Водораслите са първоначалните обитатели на моретата, широко разпространени в пресни води. Висшите растения са сухоземни растения, които са усвоили земя, както и пресни и солени водни тела. Само много малко представители на висшите растения са се адаптирали към живот в морска вода.
Появата на растенията на сушата беше придружена от развитието на система от адаптации към новите условия на живот, което значително промени външния им вид.
За възможната поява на първите сухоземни растения се съди по няколко находки, които са от голямо значение за изучаването на структурната еволюция на висшите растения.
През 1859 г. Дж. Доусън открива фосилизираните останки от растение в девонските отлагания на Канада, което се нарича „първичен голор“ - Psilophyton princeps. Растението представляваше система от раздвоени брадви, покрити с малки бодли (фиг. 11 B). Спорангиите бяха разположени в краищата на извити, увиснали клони. Необичайният външен вид на holoros не позволява да се припише на нито един от растителните таксони, известни по това време, и дълго време остава загадка на природата.
През 1912 г. риниумът е открит в седиментите от ранния девон на Шотландия ( Риния), различаващ се от Holoros по липсата на каквито и да било израстъци по осите и вертикално ориентирани крайни спорангии (фиг. 11B). Вече споменахме най-древната палеонтологична находка - Cooksonia.
Тези и други подобни древни растения преди това са били комбинирани в един таксон, наречен псилофити ( Psilophyta). Въпреки това, откритите растения най-вероятно са представители на групи, които вече са се отклонили доста далеч в процеса на бърза еволюция. Това не е много важно. Важно е, че изследването на останките от всички открити най-стари земни растения е от голямо значение за изясняване на първоначалния модел на структурата на висшите растения и развитието на идеи за тяхната морфологична еволюция.
Неслучайно края на XIXи началото на 20 век се правят опити за създаване на хипотетични модели на предците на висшите растения. Най-голямо внимание на изследователите привлече теломна теорияструктура на древните растения, в развитието на които основната роля принадлежи на В. Цимерман (30-40-те години на ХХ век).
Според теломната теория предците на висшите растения са имали аксиална организация. Наличието на спорангии в Holorosa, Rhinia, Cooksonia и други растения, съществували през силура и девона, доказва, че те са спорофити, чиято основна цел е образуването на спори. За да се разпръснат спорите, спорангиите трябва да бъдат повдигнати над субстрата. Следователно развитието на спорофита трябва да бъде придружено от увеличаване на неговия размер. Това се изисква необходимо количествохранителни продукти, абсорбирани от повърхността на растението от почвата, което очевидно е недостатъчно, тъй като образуването му е свързано с разлагането на растителни остатъци. Увеличаването на повърхността, настъпило при бавното нарастване на спорофита, се постига чрез неговото разчленяване, чийто най-прост метод е раздвоеното разклоняване на аксиалните органи. Крайните им разклонения се наричали теломи (от гръцки telos - край), а свързващите ги части се наричали мезоми (от гръцки mesos - среден). ТеломасИмаше два вида: плодороден, със спорангии на върха, и стерилен, изпълняващи функцията на фотосинтеза.
Подземната част на растението също беше раздвоена. По повърхността на крайните разклонения се развиват множество ризоиди. Тези клонове по-късно бяха кръстени ризомоиди(Тахтаджян, 1954). По този начин, според теломната теория, основните органи на най-древните земни растения са били теломите, ризомоидите и свързващите ги мезоми (фиг. 12).
Ориз. 12.Структурна схема
хипотетичен
спорофит на висше растение.
Обозначения: mz - аз-
zom, p - ризоиди,
rzm - ризомоид, sp -
спорангиум, с.т - стерилен
тяло, f.t -
плодородно тяло
Изследването на палеоботанически материал, главно папратовидни, позволи на G. Potonier (1912) да стигне до извода, че разклоненото или дихотомично разклоняване е първоначалното за други видове разклонения (фиг. 13).
Ориз. 13.Схема на еволюцията на разклоняването на висшите спорофити
растения: А - равна дихотомия (изотомия); B - неравен
дихотомия (анизотомия); Б - дихоподия; G - моноподиум;
D - симподиум
При дихотомично разклоняванезоната на растеж, разположена в горната част на всяка ос, се разделя (раздвоява). Следователно се нарича още дихотомно разклоняване апикален. Отправната точка за еволюцията на това разклоняване беше равна дихотомия - изотомия(фиг. 13 A), при което и двата клона растат с еднаква скорост, след което върховете им отново се раздвояват. Ако един от клоновете изпревари другия в развитие, възниква неравномерна дихотомия - анизотомия(Фиг. 13 B). Рязкото изоставане в развитието на един от клоновете доведе до дихоподиаленразклонение (фиг. 13 Б), при което се е образувала зигзагообразна главна ос на растението.
От дихотомно разклоняване се развиват 2 вида странични разклонения.
Изправянето на главната ос (ос от първи ред) на дихоподиума и придобиването му на способност за неограничен апикален растеж доведе до моноподиално разклоняване(Фиг. 13 D). В този случай страничните клони или осите от втори ред са положени директно под върха на главната ос и са значително по-ниски от нея в развитието. На осите от втори ред рудиментите на осите от трети ред бяха положени по същия начин и т.н.
В най-древните растения е идентифициран и втори тип странично разклоняване - симподиален(Фиг. 13 D). В този случай растежът на главната ос спря с течение на времето и страничен клон от втори ред на разклоняване, разположен близо до върха му, се изправи, измести края на главната ос настрани и самият той започна да расте в посока, в която преди това е израснала основната ос. Тогава неговият растеж също спря и неговият връх, който беше преместен настрани, беше заменен с нов страничен клон от третия ред на разклоняване и т.н. В резултат на това възникна права или геникуларна ос, която беше система от оси от различни редове на разклоняване, растящи един върху друг.
Нямаше разклонение единствения начинувеличаване на повърхността на спорофита.
Телата са били цилиндрични и са имали наклонено-вертикална ориентация. Само малка част от повърхността им е била изложена на слънчевите лъчи. Увеличаването на размера на светловъзприемащата повърхност се постига чрез образуването на сплескани органи - листа, ориентирани повече или по-малко хоризонтално. Аксиалните органи, носещи листа, са се превърнали в стъбла. Така са възникнали листните растения. от външен видте варират значително. Някои от тях, т.нар микрофилни(от гръцки mikros - малък и phyllon - лист), имат многобройни малки листа, др.нар макрофилен(от гръцки макрос - голям) се характеризират с големи листа, често с много сложна структура.
Според теломната теория, образуването на листа в макрофилната линия на еволюцията на растенията се определя от няколко взаимосвързани процеса (фиг. 14 B).
1. агрегация или струпване на теломи, възникващи в резултат на скъсяване и понякога намаляване на мезоми;
2. „обрат“, причинен от неравномерното развитие на стерилни тела, като едно от тях, с неограничен растеж на дължина, се превръща в стъбло, а другото тяло със същата дихотомия, силно изостанало в растежа, се измества настрани и се обръща в страничен орган;
3. сливане на теломите;
4. сплескването им;
5. намаляване на някои теломи или техни части.
Ориз. 14.Диаграма, илюстрираща
произход на енациите (ред А)
и типични листа (ред B)
Всички тези процеси се извършват едновременно и са придружени от промяна в равнините на разклоняване, които от цялостни стават двустранни, а след това едностранни. Струпването на теломите, разклоняването им в една равнина, сливането на краищата и намаляването до изчезването на спорангиите, разположени на някои теломи, в крайна сметка доведе до образуването на ламеларен орган - лист, който пое функциите на фотосинтезата. Класически пример за листа от този произход са листата на папратите, които имат дълъг апикален растеж.
Появата на листа значително увеличава повърхността на растенията, което активира процесите на асимилация, газообмен и транспирация (изпарение). Такива растения могат да се развиват само при условия на висока влажност. В процеса на еволюция размерът на листата намалява поради отслабване на растежа им и те придобиват адаптации, които ограничават транспирацията. Всичко това разшири адаптивните възможности на растенията. Сред съвременните растения макрофилията е характерна не само за папрати, но и за семенни растения.
Появата на едноклетъчни и многоклетъчни водорасли, появата на фотосинтезата: появата на растения на сушата (псилофити, мъхове, папрати, голосеменни, покритосеменни).
развитие флорапротича на 2 етапа и се свързва с появата на низши и висши растения. Според новата таксономия водораслите се класифицират като по-нисши (и преди включваха бактерии, гъбички и лишеи. Сега те са разделени в независими царства), а мъховете, птеридофитите, голосеменните и покритосеменните са класифицирани като по-висши.
В еволюцията на низшите организми се разграничават два периода, които се различават съществено в организацията на клетката. През период 1 доминират организми, подобни на бактерии и синьо-зелени водорасли. Клетките на тези форми на живот нямат типични органели (митохондирия, хлоропласти, апарат на Голджи и др.) Клетъчното ядро не е ограничено от ядрената мембрана (това е прокариотен тип клетъчна организация). Период 2 е свързан с прехода на нисшите растения (водорасли) към автотрофен тип хранене и с образуването на клетка с всички типични органели (това е еукариотен тип клетъчна организация, която се запазва в следващите етапи на развитие на растителния и животински свят). Този период може да се нарече период на господство на зелените водорасли, едноклетъчни, колониални и многоклетъчни. Най-простите многоклетъчни организми са нишковидните водорасли (улотрикс), които нямат никакво разклонение в тялото си. Тялото им е дълга верига, състояща се от отделни клетки. Други многоклетъчни водорасли се разчленяват голяма сумаизрастъци, така че тялото им се разклонява (при Хара, при Фукус).
Многоклетъчните водорасли, поради тяхната автотрофна (фотосинтетична) активност, са еволюирали в посока на увеличаване на телесната си повърхност за по-добро усвояване хранителни веществаот водна средаИ слънчева енергия. Водораслите имат по-прогресивна форма на възпроизвеждане - сексуално размножаване, при което ново поколение започва с диплоидна (2n) зигота, съчетаваща наследствеността на 2 родителски форми.
Вторият еволюционен етап от развитието на растенията трябва да бъде свързан с постепенния им преход от воден към сухоземен начин на живот. Първичните земни организми се оказват псилофити, които са запазени като фосилни останки в силурски и девонски отлагания. Структурата на тези растения е по-сложна в сравнение с водораслите: а) те имат специални органи за прикрепване към субстрата - ризоиди; б) стъбловидни органи с дървесина, заобиколена от флоема; в) рудименти на проводящи тъкани; г) епидермис с устица.
Започвайки с псилофитите, е необходимо да се проследят 2 линии на еволюция на висшите растения, едната от които е представена от бриофити, а втората от папрати, голосеменни и покритосеменни.
Основното, което характеризира бриофитите, е преобладаването на гаметофита над спорофита в техния индивидуален цикъл на развитие. Гаметофитът е цяло зелено растение, способно да се самохрани. Спорофитът е представен от капсула (кукувичка) и е напълно зависим от гаметофита за неговото хранене. Доминирането на влаголюбивия гаметофит в мъховете в условията на въздушно-наземен начин на живот се оказа непрактично, така че мъховете се превърнаха в специален клон на еволюцията на висшите растения и все още не са довели до перфектни групи растения. Това беше улеснено и от факта, че гаметофитът, в сравнение със спорофита, имаше лоша наследственост (хаплоиден (1n) набор от хромозоми). Тази линия в еволюцията на висшите растения се нарича гаметофитна.
Втората линия на еволюция по пътя от псилофитите към покритосеменните е спорофитната, тъй като при папратовидните, голосеменните и покритосеменните спорофитът доминира в цикъла на индивидуално развитие на растенията. Това е растение с корен, стъбло, листа, спорообразуващи органи (при папратите) или плодни органи (при покритосеменните). Спорофитните клетки имат диплоиден набор от хромозоми, т.к развиват се от диплоидна зигота. Гаметофитът е силно редуциран и е пригоден само за образуване на мъжки и женски полови клетки. При цъфтящите растения женският гаметофит е представен от ембрионалната торбичка, която съдържа яйцето. Мъжкият гаметофит се образува, когато прашецът покълне. Състои се от една вегетативна и една генеративна клетка. Когато прашецът покълне, от генеративната клетка възникват 2 сперматозоида. Тези 2 мъжки репродуктивни клетки участват в двойното оплождане при покритосеменните. Оплоденото яйце дава начало на ново поколение на растението - спорофит. Напредъкът на покритосеменните се дължи на подобряването на репродуктивната функция.
|
Изводи:
1. Изследване на геоложкото минало на Земята, структурата и състава на ядрото и всички черупки, полети космически корабдо Луната, Венера, изучаването на звездите доближава човек до разбирането на етапите на развитие на нашата планета и живота на нея.2. Процесът на еволюция е бил естествен.
3. Растителният свят е разнообразен, това разнообразие е резултат от неговото развитие в продължение на дълго време. Причината за неговото развитие не е божествената сила, а промяната и усложняването на структурата на растенията под влияние на променящите се условия на околната среда.
Научни доказателства: клетъчна структура на растенията, началото на развитието от една оплодена клетка, необходимостта от вода за жизнените процеси, намиране на отпечатъци от различни растения, наличието на „живи“ вкаменелости, изчезването на някои видове и образуването на нови нечий.
Устройството и жизнената дейност на водораслите.
Водораслите са фотосинтетични автотрофни еукариотни организми.
Има около 30 хиляди вида различни водорасли. Има отдели на зелени, червени, кафяви водорасли и др. Водораслите са едноклетъчен, многоклетъченИ колониален.
Тяло на многоклетъчни водорасли ( талус
) се състои от подобни клетки и не се разделя на органи и тъкани. Формите на талуса са много разнообразни: монадични, амебоидни, нишковидни, ламеларни и др. Хлоропластите на водораслите се наричат хроматофори.
Много подвижни водорасли имат светлочувствително око ( стигма
), поради което тези водорасли имат фототакси
- способността да се движите към светлината.
Водораслите живеят предимно във вода, но голямо числовидовете се заселват на сушата във влажни местообитания (по повърхността на почвата, камъни, кора на дървета).
Размножаване на водорасли.Водораслите могат да се размножават безполово и по полов път. ДА СЕ безполовсе прилага вегетативно размножаване(разделяне на талуса на части при многоклетъчни организми, делене на клетките на две при едноклетъчни организми, разпадане на колонии в колониални форми) И спорулация(образуване на подвижни или неподвижни спори в спорангиите). Сексуаленразмножаването включва образуването на гамети и тяхното последващо сливане, за да образуват зигота, както и просто сливането на две едноклетъчни водорасли едно с друго или чрез конюгация. По време на половото размножаване гаметофитът преобладава в жизнения цикъл на зелените водорасли, докато спорофитът преобладава в жизнения цикъл на кафявите водорасли.
Зелени водораслиразпространени предимно в сладки води (около 13 хиляди вида). Освен във водната среда, някои видове живеят на повърхността на почвата и т.н., а също така влизат в симбиотични отношения с гъбите. Отличителни черти: 1) съдържание в хлоропласти хлорофил
А
И b
, преобладаващ над другите пигменти; 2) основният продукт за съхранение е нишесте
; 3) клетъчната стена е изградена от целулоза. Има зелени водорасли едноклетъчни(хламидомонада, хлорела), многоклетъчен(улотрикс, спирогира) и колониален(волвокс).
Червени водораслиразпространени главно в топлите води на моретата и океаните (около 4 хиляди вида). Почти всички червени водорасли са многоклетъчни. Отличителни черти: 1) съдържание в хлоропласти хлорофил а
И д
, както и пигменти от яркочервен до почти черен цвят, което им позволява да възприемат слънчевите лъчи от тази част на спектъра, която прониква по-дълбоко във водния стълб; 2) основният продукт за съхранение е лилаво нишесте
, подобен по структура на гликогена; 3) няма движещи се етапи в жизнения цикъл. Червените водорасли включват порфира, бангия, немалион и др.
Кафяви водораслиразпространени главно в умерени или студени води на морета и океани (около 1,5 хиляди вида). Всички кафяви водорасли са многоклетъчни. Отличителни черти: 1) съдържание в хлоропласти хлорофил а
И ° С
и други пигменти; 2) основният продукт за съхранение е ламинарин
; 3) има подвижни етапи в жизнения цикъл. Кафявите водорасли включват келп (водорасли), фукус, саргасум, макроцистис и др.
Значението на водораслите.Водораслите са важен компонент на водната общност. Във водите на световния океан водораслите са основните производители на органични вещества. Освен това те отделят кислород, необходим за дишането на животните и растенията. Водораслите, живеещи на повърхността на почвата, участват в образуването на почвата. Водораслите играха огромна роляв историята на Земята, обогатявайки атмосферата с кислород. Водораслите се използват широко и от хората: за храна и храна за добитък (богати на витамини, йодни и бромни соли), за производство на агар-агар и други вещества и др.
Подцарство висши растения
Спорови растения
Отдел Бриофити
Бриофити
произхождат от водорасли и представляват еволюционна задънена улица. Отделът Briophytes включва около 25 хиляди вида. Обикновено размерът на мъховете варира от 1 мм до 60 см. Някои мъхове са талус, други имат стъбло и листа. Бриофитите нямат корени. Някои от тях имат едно- или многоклетъчни ризоиди, с които се прикрепят към почвата и абсорбират вода и минерали.
В жизнения цикъл на мъховете хаплоидният гаметофит преобладава над диплоидния спорофит. Това ги отличава от другите висши растения. Гаметофитът се развива от хаплоидна спора. U различни видовемъх гаметофит може да бъде еднополови(двудомна) или двуполов(еднодомни). На гаметофита в органите на половото размножаване ( гаметангии) образуват се подвижни сперматозоиди и неподвижни яйцеклетки. Мъжките репродуктивни органи се наричат антеридии, женските - антеридии. архегония. Торенето става при наличие на капково-течна влага. Спорова капсула се развива от оплодена зигота.
По този начин възрастно растение мъх е сексуално поколение (гаметофит), а капсула със спори е безполово поколение (спорофит). Половите и безполовите поколения не са разделени, а представляват едно растение. Мъховете също се характеризират с вегетативно размножаване. Най-големият клас бриофити е Листни мъхове. Има зелени мъхове (кукувич лен) и сфагнови (бели) мъхове (сфагнум).
Зелени мъхове.Представител - кукуви лен, многогодишно растение с височина до 20 см. Широко разпространено в смърчови гори и блата. Гаметофитите на кукувичия лен са двудомни (двудомни), имат изправени, неразклонени стъбла с остри листа и ризоиди. Антеридиите и архегониите се образуват по върховете на мъжките и женските гаметофити. По време на дъжд или роса бифлагелатните сперматозоиди проникват в яйцата и се сливат с тях. След оплождането върху женските растения се образува диплоиден спорофит - капсула на дълга дръжка. Вътре в капсулата се образува спорангиум с хаплоидни спори. Веднъж попаднали в почвата, спората прераства в зелена разклонена нишка - протонема, подобно на зелените водорасли. Част от протонемата отива дълбоко в почвата, губи хлорофил и се превръща в ризоиди; а от надземната част на протонемата се образува мъхово стъбло с листа.
Сфагнови (бели) мъхове. Представител - сфагнум, играе важна роля в образуването и живота на блатата. Сфагнумът е белезникаво-зелен на цвят, тъй като съдържа голям брой въздухоносни клетки, има разклонени стъбла, седнали с малки листа и няма ризоиди. Водата се абсорбира от цялата повърхност. Сфагновите мъхове растат в горната част на издънките, а долната част умира. В резултат на това се образуват торфени находища. Процесът на образуване на торф възниква поради застояло преовлажняване, липса на кислород и създаване на кисела среда от мъхове.
Значение. Мъховете играят важна роля в природата: като акумулатори на влага участват в регулирането на водния баланс на горите и съседните райони.
Торфът се използва от хората като гориво, като топлоизолатор, в селското стопанство като тор, в химическа индустрияза производство на парафин, фенол, амоняк, оцетна киселина, метанол, багрила и други вещества, в медицината за калолечение, а също така може да се използва като бактерициден превързочен материал, тъй като има антисептично действие.
Отдел Плаконоги
Мъхът, хвощът и птеридофитите са древни групи висши растения. Те идваха от псилофити (риниофити),които от своя страна са произлезли от зелени водорасли и първи са населили земята. Техният разцвет настъпва през карбоновия период, след което много видове изчезват.
Мъх-мъх- Това са тревисти, многогодишни растения, срещащи се във влажни иглолистни и смесени гори. В момента има около 1000 вида. Те имат пълзящо стъбло с много разклонения, покрити с малки тъмнозелени листа, закотвени в почвата с помощта на допълнителни корени. Връхните издънки завършват със спороносни класчета.
Спорите образуват малки израстъци (2–3 mm), които се развиват под земята, след 15–20 години върху тях се образуват архегонии и антеридии. В тях се образуват многофлагелатни сперматозоиди, които при наличие на вода оплождат яйцеклетките, а от диплоидната зигота се развива ново растение. В допълнение, ликофитите могат да се размножават вегетативно (чрез части от стъблото).
Значение. Мъховете растат много бавно и трябва да бъдат защитени. Не се яде от животни. Използват се в медицината (някои съдържат отрова, подобна по действие на кураре, други се използват като прах, а трети се използват за лечение на алкохолизъм).
Отдел Хвощ
Хвощове- Това са многогодишни тревисти растения, които живеят във влажна кисела почва във влажни гори, блата, влажни полета и ливади. В момента има само около 20 вида. Имат добре развито коренище с грудки. Издънките се състоят от сегменти (междувъзлия). В клетъчните стени се натрупва силициев диоксид, който играе механична и защитна роля. По върховете на леторастите има спороносни класчета.
През пролетта върху коренищата израстват розови спороносни издънки със спороносни класчета, върху които се образуват хаплоидни спори. От тях израстват мъжки и женски (по-големи) леторасти. Оплождането става в течна среда. Спорофитът се развива от диплоидна зигота.
Значение.Хвощът е негоден за консумация от животните и е плевел на пасища и ниви. Полският хвощ се използва в медицината като диуретик.
Участък папрати
папрати- многогодишни, често тревисти растения от гори от умерена зона (бракен), резервоари (салвиния) или дървесни, лиани, епифитни обитатели на влажните тропици. В момента има около 10 хиляди вида.
Спорофитът на папратите се разделя на корен, стъбло и лист. Допълнителни корени, излизащи от коренището. Стъблата са слабо развити, а листната маса преобладава над стъблото по тегло и размер. В долната част на листа се развиват спорангии.
От спора се развива израстък- малка многоклетъчна плоча със зелен цвят и ризоиди (самостоятелно растение). Върху проталуса се образуват антеридии (мъжки полови органи) и архегонии (женски полови органи). Издънките на някои видове са двуполови, а на други еднополови. Антеридиите произвеждат сперма, а архегониите произвеждат яйца. За тяхното сливане е необходимо наличието на вода. След оплождането от зиготата се развива растение папрат. По този начин проталусът е полово поколение (гаметофит), а възрастното папратово растение е безполово поколение (спорофит). Разделят се половите и безполовите поколения. Папратите също се характеризират с вегетативно размножаване (например чрез отделяне на коренища).
Значение.Ролята на древните папрати, както и хвощовете и мъховете, беше в образуването на въглищни находища и насищането на атмосферата с кислород. Някои видове съвременни папрати се консумират, използват се в медицината (антихелминтици) или като декоративни растения.
Семенни растения
Обсъдените по-горе спорови растения имат две общи свойства:
- За извършване на половия процес те се нуждаят от капково-течна влага, която ограничава разпространението им.
- Получените спори са малки, съдържат малко хранителни вещества и имат слаба жизнеспособност. Същото важи и за развитието на спорови растителни ембриони от зиготата.
По-прогресивни от еволюционна гледна точка са семенните растения. Те не се нуждаят от вода за оплождане, а семето (единица за разпространение на семенни растения) съдържа запас от хранителни вещества. Семето представлява малък спорофит с коренче, пъпка и зародишни листенца – котиледони. Той съдържа запас от хранителни вещества, необходими за началния етап на развитие.
Зрели семенни растения - спорофити. Те образуват два вида спори: мъжки (микроспори) и женски (мегаспори). Микроспориясе произвеждат в мъжки шишарки (при голосеменни) или в прашници (при цъфтящи растения). Вътре в поленовото зърно микроспората се дели и произвежда мъжки гаметофит, в който се образуват мъжки гамети. Мъжките гамети, образувани вътре в микроспорите, като правило нямат жгутици, не могат да се движат активно и се наричат сперматозоиди. Мегаспорисе образуват в яйцеклетките на женски шишарки или яйчници. Единствената зряла женска спора остава в яйцеклетката, тук се развива женски гаметофит(ембрионален сак), където се образува яйце. По този начин гаметофитите в семенните растения са изключително намалени и целият им цикъл на развитие протича върху спорофита.
Семенните растения включват голосеменни(размножават се със семена, но не дават плодове) и покритосеменни растения(семената са затворени в плодовете).
Отдел Голосеменни
В отдел Голосеменни има 6 класа: Семенни папрати, Цикадови, Бенетови, Гнетови, Гинкови, Иглолистни. От тях семенните папрати и бенетитите са напълно изчезнали. Най-широко разпространените голосеменни са разпространени в края на палеозойската и мезозойската ера. Има около 720 вида живи голосеменни растения. Голосеменните са представени изключително от дървесни форми: дървета, храсти, лози.
Както в природата, така и в човешкия живот иглолистните дървета заемат второ място след цъфтящите растения. Има около 560 вида. Те включват бор, смърч, лиственица, ела, кедър, кипарис, хвойна и др.
Структура.Иглолистните имат главна коренова система. Често съдържат микориза. Дървесината се състои от 90–95% здрава, проводима тъкан. Сред иглолистните има широколистни и вечнозелени видове. В широколистнивидове (лиственица) листата са плоски и меки. В евъргрийни(повечето иглолистни дървета) листата са игловидни и твърди. Устицата са дълбоко вградени в листната тъкан, което намалява изпарението на водата. Иглите съдържат витамин С и отделят фитонциди.
Възпроизвеждане.Нека разгледаме възпроизвеждането на иглолистни дървета, използвайки примера на бор. Борът е еднодомно (двуполово растение). По върховете на младите леторасти червеникави женски конуси. Конусът се състои от ос, върху която са разположени люспите, като на всяка скала има две яйцеклетка. В основата на младите борови издънки има групи зеленикаво-жълти мъжки подутини. Те образуват цветен прашец. Всяка прашинка е оборудвана с две въздушни торбички. Зрелият прашец с помощта на вятъра пада върху яйцеклетките на женските шишарки, след което люспите им плътно се затварят и се залепват със смола. Прашинката остава в яйцеклетката до пролетта на следващата година. От опрашването до оплождането са необходими 12–14 месеца. Поленът покълва, от вегетативната клетка се развива поленова тръба, а от генеративната клетка се развиват две семенни клетки. Единият се слива с яйцето, а вторият умира. От зиготата се развива ембрион с запас от хранителни вещества, а обвивката на семето се образува от обвивката на яйцеклетката. След като семената узреят, люспите на шишарките се отделят и семената се разсипват.
Значение.Иглолистните дървета са най-широко разпространени в умерената зона на северното полукълбо, където образуват тайгата. Човекът използва иглолистни дървета като строителни материали, суровини за целулозно-хартиената промишленост, гориво като източник на смоли, етерични масла, лекарства и др. Дървесината от лиственица е устойчива на гниене. Секвоя и мамутово дърво - представители на семейството на кипарисите - имат ценна дървесина („махагон“). Някои секвои достигат височина над 100 м и са на възраст 3–4 хиляди години. Представителите на цикадите се използват от хората за храна („хлебно дърво“).
Отдел Покритосеменни (цъфтящи)
Покритосеменни- еволюционно най-младата и многобройна група растения. Отделът включва около 250 хиляди вида. Покритосеменните растат във всички климатични зони, съставляват по-голямата част от растителната материя в биосферата и са най-важните производители (производители) на органична материя на сушата.
Доминиращата роля на цъфтящите растения се дължи на редица прогресивни характеристики:
- Външен вид цвете- орган, който съчетава функциите на безполово размножаване (образуване на спори) и сексуално размножаване (образуване на семена).
- Образуване в цвете яйчниците, който съдържа яйцеклетките (яйцеклетките) и ги предпазва от неблагоприятни влияния на околната среда.
- Образуване от яйчника плода: Семената се намират вътре в плода и следователно са защитени (покрити) от перикарпа. Освен това плодът позволява използването на различни агенти за разпръскване на семена (насекоми, птици, прилепи, както и въздушни и водни течения).
- Двойно торене, в резултат на което се образуват диплоиден ембрион и триплоиден (а не хаплоиден, както при голосеменните) ендосперм.
- Максимум намаляване на гаметофита. Мъжкият гаметофит - поленово зърно - се състои от две клетки: вегетативна и генеративна, които се разделят, за да образуват два сперматозоида. Женският гаметофит се състои от осем клетки на ембрионалния сак, една от които става яйцето.
- Размножаване и семена, И вегетативни органи.
- Усложнение и висока степендиференциация на органи и тъкани. По-специално, най перфектна проводяща система: ксилема е представена от съдове, а не от трахеиди; във флоема ситовидните тръби имат сегментирана структура, появяват се сателитни клетки.
- Бързи процеси на растеж и развитие при едногодишните форми.
- Голям разнообразие от форми на живот: дървета, храсти, храсти, полухрасти, многогодишни билки, едногодишни билки и др.
- Може да се образува сложни многослойни общностипоради голямото разнообразие от форми на живот.
ЗначениеТрудно е да се надцени значението на покритосеменните растения в човешкия живот. Почти всички култивирани растения принадлежат към този раздел. Дървесината на покритосеменните се използва в промишлеността, строителството, производството на хартия, мебели и др. Много цъфтящи растения се използват в медицината.
Таксономия.Отдел Покритосеменни (Цветни) е разделен на два класа: Двусемеделни и Едносемеделни. Едносемеделните са еволюирали от двусемеделните и са по-малко на брой. Двусемеделните се отличават от едносемеделните по редица характеристики. Има много изключения за всяка от характеристиките. Единствения абсолютен знак- устройство на ембриона.
Сравнителна характеристика на основните класове покритосеменни растения
| Знак | Двусемеделни | Едносемеделни |
| Структурата на ембриона | Ембрионът обикновено има два котиледона; ембрионът е симетричен - пъпката заема апикална позиция, а котиледоните са разположени отстрани на ембриона; котиледоните обикновено покълват над земята | Ембрион с един котиледон; ембрионът е асиметричен - котиледонът заема апикална позиция, а пъпката е разположена отстрани; cotyledon обикновено покълва под земята |
| Структура на листа | Жилката обикновено е мрежеста, по-рядко переста или дъговидна; листата обикновено са на дръжки, падат | Жилката обикновено е успоредна или дъговидна; листата обикновено са приседнали, не се разпадат |
| Кореновата система | Обикновено пръчковидна форма | Обикновено фиброзни |
| Характеристики на растежа | Има камбий: характерен е вторичният растеж | Камбият обикновено отсъства: вторичният растеж не е типичен |
| Форми на живот | Дървесни, полудървесни и тревисти форми | Билки. Понякога вторични дървесни форми (палми) |
| Цветя | Обикновено петчленен, по-рядко четиричленен | Обикновено тричленни, по-рядко четиричленни, но никога петчленни |
Цъфтящите класове са разделени на семейства главно въз основа на структурата на цвета и плода. В този случай се използва формулата на цветето.
Клас Двусемеделнивключва семействата Cruciferae, Chenoceae, Тиквени, Бобови, Rosaceae, Solanaceae, Asteraceae.
Клас Едносемеделнивключва семействата Poaceae и Liliaceae.
| Фамилно име | Брой видове | Форми на живот | Структура на цветето | Плодът | Други функции | Култивирани растения | Диви растения |
| Клас Двусемеделни | |||||||
| Кръстоцветни (Brassicas) | 3 хиляди вида | Предимно билки, по-рядко храсти и храсти | P 4 L 4 T 4 P 1 . Съцветие: съцветие | Под или под | Листата са редувани, много образуват основна розетка. Добри медоносни растения. Съдържа масла (синап, рапица) | Зеле, репички, ряпа, горчица, рапица | Полумесец, овчарска торбичка, ноктул (нощна теменужка) |
| Бобови растения | 17 хиляди вида | Билки, полухрасти, храсти, дървета | P (5) L 1+2+(2) T (9)+1 P 1 . Венчелистчета: платно, 2 гребла, лодка (от две слети венчелистчета). Съцветия: съцветие, глава | Боб | Листата са сложни. Нодулни бактерии по корените. Семената са богати на протеини | Фасул, грах, фасул, соя, леща, фъстъци | Люцерна, детелина, китай, сладка детелина, женско биле |
| Розоцветни | 3 хиляди вида | Билки, храсти, дървета | Ch 5 L 5 T oo P 1 или Ch 5 L 5 T oo P oo. Съцветия: съцветие, чадър и др. | Костилка, ябълка, ядка | Голямо разнообразие от плодове, които са богати на витамини, захари, органични киселини | Череша, слива, кайсия, ябълка, круша, ягода, малина | Шипка, череша, тинтява |
| Solanaceae | 2 хиляди вида | Предимно билки, по-рядко полухрасти и храсти | H (5) L (5) T 5 P 1 . Съцветия: къдрица, двойна къдрица | Бери, кутия | Листата са прости: цели или разчленени, без прилистници. Някои растения съдържат токсични вещества | Картофи, домати, патладжани | Кокошка белена, дурман, беладона |
| Сложноцветни | 20 хиляди вида | Повечето са треви, в тропиците има храсти и дървета | L (5) T (5) P 1 . Чашката е представена от снопче власинки. Съцветие: кошничка | Сяменка | Листата са прости без прилистници | Слънчоглед, маруля, ерусалимски артишок, цикория, астри, далии | Глухарче, лайка, подбел, вратига, бял равнец |
| Клас Едносемеделни | |||||||
| Лилиеви | 2 хиляди вида | Билки | O (3)+3 T 3+3 P 1 . Съцветие: съцветие | Кутия, зрънце | Листата са копиевидни с успоредни жилки, събрани в приосновна розетка. Стъблото е модифицирано и представено от луковица | Лале, лилии. Лукът, чесънът и някои други видове в момента са класифицирани в специално семейство Alliums. | Момина сълза, алое |
| Зърнени храни | 12 хиляди вида | Билки | O (2)+2 T 3 P 1 . | Кариопсис | Листата са целокрайни, с успоредни жилки и предимно влагалищни. Стъблото е кухо отвътре (слама). Растежът на стъблото е интеркаларен – в резултат на клетъчно делене в основата на всяко междувъзлие | Пшеница, ориз, ечемик, царевица, овес, просо, сорго, захарна тръстика | Пера трева, метличина, синя трева |
Връзката между пластичния и енергийния метаболизъм.
Защита от йонизиращо лъчение с помощта на екрани.
екран-затворена камера, изискванията за която са както следва:
При работа на пълна мощност изтичането на енергия не трябва да надвишава σ допустимото
Управление на инсталацията – дистанционно
Приложение за заключване на врати (автоматично освобождава напрежението, когато вратите се отварят)
Вентилацията, ревизионните отвори, ръкохватките за управление трябва да бъдат защитени от изтичане на енергия заобикаляща среда
3. Определете на какво разстояние от земния електрод напрежението няма да надвишава 36V. Възникна късо съединение към заземена рамка в мрежа със следните параметри:
1) Стойност на метаболизма:тялото получава кислород, хранителни вещества за изграждане на клетките и енергия за жизнените процеси.
2) Метаболитни функции:транспорт на хранителни вещества и О от външна средав тялото, участието на тези вещества в сложни метаболитни реакции с абсорбция и освобождаване на енергия и отстраняване на продуктите на разпадане навън.
3) Връзката между пластичния и енергийния метаболизъм:пластичен метаболизъм доставки за енергиен метаболизъм органична материяи ензими, а енергийният метаболизъм доставя пластична енергия, без която не могат да протичат реакции на синтез. Нарушаването на един вид клетъчен метаболизъм води до нарушаване на всички жизнени процеси и до смърт на организма.
1) основните характеристики на растенията от различни отдели.
· Почти всички растителни организми са способни на фотосинтеза - образуване на органични молекули от неорганични поради светлинна енергия.
· растенията имат специфични пигменти, съдържащи се в пластидите: хлорофил – зелен, каротеноиди – червен, оранжево-жълт.
· Жизнените процеси на растителния организъм се регулират от специални растителни хормони – фитохормони. Тяхното взаимодействие осигурява растеж, развитие и други физиологични процеси, протичащи в растенията.
· растителните клетки са заобиколени от дебел клетъчна стена. Образува се главно от целулоза.
· продукт на метаболизма е клетъчният сок, който повишава вътреклетъчното налягане. В резултат на това растителните тъкани придобиват висока якост.
· растенията се характеризират с неограничен растеж: те увеличават размера си през целия си живот.
2) Признаци за нарастваща сложност на организацията на растенията.
Появата на многоклетъчни водорасли
Външен вид на стъблата и листата при мъховете
Поява на корени при папрати
Появата на покритосеменни растения, при които семето е заобиколено от плод или капсула
3) Причини за еволюцията.
· Естествен подбор . Оцеляват растенията, които са по-силни и по-устойчиви на климатичните условия и на по-нататъшното развитие
· Наследственост. Способността на организмите да предават своите характеристики и свойства непроменени на дъщерните организми.
· Променливост. Способността на организмите да придобиват нови характеристики и свойства в процеса на индивидуално развитие.
· Борба за съществуване. Съвкупността от разнообразни взаимоотношения между живите организми и външната среда.
Усложняване на растенията в процеса на еволюцията, класификация на покритосеменните. Определете мястото на вида майска момина сълза в системата на растителния свят (раздел, клас, семейство, род).
Сложността на растенията в процеса на еволюция протича в следните посоки:
· диференциация на клетките, образуване на различни по структура и функции тъкани: образователни, покривни, механични, абсорбционни, проводими, асимилационни (извършващи фотосинтеза);
· появата на специализирани органи: издънки, включително стъбла, листа, генеративни органи и корени;
· намаляване на ролята на гаметофита (хаплоидно поколение) в жизнения цикъл и увеличаване на ролята на спорофита (диплоидно поколение);
· преминаване към размножаване чрез семена, което не изисква наличието на вода за торене;
· специални адаптации в покритосеменните за привличане на опрашващи насекоми.
Отделът покритосеменни включва класовете двусемеделни и едносемеделни. IN училищен курсИзучават се следните систематични категории: семейство, род, вид. Класификация на момина сълза:
Отдел покритосеменни, или цъфтящи растения
Клас Едносемеделни
Семейство Лили
Род момина сълза
Вид момина сълза
3. Използвайки знанията за имунитета, обяснете целта, с която човек се ваксинира и му се дават серуми. Как можете да увеличите защитните свойства на тялото? Как да се предпазите от ХИВ инфекция и СПИН?
Имунитетът е защитна реакция на организма към чужди тела и вещества. Имунитетът може да бъде естествен: вроден или придобит по време на живота.
За да се развие резистентност към болестта, се формира изкуствен имунитет чрез въвеждане на отслабена култура от микроорганизми в човек. В същото време в тялото се произвеждат антитела. По време на последващи инфекции това позволява на тялото успешно да се бори с инфекцията. Този изкуствен имунитет се нарича активен. Първата ваксинация в историята беше ваксинацията срещу едра шарка.
Ако вече е настъпила инфекция или проникване на отрова (от ухапване от змия), на лицето се инжектира серум, съдържащ готови антитела, които помагат за неутрализиране на неблагоприятните ефекти. Имунитетът в резултат на прилагането на серум се нарича пасивен.
Защитните свойства на организма се повишават с втвърдяване, физически упражнения, правилно хранене и съдържание на достатъчно витамини в храната. Хората с балансирано здраве боледуват по-рядко нервна система, ентусиазиран, оптимистичен.
СПИН (синдром на придобита имунна недостатъчност) е болест, която разрушава имунна систематяло в резултат на инфекция с HIV (вирус на човешката имунна недостатъчност). ХИВ се предава чрез кръв и сексуален контакт. За да не се разболеете от СПИН, трябва категорично да изключите наркотиците и случайния секс от живота си и да не злоупотребявате с алкохол, което лишава човек от способността да контролира действията си. Не допускайте използването на общи спринцовки, игли, а във фризьорски салон - самобръсначка, принадлежности за маникюр, които не са дезинфекцирани (за целта трябва да се накиснат за 25 минути в спирт или одеколон).
1. Биосфера – глобална екосистема, нейните граници. Жива материябиосфера. Ролята на човека в опазването на биоразнообразието.
Биосферата е обвивката на Земята, обитавана от живи организми. Включва всички екосистеми, открити на планетата. Живот, открит в най-дълбоките океански ровове, в нефтени полета(анаеробни бактерии, които се хранят с маслени парафини). Горната граница на биосферата е ограничена от високо ултравиолетово лъчение в горните слоеве на атмосферата, дълбочината на местообитанието в почвата е висока температураподлежащите слоеве на земната кора.
Живата материя на биосферата оказва колосално влияние върху всички процеси, участвайки в процесите на циркулация на вещества и енергия. Достатъчно е да си припомним образуването на кислородни запаси в атмосферата и озоновия екран и запасите от варовик в океаните.
Стабилността на съобществата, включени в биосферата, зависи от видовото им разнообразие. Намаляването на изобилието на един вид няма сериозно въздействие върху общността като цяло, ако ролята на елиминирания вид е „поета“ от съществуващи съществуващи видове с подобни нужди. Следователно запазването на цялото видово разнообразие в екосистемите и биосферата като цяло - биоразнообразието - е основната задача на днешния ден в областта на опазването на природата. Тъй като значителна вреда, причинена от хората естествена среда, застрашава съществуването на много видове в резултат на пряко унищожаване или унищожаване на местообитания, необходими са координирани, целенасочени дейности на всички държави за запазване на биоразнообразието като гаранция устойчиво развитиецивилизация и опазване на природата.
