представлена растительными организмами самого разного строения и экологических особенностей. Так, у низших растений – водорослей – тело не разделено на органы, а у высших растений (к ним относятся мхи, плауны, хвощи, папоротники, голосеменные и покрытосеменные) есть корни (у мхов корней нет), стебли и листья. С экологической точки зрения растения подразделяют на светолюбивые и теневыносливые, обитающие во влажных (тропики, субтропики) или засушливых местах.

В различных климатических зонах именно сообщества разных растений определяют структуру биомов – совокупностей живых организмов (животных, растений, грибов и микроорганизмов), населяющих определённую местность: тундру, лиственный лес, степь, тропический лес, саванну и др.

Однако при всём многообразии растительные организмы имеют общие черты, совокупность которых отличает их от представителей других царств живой природы.

Растения лиственных лесов

Растения полупустынь

Растения степей

Основные признаки растений

1. Практически все растительные организмы – автотрофы и способны к фотосинтезу – образованию органических молекул из неорганических за счёт энергии света. Благодаря этому у растений в процессах обмена веществ преобладают реакции биологического синтеза органических молекул над процессами расщепления веществ. В результате растения образуют ту органическую биомассу, которой питаются животные и другие гетеротрофные организмы.

2. У растений имеются особые пигменты, содержащиеся в пластидах – специфических органоидах растений, например хлорофилл. Другие пигменты – оранжево-жёлтые и красные каротиноиды – проявляются при пожелтении листьев, а также придают отдельным частям растений (плодам, цветкам) тот или иной цвет. Эти пигменты играют очень важную роль в жизнедеятельности растений, принимая участие в фотосинтезе.

3. Процессы жизнедеятельности растительного организма регулируют особые растительные гормоны – фитогормоны. Их взаимодействие обеспечивает рост, развитие и другие физиологические процессы, происходящие в растениях. Примером может служить этилен, появляющийся в стареющих тканях растений, или ауксины – вещества, ускоряющие рост растений. Фитогормоны синтезируются в ничтожных количествах и транспортируются по проводящей системе организма.

4. Клетки растений окружены толстой стенкой, лежащей кнаружи от цитоплазматической мембраны. Она состоит в основном из целлюлозы. Такая клеточная стенка – специфическая особенность растений: у животных её нет. Наличие у каждой растительной клетки твёрдой оболочки определило малую подвижность растений. А в результате питание и дыхание растительного организма стали зависеть от поверхности его тела, контактирующей с окружающей средой. В процессе эволюции это привело к сильной, гораздо более выраженной, чем у животных, расчленённости тела – ветвлению корневой системы и побегов.

5. Обязательным продуктом обмена веществ растений является клеточный сок. Это раствор разнообразных органических (аминокислоты, белки, углеводы, органические кислоты, дубильные вещества) и неорганических (нитраты, фосфаты, хлориды) веществ. Накапливаясь в цитоплазме, клеточный сок увеличивает внутриклеточное давление, вызывающее напряжение клеточной стенки – тургор. В результате этого ткани растений приобретают высокую прочность.

6. Растения обладают неограниченным ростом: они увеличиваются в размерах в течение всей своей жизни.

Царство растений включает две крупные группы организмов – Низшие и Высшие растения, различающиеся принципиальными особенностями строения и жизнедеятельности.

Растения хвойных лесов

Растения лугов

Растения водоёмов

Низшие Растения
Группа отделов Водоросли

Водоросли – древнейшие представители растительного мира: они возникли более 900 млн лет назад. Общее число видов водорослей составляет более 20 тыс. Размеры и строение водорослей очень разнообразны. Среди многочисленных представителей этой группы встречаются одноклеточные организмы – как пассивно плавающие в воде (например, хлорелла), так и передвигающиеся с помощью жгутиков (хламидомонада). Колониальные формы могут включать от нескольких до сотен клеток, как, например, вольвокс. Многоклеточные нитчатые водоросли образуют тину у дна и в толще воды. Многие формы многоклеточных водорослей (например, морская капуста ламинария) образуют заросли на морском дне. Они прикреплены к субстрату выростами – ризоидами. В Атлантическом океане, вблизи Азорских островов, на мелководье обосновалась занесённая сюда течением от побережья Мексики водоросль саргассум. Её скопления занимают такую большую площадь, что дали название морю – Саргассово.

Благодаря постоянству условий жизни в водной среде, в которой водоросли возникли и пережили целые геологические эпохи, они сохранились до наших дней в формах, мало отличающихся от первоначальных.

Строение водорослей. Для многоклеточных водорослей наиболее существенным признаком является отсутствие, даже при сложном внешнем строении тела, настоящих тканей и органов – стеблей, листьев и корней, типичных для высших растений. Такое не расчленённое на ткани и органы тело называется слоевищем или талломом.

В большинстве случаев клетки таллома окружены стенкой, состоящей из целлюлозы и других веществ. Нередко наружная поверхность клеточной стенки одета слизью, у многоклеточных форм тело инкрустировано песчинками. Цитоплазма заполняет всю полость клетки или расположена постенно. Одна крупная или несколько мелких вакуолей заполнены клеточным соком. В клетке находится одно или несколько ядер и хроматофор, содержащий пигменты.

Питание водорослей в основном автотрофное; хлорофилл и другие пигменты находятся в хроматофорах. Но есть водоросли бесцветные: в процессе эволюции они утратили хлорофилл в связи с приспособлением к обитанию на больших глубинах, куда солнечный свет не проникает, – такие водоросли питаются гетеротрофно.

Бесполое размножение хламидомонады

Деление хламидомонады

Размножение водорослей. Водоросли размножаются половым и бесполым путём. Бесполое размножение осуществляется специальными клетками – спорами и зооспорами, которые образуются из вегетативных клеток. Споры неподвижны, а зооспоры могут передвигаться с помощью жгутиков. Те и другие покрыты оболочкой и образуются в большом количестве. Зооспоры после непродолжительного движения теряют жгутики и прорастают в новую водоросль, как и обычные споры.

Вегетативное размножение у некоторых одноклеточных водорослей происходит делением клеток надвое, у многоклеточных, например у нитчатых, – частями слоевища, у колониальных – распадением колоний.

Как правило, бесполым способом водоросли размножаются в благоприятных условиях. При ухудшении условий существования (высокая или низкая температура, накопление продуктов обмена в среде обитания при высокой плотности заселения, загрязнение водоёмов) они приступают к половому размножению.

В основе полового размножения лежит слияние двух половых клеток – гамет. Мужские и женские гаметы могут развиваться на одной особи или на разных. В результате слияния гамет формируется зигота, из которой после прорастания, как правило, образуется слоевище. При половом размножении потомство наследует признаки обеих родительских особей и в результате этого обладает новым сочетанием свойств, что увеличивает его шансы на выживание.

У одного и того же вида водорослей в зависимости от времени года и внешних условий наблюдается смена бесполого и полового размножения. Растение, образующее споры, называется спорофитом, а растение, производящее гаметы, – гаметофитом. У подавляющего большинства водорослей гаметофит и спорофит – самостоятельные растения. В ряде случаев на одном растении могут поочерёдно образовываться и споры, и гаметы.

Половое размножение хламидомонады

Заросли нитчатых водорослей

Жизненный цикл водоросли ульвы

Значение водорослей. Экологическая роль водорослей как производителей органического вещества велика. Различные группы водорослей приспособились к обитанию в разных условиях (например, на разных глубинах) благодаря образованию в их клетках неодинаковых пигментов: зелёного, оранжевого, красного и других, позволяющих осуществлять фотосинтез наиболее эффективно даже при очень низкой освещённости.

Некоторые водоросли сохраняют жизнеспособность при очень низких, а другие – при высоких температурах. Так, в полярных и высокогорных условиях они живут даже на снегу, нередко окрашивая его в красный, зелёный, бурый, жёлтый цвета (хламидомонада снежная). Многие водоросли не погибают под покровом снега и льда.

Отдельные виды, попадая вместе с бактериями на бесплодные субстраты, становятся пионерами их заселения. Водоросли живут на почве, в почве и даже в атмосферном воздухе, например некоторые виды хлореллы. Многие почвенные водоросли активно участвуют в процессе почвообразования. В толще воды обитает множество одноклеточных водорослей, образующих фитопланктон (растительный планктон). Его используют в качестве пищи многие водные животные (например, членистоногие – раки, рыбы – китовая акула, млекопитающие – некоторые киты).

Фитопланктон

Одноклеточные диатомовые водоросли

Подавляющее большинство видов водорослей выделяют в окружающую среду свободный кислород, образующийся в результате фотосинтеза. Этим кислородом дышит большинство живых организмов. Зелёные водоросли явились родоначальниками всех растений суши.

Человек в своей хозяйственной деятельности использует некоторые виды водорослей. Широко используют ламинарию, известную в быту как морская капуста. Во многих странах Европы, Азии и Америки её употребляют в пищу, на корм скоту и для промышленной переработки; из неё получают ценные медицинские препараты. В некоторых странах ламинарию выращивают на морских плантациях. Велико также практическое значение красных водорослей – багрянок. Одну из живущих в северных морях водорослей – хондрус в сухом виде издавна употребляют как лекарственное средство при заболеваниях дыхательных путей. Из других багрянок добывают агар-агар, используемый в составе питательных сред при изучении бактерий, грибов и водорослей, в микробиологической промышленности. В пищевой промышленности агар-агар используют при изготовлении мармелада, зефира, добавляют в хлеб и другие мучные изделия, чтобы они дольше не черствели.

Активное размножение некоторых видов водорослей в природных водоёмах служит надёжным индикатором их загрязнения. Некоторые водоросли (хлорелла) могут быть использованы при биологической очистке сточных вод.

Небольшое число водорослей известны как паразиты. Многие одноклеточные водоросли, как вы уже знаете, в симбиозе с грибами образуют лишайники.

В зависимости от особенностей строения и преобладания тех или иных пигментов в клетках водоросли подразделяют на ряд отделов.

Отдел Зелёные водоросли

Окраска таллома зелёных водорослей отражена в названии этой группы. Число видов зелёных водорослей достигает 13 тыс. Распространены они преимущественно в пресных водоёмах, некоторые живут в морской воде; очень немногие приспособились к жизни в условиях периодического увлажнения: на почве, коре деревьев, заборах, цветочных горшках и т. д.

Зелёные водоросли представлены одноклеточными формами (хлорелла, хламидомонада), колониальными (вольвокс) и многоклеточными, тело которых имеет вид нитей или плоских листовидных образований (улотрикс, ульвовые, харовые водоросли). Большинство одноклеточных и колониальных водорослей способны передвигаться с помощью жгутиков. Некоторые одноклеточные неподвижны, например хлорелла. В клетках зелёных водорослей находятся хроматофоры, содержащие ряд пигментов, среди которых преобладает хлорофилл. Пресноводные многоклеточные зелёные водоросли образуют тину и густые заросли в прудах и озёрах.

Зелёные водоросли в природе и под микроскопом

Харовая водоросль

Отдел Красные водоросли (Багрянки)

Своеобразие красных водорослей заключается прежде всего в наборе пигментов. В хроматофорах багрянок, помимо хлорофилла и каротиноидов, содержится ещё ряд водорастворимых пигментов: красных – фикоэритринов и синих – фикоцианинов. От соотношения этих пигментов и зависит окраска таллома, которая может изменяться от малиново-красной (когда преобладает фикоэритрин) до голубовато-стальной (при избытке фикоцианина). Запасным веществом является специфический для красных водорослей так называемый багрянковый крахмал, который откладывается в цитоплазме вне хроматофоров. Этот полисахарид ближе к гликогену, чем к крахмалу.

Красные водоросли распространены повсеместно, но преобладают в морях тропического и субтропического поясов. Общее число видов достигает 4 тыс., из которых лишь около 200 приходится на пресноводные водоёмы и почву.

Слоевище багрянок имеет вид кустиков, составленных из многоклеточных ветвящихся нитей, реже оно пластинчатое или листовидное, до 2 м длиной.

Красные водоросли составляют самую большую группу растений в морской придонной растительности (бентосе). В странах Восточной Азии некоторые виды багрянок разводят и употребляют в пищу. Многие служат сырьём для получения агар-агара, используемого в микробиологии в качестве питательной среды для выращивания микробов, и иода. В Норвегии на прибрежную приливно-отливную зону (литораль), богатую красными водорослями, во время отлива выпускают овец, как на пастбище.

Отдел Бурые водоросли

К отделу бурых водорослей относятся исключительно многоклеточные, сравнительно высокоорганизованные организмы различных размеров. Для них характерна бурая окраска слоевища, от оливково-жёлтой до тёмно-бурой. Она обусловлена смесью разных пигментов: хлорофилла (зелёного) и каротиноидов (различных цветов).

Общее число видов достигает 1500. Распространены они в морях и океанах всего мира, преимущественно в прибрежных мелководьях, но также вдали от берегов, например в Саргассовом море. Некоторые глубоководные виды встречаются на глубине 180–200 м. Бурые водоросли – важный компонент придонной растительности – фитобентоса. Среди бурых водорослей можно наблюдать формы от микроскопических нитчатых организмов до гигантов, иногда достигающих в длину 30–50 м и более. Например, ламинария или растущие в прибрежных районах северных морей фукусы имеют тело длиной в несколько метров, а обитающий у побережья Южной Америки макроцистис достигает 60 м.

Водоросли служат кормом водным обитателям

Строение фукуса

Тело бурых водорослей расчленено на части, внешне похожие на вегетативные органы высших растений: ризоиды, напоминающие корни, «ствол» и «листовые» пластинки. Ризоиды – выросты тела – служат для прикрепления к грунту или подводным скалам. В талломе у некоторых имеются воздушные пузырьки, удерживающие пластинки и стволы в вертикальном положении.

Бурые водоросли – один из основных источников органического вещества в прибрежной зоне, особенно в морях умеренных и приполярных поясов, где их общая масса (биомасса) может достигать десятков килограммов на 1 м2 поверхности дна.

На слоевищах и особенно между ризоидами поселяется несметное множество мелких животных – полипов, червей, моллюсков, ракообразных, так или иначе связанных с бурыми водорослями: для одних это источник питания, для других – убежище или место прикрепления. Многие рыбы откладывают на слоевища морской капусты икринки. Так ведёт себя, например, дальневосточная сельдь. Отмирающие каждый год слоевища потребляются иными беспозвоночными животными и образуют детрит – основную часть прибрежного ила.

Фукус

Вопросы и задания

1. Как питаются и размножаются водоросли?

2. Когда водоросли размножаются бесполым путём?

3. Где встречаются бурые водоросли?

4. Охарактеризуйте особенности строения бурых водорослей.

5. Какова роль бурых водорослей в природе?

6. Каковы отличия красных водорослей от бурых?

7. Сделайте сообщение о роли красных водорослей в природе и жизни человека (работа в малых группах).

8. Какие водоросли образуют тину на дне водоёмов?

9. По каким признакам объединяют все водоросли в одну группу?

10. Составьте развёрнутый план параграфа.

Лабораторная работа

Выполните работу № 3 на с. 6 (Лабораторные работы).

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните предложенные задания.

Интернет-ссылки

1. http://edu.greensail.ru/encyclopedia/plants/vodorosli.shtml (Водоросли. Строение, размножение, классификация. Дополнительная информация)

2. http://botany.pp.ru/sistemplant/algae (Общая характеристика водорослей. Экология)

Водоросли – это сборная группа низших растений, включающая отделы бурых, красных и зелёных водорослей. Водоросли могут быть одноклеточными, колониальными и многоклеточными. Тело многоклеточных водорослей не имеет вегетативных органов. Размножаются водоросли как половым, так и бесполым способом. Водоросли населяют все водоёмы планеты, живут в почве, на поверхности земли и даже в воздухе – в капельках воды.

Высшие Растения

Высшие растения, в отличие от низших, имеют хорошо выраженные ткани: образовательную, за счёт которой осуществляется рост организма; покровную; проводящие, обеспечивающие транспорт питательных веществ, воды и продуктов фотосинтеза; механические, или опорные; выделительные, или секреторные, и основные, к которым относится, в частности, запасающая ткань.

Ткани высших растений образуют органы: вегетативные – корень, стебель и лист, а также репродуктивные, участвующие в размножении, например спорангии, где образуются споры, или цветки и плоды у покрытосеменных растений. Помимо этого, у всех высших мужские и женские репродуктивные органы многоклеточные.

Характерная особенность высших растений: индивидуальное развитие у них подразделяется на эмбриональный (зародышевый) и постэмбриональный (послезародышевый) периоды.

Высшие растения включают две крупные группы: споровые и семенные. К споровым растениям относят отделы: Моховидные, Плауновидные, Хвощевидные и Папоротниковидные. Основной отличительной чертой споровых служит менее чёткая по сравнению с семенными специализация тканей и бесполое размножение при помощи спор. Половое размножение у споровых неразрывно связано с водной средой, так как для оплодотворения необходима вода.

Семенные растения включают два отдела: Голосеменные и Покрытосеменные (Цветковые) растения. Они размножаются при помощи семян и вегетативно – частями тела. У семенных растений специализация тканей зашла особенно далеко: они образуют отчётливо выраженные системы органов – побеговую и корневую.

Моховидные

Плауновидные

Хвощевидные

Высшие растения

Отдел Моховидные

Среди высших растений моховидные представляют обособленную и тупиковую ветвь развития. Они произошли около 350 млн лет назад, вероятно, от первых наземных растений псилофитов – потомков прибрежных водорослей.

Моховидные – это многолетние растения, обычно низкорослые, их размеры колеблются от миллиметра до нескольких сантиметров. Некоторые группы мхов, например печёночники, имеют вегетативное тело в виде стелющейся пластинки – таллома. У других тело расчленено на стебель, густо покрытый узкими зелёными листьями; корней у мхов нет. Мхи приспособлены к обитанию во влажных местах.

Мхи имеют сравнительно простую внутреннюю организацию. В их теле можно обнаружить ассимиляционную (основную) ткань, содержащую хлоропласты, а также слабо выраженные по сравнению с другими высшими растениями проводящие, механические, запасающие и покровные ткани (которые, впрочем, встречаются не во всех систематических группах мхов). Мхи прикрепляются к почве тонкими нитевидными одноклеточными или многоклеточными выростами, расположенными на нижней части стебля, – ризоидами, через которые они всасывают питательные вещества из почвы. В отличие от настоящих корней, многоклеточные ризоиды состоят из одинаковых тонкостенных клеток.

У моховидных имеется характерная особенность организации, резко выделяющая их среди всех современных наземных растений: половое поколение – гаметофит, представляющий собой зелёное растение и образующий половые клетки (гаметы), больше выражен, чем бесполое – спорофит, на котором формируются споры. Последний развивается непосредственно на гаметофите. Для осуществления оплодотворения необходима вода.

Плевроциум Шребера

Формы коробочек мхов

Моховидные широко распространены во влажной умеренной зоне Северного и Южного полушарий, в тундре, высокогорных лесах тропиков. В отличие от большинства представителей, некоторые виды очень устойчивы к длительному пересыханию и могут расти даже в местах кратковременного сезонного увлажнения; подобно лишайникам, эти растения способны оживать при наступлении благоприятных условий.

Отдел моховидных включает три группы, из которых наиболее распространены представители класса листостебельных, или настоящих, мхов. К ним относятся зелёные мхи (кукушкин лён) и белые мхи (сфагнум).

Кукушкин лён растёт в хвойных лесах и на болотах. Его гаметофит представляет собой стебель, несущий листья. (В обиходе именно гаметофит называют кукушкиным льном.) Гаметофиты кукушкина льна раздельнополы. На верхушке мужских и женских растений развиваются органы полового размножения. После оплодотворения на женских растениях из зиготы образуется спорофит – коробочка, сидящая на длинной ножке. Коробочка имеет крышечку, которая к моменту созревания спор отпадает. Споры высыпаются наружу и рассеиваются ветром. В благоприятных условиях через несколько дней или недель они прорастают и дают начало гаметофиту.

Кукушкин лён

Жизненный цикл мха

Кроме размножения спорами, зелёным мхам свойственно и вегетативное размножение – частями тела и специальными почками.

Белые, или сфагновые, мхи распространены от гор тропиков до арктической и субантарктической зон, но особенно широко представлены в умеренной зоне Северного полушария, где они растут в лесах и на болотах. Разветвлённый стебель торфяного мха – сфагнума густо покрыт листочками. На верхушке главного побега боковые ветви образуют розетку. Эти мхи растут в очень влажных местах и обычно находятся в воде, поэтому у них отсутствуют ризоиды и влага поступает непосредственно в стебель. Сфагнум может впитать воды в 20–25 раз больше собственной массы. В центре стебля имеются тонкостенные клетки, которые выполняют проводящую и запасающую функции. Они окружены плотным кольцом клеток с окрашенными в коричневатые цвета стенками. Это механическая ткань. Самая периферическая часть стебля состоит из крупных мёртвых клеток. С течением времени нижние части растения постепенно отмирают.

Значение сфагновых мхов в природе очень велико. В листовидных частях тела они накапливают большое количество воды и, разрастаясь плотными дернинами, вызывают заболачивание. Отмирающие части растения формируют торф. Процесс торфообразования происходит благодаря отсутствию кислорода и созданию сфагновыми мхами кислой среды, что препятствует размножению бактерий и развитию процессов гниения. Старые болота имеют важное хозяйственное значение для разработок залежей торфа, который используется как топливо, удобрение, подстилка для скота. В виде спрессованных плит торф служит и стройматериалом.

Болота и леса, в которых произрастают мхи, служат накопителями влаги и влияют, таким образом, на водный режим соседних территорий.

Сфагновые мхи

Водоносные клетки сфагнума

Вопросы и задания

1. Каковы особенности строения мхов? Объясните значение спор в жизненном цикле мхов.

2. Что такое гаметофит? Что такое спорофит?

3. В каких географических областях распространены моховидные?

4. Охарактеризуйте особенности строения мха кукушкин лён.

5. Как размножается кукушкин лён? Как вы думаете, каково биологическое значение чередования полового и бесполого поколений?

6. Подготовьте сообщение на тему «Строение сфагнума».

7. Какую роль играют мхи в природе? Составьте таблицу «Группы мхов и их экологическая роль» (работа в малых группах).

8. Зарисуйте в тетради схему жизненного цикла мха кукушкин лён.

9. Предложите способ предотвращения возгорания торфа.

10. Составьте развёрнутый план параграфа.

Лабораторная работа

Выполните работу № 4 на с. 8–9 (Лабораторные работы).

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните предложенные задания.

Интернет-ссылки

1. http://www.floranimal.ru/classes/5422.html (Общая характеристика и классификация мхов)

2. http://www.bsu.ru/content/hecadem/bashaeva_tg/cl_284/files/mzip_268_14471/index.htm (Общая характеристика мхов, иллюстрации)

Мхи – это высшие растения, имеющие вегетативные органы (стебли и листья) и многоклеточные органы полового размножения. Оплодотворение возможно только в воде. Вместо корней мхи имеют ризоиды – нитевидные выросты, состоящие из одной или нескольких клеток. Мхи вызывают заболачивание; отмирая, они образуют торф.

iknigi.net

Царство растений. Водоросли. | Биология

Водоросли – обитатели воды. Они живут в водоемах с красной водой, соленой, а есть и такие, которые живут на коре деревьев. Водоросли могут быть одноклеточными, например, хламидомонада, хлорелла или многоклеточными – улотрикс, спирогира.

Одноклеточные водоросли различимы только под микроскопом. Снаружи клетка покрыта прозрачной оболочкой, под которой располагается цитоплазма с ядром. Есть сверхчувствительное тельце – маленький красный глазок, крупная вакуоль, заполненная клеточным соком, и две маленькие пульсирующие вакуоли. Хлорофилл находится в хроматофоре, вся клетка зеленого цвета. Хламидомонада и другие одноклеточные водоросли на свету выделяют кислород, но могут питаться и готовыми органическими веществами. При благоприятных условиях размножаются делением: из материнской клетки образуются 2–4 дочерние клетки.

Хламидомонада

При неблагоприятных условиях внутри клетки образуются гаметы, они выходят в воду и соединяются попарно. Образуется зигота, которая покрывается толстой оболочкой и зимует. Весной зигота делится, образуются 4 клетки – это половой способ размножения.

Многоклеточные водоросли в основном в виде нитей прикрепляются к подводным камням и корягам. Нить состоит из ряда коротких клеток; в цитоплазме каждой их них расположены ядро и хроматофор в виде незамкнутого кольца. Клетки делятся, и нить растет. В благоприятных условиях каждая клетка может разделиться на 2 или 4 подвижные клетки со жгутиками – зооспоры. Они выходят в воду, плавают, затем прикрепляются к какому-нибудь подводному предмету и делятся. Так образуются новые нити.

Нитчатая водоросль улотрикс

При неблагоприятных условиях образуются гаметы, которые выходят в воду, попарно сливаются, образуется зигота, которая после периода покоя дает начало 4 клеткам-спорам. Каждая из них – новая нитчатая водоросль.

Группа водорослей содержит отделы: Зеленые, Бурые, Красные. Человек использует водоросли в хозяйстве, получая из них много ценного. Народы приморских стран употребляют их в пищу.

Водоросли как автотрофные организмы, обитатели пресных и органических вод, являются производителями первичного органического вещества. На их долю приходится примерно половина от всего фиксированного СО2 за год. Собственно, водоросли являются очень важными первичными продуцентами, с которых начинается практически все пресноводные и морские пищевые цепи. Водоросли производят при фотосинтезе примерно половину всего кислорода, выделяемого живыми организмами, и тем самым поддерживают уровень кислорода в атмосфере. Из водорослей получают множество химических веществ, необходимых человеку:

Альгинаты;Агар;Кизельгур;Калийные удобрения;Ламинария используется в пищу, порфира – настоящий деликатес;

Одноклеточная водоросль – хлорелла использовалась в качестве лабораторного объекта в космических исследованиях.

Кроме пользы водоросли могут наносить определенный вред. Особенно в этом «преуспели» одноклеточные водоросли. При их интенсивном размножении вопреки законов природы они начинают массово отмирать прежде, чем их съедят. При разложении остатков в водоеме накапливается огромное число аэробных бактерий, которые приводят к резкому истощению запасов кислорода в воде. В результате начинается гибель всех других организмов водоема.

ebiology.ru

Водоросл

Низшие растения. Водоросли.

Водоросли – это группа фотосинтезирующих автотрофных эукариотических организмов, объединяющая несколько отделов низших растений. От высших их отличает более простая морфологическая организация (тело представлено слоевищем, или талломом, т.е. не расчленено на органы и ткани), отсутствие тканевой дифференцировки, специфические жизненные циклы с чередованием ядерных фаз, а также ряд физиологических и биохимических особенностей.

Систематика:

В царстве Растения выделяют три подцарства: багрянки, настоящие водоросли и высшие растения.

Размножение вегетативное, бесполое и половое.

Типы полового размножения:

  1. Хологамия, или гологамия. Функции гамет выполняют вегетативные особи. Они одноклеточные, лишенные оболочки. Например, пиннулярия у диатомовых. Частный случай - конъюгация у нитчатых, например, спирогиры, когда функции гамет выполняют протопласты клеток.

  2. Изогамия. Сливаются две гаметы. Обе подвижные и одинаковые по величине и строению. Например: Хламидомонас, золотистые, желто - зеленые, бурые и зеленые водоросли.

  3. Гетерогамия (анизогамия). Сливаются подвижные гаметы, которые отличаются по размеру, строению. Гетерогамия характерна для зеленых, желто-зеленых, динофитовых, бурых, золотистых водорослей.

  4. Оогамия имеет место, когда неподвижная яйцеклетка оплодотворяется подвижным сперматозоидом. Обычно гаметы у водорослей образуются в специальных половых органах - гаметангиях. При оогамии женский половой орган - оогоний, мужской - антеридии. Оогамный половой процесс характерен для диатомовых, бурых, зеленых водорослей.

  5. У некоторых организмов наблюдается редуцированный тип полового процесса - автогамия. У Melosira наблюдается процесс самоомоложения. Мейоз осуществляется внутри материнской клетки. Гаметы формируются и сливаются также внутри материнской клетки.

У водорослей отмечено три типа жизненного цикла:

  1. Гаплоидный тип жизненного цикла называется в том случае, если гаплофазные (вегетативные) особи всегда гаплоидны. Диплоидна только зигота. Мейоз происходит в зиготе. Такой тип характерен для динофитовых, криптофитовых, золотистых, желто - зеленых водорослей, эвгленовых и зеленых водорослей.

  2. Диплоидный цикл развития. Вегетативная особь диплоидна. Гаплоидны только гаметы. Бесполое размножение отсутствует. Характерен для диатомовых, класса Циклоспоровые (Cyclisporaceae) из Бурых водорослей, ряд зеленых водорослей - морские, сифоновые водоросли.

  3. Гапло - диплоидный цикл развития. В нем выделяют два подтипа:

  • изоморфное чередование поколений, когда спорофит подобен гаметофиту.

  • Гетероморфное - когда спорофит крупнее (ламинария), а гаметофит состоит из нескольких клеток, образуя микроскопические заростки.

Покоящиеся стадии - цисты, когда клетка формирует одну цисту. Из цисты вырастает одна вегетативная особь, или циста прорастает зооспорами (у золотистых, желто - зеленых, некоторых динофитовых водорослей). Часто оболочка цисты пропитана кремнеземом.

Формы организации таллома водорослей:

  1. Монадная –характерна для одноклеточных жгутиконосцев или клеток, выполняющих функцию размножения (зооспорам, гаметам) и обладает способностью к активному движению при помощи жгутиков.

  2. Амебоидная – характерна для клеток, лишенных клеточных стенок и способных образовывать цитоплазматические отростки – «ложноножки» или ризоподии.

  3. Капсальная – присуща неподвижным, одетым в оболочку или голым клеткам, погруженным в общую слизь.

  4. Коккоидная – наблюдается у неподвижных, одетых оболочкой клеток, одиночных или объединенных в цепочки.

  5. Нитчатая – характеризуется тем, что клетки соединены в нити, которые могут ветвиться.

  6. Разнонитчатая – отличается от нитчатой тем, что различают 2 типа нитей: стелющиеся по субстрату и отходящие от них вертикальные.

  7. Пластинчатая – тело водорослей представлено талломом в виде пластины.

  8. Сифональная – хорошо развитое тело представлено по сути одной гигантской клеткой с обширной цитоплазмой и множеством ядер, не имеющей поперечных клеточных перегородок.

  9. Сифонокладальная –отличается от сифональной тем, что на более поздних этапах онтогенеза образуются перегородки и тело делится на многоядерные сегменты.

Фотосинтезирующие водные организмы делят на 2 подцарства: багрянки и настоящие водоросли.

Подцарство багрянки (красные водоросли) представляют собой древнюю группу многоклеточных организмов. Отдел один (Rhodophyta), более 600 родов, около 4000 видов. Обитатели моря, составляют большую группу растительности морского бентоса. Распространены в основном в тропической и субтропической климатических зонах.

Таллом представлен разветвленными многоклеточными нитями ярко – красного цвета, прикрепленных к субстрату с помощью ризоидов.

В хроматофорах содержатся пигменты: хлорофиллы a, b, d, каротиноиды, водорастворимые фикобилины (красные фикоэритрины и синие фикоцианины, дающие различную окраску в зависимости от преобладания тех или иных пигментов). Окраска от ярко – красной, желтой, до голубовато – зеленой. Пиреноидов нет. Хлоропласты многочисленные в виде зерен или пластинок.

Продуктами ассимиляции является «багрянковый крахмал», откладывающийся вне связи с хлоропластами. По составу более близок к амилопектину и гликогену, чем к крахмалу. Качественная реакция с йодом дает буро – красный цвет.

Клетки одно- или многоядерные.

Размножение может быть вегетативным (частями таллома, но только для низкоорганизованных форм), бесполым и половым (оогамия с чередованием ядерных фаз). Бесполое размножение происходит с образованием гаплоидных спор, образующихся в спорангиях.

Половое размножение - анизогамия: большинство багрянок – двудомные растения. На гаплоидном гаметофите образуются неподвижные мужские и женские гаметы. Зрелые спермации выходят из антеридиев (мужские половые органы) и водой переносятся к карпогону (женский половой орган). Слияние спермация с яйцеклеткой карпогона образует зиготу. Без периода покоя зигота делится митозом и образует диплоидные карпоспоры, из которых развивается диплоидный таллом спорофита. На нем в спорангиях в результате мейоза образуются тетраспоры (по 4 споры вместе), дающие начало гаплоидному таллому. На гаплоидных талломах образуются антеридии и карпогоны.

Гаметофит и спорофит по внешнему виду неразличимы, значит для им свойственно изоморфное чередование поколений.

Среди багрянок ценны виды рода Родимения. Некоторые багрянки из рода Анфельция служат сырьем для получения агар – агара, основой которого являются фитоколлоиды, а также используются в пищевой, микробиологической промышленности, для корма скоту.

Подцарство настоящие водоросли

Низшие автотрофные растения, живущие преимущественно в воде. Слоевище может быть одноклеточным, колониальным или многоклеточным. Группы водорослей различаются набором пигментов, строением хлоропластов, продуктами фотосинтеза, числом и строением ундулиподиев (жгутикоподобных структур), особенностями митохондрий.

В подцарстве настоящие водоросли выделяют от 6 до 10 отделов. Основные отделы: пирофитовые, эвгленовые, харовые, золотистые, диатомовые, желто – зеленые, зеленые и бурые водоросли.

Происхождение полифилетичное (от различных групп одноклеточных организмов).

Обитающие в воде водоросли делят на две экологические группы: планктонные и бентосные.

Клетка у большинства настоящих водорослей типичного строения: имеется оболочка - твердая клеточная стенка, состоящая из аморфного (образованного гемицеллюлозами и пектиновыми веществами матрикса, в который погружены микрофибриллы целлюлозы). В толще клеточной стенки присутствуют кремний, карбонат кальция, альговая кислота. Цитоплазма расположена тонким постенным слоем, окружая вакуоль с клеточным соком. Органеллы: ЭПС, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи, ядро, хлоропласты, центриоли.

Отдел зеленые водоросли – насчитывает свыше 13 тыс. видов. Наиболее распространенными из классов являются: равножгутиковые, сцеплянки и харовые.

Морфологические формы – одноклеточные, колониальные, многоклеточные, нитчатые.

Место обитания преимущественно пресные водоемы. Окраска определяется преобладанием среди пигментов хлорофилла a, b, каротинов. У подвижных форм два, четыре, реже – много изоформных ундулиподий. Смена поколений – изо- и гетероморфная. Запасной продукт – крахмал, редко масло.

Класс равножгутиковые. Порядок вольвоксовые. Род хламидомонада.

Включает около 320 видов одноклеточных организмов. Обитатель пресных водоемов, луж, канав. Форма эллипсоидная, с небольшим бесцветным «носиком» на переднем конце, от него отходят 2 изоморфных ундулиподия. Способна к активному передвижению благодаря наличию двух жгутиков и пульсирующим вакуолям.

Оболочка плотно прилегает к протопласту. Органеллы типичны для всех эукариот: ядро, аппарат Гольджи, митохондрии, рибосомы, мелкие вакуоли. В чашевидный хроматофор погружены стигма, пульсирующие вакуоли, пиреноид. Пиреноид - это белковое образование, которое осуществляет фиксацию двуокиси углерода. Участвует в запасании углеводов, например, крахмала.

Взрослая особь хламидомонады гаплоидна. Размножение бесполое и половое.

Бесполое размножение осуществляется зооспорами. Они образуются при неблагоприятных условиях. Родительская клетка теряет жгутики, протопласт делится на два дочерних протопласта. Ядро делится митотически, делится хроматофор. У дочерних протопластов образуются новые клеточные стенки, стигмы, жгутики. В образовании жгутиков участвуют базальные тельца. Образовавшиеся клетки называются зооспорами. Стенки родительской клетки ослизняются, зооспоры выходят наружу. Из каждой зооспоры формируется полноценная взрослая клетка.

Половое размножение. Разные виды могут быть изогамными, анизогамными, оогамными.

Для изогамных видов хламидомонады половое размножение происходит следующим образом: гаплоидные гетероталличные (различающиеся физиологически) родительские клетки сближаются, сбрасывают оболочки и взаимодействуют в дальнейшем как гаметы. (Хологамия). Две одинаковых гаметы (изогаметы) сливаются с образованием диплоидной зиготы с четырьмя жгутиками. Далее жгутики отбрасываются, зигота образует прочную оболочку, накапливает запасные питательные вещества. Происходит мейоз ядра, высвобождаются четыре протопласта, которые образую по паре жгутиков. Так формируются новые гаплоидные особи хламидомонады. Цикл развития хламидомонады происходит в гаплоидной фазе, диплоидна только зигота.

Род Вольвокс. Класс равножгутиковые. Порядок вольвоксовые.

Колониальная водоросль, имеющая шаровидную форму. Колонии вольвокса состоят из многих 500 – 600 тыс. клеток, называемых зооидами, расположенных по периферии шара в один слой. Каждый зооид по строению сходен с хламидомонадой. Внутренняя полость шара занята слизью. Все зооиды связаны между собой цитоплазматическими тяжами, выполняют функции питания и движения, чему способствует их согласованное действие.

Вегетативное размножение осуществляется с помощью образования дочерних колоний внутри материнских. Происходят последовательные продольные деления протопластов клеток. Затем дочерние колонии выпадают внутрь материнского шара и освобождаются после ее разрушения. Преимущественно наблюдается летом.

Половое размножение – оогамия происходит осенью. Генеративные клетки крупнее размером, безжгутиковые. Часть специализированных клеток преобразуется в оогонии с яйцеклетками, а в других специализированных клетках развиваются двужгутиковые сперматозоиды. Сперматозоиды одного шара оплодотворяют яйцеклетки другого. Образующаяся диплоидная зигота называется ооспорой (зигоспорой). Ооспоры прорастают весной. Вначале происходит мейоз, затем многократное деление. Образуется пластинка гаплоидных клеток, из которой формируется новая шаровидная колония. Основная форма существования вольвокс в колонии происходит в гаплоидной фазе. Диплоидна только зигота.

Род хлорелла. Класс равножгутиковые. Порядок хлорококковые или протококковые водоросли.

Объединяет одноклеточные водоросли, обитающие в пресных водоемах, морях, почве, коре деревьев. Клетки шаровидные, одеты оболочкой, содержат чашевидный хроматофор, одно ядро.

Половой процесс отсутствует.

При бесполом размножении материнская клетка делится на 4 – 10 частей. Образуются безжгутиковые автоспоры. Еще в материнской клетке они одеваются собственными оболочками, и после ее разрыва, выходят во внешнюю среду.

Особенностями хлореллы являются: быстрые темпы размножения. До 10 дочерних клеток в сутки. Использует от 10 до 12% световой энергии (1 – 2% у наземных растений). В сухом веществе содержит 50% белков, 22% жиров, 12% углеводов, 10% минеральных солей, витамины В, К, С. Свойство накапливать биомассу используется для получения дешевых кормов. Используется как источник пищи и кислорода в космических полетах.

Род спирогира. Класс сцеплянки.

Спирогира – многоклеточная нитчатая водоросль, длиной до 8 – 10 см, свободно плавающая на поверхности рек и прудов, образуя тину.

В центре каждой клетки находится ядро, «подвешенное» на тяжах цитоплазмы. Хроматофор спирально закрученный, с пиреноидами. Снаружи водоросль окружена слизистым чехлом.

Вегетативное размножение происходит частями таллома – отдельными участками, или клетками.

Характеризуется наличием полового процесса (конъюгации). Конъюгация может быть лестничной и боковой. У двух гетероталличных параллельно располагающихся нитей водоросли у супротивных клеток образуются выросты. В месте соприкосновения этих двух выростов оболочки растворяются, и образуется копуляционный канал. Через этот канал содержимое двух клеток сливается с образованием зиготы. После периода покоя зигота редукционно делится с образованием четырех новых клеток. Три из них отмирают, а одна прорастает в новую особь. При боковой конъюгации оплодотворение происходит в одной нити. Стадия зооспор отсутствует.

Улотрикс. Многоклеточная нитчатая водоросль. Обитает в реках, прикреплена к субстрату с помощью бесцветной ризоидальной клетки. Однорядные неветвящиеся нити образуют дерновинки. В центре клетки находится ядро и хроматофор в виде незамкнутого кольца. Размножение: при благоприятных условиях – зооспорами с 4 жгутиками. Зооспоры образуются в спорангиях в четном количестве. Половой процесс – изогамия. Отдельные клетки преобразуются в гаметангии, где и образуются двужгутиковые гаметы. Их копуляция образует четырехжгутиковую зиготу. Зигота отбрасывает жгутики и переходит в фазу покоя. Затем происходит редукционное деление с образованием 4-х клеток, из которых образуется по новой нити.

Плеврококк – наземная водоросль. Поселяется на деревьях, образуя налеты на стволах. Клетки покрыты толстыми многослойными оболочками, содержащими большой запас питательных веществ. Таллом представляет собой пачки или короткие нити, состоящие только из нескольких зеленых клеток. Размножение только вегетативное.

Кладофора. Пресноводная и морская бентосная водоросль. Тонкие кустистые слоевища состоят из обильно ветвящихся нитей. Прикреплена к субстрату ризоидами. Клетка имеет сетчатый хлоропласт и несколько ядер. Размножается половым и бесполым путем с чередованием поколений в жизненном цикле. В любой клетке нити кладофоры могут формироваться четырехжгутиковые зооспоры (стадия спорофита). При прорастании зооспоры образуется изоморфная нить. Но она продуцирует половые клетки – двужгутиковые гаметы, одинаковые морфологически, но отличающиеся физиологически. Их слияние образует диплоидная зигота, прорастающая в диплоидный спорофит. Т.о. у кладофоры доминирует уже диплоидная стадия в жизненной цикле, гаплоидны лишь гаметы. Мейоз происходит в клетках гаметофита в процессе гаметогенеза. Гаметофит и спорофит неразличимы по внешнему виду (изоморфное чередование поколений) с гаметической редукцией.

Отдел бурые водоросли. Многоклеточные организмы, обитающие в морях. Самые крупные из известных водорослей. К бурым водорослям относится фукус, саргассум, макроцистис. Представитель – ламинария сахарная (морская капуста). Порядок ламинариевых.

Обитатель Северных морей и Дальнего Востока. Морская водоросль от 10 до 60 м в длину. Тело разделено на листовую пластину, стволик и ризоиды.

В клетках одно ядро, вакуолей несколько, стенки сильно ослизняются. Хроматофор округлый, в виде зерен, содержит пигменты: хлорофиллы А, В, D, каротин, ксантофилл и фукоксантин. Именно он придает водоросли бурую окраску. Запасной полисахарид – ламинарин. Откладывается вне хлоропласта – в цитоплазме.

Размножение половое – оогомия с чередованием диплоидной и гаплоидной ядерных фаз.

Взрослое растение ламинарии – диплоидный спорофит (бесполая фаза). В результате мейоза в зооспорангиях, находящихся на листовой пластине, образуются зооспоры. Зооспоры попадают в почву и прорастают в заростки (гаметофиты) – микроскопические образования, несущие гаметы. На одних гаплоидных заростках образуются женские половые органы – оогонии с яйцеклетками, на других заростках образуются мужские половые органы – антеридии со сперматозоидами. После оплодотворения образуется диплоидная зигота, которая сразу прорастает во взрослую особь.

Применение бурых водорослей: из них получат агар, альгинаты – вещества, используемые при приготовлении консервов, красящих и клеящих веществ, а также кровезаменитель и маннит. Сырье для получения йода и брома.

Значение водорослей. Автотрофный тип ассимиляции и способность к фотосинтезу обеспечивает накопление большого количества органического вещества. Являются первым звеном в цепи питания – продуцентами органических веществ. Обогащают атмосферу кислородом. Определяют уровень биологической продуктивности водоемов. Образуют симбиотические связи с грибами (лишайники), некоторыми животными – губками, кишечнополостными, оболочниками.

Практическое использование водорослей:

  1. Употребление в пищу. Из водорослей готовят свежие и консервированные продукты питания, известные под названием «морская капуста». Это бурая водоросль – ламинария сахарная, зеленый морской салат – Ульва, красный – порфира. Желатинозные вещества, получаемые из водорослей используют в качестве размягчителей, витаминизированных и ароматических добавок, красителей в пищевой промышленности.

  2. Использование в качестве кормов. Талломы макрофитов, добавляемые к кормам повышают яйценоскость кур, улучшают качество меха пушных зверей. Хлорелла входит в рационы кормов для рыб, выращиваемых в садках, прудах.

  3. Углеводы, входящие в состав клеточных оболочек и слизи используются как детегренты и моющие средства, в текстильной промышленности, производстве клея, бумаги, лакокрасочной промышленности, приготовлении лекарственных и косметических препаратов, лабораторное культивирование микроорганизмов.

  4. Приготовление удобрений. Высушенные и измельченные водоросли – прекрасные органические удобрения, улучшающие структуру почвы, т.к. не содержат семян сорных растений и спор фитопатогенных грибов (как компост).

  5. Очистка сточных вод – используются как биофильтры.

  6. Использование неорганических скелетов ископаемых водорослей как строительного материала.

О происхождении судить сложно. По мнению одних альгологов водоросли произошли от сине - зеленых водорослей, утратив фикобилины в процессе эволюции. Другие ученые считают, что в процессе эволюции параллельно могли возникнуть хлорофиллы А и В и возникать они могли неоднократно. Существует мнение, что организмы, напоминающие прохлорум, (цианобактерии) могли дать начало хлоропластным зеленым водорослям. А хлоропласты красных водорослей произошли от хлоропластов коккоидных водорослей.

Экологические группы водорослей. Микроскопические водоросли, свободноплавающие в толще воды, составляют фитопланктон. В него входят одноклеточные жгутиконосцы, зеленые, диатомовые, и другие отделы водорослей.

Крупные морские водоросли, макрофиты, прикрепленные к субстрату, составляют бентос. Среди них преобладают зеленые, бурые и красные водоросли (ламинарии, фукусы). Пресноводный бентос состоит в основном из видов зеленых водорослей – спирогира, улотрикс, кладофора. Наземные, или аэрофитные водоросли имеют микроскопические размеры. Их можно заметить только в скоплениях на коре деревьев, камнях. Почвенные водоросли микроскопических размеров, основная роль – образование органического вещества. Входят в сообщество всех почвенных организмов. Самые многочисленные из них – сине-зеленые и диатомовые. Водоросли снега и льда (криофиты) микроскопические, видны только в скоплениях. Так, красный снег обусловлен скоплением хламидомонады снежной. Во льдах Арктики и Антарктики преобладают диатомовые водоросли, вызывая буровато-желтую окраску льда. Водоросли горячих источников способны жить в горячей воде, загрязненных сточных водах при температуре выше 50˚С. Среди термофильных водорослей преобладают диатомовые. Водоросли соленых и пресноводных водоемов. Преимущественно зеленые водоросли и сине-зеленые. Известковые водоросли связаны с известковым субстратом, как в морских, так и в пресных водах.

6

studfiles.net

Краткая характеристика отделов царства растений

Прежде чем начать знакомство с основными отделами царства растений, рассмотрим их сравнительную характеристику.

I. Низшие растения. Водоросли

Самая древняя группа растений на Земле, объединяющая одно- и многоклеточные организмы. Они дали начало наземным растениям. Тело их называется талломом, или слоевищем. Все они фотосинтезирующие, хотя и имеют различную окраску. Размножаются вегетативно, спорами и половым способом.

Отдел зеленые водоросли

Около 15 000 видов. Одноклеточные, колониальные и многоклеточные растения. Фотосинтезируют. Наиболее характерные представители: хламидомонада, хлорелла, улотрикс, спирогира, ульва.

Отдел диатомовые водоросли

Около 15 000 видов одноклеточных и колониальных растений. Характеризуются наличием на поверхности таллома кремнеземного панциря. Представители — пипуллярия, навикула, цимбелла и др.

Отдел бурые водоросли

Около 1 500 видов исключительно морских растений. Отличаются бурой окраской таллома и четким чередованием поколений. Имеют запасное вещество ламинарии. Основные представители: макроцистис, фукус, ламинария, саргассум.

Отдел красные водоросли, или багрянки

Около 4 000 видов морских обитателей, таллом которых розово-красного цвета. Для них характерно отсутствие жгутиковых стадий в развитии. Они могут жить на очень больших глубинах, что очень важно для поддержания жизни других живых существ в этих условиях.

II. Высшие растения — Высшие споровые растения

Отдел риниеобразные, или риниофиты

Исключительно ископаемые растения, жившие на Земле около 450 млн лет тому назад. Имели очень примитивное строение: не имели листьев, ветвились дихотомически, к почве прикреплялись ризоидами. Все они вымерли. Сюда относились куксопия, риния и др. Дали начало всем остальным растениям.

Отдел псилотообразные, или псилофиты

Известно около 20 видов. Это современные тропические и субтропические растения. Небольших размеров, безлистные с дихотомическим ветвлением. В жизненном цикле преобладает спорофит. Сюда относятся псилоты.

Отдел мохообразные

характеризуется отсутствием корней, настоящих проводящих пучков, мелкими листьями или отсутствием их (слоевище), преобладанием гаметофита в цикле развития. Гаметофит надземный зеленый, несет на себе свободно сидящие антеридии и архегопии. Сперматозоиды двух жгутиковые. Известно около 35 000 видов. Наиболее распространенные — кукушкин лен, маршанция, сфагнум.

Отдел ил лунообразные, или ликоподиофиты

Древнейшие вымершие и современные высшие споровые растения, насчитывающие около 1 000 видов. Характеризуются наличием корней, проводящих пучков, мелкими листьями, преобладанием спорофита. Споры у одних видов одинаковые, у других разные. Возникновение разноспоровости — приспособление, которое способствовало выживанию на суше. Наиболее распространены: плаун булавовидный, лепидодендрон, сигиллярия и др.

Отдел хвощеобразные, или эквизетофиты

Известно более 30 000 видов. Сюда относятся многолетние травянистые растения, имеющие развитые корни, проводящие пучки и расположенные мутовками на стебле листья. В жизненном цикле преобладает спорофит. Его тело расчленено на узлы и междоузлья. Листья не развиваются и имеют вид зубчиков. Фотосинтез осуществляется в стебле. Хвощи — равноспоровые растения, но гаметофиты у них обычно раздельнополые. Наиболее распространены: хвощ полевой, хвощ лесной, хвощ луговой, хвощ болотный.

Отдел папоротникообразные, или полиподиофиты

Насчитывает около 10 000 видов. Характеризуется наличием корней, проводящих пучков, крупными листьями, преобладанием спорофита, наличием видов с одинаковыми и разными спорами. Спорангии собраны в сорусы. Гаметофит наземный зеленый. Антеридии и архегонии погружены в ткань гаметофита. Сперматозоиды многожгутиковые. Типичные представители: щитовник мужской, кочедыжник женский, орляк обыкновенный и др.

II. Высшие растения — Высшие семенные растения

Отдел голосеменные, или пинофиты

Насчитывает около 660 видов преимущественно древесных растений. Характеризуется сильно развитой корневой системой, крупными и мелкими листьями, преобладанием спорофита, наличием разных спор (микро и мега).

Голосеменные — это первые семенные растения. Семя имеет больше преимуществ, чем спора. Спора — это одна клетка, из которой формируется гаметофит, а семя — многоклеточное. Оно содержит в себе зародыш (маленький спорофит) и запас питательных веществ для его развития. Голосеменные получили такое название потому, что семена у этих растений образуются не в завязи, а из семяпочек, лежащих открыто (голо) на чешуйках шишки. Голосеменные не образуют, плодов. Типичные представители: ель, сосна, пихта, лиственница, тис, кедр и др.

Отдел покрытосеменные (цветковые), или магнолиофиты

Наиболее распространенная группа растений, насчитывающая около 300 000 видов, произрастающих по всему земному шару.

Характеризуются сильно развитой корневой системой, крупными, разнообразными листьями, преобладанием в жизненном цикле спорофита. Размножаются семенами, которые развиваются из семяпочки в завязи пестика в цветке, а из завязи образуется плод. Архегониев нет. Происходит двойное оплодотворение. Покрытосеменные занимают господствующее положение в растительном мире. Прежде всего потому, что у них имеется плод, развивающийся из завязи, внутри которого находятся семена. Процессы цветения, опыления, оплодотворения, образования плодов и семян у покрытосеменных — сложные и многообразные явления, которые в ходе длительной эволюции совершенствовались и продолжают совершенствоваться.

shkolo.ru

Характеристика царства растений

Растительный мир — составная и важнейшая часть биосферы. Благодаря способности к фотосинтезу растения накапливают в своих органах громадное количество органических веществ, обогащают среду обитания (атмосферу, воду и почву) кислородом и тем самым создают необходимые условия для существования практически всех живых существ. Свойственное некоторым растениям (сапротрофам, паразитам) гетеротрофное питание всегда вторичного происхождения.

Важнейшими отличительными признаками растений являются наличие плотных клеточных стенок, поглощение пищи путем всасывания, размножение и расселение спорами или семенами; запасным веществом обычно служит крахмал. Другие характерные черты растений (прикрепленный образ жизни, неограниченный рост, своеобразные циклы развития, способы закладки органов и т. п.) не являются общими для всех групп растений, однако весь комплекс признаков в целом позволяет легко отличать растения от представителей других царств. Заселяя поверхность суши, покрывая значительные участки безводных пустынь и топких болот, проникая в глубины пресных и соленых водоемов, поднимаясь высоко в горы, растения формируют сообщества, или фитоценозы, в которых обитают представители других царств.

Кроме огромного планетарного значения, зеленые растения играют большую роль в жизни человека. Многие из них издавна используются как пищевые, кормовые, лекарственные, технические. Растения служат источником топлива, строительных материалов, сырья для промышленности.

Растительный мир, насчитывающий около 400 тыс. видов, условно делят на две группы — низшие и высшие растения. К низшим растениям, которые возникли около 2 млрд. лет назад, относятся наиболее просто устроенные представители растительного мира — водоросли.

Первое и, пожалуй, самое главное свойство растений - это способность к фотосинтезу. Организмы, использующие для питания синтезируемые ими же вещества, называются автотрофами, т.е. питание у растений автотрофное. Однако, как все в мире природы, подобное свойство есть не только у растений, но и у некоторых бактерий и протистов. Тем не менее, именно растения являются самыми главными фотосинтезирующими организмами на Земле. Благодаря сложным биохимическим процессам в зелёных клетках растений из воды и углекислого газа образуются органические соединения - углеводы (глюкоза). При этом от воды отщепляется кислород и выделяется в атмосферу.

Второй вытекающий отсюда признак - это свойственные только растениям пигменты: хлорофилл (зелёный), присутствующий во всех зеленых частях растений и выполняющий основную долю фотосинтеза, различные каратиноиды (красный, оранжевый, желтый), также фотосинтезирующие, благодаря которым листья осенью приобретают соответствующую окраску. Кроме того, существует множество других пигментов, обуславливающих разнообразие окраски цветков плодов и прочих частей растений.

Третий признак - это неограниченный рост. Растения, в отличие от животных, способны расти в течение всей своей жизни (с перерывами на зимний период). Здесь опять же нужно сказать о том, что расти в течение всей жизни способны и грибы.

Четвертый признак - особенность клеточного строения. У растений клетка снаружи помимо мембраны покрыта так называемой клеточной стенкой, состоящей из целлюлозы, которая является своеобразным каркасом клетки. У животных подобной клеточной стенки нет, а у грибов она состоит из хитина. В совокупности клеточные стенки придают тканям растений большую прочность.

ПапирусПапирус. Фото: uair01

I. Низшие растения. Водоросли

Самая древняя группа растений на Земле, объединяющая одно- и многоклеточные организмы. Они дали начало наземным растениям. Тело их называется талломом, или слоевищем. Все они фотосинтезирующие, хотя и имеют различную окраску. Размножаются вегетативно, спорами и половым способом.

Отдел зеленые водоросли

Около 15 000 видов. Одноклеточные, колониальные и многоклеточные растения. Фотосинтезируют. Наиболее характерные представители: хламидомонада, хлорелла, улотрикс, спирогира, ульва.

Отдел диатомовые водоросли

Около 15 000 видов одноклеточных и колониальных растений. Характеризуются наличием на поверхности таллома кремнеземного панциря. Представители — пипуллярия, навикула, цимбелла и др.

Отдел бурые водоросли

Около 1 500 видов исключительно морских растений. Отличаются бурой окраской таллома и четким чередованием поколений. Имеют запасное вещество ламинарии. Основные представители: макроцистис, фукус, ламинария, саргассум.Отдел красные водоросли, или багрянки Около 4 000 видов морских обитателей, таллом которых розово-красного цвета. Для них характерно отсутствие жгутиковых стадий в развитии. Они могут жить на очень больших глубинах, что очень важно для поддержания жизни других живых существ в этих условиях.

II. Высшие растения — Высшие споровые растения

Отдел риниеобразные, или риниофиты Исключительно ископаемые растения, жившие на Земле около 450 млн лет тому назад. Имели очень примитивное строение: не имели листьев, ветвились дихотомически, к почве прикреплялись ризоидами. Все они вымерли. Сюда относились куксопия, риния и др. Дали начало всем остальным растениям.

Отдел псилотообразные, или псилофиты Известно около 20 видов. Это современные тропические и субтропические растения. Небольших размеров, безлистные с дихотомическим ветвлением. В жизненном цикле преобладает спорофит. Сюда относятся псилоты.

Отдел мохообразные характеризуется отсутствием корней, настоящих проводящих пучков, мелкими листьями или отсутствием их (слоевище), преобладанием гаметофита в цикле развития. Гаметофит надземный зеленый, несет на себе свободно сидящие антеридии и архегопии. Сперматозоиды двух жгутиковые. Известно около 35 000 видов. Наиболее распространенные — кукушкин лен, маршанция, сфагнум.

Отдел ил лунообразные, или ликоподиофиты Древнейшие вымершие и современные высшие споровые растения, насчитывающие около 1 000 видов. Характеризуются наличием корней, проводящих пучков, мелкими листьями, преобладанием спорофита. Споры у одних видов одинаковые, у других разные. Возникновение разноспоровости — приспособление, которое способствовало выживанию на суше. Наиболее распространены: плаун булавовидный, лепидодендрон, сигиллярия и др.

Отдел хвощеобразные, или эквизетофиты Известно более 30 000 видов. Сюда относятся многолетние травянистые растения, имеющие развитые корни, проводящие пучки и расположенные мутовками на стебле листья. В жизненном цикле преобладает спорофит. Его тело расчленено на узлы и междоузлья. Листья не развиваются и имеют вид зубчиков. Фотосинтез осуществляется в стебле. Хвощи — равноспоровые растения, но гаметофиты у них обычно раздельнополые. Наиболее распространены: хвощ полевой, хвощ лесной, хвощ луговой, хвощ болотный.

Отдел папоротникообразные, или полиподиофиты Насчитывает около 10 000 видов. Характеризуется наличием корней, проводящих пучков, крупными листьями, преобладанием спорофита, наличием видов с одинаковыми и разными спорами. Спорангии собраны в сорусы. Гаметофит наземный зеленый. Антеридии и архегонии погружены в ткань гаметофита. Сперматозоиды многожгутиковые. Типичные представители: щитовник мужской, кочедыжник женский, орляк обыкновенный и др.

II. Высшие растения — Высшие семенные растения

Отдел голосеменные, или пинофиты Насчитывает около 660 видов преимущественно древесных растений. Характеризуется сильно развитой корневой системой, крупными и мелкими листьями, преобладанием спорофита, наличием разных спор (микро и мега). Голосеменные — это первые семенные растения. Семя имеет больше преимуществ, чем спора. Спора — это одна клетка, из которой формируется гаметофит, а семя — многоклеточное. Оно содержит в себе зародыш (маленький спорофит) и запас питательных веществ для его развития. Голосеменные получили такое название потому, что семена у этих растений образуются не в завязи, а из семяпочек, лежащих открыто (голо) на чешуйках шишки. Голосеменные не образуют, плодов. Типичные представители: ель, сосна, пихта, лиственница, тис, кедр и др.

Отдел покрытосеменные (цветковые), или магнолиофиты Наиболее распространенная группа растений, насчитывающая около 300 000 видов, произрастающих по всему земному шару. Характеризуются сильно развитой корневой системой, крупными, разнообразными листьями, преобладанием в жизненном цикле спорофита. Размножаются семенами, которые развиваются из семяпочки в завязи пестика в цветке, а из завязи образуется плод. Архегониев нет. Происходит двойное оплодотворение. Покрытосеменные занимают господствующее положение в растительном мире. Прежде всего потому, что у них имеется плод, развивающийся из завязи, внутри которого находятся семена. Процессы цветения, опыления, оплодотворения, образования плодов и семян у покрытосеменных — сложные и многообразные явления, которые в ходе длительной эволюции совершенствовались и продолжают совершенствоваться.



biofile.ru