Эволюция вегетативных органов растений кратко

Обновлено: 15.05.2024

Необходимость усложнения тела и расчленения его на разные органы у водорослей отсутствует, так как все их клетки находятся в одинаковых условиях (температурный режим, освещенность, минеральное питание, газообмен). Каждая клетка водоросли обычно содержит хлоропласты и способна к фотосинтезу.

Однако, выйдя на сушу, предки современных высших растений попали в совершенно иные условия: кислород, необходимый для дыхания, и углекислый газ, используемый для фотосинтеза, растения должны были получать из воздуха, а воду – из почвы. Новая среда обитания не была однородной. Возникли проблемы, которые надо было решать: защита от высыхания, поглощение воды из почвы, создание механической опоры, сохранение спор. Существование растений на границе двух сред – почвы и воздуха – привело к возникновению полярности: нижняя часть растения, погружаясь в почву, поглощала воду с растворенными в ней минеральными веществами, верхняя часть, оставаясь на поверхности, активно фотосинтезировала и обеспечивала все растение органическими веществами. Так появились два основных вегетативных органа современных высших растений – корень и побег.

Такое расчленение тела растений на отдельные органы, усложнение их структуры и функций происходило постепенно в процессе длительной эволюции растительного мира и сопровождалось усложнением тканевой организации.

Первой появилась покровная ткань, обеспечившая защиту растения от высыхания и повреждений. Подземная и наземная части растения должны были иметь возможность обмениваться различными веществами. Вода с растворенными в ней минеральными солями поднималась вверх из почвы, а органические вещества перемещались вниз, к подземным частям растения, не способным к фотосинтезу Это требовало развития проводящих тканей – ксилемы и флоэмы. В воздушной среде надо было противостоять силам гравитации, выдерживать порывы ветра– это потребовало развития механической ткани.

Орган – это часть организма, имеющая определенное строение, расположение и выполняющая конкретную функцию. Для каждого органа характерна определенная внешняя (морфологическая) и внутренняя (анатомическая) организация. Целостный организм растения состоит из совокупности органов, тесно связанных и объединенных между собой в единое целое и в структурном, и в функциональном отношениях.

Вегетативными органами высших растений являются корень и побег, состоящий из стебля, листьев и почек. Вегетативные органы обеспечивают фотосинтез и дыхание, рост и развитие, поглощение и проведение в теле растения воды и растворенных в ней минеральных солей, транспорт органических веществ, а также участвуют в вегетативном размножении.

38. Корень: определение, функции, виды корней, типы корневых систем. Специализация и метаморфозы корней.

К о р е н ь как подземный орган сформировался у плаунов, хвощей и папоротников. Это обычно ортотропный, радиально-симметричный осевой орган. Корень выполняет следующие функции: поглощает из почвы воду и минеральные вещества; укрепляет растения в почве; резервирует питательные вещества; синтезирует некоторые органические соединения; обеспечивает вегетативное возобновление при наличии придаточных почек; связывает растение с другими организмами почвы. Корень отличается от стебля тем, что не имеет листьев, узлов и междоузлий; не обладает интеркалярным ростом; конус верхушечного нарастания — апекс корня — защищен корневым чехликом.

По происхождению и функциям различают главный корень, боковые и придаточные корни. Главный корень развивается из зародышевого корешка семени и обладает положительным геотропизмом. Обычно на нем из перицикла развиваются боковые корни первого порядка, на них — второго порядка и т. д. На стебле, листьях и их метаморфозах образуются придаточные корни.

Совокупность всех корней растения составляет его корневую систему. Главные и боковые корни формируют стержневую корневую систему. Она преобладает у двудольных и голосеменных растений. Если же главный корень не развит или рано отмирает, что характерно для однодольных растений, тогда придаточные корни формируют мочковатую корневую систему. У некоторых травянистых двудольных растений достаточно хорошо развиты все виды корней, т. е. корневая система смешанная.

Корни морфологически разнообразны, способны видоизменяться в зависимости от выполнения специфических функций, преобразований под воздействием внешних факторов и др. К метаморфозам корня, выполняющим запасающую функцию, относятся корнеплоды, стеблекорнеплоды, корнеклубни.

Корнеплоды и стеблекорнеплоды образуются обычно у двулетних растений и включают три составные части различного происхождения и формы: головку, шейку и собственно корень. Головка — это укороченный стебель, несущий прикорневую розетку листьев и листовые почки. Под головкой расположена шейка — это гипокотиль (подсемядольное колено). Собственно корень — нижняя часть корнеплода. У различных растений каждая из этих составляющих частей корнеплода видоизменяется, укорачивается или утолщается в различной степени, имеет своеобразную форму. Это зависит от того, в какой части наиболее интенсивно развивается запасающая ткань, в которой резервируются питательные вещества.

Корнеклубни, или корневые шишки — утолщенные придаточные или боковые корни. Придаточные корни, остающиеся некоторое или долгое время в воздухе, называются воздушными. У растений, растущих на избыточно увлажненных почвах, обедненных кислородом, развиваются дыхательные корни. У растений, растущих на побережье океанов, в полосе отливов, развиваются ходульные корни. Для предохранения зимующих частей растений от резких температурных колебаний втягивающие корни затягивают их в почву. Высшим растениям-паразитам и полупаразитам свойственны гаустории — корни-присоски, или прицепки, развивающиеся в тканях растения-хозяина. При симбиозе корней с грибами, обеспечивающими поглощение питательных веществ, образуется микориза, или грибокорень. Скопления азотфиксирующих бактерий на корнях высших растений образуют клубеньки. Они переводят свободный азот в растворимые соединения, обогащают почву азотом.

Для начала разберемся, что имеют в виду под эволюцией растений.

Эволюция растений представляет собой процесс исторического развития представителей царства Растения.

Флора сегодня — это свыше 400 тысяч различных видов. Все они являются потомками нескольких групп древних морских растений. Что интересно, указанная цифра не включает исчезнувшие виды, поскольку они не смогли приспособиться к непростым изменениям окружающей среды.

Благодаря стараниям ученых-палеоботаников известен характер распределения растительного покрова по нашей планете, включая основные тенденции его изменения. Хотя сведений удалось получить много, этот процесс был непростым. Все потому, что растения не обладают твердым скелетом, а найти их останки в глубинных слоях почвы практически невозможно.

Тем не менее ученым кое-что удалось. В частности, они смогли найти ранние формы флоры в иловых отложениях, а также отложениях разнообразных горных пород. Приблизительный возраст этих находок — 3 млрд. лет. Растения — важнейшее звено в животной цепи питания.

Можно смело утверждать, что благодаря растениям окружающий мир и атмосфера на планете претерпели изменения, в результате чего Земля стала пригодной для существования животных.

Преобразование углекислого газа осуществляется растениями при помощи фотосинтеза. Кроме того, в процессе фотосинтеза получаются органические вещества.

Растения стали основой пищевой цепи — во многом за счет способности использовать солнечный свет чтобы производить основные классы органических веществ. Поэтому логично, что эволюция растений определила эволюцию животного мира.

Основные этапы эволюции флоры

Процесс эволюции растений принято считать медленным. В ходе него естественный отбор способствует приспособлению к изменяющейся среде, а не просто изменениям в чистом виде. Наиболее древние представители класса Растения не могли существовать без воды, также они не имели специальных приспособлений, чтобы существовать на суше.

Низшие водоросли — наиболее древние растения, о которых сегодня известном ученым. Они представляли собой одноклеточный организм: это значит, что всех их функции выполняла только одна клетка (она представляла собой целостную систему).

Сине-зеленые водоросли или цианобактерии были крайне примитивной группой живых организмов — в их клетке не было ядра.

Многоклеточные организмы возникли позже. В отличие от предыдущих организмов, развивались они не так стремительно. Принято считать, что они были похожи на морские водоросли.

Все, о чем упоминается выше, происходило примерно 590 млн. лет назад — вероятно, в кембрийский период. Этот период известен тем, что на него приходится образование свыше 900 видов живых организмов.

Выход растений на сушу и постепенное ее заселение произошел в силурийский период. В то время средой обитания всего живого мира был океан. Только немногочисленная группа водорослей смогла приспособиться к жизни в пресной воде. Когда сформировалась полноценная проводящая ткань, это стало возможным.

После этого из воды вышли первые растения. Однако нижняя их часть постоянно находилась в заболоченном грунте.

Во влажной среде обитания нуждались такие растения как печеночники и мхи.

Голосеменные растения были прародителями цветковых растений. Большинством среди них были хвойные деревья, которым для опыления и рассеивания собственных семян нужен был ветер. Опыление с помощью ветра было практически единственным способом, так как насекомых в то время еще не было.

Развитие цветковых растений происходило одновременно с развитием насекомых.

Наиболее распространены среди существующих в данный момент растительных организмов — покрытосеменные. У этих растений наблюдается цветок и плод, они образуют эндосперм в результате двойного оплодотворения.

Покрытосеменные являются цветковыми растениями.

Семена покрытосеменных находятся в плодолистиках. Эволюция этих растений протекала разными путями. В опылении этих растений участвуют насекомые и ветер. Некоторые покрытосеменные опыляются при помощи отдельных насекомых или птиц. Семена разбрасываются по-разному.

Перед перемещением в более засушливые районы наземным растениям было необходимо сформировать способную нормально функционировать в воздушной среде репродуктивную систему.

Образованные чуть позже такие растения имели тело, состоящее из:

Корни возникли у наземных растений: они научились накапливать вещества и брать воду вместе с минеральными веществами.

Эволюция растений характеризовалась стабильным и неменяющимся темпом. Это касалось и эволюции вегетативных органов.

Также можно утверждать, что бактерии, отличающиеся способностью быстро размножаться, были первыми предшественниками растений. Потом возникли сине-зеленые водоросли — они были найдены в отдельных горных породах. Это говорит о том, что они были способны к фотосинтезу и являлись древнейшим видом. Большинство сине-зеленых водорослей — микроскопические одноклеточные безъядерные организмы.

Первые растения в основном населяли океаны и вели колониальный способ жизни. Также они могли образовывать многоклеточные формы.

Лишайники — весьма интересное ответвление эволюции растений. С точки зрения эволюционного прогресса, они заняли свободную нишу.

Представим процесс эволюции растений последовательно, в порядке их появления:

Бактерии.
Сине-зеленые водоросли.
Мхи.
Плауны.
Хвощи.
Папоротникообразные.
Голосеменные.
Покрытосеменные.

Все это — основные типы эволюционных групп растительных организмов. В эту систему можно добавить и промежуточные группы вроде риниофитов, псилофитов и др.

Вегетативные органы растений — это те части растений, которые отвечают за поддержание жизнедеятельности всего организма.

У всех этих органов есть общие признаки строения:

полярность. Вершина и основание растения находятся на противоположных направлениях одной прямой;
геотропизм. Способность, с помощью которой растительные органы способны чувствовать земное притяжение и расти в определенном направлении по отношению к центру Земли.

Какие органы называют вегетативными

Корень

Корень — это осевой и чаще всего подземный орган высших сосудистых растений.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Корень может расти в длину без ограничений, а также имеет положительный геотропизм (то есть, растет по направлению к центру земного шара). Все корневые разветвления составляют целостную корневую систему растения.

Принято выделять три типа корней в системе:

Главный — самый длинный корень, появляется из семенного корешка.
Боковые — отходят от главного, закладываются эндогенно (за счет внутренних процессов).
Придаточные — сформированные на стебле, но не относящиеся к побеговой системе растения, закладываются внутри коры стебля.

Существует два вида корневых систем, которые в течение жизни растения могут меняться.

Стержневая (аллоризная).
Мочковатая (гоморизная).

Стержневая система характерна более для двудольных растений и представляет собой главный корень и ответвления боковых корней.

Мочковатая же больше характерна для однодольных растений и состоит из придаточных корней.

Корни обеспечивают минеральное питание и водоснабжение организма растения.

Побег

Побеги — это стебли с листьями. Совокупность всех побегов представляет собой побеговую систему растения.

Их рост не ограничен, так как меристемы (образовательные ткани), расположенные на вершине побега, откладывают клетки только в одну сторону.

Почки представляют собой укороченный побег. Они, как и обычные побеги, бывают и вегетативными, и генеративными.

Листостебельные побеги обеспечивают фотосинтез растения.

Листья — это боковые вегетативные органы второго порядка.

Их рост ограничен их формой и количеством побегов, на которых они расположены. Имеют пластинчатую структуру и выполняют множество важных функций:

фотосинтез;
газообмен;
транспирация (движение воды по растению и ее испарение через листья);
дыхание;
гуттация (выделение воды);
задержание воды и полезных веществ.

Лист состоит из таких основных тканей, как:

эпидермис — слой клеток, предотвращающий вредное воздействие внешней среды и излишние испарение;
мезофилл (паренхима) — внутренняя ткань, содержащая хлорофилл, выполняет свою основную функцию — фотосинтез;
сеть жилок — проводящие пучки, состоящие из сосудов и ситовидных трубок, по ним происходит перемещение воды, растворенных солей, сахаров и механических элементов;
устьица — комплексы клеток, которые в основном расположены на нижней поверхности листа, помогают в процессах транспирации и газообмена.

Стебель

Стебель — это надземная ось растения с неограниченным ростом вверх.

Его основные функции:

опорная. Таким образом он выносит листья к свету;
проводящая. Стебель обеспечивает движение воды под действием корневого давления и капиллярного натяжения;
запасающая;
ассимиляция. Обыкновенно ее выполняют молодые стебли, которые еще не одревеснели.

Функции вегетативных органов

Ко всему прочему, вегетативные органы могут выполнять функцию бесполого размножения. Это легко проследить, срезав ветку растения и поставив ее в воду. Через какое-то время ветка даст придаточные корни. Если же ее посадить в землю, она может вырасти в новое растение.

Что такое генеративные органы растения

Генеративные органы — это органы полового (семенного) размножения. При таком способе размножения происходит слияние гамет, что в результате дает зародыши нового растения. Они считаются высшим достижением процесса размножения в растительном мире.

Какие органы называют генеративными

К такому типу органов относятся цветок, семя и плод.

Цветок

Цветок — это целая система органов полового размножения цветковых растений. Его также можно назвать видоизмененным и ограниченным в росте спороносным побегом.

Цветок состоит из:

цветоложа. Осевая часть цветка: расширенный участок стебля;
чашелистников. Произошли из листьев;
лепестков. Произошли из тычинок;
тычинок;
пестиков.

Цветок приспособлен для образования спор (микроскопические зачатки растений для бесполого размножения) и гамет (клетки полового размножения). Также в нем происходит процесс семенного размножения, в результате которого появляются плоды с семенами.

Таким образом, в цветке полностью совмещены процессы бесполого и полового размножения.

Семя — генеративный орган, который появляется из семязачатка и находится в завязи пестика.

Помимо размножения, отвечает и за расселение растений. В семени содержится зародыш, который берет свое происхождение из зиготы. Зародыш, в свою очередь, состоит из семядолей, зародышевого корня, зародышевой почки и стебля. Само семя покрыто защитной оболочкой — семенной кожурой.

Зародыш семени — его главная часть. Он может состоять из двух или одной семядолей. Именно по этому признаку все цветковые растения делятся на два класса: двудольные и однодольные.

Плод — это репродуктивный орган покрытосеменных растений. В его основные функции входит формирование, защита и распространение семян.

Развитие плода происходит из цветка. Обычно в образовании плода участвует завязь, из стенки которой развивается околоплодник, а из семязачатка — семя. Иногда в образовании плода может участвовать цветоложе.

Таким образом, основной функцией генеративных органов растений является исключительно продолжение рода.

Орган — это часть растительного организма, приспособленная к исполнению одной или нескольких функций.

У растений различают две группы взаимосвязанных в целостную систему органов — вегетативные и генеративные.

К вегетативным относятся корень и побег, состоящий из стебля, листьев и почек, а к генеративным — цветок, плод и семя (у споровых это спорангий, у голосемянных — шишка).

Вегетативные органы растений

Вегетативными органами (от лат. vegetativas - растительный) у растений называются те, которые поддерживают основные жизненные процессы, то есть исполняют основные функции его питания и обмена веществ со средой.

Эти органы образовались в результате расчленения однородного тела низших растений (водорослей) — талома. Причиной этого стал переход от водного к наземному образу жизни.

Одной из общих особенностей вегетативных органов есть их полярность. Каждый орган имеет два полюса: верхний, или верхушечный, и нижний, или основный. Вегетативные органы способны определённым образом ориентироваться в пространстве: корень всегда растёт к центру Земли (позитивный геотропизм), стебель — от центра Земли (отрицательный геотропизм). Осевые органы — стебель и корень — расположены вертикально к поверхности Земли (ортотропные органы) а листья — под углом (плагиотропные органы). Такая специализация обусловлена двумя сферами питания растений (почвенной и атмосферной), а значит, двусторонним потоком воды с растворёнными минеральными и органическими веществами.

Готовые работы на аналогичную тему

Корень имеет неограниченный рост, не имеет листьев. Обеспечивает поглощение и транспортировку воды и растворённых в ней соединений, синтез (а часто и запасание) веществ, дыхание.

Стебель в типичных случаях — осевой полисимметрический орган неограниченного роста. Стебель обеспечивает связь между листьями и корнями, содействует образованию крепкой ассимиляционной поверхности листьев и наилучшему размещению их относительно света, запасает питательные вещества.

Лист — боковой орган ограниченного роста, нарастает основой путём вставочного роста (у однодольных) или всей поверхностью (у двудольных). Лист состоит из листовой пластинки и черешка, прилистников; листья без черешка называются сидячими (рожь). У однолетних растений протяжённость жизни листа аналогична периоду жизни стебля. У деревьев и кустов — временный орган. Основные функции листа: фотосинтезирующая, газообменная, транспираторная, размножения, защитная (колючки), очистительная (листопад), питательная (росянка).

Вегетативные органы не берут участия в половом размножении но все таки могут способствовать так называемому вегетативному способу размножения растений (с помощью корневищ, луковиц клубней, усов и т. п.). При таком способе размножения новый организм вырастает из многоклеточной части материнского организма.

Расчленение тела растений на органы и образование большого количества веток, листьев и корней дали возможность развить огромную фотосинтезирующую поверхность и поглощать достаточное количество воды и минеральных элементов.

Генеративные органы растений

Генеративные (репродуктивные) органы (от лат. genero - рождаю) растений возникли значительно позже, чем вегетативные. Цветок, семя и плод, которые из него образуются, считают высшим достижением процесса размножения в растительном мире. Благодаря генеративным органам обеспечивается процесс полового размножения.

Генеративные органы цветковых растений — цветы, за счет которых и формируются плоды с семенами. Процесс полового размножение цветковых растений происходит, когда растение цветёт (цветки раскрываются).

По форме, размерам, цвету и особенностями строения цветы очень разнообразны. Однако основная схема строения и процессы развития цветка у всех растений идентичны. Цветок имеет тычинки, пестики и околоцветник (лепестки и чашечка). Основная функция тычинок - формирование пыльцевых зёрен с мужскими половыми клетками (спермиями). В пестиках находятся семенные зачатки, а в них - женские половые клетки (яйцеклетки).

Из семенного зачатка в результате оплодотворения образуется семя, внутри которого под кожицей есть зародыш и эндосперм. Окружены семена околоплодником, который образовался из стенок завязи. Вместе семена и околоплодник образуют плод. После периода покоя семена при благоприятных условиях прорастают и из них развивается молодое растение.

Генеративные органы споровых растений - мхов, хвощей, папоротников - имеют иное строение.

Получи деньги за свои студенческие работы

Курсовые, рефераты или другие работы

Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 22.06.2021

Маргарита Андреевна Белоцерковская

Автор24 - это сообщество учителей и преподавателей, к которым можно обратиться за помощью с выполнением учебных работ.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Основные органы растений, их возникновение и функции. Вегетативные и генеративные органы.

В процессе морфогенеза формируются органы растения. Орган – это часть растения определенного строения, выполняющая те или иные функции.

В зависимости от функций, выполняемых органом, различают вегетативные и репродуктивные (генеративные) органы растений.

К вегетативным органам растений относятся корень, стебель и лист, составляющие тело высших растений.

Корень . Значение корня для растения очень велико; корень прикрепляет растение к почве и обеспечивает противостояние растения ветру, бурям; поглощает и доставляет растению воду с растворимыми в ней минеральными веществами почвы; нередко служит вместилищем запасных питательных веществ; выполняет функцию возобновления всего растения (почками); является той частью растения, которая вступает в тесные физиологические взаимоотношения, а весьма часто и в прямой симбиоз с бактериями и грибами.

Главный корень развивается из зародышевого корешка и имеет в почве обыкновенно вертикальное положение, углубляясь концом в нижние слои грунта. По сторонам главного корня появляются из него боковые корни, которые в свою очередь дают начало боковым корням второго порядка, а корни третьего порядка возникают из корней второго порядка и т.д.

Стебель. Стебель – орган второго порядка побега – формируется из общего массива меристем (конуса нарастания побега) и обладает единой проводящей системой.

Стебель обеспечивает расположение листьев, цветков и плодов в пространстве, способствуя наилучшему выполнению их функций. По стеблю проходит транспорт веществ восходящего и нисходящего токов (т.е. он выполняет функции между корнями и листьями).

Лист . Важнейшим органом зеленого высшего растения является лист – орган фотосинтеза, газообмена и транспирации. Помимо этих трех основных функций, лист может служить хранилищем запасных питательных веществ, органом вегетативного размножения, движения и т.п. Ни один орган растения не проявляет себя столь изменчивым, столь пластичным в эволюционном отношении, как зеленый лист.

Листья расположены на стеблях. Лист у цветковых растений образуется из меристемы клеток конуса нарастания стебля.

Генеративные органы растений служат для различных путей размножения. Они обеспечивают вегетативное, половое и бесполое размножение. К генеративным органам растений относятся у голосеменных стробилов, у покрытосеменных цветок и плод.

Стробилы – видоизменённые побеги или части побегов, несущие на себе спорангии. У представителей отделов плауновидные и хвощевидные стробилы называются спороносными колосками, у представителей голосеменных — шишками.

Мужские стробилы собраны колосом у основания молодых веточек. Пыльцевые мешочки раскрываются продольной трещиной. Женские стробилы в шишках, расположенных в верхней части дерева.

Цветок – орган полового размножения покрытосеменных растений. Он представляет собой особый генеративный (репродуктивный) побег. Цветок представляет собой видоизменённый, укороченный и ограниченный в росте спороносный побег. В главных частях цветка (тычинках и завязи): образуются споры и гаметы, происходит половой процесс. В отличие от обычных вегетативных побегов, цветок имеет ограниченный рост. Из цветка образуется плод с семенами. Исключительная роль цветка как особой морфологической структуры связана с тем, что в нём полностью совмещены все процессы бесполого и полового размножения.

Плод – репродуктивный орган покрытосеменных, обеспечивающий семенное размножение растений. Он предназначен для формирования, защиты и распространения семян. Плод развивается из цветка, как правило, после двойного оплодотворения, но может образовываться и в результате апомиксиса. В образовании плода главную роль играет гинецей, и прежде всего завязь. В процессе развития плода из стенки завязи формируется стенка плода – околоплодник.

Читайте также: