Общая характеристика высших растений. Отличия высших растений от низших

Царство растений поражает своим величием многообразием. Куда бы мы ни поехали, в каком бы уголке планеты ни оказались, везде можно встретить представителей растительного мира. Даже льды Арктики не являются исключением для их обитания. Каково это царство растений? Виды его представителей разнообразны и многочисленны. Какова общая характеристика царства растений? Как их можно классифицировать? Попробуем разобраться.

Общая характеристика царства растений

Все живые организмы можно разделить на четыре царства: растения, животные, грибы и бактерии.

Признаки царства растений следующие:

являются эукариотами, то есть клетки растений содержат ядра;
являются автотрофами, то есть образуют из неорганических органические вещества в процессе фотосинтеза за счет энергии солнечного света;
ведут относительно неподвижный образ жизни;
неограниченны в росте в течение всей жизни;
содержат пластиды и клеточные оболочки из целлюлозы;
в качестве запасного питательного вещества используют крахмал;
наличие хлорофилла.

Ботаническая классификация растений

Царство растений делится на два подцарства:

низшие растения;
высшие растения.

Подцарство "низшие растения"

К этому подцарству относятся водоросли - самые простые по строению и самые древние растения. Однако мир водоролей очень разнообразен и многочислен.

Большинство из них живет в воде или на воде. Но встречаются водоросли, которые растут в почве, на деревьях, на камнях и даже во льдах.

Тело водорослей — это слоевище или таллом, которое не имеет ни корня, ни побегов. У водорослей не существует органов и различных тканей, поглощение веществ (воды и минеральных солей) у них происходит всей поверхностью тела.

Подцарство "низшие растения" состоит из одиннадцати отделов водорослей.

Значение для человека: выделяют кислород; употребляются в пищу; используются для получения агар-агара; используются в качестве удобрений.

Подцарство "высшие растения"

К высшим растениям относятся организмы, которые имеют хорошо выраженные ткани, органы (вегетативные: корень и побег, генеративные) и индивидуальное развитие (онтогенез) которых делится на эмбриональный (зародышевый) и постэмбриональный (послезародышевый) периоды.

Высшие растения делятся на две группы: споровые и семенные.

Споровые растения распространяются при помощи спор. Для размножения нужна вода. Семенные растения распространяются при помощи семян. Для размножения вода не нужна.

Споровые растения делятся на следующие отделы:

моховидные;
плауновидные;
хвощевидные;
папоротниковидные.

Семенные делятся на следующие отделы:

покрытосеменные;
голосеменные.

Рассмотрим их более подробнее.

Отдел "моховидные"

Моховидные - это низкорослые травянистые растения, тело которых разделено на стебель и листья, они имеют некое подобие корней — ризоиды, функция которых - поглощать воду и закреплять растение в почве. Кроме фотосинтезирующей и основной ткани, мхи не имеют других тканей. Большинство мхов представляют собой многолетние растения и растут только во влажных местах. Моховидные - наиболее древняя и самая простая группа. При этом они достаточно разнообразны и многочисленны и уступают в количестве видов только покрытосеменным растения. Насчитывается около 25 тысяч их видов.

Моховидные делятся на два класса — печеночные и листостебельные.

Печеночники - это наиболее древние мхи. Их тело представляет собой разветвленное плоское слоевище. Обитают в основном в тропиках. Представители печеночников: мхи мерщанция и риччия.

Листостебельные мхи имеют побеги, которые состоят из стеблей и листьев. Типичным представителем является мох кукушкин лен.

У мхов возможно половое и бесполое размножение. Бесполое может быть как вегетативным, когда растение размножается частями стеблей, слоевища или листьев, так и споровым. При половом размножении у моховидных образуются специальные органы, в которых созревают неподвижные яйцеклетки и подвижные сперматозоиды. Сперматозоиды по воде передвигаются к яйцеклеткам и оплодотворяют их. Затем на растении вырастает коробочка со спорами, которые после созревания рассыпаются и распространяются на большие расстояния.

Мхи предпочитают влажные места, однако растут и в пустынях, и на скалах, и в тундрах, но их не встретить в морях и на сильно засоленных почвах, в сыпучих песках и ледниках.

Значение для человека: торф широко применяется в качестве топлива и удобрения, а также для производства воска, парафина, красок, бумаги, в строительстве используется в качестве теплоизолирующего материала.

Отделы "плауновидные", "хвощевидные" и "папоротниковидные"

Эти три отдела споровых растений имеют схожее строение и размножение, большинство их растет в тенистых и влажных местах. Древесные формы этих растений встречаются очень редко.

Папоротники, плауны и хвощи являются древними растениями. 350 миллионов лет назад они представляли собой большие деревья, именно они составляли леса на планете, кроме того, они являются источниками залежей каменного угля в настоящее время.

Немногочисленные виды растений отделов папоротникобразных, хвощевидных и плауновидных, которые дошли до сегодняшних дней, можно назвать живыми ископаемыми.

Внешне разные виды плаунов, хвощей и папоротников отличны друг от друга. Но они схожи по внутреннему строению и размножению. Устроены они сложнее, чем моховидные (имеют больше тканей в своем строении), но проще, чем семенные растения. Относятся к споровым растениям, так как все они образуют споры. Также для них возможно как половое, так и бесполое размножение.

Самые древние представители этих отрядов - плауны. В наши дни в хвойных лесах можно встретить плаун булавовидный.

Хвощи встречаются в Северном полушарии, сейчас они представлены только лишь травами. Хвощи можно встретить в лесах, на болотах и лугах. Представитель хвощевидных - хвощ полевой, который обычно растет на кислых почвах.

Папоротникообразные - достаточно большая группа (около 12 тысяч видов). Среди них встречаются и травы, и деревья. Произрастают почти повсеместно. Представители папоротников - страусник и орляк обыкновенный.

Значение для человека: древние папоротникообразные дали нам залежи каменного угля, который используется как топливо и ценное химическое сырье; некоторые виды используются в пищу, применяются в медицине, используются в качестве удобрений.

Отдел "покрытосеменные" (или "цветковые")

Цветковые растения — это самая многочисленная и высокоорганизованная группа растений. Насчитывают более 300 тысяч видов. Эта группа составляет основную часть растительного покрова планеты. Почти все представители растительного мира, окружающие нас в обычной жизни, как дикорастущие, так и садовые растения, являются представителями покрытосеменных. Среди них можно встретить все жизненные формы: деревья, кустарники и травы.

Главным отличием покрытосеменных растений является то, что их семена покрыты плодом, образованным из завязи пестика. Плод является защитой семени и способствует их распространению. Покрытосеменные образуют цветки - орган полового размножения. Характерным для них является двойное оплодотворение.

Цветковые растения господствуют в растительном покрове как наиболее приспособленные к современным условиям жизни на нашей планете.

Значение для человека: используются в пищу; выделяют кислород в окружающую среду; применяются в качестве стройматериалов, топлива; используются в медицинской, пищевой, парфюмерной промышленности.

Отдел "голосеменные"

Голосеменные растения представлены деревьями и кустарниками. Среди них нет трав. Большинство голосеменных имеют листья в виде иголок (хвоинок). Среди голосеменных выделяется большая группа хвойных растений.

Около 150 млн. лет назад хвойные растения преобладали в растительном покрове планеты.

Значение для человека: образуют хвойные леса; выделяют большое количество кислорода; используются в качестве топлива, стройматериалов, в кораблестроении, изготовлении мебели; применяются в медицине, в пищевой промышленности.

Разнообразие растительного мира, названия растений

Приведенная выше классификация имеет продолжение, отделы подразделяются на классы, классы — на порядки, затем следуют семейства, потом роды и, наконец, виды растений.

Царство растений огромно и разнообразно, поэтому принято использовать ботанические названия растений, имеющие двойное имя. Первое слово в названии означает род растений, а второе — вид. Вот как будет выглядеть систематика всем нам известной ромашки аптечной:

Царство: растения.
Отдел: цветковые.
Класс: двудольные.
Порядок: астроцветные.
Семейство: астровые.
Род: ромашка.
Вид: ромашка аптечная.

Классификация растений по их жизненным формам, описание растений

Царство растений также классифицируется по жизненным формам, то есть по внешнему облику растительного организма.

Деревья - многолетние растения, имеющие одревесневающие надземные части и ярко выраженный один ствол.
Кустарники - также многолетние растения с одревесневающими надземными частями, но, в отличие от деревьев, у них нет явно выраженного одного ствола, а разветвление начинается у самой земли и образуется несколько равноценных стволов.
Кустарнички имеют схожесть с кустарниками, но низкорослые — не выше 50 см.
Полукустарники похожи на кустарнички, однако отличаются тем, что одревеснены лишь нижние части побегов, а верхние отмирают.
Лианы - растения с цепляющимися, лазающими и вьющимися стеблями.
Суккуленты - представляют собой многолетние растения с листьями или стеблями, в которых содержится запас воды.
Травы - растения с зелеными, сочными и неодревесневающими побегами.

Дикорастущие и культурные растения

К разнообразию растительного мира приложил руку и человек, и на сегодняшний день растения можно также поделить на дикорастущие и культурные.

Дикорастущие - растения в природе, которые растут, развиваются и распространяются без помощи человека.

Культурные растения происходят от дикорастущих, но получены путем селекции, гибридизации или генной инженерии. Это все садовые растения.

Неформальная группа низших растений объединяет подцарства багрянок, или красных водорослей, и настоящих водорослей. И те и другие преимущественно морские , чем, в первую очередь, отличаются от наземных высших растений, распространенных по поверхности суши. Раньше низшими растениями называли все организмы, которые не являлись животными или обычными наземными растениями: то есть не только водоросли, но , бактерии, лишайники.

Сегодня низших растений гораздо более точное: это те растения, которые не имеют дифференцированной структуры своего тела, то есть не расчленены на несколько частей. Это второе главное их отличие от высшего подцарства. Все однородны: у них не выделяются листья, побеги, корни, цветы. Они состоят из одинакового во всех частях тела.

Низшие растения одноклеточными и многоклеточными, причем их размеры могут варьироваться от невидимых невооруженным глазом до гигантских, в несколько десятков метров в длину. Низшие растения – более древние по сравнению со своими более развитыми родственниками: самые старые останки этих организмов имеют возраст около трех миллиардов лет.

Высшие растения

Высшие растения растут преимущественно на суше, хотя есть и немногочисленные исключения. Они имеют сложную структуру тканей, позволяющую им вести более насыщенную жизнь: у них развиты механическая, покровная, проводящая ткани. Это объясняется проживанием растений на суше: воздух, в отличие от воды, менее комфортная – нужно защищать себя от высыхания, обеспечивать теплообмен, прочно закрепиться в одном месте.

Участки тела этих организмов выполняют различные функции и имеют разное строение: корень закрепляется в и обеспечивает водное и минеральное питание, стебли транспортируют полученные в почве вещества по всему телу растения, а листья занимаются фотосинтезом, превращая неорганические соединения в органические. Тонкая покровная ткань защищает тело, за счет чего высшие растения считаются более устойчивыми к условиям окружающей среды. Это свойство обеспечивается также толстыми клеточными стенками с лигнином – они защищают стебли от механических повреждений.

У высших растений, в отличие от низших, имеются многоклеточные органы размножения, которые к тому же лучше защищены плотными стенками. К этому подцарству относятся мохообразные (все виды мхов) и сосудистые, которые разделяются на споровые и семенные.

Наличие тканей и деление тела на органы.
Многоклеточные органы полового и бесполого размножения. Органы бесполого размножения- спорангии, органы полового размножения- гаметангии (женские- архегонии, мужские- антеридии).
У высших растений зигота дает начало группе недифференцированных клеток- зародышу, из которого развивается организм путем дифференциации клеток.
Всем высшим растениям свойственно наличие двух жизненных фаз, сменяющих друг друга: спорофита и гаметофита. Вместе они образуют жизненный цикл растения.
У всех высших растений, кроме моховидных в жизненном цикле преобладает спорофит.
Высшие растения подразделяются на споровые и семенные.

У споровых растений процессы полового и бесполого размножения разделены и происходят на разных растениях. Спора состоит из одной клетки- зиготы и содержит малый запас питательных веществ; клетка окружена двумя оболочками: наружной и внутренней. Прорастание споры зависит от благоприятных условий.

Семенные растения размножаются семенами, которые образуются в результате последовательных процессов бесполого и полового размножения на одном растении. Семя – многоклеточное образование, содержит зародыш- молодой спорофит. Содержит запас питательных веществ и защитные покровы.

Мохообразные

Мохообразные (около 25 тыс. видов) относятся к высшим споровым растениям, для которых характерно разделение тела на органы. Мхи встречаются повсеместно, но преимущественно в областях с умеренным и холодным климатом: в густых лесах, на болотах, на коре деревьев, на стенах и крышах деревянных построек, в воде рек и озер, на скалах. Мхи способны переносить большие морозы и сильную жару. Наиболее примитивные из высших наземных растений.

Общая характеристика мхов.

Тело низкоорганизованных мхов представлено слоевищем, у высокоорганизованных мхов тело разделяется на стебель и листья.
Клетки мхов дифференцированы и образуют специализированные ткани. В центре стебля в виде пучков располагается проводящая система, по которой проходят растворы минеральных солей и органические вещества. Проводящая система состоит из гидроидов и лептоидов. Гидроиды- водопроводные мертвые в зрелом состоянии клетки с тонкими стенками. Лептоиды- живые клетки, проводящие органические вещества. Стебель мхов называется каулидий.
Листья представлены линейно-ланцетными зелеными пластинками, состоящими из нескольких слоев клеток. Особые клетки - ассимиляционные - содержат хлорофилл и осуществляют фотосинтез.
Функцию корней выполняют бесцветные прозрачные выросты эпидермиса - ризоиды,- расположенные в нижней части стебля и напоминающие по виду корневые волоски.
В жизненном цикле мхов преобладает гаметофит- листостебельное растение. На гаметофите развиваются архегонии и антеридии.
Спорофит мхов называют спорогоном, он состоит из коробочки, в которой развиваются споры, ножки и стопы, обеспечивающей связь с гаметофитом.
Для оплодотворения необходима вода.

К отделу Моховидных относятся 3 класса: Антоцеротовые, Печеночные и Листостебельные мхи.

Характеристика листостебельных мхов на примере кукушкина льна и сфагнума.

Кукушкин лен - многолетнее растение, представитель зеленых мхов. Он встречается на болотах и в еловых лесах; имеет коричнево-зеленый стебель высотой 15-20 см, на котором спирально располагаются узкие зеленые листья. Кукушкин лен фиксируется в почве ризоидами, которые поглощают воду с растворенными в ней минеральными солями, а в хлоропластах листьев идет процесс фотосинтеза.

Жизненный цикл мха: происходит чередование двух поколений - спорофита и гаметофита. Гаплоидная спора прорастает, образуя зеленую ветвящуюся нить (протонему). Из этой нити вырастают листостебельные растения - гаплоидные гаметофиты. На женских гаметофитах в архегониях - образуются яйцеклетки, в мужских - антеридиях - сперматозоиды. Оплодотворение возможно только при наличии влаги, которая обеспечивает продвижение мужских гамет к яйцеклетке, образуется диплоидная зигота. Через год из нее развивается диплоидный спорофит - коробочка на длинной ножке. Коробочка представляет собой спорангий, имеет крышечку и войлочный колпачок. Путем мейоза в спорангии образуются гаплоидные споры. Созрев, споры высыпаются из коробочки и, попав в благоприятные условия, прорастают, давая начало новому гаметофиту. Нити, развивающиеся из спор мха, похожи по строению на нитчатые зеленые водоросли, что указывает на родство этих двух групп растений.

Т. о., в цикле развития мохообразных преобладает стадия гаметофита и редуцирован спорофит.

Представителем белых, или торфяных, мхов является сфагнум.

Сфагнум - многолетнее растение, постоянный обитатель болот зоны умеренного климата. Стебель сфагнума, сильно ветвящийся, не имеет проводящих пучков. Ризоидов нет. Листья содержат клетки двух типов, расположенных в один слой, Часть клеток узкие, длинные, содержат хлоропласты, в них идет процесс фотосинтеза. Между этими клетками и в местах прикрепления листьев к стеблю находятся крупные бесцветные клетки с отверстиями в оболочках - водосборные клетки . Они способны поглощать большие количества воды и долго сохранять ее. Там, где появляется сфагнум, происходит заболачивание почвы.

Сфагнум размножается так же, как и кукушкин лен, но в отличие от него является однодомным растением.

Сфагнум растет медленно (до 3 см в год) верхней частью побега. Нижние участки стебля отмирают, уплотняются, медленно разлагаются при малом доступе кислорода и образуют торф. Выделяемое мхами антисептическое вещество сфагнол и карболовая кислота тормозят гниение, и в слоях торфа сохраняются, не разрушаясь, пни и корни деревьев, листья и пыльца растений.

Представители:

Значение мхов .

В природе они выполняют роль накопителей влаги и регуляторов водного баланса лесов и прилежащих к ним территорий,
Являются пионерами растительности, поселяются на местах, лишенных жизни.
Накапливают многие, вещества, в том числе и радиоактивные.
Мхи приводят к заболачиванию почвы и делают ее непригодной для посевов.
Главное значение мхов - образование торфа. Торф является полезным ископаемым. Он используется в качестве топлива, удобрения, сырья для химической промышленности (для получения древесного спирта, карболовой кислоты, пластмасс, изоляционных лент и других веществ).
Высушенный сфагновый мох благодаря своим антисептическим свойствам может служить хорошим перевязочным материалом.

ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ

Папоротники - высшие споровые, в основном травянистые, растения, достаточно широко распространенные: их насчитывается около 10 тыс. видов. Они встречаются в пустынях, сухих сосновых лесах, на болотах, озерах, в солоноватых водоемах. Тропические древовидные папоротники достигают в высоту до 20 м. В горных лесах преобладают лианоподобные папоротники и эпифиты, растущие на стволах и ветвях деревьев. Типичные папоротники являются растениями сырых и влажных мест. В умеренном климате наиболее распространены орляк, щитовник, пузырник, страусник.

Характерные черты.

Папоротник имеет корни, короткий стебель и листья (вайи).
Корни придаточные, они развиваются из стебля вместо отмершего корня зародыша.
Стебель представлен коротким деревянистым корневищем и имеет эпидермис, механическую и проводящую (сосудистые пучки) ткани. Стебли многолетние, от них каждый год отрастают новые листья. Точка роста находится на вершине корневища, и весной из нее выходит пучок новых листьев.
Молодые листья свернуты в виде улитки и густо покрыты коричневыми чешуйками. Развитие листа совершается медленно. Листья у папоротника крупные, рассеченные, двоякоперистые. Максимальная длина листа может достигать до 30 м. Осенью листья отмирают.
Хорошо развиты покровные ткани с устьицами, проводящие ткани собраны в пучки. Элементы ксилемы представлены трахеидами.
Лист папоротника совмещает функции фотосинтеза и спороношения. Летом на нижней стороне листа появляются бурые бугорки - сорусы (группы спорангиев), в которых образуются и созревают гаплоидные споры. Созревшие споры разносятся ветром, прорастают, образуя сердцевидную зеленую пластинку - заросток, который имеет в поперечнике 2-4 мм. Заросток прикрепляется к почве ризоидами. На нижней его стороне образуются половые органы: архегонии - женские, антеридии - мужские; в них созревают женские и мужские гаметы. Оплодотворение происходит при наличии влаги (дождь или обильная роса), которая задерживается под заростком. Из зиготы развивается зародыш, который имеет первичный корешок, стебелек и лист. Вначале зародыш прикреплен к заростку и получает от него питательные вещества. Затем он укрепляется в почве и дает начало взрослому растению.
Оплодотворение возможно лишь при наличии воды.
Таким образом, при развитии папоротника происходит чередование двух резко различающихся между собой поколений. Листостебельное растение, на котором образуются споры, называется спорофитом и является бесполым поколением. Оно у папоротника преобладает. Половое поколение - заросток (гаметофит) - представлено небольшой зеленой пластинкой (заростком) .
Папоротниковидные подразделяются на равноспоровые и разноспоровые. У равноспоровых все споры одинаковые и прорастающий из них гаметофит является однодомным. Такие споры образуются в спорангии из материнских клеток спор, которые, делясь мейозом, дают начало тетраде (четырем) совершенно одинаковых спор. У разноспоровых формируются спорангии двух типов - микроспорангии и мегаспорангии. В микроспорангиях из материнских клеток спор в больших количествах образуются тетрады мелких спор -микроспоры, из которых впоследствии прорастают мужские гаметофиты с антеридиями. В мегаспорангиях, также в результате мейоза, из материнских клеток спор образуются одна или несколько очень крупных мегаспор.

Значение папоротников .

Некоторые виды папоротников используют в качестве декоративных растений (адиантум, полиподиум, нефролепис).
Молодые листья определенных видов употребляют в пищу.
Отвары корневищ и настойки некоторых папоротников применяют в медицине как болеутоляющие, противовоспалительные, противоглистные средства, для лечения легочных заболеваний, рахита, желудочных расстройств.
Вымершие папоротники образовали залежи каменного угля.

Растения с момента их выхода на сушу эволюционировали, и их тело разделилось на сегменты, каждый из которых имеет свою функцию. А водоросли не обладают подобным делением, и тело их целиком состоит из одного типа тканей. Именно поэтому они считаются низшими растениями.

Устаревшая классификация низших растений

До середины 20 века в категорию низших растений, помимо водорослей, входили такие организмы, как:

Бактерии;
Лишайники;
Грибы.

Однако с развитием технологий и методов исследования выяснилось, что из всего этого растениями являются только лишь водоросли. Грибы и бактерии были выделены в отдельные царства, а лишайники входят в отдельную категорию, т.к. это неоднородный организм, представляющий собой симбиоз водоросли с грибом или бактерией.

Отличие низших растений от высших

В современном мире учеными термин "низшие растения" употребляется редко и только по отношению к водорослям, как уже упоминалось выше. Поскольку эти организмы обитают в воде, все их тело (таллом) состоит из одного типа тканей, которые выполняют все функции, такие как:

Размножение;
Фотосинтез;
Синтез полезных веществ из воды.

Плотность воды позволяет им держаться на поверхности или же крепиться ко дну, но не терять форму.

С выходом на поверхность условия среды заставили растения пойти иным эволюционным путем. Например, на суше вода и полезные вещества сосредоточены в грунте, к которому крепятся растения, однако туда не просачиваются лучи солнца. Поэтому у высших растений корни специализировались на поглощении воды и минералов, а листья, наоборот, занимаются фотосинтезом. Чтобы противостоять ветру, стебель приобрел твердость, и у многих растений сформировались сосуды, чтобы соединять корни с листьями.

К высшим растениям в настоящее время относятся:

Папоротниковидные;
Голосеменные;
Покрытосеменные.

Из перечисленных типов мхи являются самыми примитивными и находятся ближе всего к водорослям. Их тело не разделено на большое количество отделов, поэтому их часто называют низшими споровыми растениями.

Все растения нашей планеты подразделяются на две группы: низшие и высшие.

Низшие растения не имеют настоящих тканей и органов и могут быть как одноклеточными так и многоклеточными. Их тело называется слоевище. К низшим растениям относят водоросли.

Высшие растения имеют ткани (образовательную, проводящую, покровную, основную, механическую) и органы (побег и корень). К ним относят мхи, плауны, хвощи, папоротники - высшие споровые растения; и голосеменные, покрытосеменные - высшие семенные растения.

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.

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

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

Перечислим основные:

Ткани и органы, из которых состоят растения, имеют сложное многоклеточное строение.
Среда обитания в большей степени — суша.
В процессе развития происходит чередование поколений – гаметофита и спорофита.
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.

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:

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).
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.
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 . 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.

Главная > Растения