Organele plantelor și funcțiile lor pe scurt. Organele plantelor: funcțiile, structura și metamorfozele lor

Teste

660-01. Organul specializat de nutriție cu aer al plantei este
A) frunza verde
B) legumă rădăcină
b) floare
d) fructe

Răspuns

660-02. Ce rol joacă rădăcinile în viața unei plante?
A) formează substanțe organice din cele anorganice
B) răcește plantele
C) depozitarea materiei organice
D) absorb dioxidul de carbon și eliberează oxigen

Răspuns

660-03. Funcția principală a rădăcinii este
A) depozitarea nutrienților
B) nutriția solului a plantelor
B) absorbţia materiei organice din sol
D) oxidarea substanţelor organice

Răspuns

660-04. Care este rolul cel mai important al frunzei în viața unei plante?
A) asigură evaporarea apei
B) îndeplinește o funcție de susținere
B) folosit ca organ de protecție
D) absoarbe apa si sarurile minerale

Răspuns

660-05. În ce condiții poate crește apa într-o plantă?
A) în absenţa evaporării apei
B) cu evaporare constantă a apei
B) numai în timpul zilei
D) numai cu stomatele închise

Răspuns

660-06. Rolul principal al frunzelor în viața plantelor este
a) respirație
B) depozitare
B) fotosintetice
D) înmulțirea vegetativă

Răspuns

660-07. Evaporarea apei de către frunze favorizează
A) mișcarea sărurilor minerale în plantă
B) furnizează frunzele cu substanțe organice
B) absorbţia dioxidului de carbon de către cloroplaste
D) creşterea vitezei de formare a substanţelor organice

Răspuns

660-08. Funcția principală a tulpinii este
A) alimentatia aeriana a plantelor
B) depozitarea apei și a nutrienților
B) conducerea apei și a nutrienților
D) evaporarea apei

Răspuns

660-09. Care dintre următoarele este o adaptare la condițiile de viață uscate?
A) frunze late
B) multe stomii
B) tulpini cărnoase
D) tulpini târâtoare

Răspuns

660-10. Ciupercile care formează micorize sunt obținute din rădăcinile plantelor
a) apa
b) antibiotice
B) săruri minerale
D) substanţe organice

Răspuns

660-11. Rolul tulpinii în viața plantei este
A) întărirea plantei în sol
B) formarea substanţelor organice
B) mișcarea substanțelor în întreaga plantă
D) absorbția apei și a sărurilor minerale

Regatul vegetal uimește prin măreția și diversitatea sa. Oriunde mergem, indiferent în ce colț al planetei ne aflăm, putem găsi pretutindeni reprezentanți ai lumii plantelor. Chiar și gheața din Arctica nu face excepție pentru habitatul lor. Ce este acest regn vegetal? Tipurile reprezentanților săi sunt diverse și numeroase. Ce este caracteristici generale regnul vegetal? Cum pot fi clasificate? Să încercăm să ne dăm seama.

Caracteristicile generale ale regnului vegetal

Toate organismele vii pot fi împărțite în patru regnuri: plante, animale, ciuperci și bacterii.

Caracteristicile regnului vegetal sunt următoarele:

• sunt eucariote, adică celulele vegetale conțin nuclee;
• sunt autotrofe, adică formează substanțe organice din substanțe anorganice în timpul fotosintezei folosind energia luminii solare;
• duce un stil de viață relativ sedentar;
• creștere nelimitată de-a lungul vieții;
• conțin plastide și pereți celulari din celuloză;
• amidonul este folosit ca nutrient de rezervă;
• prezența clorofilei.

Clasificarea botanica a plantelor

Regnul vegetal este împărțit în două subregate:

• plante inferioare;
• plante superioare.

Subregatul „plante inferioare”

Acest subregn include algele - cele mai simple ca structură și cele mai vechi plante. Cu toate acestea, lumea algelor este foarte diversă și numeroasă.

Cei mai mulți dintre ei trăiesc în sau pe apă. Dar există alge care cresc în sol, pe copaci, pe stânci și chiar în gheață.

Corpul algelor este un talus sau talus, care nu are nici rădăcini, nici lăstari. Algele nu au organe sau tesuturi diverse ele absorb substante (apa si saruri minerale) pe toata suprafata corpului.

Subregnul „plante inferioare” este format din unsprezece diviziuni de alge.

Semnificație pentru oameni: eliberarea de oxigen; sunt mâncate; folosit pentru a produce agar-agar; sunt folosite ca îngrășăminte.

Subregatul „plante superioare”

Plantele superioare includ organisme care au țesuturi, organe bine definite (vegetative: rădăcină și lăstari, generative) și dezvoltarea individuală(ontogeneza) din care se împarte în perioade embrionare (embrionare) și postembrionare (postembrionare).

Plantele superioare sunt împărțite în două grupe: plante cu spori și plante cu semințe.

Plantele purtătoare de spori se răspândesc prin spori. Reproducerea necesită apă. Plante cu semințe răspândite prin semințe. Apa nu este necesară pentru reproducere.

Plantele de spori sunt împărțite în următoarele secțiuni:

• briofite;
• licofite;
• coada-calului;
• asemănător cu ferigă.

Semințele sunt împărțite în următoarele secțiuni:

• angiosperme;
• gimnosperme.

Să le privim mai detaliat.

Departamentul „briofite”

Briofitele sunt plante erbacee cu creștere scăzută, al căror corp este împărțit într-o tulpină și frunze, au un fel de rădăcini - rizoide, a căror funcție este de a absorbi apa și de a ancora planta în sol. În afară de țesutul fotosintetic și măcinat, mușchii nu au alte țesuturi. Majoritatea mușchilor sunt plante pereneși crește doar în locuri umede. Briofitele sunt grupul cel mai vechi și cel mai simplu. În același timp, ele sunt destul de diverse și numeroase și sunt pe locul doi după angiosperme ca număr de specii. Există aproximativ 25 de mii din speciile lor.

Briofitele sunt împărțite în două clase - ficat și filofite.

Hepaticele sunt cei mai vechi mușchi. Corpul lor este un talus plat ramificat. Ei trăiesc în principal la tropice. Reprezentanți ai hepaticelor: mușchii Merchantia și Riccia.

Mușchii cu frunze au lăstari care constau din tulpini și frunze. Un reprezentant tipic este mușchiul de in de cuc.

La mușchi, reproducerea sexuală și asexuată este posibilă. Asexualitatea poate fi fie vegetativă, atunci când planta se reproduce prin părți de tulpini, talus sau frunze, fie purtător de spori. În timpul reproducerii sexuale la briofite, se formează organe speciale în care se maturizează ouăle imobile și spermatozoizii mobili. Spermatozoizii se deplasează prin apă până la ouă și le fertiliză. Apoi pe plantă crește o cutie de spori care, după maturare, se împrăștie și se răspândesc pe distanțe lungi.

Mușchii preferă locurile umede, dar cresc în deșerturi, pe stânci și în tundra, dar nu se găsesc în mări și pe soluri foarte sărate, în nisipuri mișcătoare și ghețari.

Importanță pentru oameni: turba este utilizată pe scară largă ca combustibil și îngrășământ, precum și pentru producerea de ceară, parafină, vopsele, hârtie, iar în construcții este folosită ca material termoizolant.

Diviziunile „mocofite”, „ca coadă” și „asemănătoare cu ferigă”

Aceste trei diviziuni de plante cu spori au structură și reproducere similare, majoritatea cresc în locuri umbroase și umede. Forme din lemn Aceste plante sunt foarte rare.

Ferigile, mușchii și coada-calului sunt plante străvechi. Acum 350 de milioane de ani erau copaci mari, formau pădurile de pe planetă, în plus, sunt sursele zăcămintelor de cărbune în prezent.

Puținele specii de plante ale diviziunilor de feriga, coada-calului și licofitele care au supraviețuit până în zilele noastre pot fi numite fosile vii.

Pe plan extern diferite tipuri mușchii, coada-calului și ferigile sunt diferite unele de altele. Dar sunt asemănătoare structura internăși reproducere. Sunt mai complexe ca structură decât plantele cu mușchi (au mai mult țesut în structură), dar mai simple decât plantele cu semințe. Ei aparțin plantelor cu spori, deoarece toate formează spori. Atât reproducerea sexuală, cât și cea asexuată sunt, de asemenea, posibile pentru ei.

Cei mai vechi reprezentanți ai acestor ordine sunt mușchii de club. În zilele noastre, muşchiul de club poate fi găsit în pădurile de conifere.

Coada-calului se găsește în emisfera nordică acum sunt reprezentate doar de ierburi. Coada-calului poate fi găsită în păduri, mlaștini și pajiști. Un reprezentant al cozii-calului este coada-calului, care crește de obicei în soluri acide.

Ferigi - destule grup mare(aproximativ 12 mii de specii). Printre ei sunt atât ierburi, cât și copaci. Ele cresc aproape peste tot. Reprezentanții ferigilor sunt struțul și porcile.

Semnificație pentru oameni: pteridofitele antice ne-au oferit zăcăminte de cărbune, care este folosit ca combustibil și materii prime chimice valoroase; unele specii sunt folosite pentru hrană, folosite în medicină și folosite ca îngrășăminte.

Departamentul „angiosperme” (sau „înflorire”)

Plantele cu flori sunt cel mai numeros și mai bine organizat grup de plante. Există mai mult de 300 de mii de specii. Acest grup alcătuiește cea mai mare parte a vegetației planetei. Aproape toți reprezentanții lumii vegetale care ne înconjoară în viața de zi cu zi, atât sălbatice cât și plante de gradina, sunt reprezentanți ai angiospermelor. Printre acestea puteți găsi toate formele de viață: copaci, arbuști și ierburi.

Principala diferență dintre angiosperme este că semințele lor sunt acoperite cu un fruct format din ovarul pistilului. Fructul protejează sămânța și promovează distribuția acesteia. Angiospermele produc flori, organul reproducerii sexuale. Se caracterizează prin fertilizare dublă.

Plantele cu flori domină acoperirea de vegetație ca fiind cele mai adaptate la conditii moderne viata pe planeta noastra.

Valoare pentru oameni: folosit pentru alimente; eliberează oxigen în mediu; utilizate ca materiale de construcție și combustibil; utilizat în industria medicală, alimentară și a parfumurilor.

Departamentul „gimnosperme”

Gimnospermele sunt reprezentate de arbori și arbuști. Nu există ierburi printre ele. Majoritatea gimnospermelor au frunze sub formă de ace (ace). Dintre gimnosperme, se remarcă un grup mare de conifere.

Acum aproximativ 150 de milioane de ani conifere a dominat vegetația planetei.

Semnificație pentru oameni: formează păduri de conifere; aloca număr mare oxigen; utilizate ca combustibil, materiale de construcție, construcții navale și producție de mobilă; utilizat în medicină și în industria alimentară.

Diversitatea florei, nume de plante

Clasificarea de mai sus continuă; departamentele sunt împărțite în clase, clase în ordine, urmate de familii, apoi de genuri și, în final, de specii de plante.

Regnul vegetal este uriaș și divers, așa că este obișnuit de utilizat denumiri botanice plante cu nume dublu. Primul cuvânt din nume înseamnă genul de plante, iar al doilea înseamnă specia. Iată cum va arăta taxonomia binecunoscutului mușețel:

Regatul: plante.
Departament: înflorire.
Clasa: dicotiledonate.
Ordine: astroflora.
Familia: Asteraceae.
Gen: musetel.
Tip: musetel.

Clasificarea plantelor în funcție de formele lor de viață, descrierea plantelor

Regnul vegetal se clasifică și după formele de viață, adică după aspectul exterior al organismului vegetal.

• Copacii sunt plante perene cu părți aeriene lignificate și un singur trunchi distinct.
• Arbuștii sunt, de asemenea, plante perene cu părți aeriene lignificate, dar, spre deosebire de copaci, nu au un singur trunchi clar definit, iar ramificarea începe în apropierea solului și se formează mai multe trunchiuri egale.
• Arbuștii sunt similari cu arbuștii, dar au o creștere scăzută - nu mai mult de 50 cm.
• Subarbustii sunt similari cu arbuștii, dar diferă prin faptul că numai părțile inferioare ale lăstarilor sunt lignificate, iar părțile superioare mor.
• Lianele sunt plante cu tulpini agățate, cataratoare și cataratoare.
• Suculentele sunt plante perene cu frunze sau tulpini care stochează apă.
• Ierburile sunt plante cu lăstari verzi, suculenți și nelemnos.

Plante sălbatice și cultivate

Oamenii au contribuit, de asemenea, la diversitatea lumii plantelor, iar astăzi plantele pot fi, de asemenea, împărțite în sălbatice și cultivate.

Sălbatice - plante din natură care cresc, se dezvoltă și se răspândesc fără ajutorul uman.

Plantele cultivate provin din plante sălbatice, dar sunt obținute prin selecție, hibridizare sau inginerie genetică. Toate acestea sunt plante de grădină.

Știe toată lumea ce plante sunt numite mai înalte? Acest tip are propriile sale caracteristici. Astăzi, plantele superioare includ:

• Mușchi de mușchi.
• Ferigi.
• Coada-calului.
• Gimnosperme.
• Angiosperme.

Există mai mult de 285 de specii de astfel de plante. Se disting printr-o organizare mult mai înaltă. Corpurile lor conțin muguri și rădăcini (cu excepția mușchilor).

Caracteristici

Plantele superioare trăiesc pe pământ. Acest habitat este diferit de mediul acvatic.

Caracteristicile plantelor superioare:

• Corpul este format din țesuturi și organe.
• Cu ajutorul organelor vegetative, se realizează funcțiile de nutriție și metabolice.
• Gimnospermele și angiospermele se reproduc folosind semințe.

Majoritatea plantelor superioare au rădăcini, tulpini și frunze. Organele lor sunt construite complex. Această specie are celule (traheide), vase, iar țesuturile lor tegumentare formează un sistem complex.

Principala caracteristică a plantelor superioare este că trec din faza haploidă în faza diploidă și invers.

Originea plantelor superioare

Toate semnele plantelor superioare indică faptul că acestea ar fi putut evolua din alge. Reprezentanții dispăruți aparținând celui mai înalt grup sunt foarte asemănători cu algele. Au o alternanță similară de generații și multe alte caracteristici.

Există o teorie că plantele superioare au apărut din apă dulce sau din apă dulce. Rinofiții au apărut mai întâi. Când plantele s-au mutat pe pământ, au început să se dezvolte rapid. Mușchii nu s-au dovedit a fi la fel de viabili, deoarece au nevoie de apă sub formă de picături pentru a supraviețui. Din această cauză, ele apar în locurile în care există umiditate ridicată.

Astăzi, plantele s-au răspândit pe întreaga planetă. Pot fi văzute în deșert, tropice și zone reci. Ele formează păduri, mlaștini, pajiști.

În ciuda faptului că atunci când te gândești la care plante sunt numite mai sus, se pot numi mii de opțiuni, acestea pot fi totuși combinate în unele grupuri.

Mușchi

Când ne dăm seama care plante sunt numite mai sus, nu trebuie să uităm de mușchi. În natură există aproximativ 10.000 de specii. În exterior, aceasta este o plantă mică, lungimea sa nu depășește 5 cm.

Mușchii nu înfloresc, nu au rădăcină sau sistem conducător. Reproducerea are loc folosind spori. Gametofitul haploid predomină în ciclul de viață al mușchilor. Aceasta este o plantă care trăiește câțiva ani și poate avea excrescențe similare cu rădăcinile. Dar sporofitul mușchilor nu trăiește mult, se usucă, are doar o tulpină, o capsulă în care sporii se maturizează. Structura acestor reprezentanți ai vieții sălbatice este simplă; ei nu știu să prindă rădăcini.

Mușchii joacă următorul rol în natură:

• Ele creează o biocenoză specială.
• Capacul de mușchi absoarbe substanțele radioactive și le reține.
• Acestea reglează echilibrul hidric al peisajelor prin absorbția apei.
• Ele protejează solul de eroziune, ceea ce permite transferul uniform al fluxului de apă.
• Unele tipuri de mușchi sunt folosite pentru preparate medicinale.
• Cu ajutorul se formează turba.

Plante în formă de mușchi

Pe lângă mușchi, există și alte plante superioare. Exemplele pot fi diferite, dar toate sunt oarecum asemănătoare între ele. De exemplu, mușchii seamănă cu mușchii, dar evoluția lor este mai avansată, deoarece acestea sunt specii vasculare. Ele constau din tulpini care sunt acoperite cu frunze mici. Au rădăcini și țesut vascular prin care are loc nutriția. În prezența acestor componente, mușchii sunt foarte asemănători cu ferigile.

La tropice se disting mușchii epifiți. Ele atârnă de copaci, creând un aspect cu franjuri. Astfel de plante au aceiași spori.

Unele plante de muschi sunt enumerate în Cartea Roșie.

Plante psilote

Acest tip de plantă trăiește mai mult de un an. Aceasta include 2 genuri de reprezentanți ai tropicelor. Au tulpini erecte asemănătoare cu rizomii. Dar nu au rădăcini reale. Sistemul conductor este situat în tulpină și este format din floem și xilem. Dar apa nu intră în anexele în formă de frunze ale plantelor.

Fotosinteza are loc în tulpini, iar pe ramuri se formează spori, care se transformă în ramuri cilindrice.

Ferigi

Ce plante sunt numite și superioare? Acestea includ ferigi incluse în departamentul vascular. Sunt erbacee și lemnoase.

Corpul ferigii include:

• Peţiol.
• Plăci de frunze.
• Rădăcini și lăstari.

Frunzele de ferigă au fost numite fronde. Tulpina este de obicei scurtă, iar frunzele cresc din mugurii rizomului. Ele cresc la dimensiuni mari și efectuează sporularea și fotosinteza.

Ciclul de viață alternează între sporofit și gametofit. Există unele teorii care sugerează că ferigile au evoluat din mușchi. Deși există oameni de știință care cred că multe plante superioare provin din psilofite.

Multe tipuri de ferigi sunt hrană pentru animale, iar unele sunt otrăvitoare. În ciuda acestui fapt, astfel de plante sunt folosite în medicină.

Equisetaceae

Plantele mai înalte includ și coada-calului. Ele constau din segmente și noduri, ceea ce le deosebește de alte plante ale unei specii superioare. Reprezentanții coada-calului seamănă cu niște conifere și alge.

Acesta este un fel de reprezentant al naturii vii. Au caracteristici vegetative asemănătoare cerealelor. Lungimea tulpinilor poate fi de câțiva centimetri și uneori crește până la câțiva metri.

Gimnosperme

Gimnospermele se disting și de plantele superioare. Astăzi există puține tipuri de ele. În ciuda acestui fapt, diverși oameni de știință au susținut că angiospermele au evoluat din gimnosperme. Acest lucru este evidențiat de diverse rămășițe vegetale găsite. Au fost efectuate studii ADN, după care unii oameni de știință au venit cu teorii conform cărora această specie aparține unui grup monofiletic. Ele sunt, de asemenea, împărțite în mai multe clase și departamente.

Angiosperme

Aceste plante sunt numite și plante cu flori. Sunt clasificate ca specii superioare. Ele diferă de alți reprezentanți prin prezența unei flori, care servește la reproducere. Au o caracteristică - fertilizare dublă.

Floarea atrage agenții de polenizare. Pereții ovarului cresc, se schimbă și se transformă într-un fruct. Acest lucru se întâmplă dacă a avut loc fertilizarea.

Deci, există diferite plante superioare. Exemple dintre ele pot fi enumerate pentru o lungă perioadă de timp, dar toți au fost desființați în anumite grupuri.

Un organ este o parte a unei plante care are o anumită structură externă (morfologică) și internă (anatomică) în conformitate cu funcția pe care o îndeplinește. Există organe vegetative și de reproducere ale plantei.

Principalele organe vegetative sunt rădăcina și lăstarul (tulpina cu frunze). Ele asigură procesele de nutriție, conducere și substanțe dizolvate, precum și înmulțirea vegetativă.

Organele de reproducere (spiculețe purtătoare de spori, strobili sau conuri, floare, fructe, semințe) îndeplinesc funcții asociate cu reproducerea sexuală și asexuată a plantelor și asigură existența speciei în ansamblu, reproducerea și distribuția acesteia.

Împărțirea corpului plantei în organe și complicarea structurii lor a avut loc treptat în procesul de dezvoltare a lumii plantelor. Corpul primelor plante terestre - rinofitele sau psilofitele - nu era împărțit în rădăcini și frunze, ci era reprezentat de un sistem de organe axiale ramificate - telomi. Pe măsură ce plantele au ajuns pe uscat și s-au adaptat la viața din aer și sol, telomii lor s-au schimbat, ceea ce a dus la formarea organelor.

La alge, ciuperci și licheni, corpul nu este diferențiat în organe, ci este reprezentat de un talus, sau talus de aspect foarte divers.

În timpul formării organelor, unele tipare generale. Pe măsură ce planta crește, dimensiunea și greutatea corpului cresc, are loc diviziunea celulară și acestea se întind într-o anumită direcție. Prima etapă a oricărui neoplasm este orientarea structurilor celulare în spațiu, adică polaritatea. La plantele cu semințe superioare, polaritatea este deja detectată în zigot și embrionul în curs de dezvoltare, unde se formează două organe rudimentare: un lăstar cu un mugur apical și o rădăcină. Mișcarea multor substanțe are loc de-a lungul căilor conductoare într-o manieră polară, adică. într-o anumită direcție.

Un alt model este simetria. Se manifestă prin amplasarea părților laterale în raport cu axa. Există mai multe tipuri de simetrie: radială - pot fi desenate două (sau mai multe) planuri de simetrie; bilateral - un singur plan de simetrie; în acest caz, se face o distincție între părțile dorsale (dorsale) și ventrale (ventrale) (de exemplu, frunzele, precum și organele care cresc orizontal, adică au o creștere plagiotropă). , crescând vertical - ortotrop - au simetrie radială.

În legătură cu adaptarea principalelor organe la noile condiții specifice, are loc o modificare a funcțiilor acestora, ceea ce duce la modificări sau metamorfoze ale acestora (tuberculi, bulbi, spini, muguri, flori etc.). În morfologia plantelor, se disting organele omoloage și similare. Organele omoloage au aceeași origine, dar pot diferi ca formă și funcție. Organe similare îndeplinesc aceleași funcții și au aceleași aspect, dar diferită ca origine.

Organele plantelor superioare se caracterizează prin creștere orientată ( , care este o reacție la acțiunea unilaterală a factorilor externi (lumină, gravitație, umiditate). Creșterea organelor axiale spre lumină este definită ca pozitivă (lăstarii) și negativă (rădăcină principală). ) Fototropismul. Creșterea orientată a organelor axiale ale unei plante, cauzată de acțiunea unilaterală a gravitației, este definită ca geotropismul pozitiv al rădăcinii determină creșterea ei îndreptată spre centru, geotropismul negativ al tulpinii.

Lăstarul și rădăcina sunt prezente în formă rudimentară în embrionul situat în sămânța matură. Lăstarul embrionar este format dintr-un ax (tulpină de embrion) și frunze de cotiledon, sau cotiledon. Numărul de cotiledoane din embrionul plantelor cu semințe variază de la 1 la 10-12.

La capătul axei embrionului există un punct de creștere a lăstarilor. Este format dintr-un meristem și are adesea o suprafață convexă. Acesta este conul de creștere sau vârful. În vârful lăstarului (apex) rudimentele frunzelor sunt așezate sub formă de tuberculi sau creste în urma cotiledoanelor. De obicei, primordiile frunzelor cresc mai repede decât tulpina, frunzele tinere acoperându-se unele pe altele și punctul de creștere, formând un mugure al embrionului.

Partea axei unde se află bazele cotiledonilor se numește nodul cotiledonului; porțiunea rămasă a axei embrionare, sub cotiledoane, se numește hipocotil sau subcotiledon. Capătul său inferior trece în rădăcina embrionară, care până acum este reprezentată doar de un con de creștere.

Pe măsură ce sămânța germinează, toate organele embrionului încep treptat să crească. Rădăcina embrionară iese mai întâi din sămânță. Întărește planta tânără în sol și începe să absoarbă apa și mineralele dizolvate, dând naștere rădăcinii principale. Zona de la granița dintre rădăcina principală și tulpină se numește gulerul rădăcinii. La majoritatea plantelor, rădăcina principală începe să se ramifică și apar rădăcini laterale de ordinul al doilea, al treilea și superior, ceea ce duce la formarea unui sistem radicular. Rădăcinile adventive se pot forma destul de devreme pe hipocotil, în secțiuni vechi ale rădăcinii, pe tulpină și uneori pe frunze.

Aproape simultan, din mugurele embrionar (apex) se dezvoltă un lăstar de ordinul întâi sau principal, care se ramifică, formând noi lăstari de ordinul doi, trei și superior, ceea ce duce la formarea sistemului principal de lăstari.

În ceea ce privește lăstarii de spori superiori (mușchi de mușchi, coada-calului, ferigi), corpul lor (sporofit) se dezvoltă din zigot. Stadiile inițiale ale vieții sporofitului au loc în țesuturile creșterilor (gametofite). Din zigot se dezvoltă un embrion, format dintr-un lăstar rudimentar și un pol de rădăcină.

Deci, corpul oricărei plante superioare este format din lăstari și (cu excepția mușchilor) sisteme de rădăcină, construite din structuri repetate - lăstari și rădăcini.

În toate organele unei plante superioare, trei sisteme de țesut - tegumentar, conductiv și bazal - continuă continuu de la organ la organ, reflectând integritatea organismului vegetal. Primul sistem formează învelișul exterior de protecție al plantelor; al doilea, incluzând floemul și xilemul, este scufundat în sistemul țesuturilor de bază. Diferența fundamentală în structura rădăcinii, tulpinii și frunzei este determinată de distribuția diferită a acestor sisteme.

În timpul creșterii primare, care începe în apropierea vârfurilor rădăcinilor și tulpinilor, se formează cele primare, care alcătuiesc corpul primar al plantei. Xilemul primar și floemul primar și țesuturile parenchimului asociate formează cilindrul central, sau stela, al tulpinii și rădăcinii corpului plantei primare. Există mai multe tipuri de stele.

Cele mai înalte includ toate plantele terestre cu frunze care se reproduc prin spori sau semințe. Învelișul modern de vegetație al Pământului este format din plante superioare, a căror caracteristică biologică comună este nutriția autotrofă. În procesul de evoluție adaptativă pe termen lung a plantelor autotrofe în habitatul aer-sol, structura generala plante superioare, exprimate în împărțirea lor morfologică în lăstari cu frunze și sistemul rădăcină iar în structura anatomică complexă a organelor lor. La plantele superioare, adaptate vieții pe uscat, apar organe speciale pentru absorbția soluțiilor minerale din substrat - rizoizi (în gametofit) sau fire de păr (în sporofit). Asimilarea dioxidului de carbon din aer se realizează prin frunze, formate în principal din celule purtătoare de clorofilă. Protostela tulpinii și rădăcinii primare s-a format din țesutul conducător care leagă cele mai importante două aparate terminale - părul rădăcinii și celula verde a frunzei - și din țesutul de susținere care asigură poziția stabilă a plantei în sol și în aerul. Tulpina, cu ramificarea și aranjarea frunzelor, asigură cea mai bună așezare a frunzelor în spațiu, ceea ce realizează cea mai completă utilizare a energiei luminoase, iar ramificarea rădăcinii - efectul plasării unei suprafețe uriașe de aspirație a firelor de păr rădăcină într-un mod relativ. volum mic de sol. Plantele primare superioare au moștenit de la strămoșii lor alge cea mai înaltă formă a procesului sexual - oogamie și un ciclu de dezvoltare în două faze, caracterizat prin alternarea a două generații interdependente: gametofitul, care poartă organele de reproducere cu gameți, și sporofitul, purtător de sporangi. cu spori. Din zigot se dezvoltă doar sporofitul, iar gametofitul din spor. În stadiile incipiente au apărut două direcții în evoluția plantelor superioare: 1) gametofitul joacă un rol predominant în viața organismului, 2) planta „adultă” predominantă este sporofitul. Plantele superioare moderne sunt împărțite în următoarele tipuri: 1) Briofite, 2) Ferigi, 3) Gimnosperme, 4) Angiosperme sau plante cu flori.

Cele mai importante diferențe între plantele superioare și cele inferioare

Cea mai comună teorie a originii plantelor superioare le asociază cu algele verzi. Acest lucru se explică prin faptul că atât algele, cât și plantele superioare se caracterizează prin următoarele caracteristici: principalul pigment fotosintetic este clorofila a; principalul carbohidrat de stocare este amidonul, care se depune în cloroplaste, și nu în citoplasmă, ca în alte eucariote fotosintetice; celuloza - componenta esentiala peretele celular; prezența pirenoizilor în matricea cloroplastică (nu la toate plantele superioare); formarea fragmoplastelor și a peretelui celular în timpul diviziunii celulare (nu la toate plantele superioare). Atât majoritatea algelor, cât și a plantelor superioare se caracterizează printr-o alternanță de generații: un sporofit diploid și un gametofit haploid.

Principalele diferențe între plantele superioare și cele inferioare:

Habitat: printre cele inferioare - apă, printre cele superioare - în principal pământ.

Dezvoltarea diferitelor țesuturi la plantele superioare - conductoare, mecanice, tegumentare.

Prezența organelor vegetative la plantele superioare – rădăcină, frunză și tulpină – împărțirea funcțiilor între diferite părți ale corpului: rădăcină – fixare și nutriție apă-minerale, frunză – fotosinteză, tulpină – transport de substanțe (curenți ascendenți și descendenți).

Plantele superioare au țesut tegumentar - epiderma - care îndeplinește funcții de protecție.

Stabilitatea mecanică sporită a tulpinii plantelor superioare datorită unui perete celular gros impregnat cu lignină (oferă rigiditate scheletului de celuloză al celulei).

Organe de reproducere: la majoritatea plantelor inferioare sunt unicelulare, la plantele superioare sunt pluricelulare. Pereții celulari ai plantelor superioare protejează în mod mai fiabil gameții și sporii în curs de dezvoltare împotriva uscării.

Plantele superioare au apărut pe uscat în perioada siluriană sub formă de riniofite, cu structură primitivă. Găsindu-se într-un loc nou pentru ei mediul aerian rinofitele s-au adaptat treptat la mediul neobișnuit și, de-a lungul multor milioane de ani, au dat naștere la o enormă diversitate de plante terestre diferite dimensiuniși complexitatea structurală.

Unul dintre evenimentele cheie în stadiul incipient al răsăririi plantelor pe uscat a fost apariția sporilor cu cochilii durabile care au făcut posibilă tolerarea condițiilor aride. Sporii plantelor superioare pot fi răspândiți de vânt.

Plantele superioare au diverse tesuturi (conductoare, mecanice, tegumentare) si organe vegetative (tulpina, radacina, frunza). Sistemul conductiv asigură deplasarea apei și a materiei organice în condiții de teren. Sistemul conducător al plantelor superioare este format din xilem și floem. Plantele superioare au protecție împotriva uscării sub forma unui țesut de acoperire - epiderma și o cuticulă insolubilă în apă sau un dop format în timpul îngroșării secundare. Îngroșarea peretelui celular și impregnarea acestuia cu lignină (dând rigiditate scheletului de celuloză al peretelui celular) a dat plantelor o stabilitate mecanică mai mare.

Plantele superioare (aproape toate) au organe multicelulare de reproducere sexuală. Organele de reproducere ale plantelor superioare se formează în diferite generații: pe gametofit (anteridii și arhegonii) și pe sporofit (sporangii).

Alternarea generațiilor este caracteristică tuturor plantelor terestre superioare. În timpul ciclu de viață(adică, ciclul de la zigotul unei generații la zigotul generației următoare) un tip de organism este înlocuit cu altul.

Generația haploidă se numește gametofit deoarece este capabilă de reproducere sexuală și formează gameți în organele multicelulare de reproducere sexuală - anteridii (se formează gameți mobili masculini - se formează spermatozoizi) și arhegonii (se formează gameți imobili feminini - se formează ovul). Când celula se maturizează, arhegoniul se deschide la vârf și are loc fertilizarea (fuziunea unui spermatozoid cu un ovul). Ca urmare, se formează un zigot diploid, din care crește o generație de sporofit diploid. Sporofitul este capabil de reproducere asexuată cu formarea de spori haploizi. Succesorii dau naștere unei noi generații gametofitice.

Una dintre aceste două generații predomină întotdeauna asupra celeilalte și reprezintă cea mai mare parte a ciclului de viață. În ciclul de viață al mușchilor predomină gametofitul; în ciclul holo- și angiospermelor predomină sporofitul.

3. Evoluția gametangiilor și a ciclurilor de viață ale plantelor superioare. Lucrări de V. Hoffmeister. Semnificația biologică și evolutivă a heterosporiei
Plantele superioare și-au moștenit probabil ciclul lor de viață - alternanța sporofitului și gametofitului - de la strămoșii lor algelor. După cum se știe, algele prezintă relații foarte diferite între fazele diploide și haploide ale ciclului de viață. Dar la strămoșul algal al plantelor superioare, faza diploidă a fost probabil mai dezvoltată decât faza haploidă. În acest sens, este de mare interes faptul că dintre cele mai vechi și mai primitive plante superioare din grupul dispărut de rinofite, doar sporofitele au fost păstrate în mod sigur în stare fosilă. Cel mai probabil, acest lucru se poate explica prin faptul că gametofitele lor erau mai fragede și mai puțin dezvoltate. Acest lucru este, de asemenea, caracteristic pentru marea majoritate a plantelor vii. Singurele excepții sunt briofite, în care gametofitul predomină asupra sporofitului.

Evoluția ciclului de viață al plantelor superioare a mers în două direcții opuse. La briofite s-a îndreptat spre creșterea independenței gametofitului și a diviziunii sale morfologice treptate, pierderea independenței sporofitului și simplificarea morfologică a acestuia. Gametofitul a devenit o fază independentă, complet autotrofă a ciclului de viață al briofitelor, iar sporofitul a fost redus la nivelul unui organ gametofit. La toate celelalte plante superioare, sporofitul a devenit o fază independentă a ciclului de viață, iar gametofitul a devenit treptat mai mic și mai simplu în timpul evoluției. Reducerea maximă a gametofitului este asociată cu separarea sexelor. Miniaturizarea și simplificarea gametofitelor unisexuate a avut loc într-un ritm foarte accelerat. Gametofitele au pierdut foarte repede clorofila, iar dezvoltarea s-a realizat din ce în ce mai mult în detrimentul nutrienților acumulați de sporofit.

Cea mai mare reducere a gametofitului se observă la plantele cu semințe. Este izbitor faptul că, atât printre plantele inferioare, cât și printre cele superioare, toate organismele mari și complexe sunt sporofite (varec, fucus, lepidodendron, sigilaria, calamite, ferigă arborescentă, gimnosperme și angiosperme arboricole).

Astfel, peste tot în jurul nostru, fie că este pe câmp sau în grădină, în pădure, în stepă sau în luncă, vedem exclusiv sau aproape exclusiv doar sporofiți. Și numai cu greu și de obicei după o lungă căutare găsim gametofite minuscule de ferigi, mușchi și coada-calului pe sol umed. Mai mult, gametofitele multor mușchi de club sunt sub pământ și, prin urmare, extrem de greu de detectat. Și numai hepatice și mușchi sunt vizibile pentru gametofitele lor, pe care se dezvoltă sporofite mult mai slabe, simplificate, care se termină de obicei într-un singur sporangiu apical. Și gametofitul oricăreia dintre numeroasele plante cu flori, cum ar fi gametofitele coniferelor sau ale altor gimnosperme, poate fi examinat doar la microscop.

Lucrări de V. Hoffmeister.

Hofmeister a obținut cele mai semnificative rezultate în domeniul morfologiei comparative a plantelor. A descris dezvoltarea ovulului și a sacului embrionar (1849), procesele de fertilizare și dezvoltarea embrionului la multe angiosperme. În 1851, a fost publicată lucrarea sa Studii comparative de creștere, dezvoltare și fructificare la animalele superioare. plante secretagogueși formarea semințelor în conifere, rezultat al cercetărilor lui Hoffmeister privind embriologia comparativă a plantelor arhegoniale (de la briofite la pteridofite și conifere). În ea, el a raportat despre descoperirea sa - prezența alternanței de generații în aceste plante, asexuate și sexuale, și a stabilit legături de familie între plantele cu spori și semințe. Aceste lucrări, realizate cu 10 ani înainte de apariția învățăturilor lui Charles Darwin, au avut mare valoare pentru dezvoltarea darwinismului. Hoffmeister este autorul unui număr de lucrări despre fiziologia plantelor, dedicate în principal studiului proceselor apei și nutrienților care intră prin rădăcini.

Semnificația biologică și evolutivă a heterosporiei

Heterosporia este heterosporă, formând spori de diferite dimensiuni la unele plante superioare (de exemplu, ferigi acvatice, Selaginella etc.). Sporii mari - megaspori, sau macrospori - dau naștere plantelor femele (throutlets) în timpul germinării, în timp ce cei mici - microsporii - produc plante masculine. La angiosperme, un microspore (o bucată de praf), germinând, dă naștere unui protalus masculin - un tub de polen cu un nucleu vegetativ și doi spermatozoizi; Megasporul format în ovul crește în protalul feminin - sacul embrionar.

Biologic sens:

Dorința de separare a sexelor, adică diecie:

Împărțirea în timp: protandry (mușchi de mușchi) - mai întâi se dezvoltă pe gametofit. mascul si apoi femela. podea. gameti.

Protoginie

Diversitatea fiziologică.

Semnificația evolutivă a heterosporiei a dus la apariția seminței, iar acest lucru a permis sămânța. rast. pierde complet dependența de influențele externe. mediu și dominație. pe glob.