Реферат на тему высшие растения

Обновлено: 02.07.2024

Растения делят на две группы, или два подцарства: низшие растения и высшие. Низшими называют такие растения, вегетативное тело которых не расчленено на органы, а высшими - растения со специализированными вегетативными органами, состоящими из разных тканей.

Систематика растений

Разобраться в биоразнообразии позволяет наука систематика. Существует систематика растений, животных, грибов, бактерий.

Систематические категории. Систематика выделяет группы - систематические категории, которые объединяются по сходству.

Собственно, в обычной жизни человек тоже систематизирует. Так, чашка, стакан, сахарница объединяются в категорию "чайная посуда", а тарелка, вилка, столовая ложка - в категорию "столовая посуда". Обе категории объединяются в более широкую категорию "посуда". Вместе с мебелью посуда, например, может быть объединена в еще более широкую категорию "домашняя утварь" и т.д.

Биологические категории предполагают не только сходство, но и родство, т.е. общее происхождение.

Чем меньше ранг систематической категории, тем большее их число существует. Отделов растений известно всего 15-16, а видов - около 350 000. В одно семейство может входить 1000 родов. Известны роды в 2000-3000 видов. Но есть роды всего с одним видом и семейства с одним родом.

Вид - основная единица систематики. Называя какое-либо растение, мы подразумеваем, как правило, вид. Растения одного вида могут давать потомство, разные виды, как правило, не могут. Поэтому виды, обитающие в природе совместно, не скрещиваются и хорошо различаются. Каждый вид обязательно относится одновременно и ко всем остальным систематическим категориям. Например: осина относится к роду тополь, семейству ивовых, порядку ивоцветных, классу двудольных, к отделу цветковых растений.

Название вида состоит обычно из двух слов, причем первое слово обозначает род, а второе - собственно вид (например, береза бородавчатая, лютик едкий, смородина черная; исключение - осина, помидор, картофель).

В научных книгах названия обязательно пишутся и на латинском языке (что понятно ученым всего мира).

У культурных растений, в пределах одного вида, часто существует множество сортов. У домашней яблони, например, их несколько тысяч. Сорт - результат деятельности человека. Сорта в отличие от видов могут скрещиваться друг с другом.

Водоросли: их экология и значение

Общие особенности водорослей. Водоросли от других растительных организмов отличаются следующими признаками:

Водоросли, или низшие растения

Живут главным образом в воде.

Не имеют вегетативных органов.

Органы размножения одноклеточные.

Живут на суше (обитание в воде вторично).

Имеют вегетативные органы.

Органы размножения многоклеточные.

Листья всегда зеленые.

Водоросли могут быть одноклеточные и многоклеточные, иногда крупных размеров, до нескольких десятков метров. Они фотосинтезируют и имеют хлорофилл, но нередко и другие пигменты. Окраска водорослей может быть зеленая, желтоватая, бурая, красная. Клетка водорослей имеет те же части, что и у высших растений. Их фотосинтезирующие пластиды, от которых зависит окраска, называют хроматофора-ми. Размножаются водоросли вегетативным, бесполым и половым путем.

Зеленые водоросли, обитающие в пресных водоемах. Большинство зеленых водорослей живет в пресных водоемах, в морях их сравнительно немного. Существуют одноклеточные и многоклеточные водоросли.

Хламид о, монада и хлорелла. Мелкие одноклеточные водоросли. Их можно рассмотреть только при помощи микроскопа. Они имеют оболочку, ядро, цитоплазму, чашевидный хроматофор. Но отличаются существенными признаками.

Активно передвигается посредством жгутиков.

Имеется красный светочувствительный глазок.

Имеются пульсирующие вакуоли.

Бесполое размножение посредством подвижных спор со жгутиками - зооспор.

Половой процесс протекает при помощи двужгутиковых гамет.

Обитает в мелких пресных водоемах.

Красный светочувствительный глазок отсутствует.

Пульсирующие вакуоли отсутствуют.

Бесполое размножение посредством неподвижных спор.

Половой процесс отсутствует.

Обитает в основном на сырой почве и стволах деревьев.

Спирогира. Самая обыкновенная нитчатая зеленая водоросль. Образует основную массу скользкой зеленой тины в прудах. Клетка имеет следующие части: оболочку, покрытую слизью; крупное ядро с ядрышком (хорошо заметное под микроскопом); цитоплазму; хроматофор в виде одной или нескольких лент, расположенных по спирали; вакуоль, занимающую большую часть клетки.

Вегетативное размножение у спирогиры происходит простым разрывом нитей. Споры бесполого размножения отсутствуют. Половой процесс - конъюгация, т.е. слияние обычных вегетативных клеток, а не особых гамет. Этапы конъюгации:

1 - две нити располагаются параллельно;

2 - противолежащие клетки дают выросты навстречу друг другу, так что образуется подобие лестницы;

3 - оболочки на концах отростков растворяются;

4 - содержимое одной из клеток перетекает в клетку напротив и сливается с ее содержимым, в результате чего образуется зигота.

Кладофора представляет собой не слизистые на ощупь ветвящиеся нити, прикрепленные к субстрату. Хроматофор - в виде сеточки. Каждая клетка имеет много ядер (это встречается иногда у водорослей, но никогда - у высших растений). Бесполое и половое размножение происходит примерно как у хламидомонады.

Таким образом, признаки четырех родов зеленых водорослей таковы:

Водоросли	Места обитания	Жизненная форма	Хроматофор
Хламидомонада	Пресные водоемы	Одноклеточная	Чашевидный
Хлорелла	Пресные водоемы и почва	Одноклеточная	Чашевидный
Спирогира	Пресные водоемы	Нитчатая	Спиралевидный
Кладофора	Пресные водоемы	Нитчатая ветвящаяся	Сетчатый

Морские водоросли. Одни морские водоросли микроскопические, часто одноклеточные. Много их обитает в поверхностных слоях воды и составляют часть планктона. Другие обитают на дне, главным образом на камнях и подводных скалах, на сравнительно небольших глубинах (150 - 200 м), т.е. в основном в прибрежной полосе.

Водорослям необходим свет, поэтому на очень больших глубинах они существовать не могут. Их мало и там, где вода бедна питательными веществами. Основную массу донных водорослей составляют бурые и красные водоросли. Форма этих водорослей очень разнообразна: в виде кустиков, пластиночек, шнуров. Бурые водоросли окрашены в бурый, коричневый или почти черный цвета; красные - в розовый, ярко - или темно-красный. Бурые водоросли достигают самых крупных среди морских водорослей размеров. К ним относится, в частности, ламинария, или морская капуста.

Тело ламинарии (слоевище) напоминает длинный довольно узкий лист на черешке. Ко дну она прикрепляется выростами - ризоидами. Как и у других водорослей, ризоиды служат лишь для прикрепления: вода всасывается всей поверхностью. Ламинария достигает нескольких метров в длину. Внутреннее строение ее довольно сложное. У нее имеются даже ситовидные клетки, напоминающие ситовидные трубки высших растений. Но сосуды отсутствуют, поскольку у водорослей в них нет и надобности. У ламинарии образуются зооспоры, из которых вырастают микроскопические заростки с половыми органами. Так что цикл развития ламинарии несколько напоминает папоротники.

В прибрежной зоне наших северных морей обитает фукус, также бурая водоросль. Слоевище фукуса сильно рассечено на ремневидные доли. Оно гораздо мельче, чем у ламинарии (до 50 см длиной). Половые органы образуются в специальных вместилищах. Спор бесполого размножения нет. Значение морских водорослей в основном заключается в следующем:

планктонные водоросли играют большую роль в питании морских животных;

заросли донных водорослей дают приют рыбам и другим животным;

ламинарию и другие водоросли использует в пищу человек;

из бурых и красных водорослей получают йод и агар-агар;

хлорелла используется в космонавтике для восстановления нормального состава воздуха.

Мохообразные

Общие признаки. Мохообразные - растения, часто очень маленькие, сравнительно простого строения. В отличие от водорослей у них, как правило, имеются листья и стебли. Корни всегда отсутствуют; есть только ризоиды. Половые органы и спорангии многоклеточные. Цикл развития совершенно особенный - коробочки со спорангиями развиваются из зиготы непосредственно на растении.

Строение мохообразных. Зеленые, или бриевые, мхи. Последний эпитет удачнее, поскольку все мохообразные - зеленые растения.

Среди бриевых мхов один из самых крупных представителей - кукушкин лен. Его стебли достигают длины 20 см (для мхов это очень много). Стебель неветвящийся, густо покрыт узкими листьями, несколько напоминая настоящий лен (отсюда и название). Вместо корней - просто устроенные ризоиды, отходящие от нижней части стебля. Они служат как для прикрепления, так и для всасывания воды (в отличие от водорослей). По сравнению с водорослями бриевые мхи отличаются и сложным внутренним строением. Например, у кукушкина льна имеется подобие эпидермиса и проводящей ткани.

Кукушкин лен - двудомное растение: мужские и женские половые органы находятся на разных экземплярах, близ верхушки. Мужские половые органы - антеридии представляют собой мешочки, в них образуются сперматозоиды. Женские половые органы - архегоний похожи на колбочки с длинными шейками. Их стенка состоит из одного слоя клеток; в расширенной части колбочки находится яйцеклетка. Для оплодотворения необходимы дождь или роса. Тогда сперматозоиды могут попасть на архегоний и проникнуть через шейку к яйцеклетке. Из зиготы образуется коробочка на длинной ножке. Коробочка имеет крышечку и покрыта сверху колпачком. Внутри находится спорангий в виде муфты. В спорангии образуются споры, которые по созревании выпадают из коробочки. Для этого должна отпасть крышечка и разрушиться стенка спорангия. Ясно, что чем длиннее ножка, тем дальше могут рассыпаться споры. Спора прорастает, образуя тонкую зеленую нить. На нити появляются почки, из которых вырастают побеги мха.

Бриевые мхи очень распространены в природе. Их можно найти на болотах, лугах, пустынях. Особенно много их в тенистых лесах. Не все они похожи на кукушкин лен. У многих стебли сильно ветвятся, часто они стелющиеся. Немало мхов, у которых стебли не превышают 2-3 см. Различной формы могут быть и коробочки. Но жизненный цикл у всех одинаковый.

Торфяные, или сфагновые, мхи. Торфяные мхи растут на торфяных болотах, вместе с клюквой, голубикой и багульником. Лишь очень немногие растения уживаются с торфяными мхами. Они всегда возникают в массе, образуя сплошной ковер. Стебель сфагновых мхов ветвится, образуя веточки трех типов: одни отходят в стороны, другие свисают, прилегая к стеблю, третьи образуют подобие головки на верхушке. Листья очень мелкие (едва видны невооруженным глазом) и состоят из одного слоя клеток. Клетки встречаются двух типов: крупные водоносные, прозрачные, со спиральными утолщениями стенок и узкие хлорофиллоносные, зеленые. Каждая водоносная клетка окружена несколькими хлорофилл оносными клетками. Водоносные клетки могут очень быстро впитывать огромное количество воды (в 25 раз больше сухого веса) и столь же быстро ее терять. Благодаря такой особенности у сфагнума нет не только корней, но и ризоидов (они ему не нужны). Размножаются сфагновые мхи так же, как и бриевые.

Растения сфагнума нарастают сверху и отмирают снизу. Отмирающие нижние части вместе с другими растениями превращаются в торф. Последний образуется при неполном разложении частей растений (не хватает кислорода). Торф - ценное топливо. Однако во многих случаях осушение болот нежелательно. Во-первых, могут возникнуть изменения климата; во-вторых, на сфагновых болотах часто встречаются редкие растения. Целый ряд сфагновых болот получил сейчас статус памятников природы.

Папоротникообразные

Общие признаки. Папоротникообразные имеют корни и побеги (стебли с листьями). Размножаются они спорами. Половые органы образуются на особых мелких растеньицах - заростках.

Строение папоротников. Папоротники широко распространены. У них крупные, сильно рассеченные листья, отходящие от корневища. На корневище образуются и придаточные корни. Черешки покрыты буроватыми чешуйками. Верхушка молодых листьев свернута в улитку. В процессе роста улитка раскручивается, и лист растет верхушкой, как побег. За эту особенность листья папоротника называют иногда плосковетками.

Размножение папоротников. На нижней стороне листа (но не каждого) образуются спорангии, расположенные кучками и часто прикрытые покрывальцами или краем пластинки листа. Отдельный спорангий простым глазом увидеть трудно. Его строение идеально приспособлено для разбрасывания спор. По форме он похож на двояковыпуклую линзу. Стенки спорангия состоят из одного слоя клеток. Все они тонкостенные, за исключением клеток, расположенных по гребню (кольцо). У этих клеток утолщены внутренняя и боковые стенки. Важно, что кольцо занимает не весь гребень, а 2/3 его, стало быть, остается тонкостенная часть гребня. При созревании спор стенка спорангия разрывается, а кольцо, подобно пружине, разбрасывает споры. Из споры вырастает крошечное растеньице, в виде сердцевидной, прижатой к земле пластиночки. Это - заросток. У него есть ризоиды; на нижней стороне образуются антеридии и архегонии. Оплодотворение происходит как и у мохообразных. Из зиготы развивается зародыш, а потом и молодое растение папоротника.

Разнообразие папоротников. Папоротники - преимущественно лесные растения. Особенно много их во влажных лесах тропиков. Большинство их имеет сильно рассеченные листья, часто очень крупных размеров. Но есть немало папоротников и с цельными листьями. Некоторые представляют собой лианы с вьющимися стеблями или листьями, есть напоминающие деревья, со стволами 10 м и более высотой. Особенно много среди папоротников эпифитов, поселяющихся на стволах и ветвях деревьев. В умеренных широтах папоротников немного. Обычны у нас мужской папоротник, женский папоротник (названия восходят к глубокой древности, когда еще было неизвестно, как размножаются папоротники), орляк, страусопер и некоторые другие.

В древности вся поверхность планеты была покрыта океаном. На Земле процветали водные формы жизни. Со временем из-за изменений рельефа суши становилось всё больше. Организмы были вынуждены осваивать новую среду, приспосабливаясь к чуждым условиям существования. Представители подцарства высших растений (эмбриофитов) благодаря дифференциации тканей и развитию отдельных органов смогли успешно распространиться и занять свою нишу в биосфере.

Особенности наземных растений
Классификация и жизненные формы
Вымершие отделы
Мохообразные (Bryophyta)
Плауноподобные (Lycopodiophyta)
Псилотовидные (Psilotophyta)
Хвощевидные (Equisetophyta)
Папоротниковидные (Polypodiophyta)
Голосеменные (Gymnospermae)
Покрытосеменные (Angiospermae)

Особенности наземных растений

Водоросли, согласно устаревшей классификации, относятся к низшим растениям. Их привычными местами обитания являются океаны, моря и прочие водоёмы. Благодаря особенностям окружающей среды и способу питания эти древнейшие организмы имеют довольно примитивное строение. Тело (слоевище) состоит из однотипных клеток, способных к фотосинтезу, отсутствуют защитные покровы и специфические органы, необходимые для транспортировки питательных веществ.

К главным признакам высших растений (лат. Embryophyta) можно отнести их сложное строение, развившееся в результате эволюции. Чтобы нормально существовать в воздушной среде, потребовалась необходимость в активном теплообмене, а также в защите от высыхания (эпидермис и устьица). Для обеспечения всего организма питательными веществами развилась транспортная система, состоящая из специализированных проводящих тканей.

Основным отличием группы наземных растений от водорослей является их разделение на корень, стебель и лист. Характеристика высших растений:

Бо́льшая часть видов обитает на суше.
Наличие различных тканей, имеющих чёткую специализацию.
Половые и бесполые органы размножения.
Зигота превращается в многоклеточный зародыш, состоящий из однородных клеток, которые становятся дифференцированными в процессе развития.
Чередование полового (гаметофита), появляющегося из споры, и бесполого (спорофита), вышедшего из зиготы, поколений.
В жизненном цикле доминирует спорофит (кроме мохообразных).
Разделение организма на три основные части.

В отличие от океана, откуда произошли все живые организмы, условия существования на земле отличаются большей вариативностью. Именно с этим фактором связано невероятное многообразие и богатство форм растительной жизни. Однако, несмотря на колоссальные различия внешнего вида, природа размножения у всех высших растений остаётся неизменной.

Классификация и жизненные формы

С момента выхода на сушу высшие растения развивались в двух основных направлениях. Они породили две эволюционные ветви — гаплоидную и диплоидную. Первая представлена отделом моховидных, у которых в жизненном цикле преобладает гаплоидное половое поколение — гаметофит. Вторая, включающая все остальные отделы, отличается преобладанием бесполого поколения — спорофита. Классификация высших растений в биологии:

Риниофиты (Rhyniophyta).
Зостерофилофиты (Zosterophyllophyta).
Мохообразные (Bryophyta).
Плауноподобные (Lycopodiophyta).
Псилотовидные (Psilotophyta).
Хвощевидные (Equisetophyta).
Папоротниковидные (Polypodiophyta).
Голосеменные или сосноподобные (Gymnospermae или Pinophyta).
Покрытосеменные или цветковые (Angiospermae или Magnoliophyta).

Два первых пункта в списке относятся к вымершим классам. Они существовали в раннем и среднем девоне и заметно отличались от современных видов, находясь на низшей ступени развития. Возможно, представители этих отделов обитали в воде.

Из-за различных схем размножения всю наземную растительность можно разделить на два типа — споровый и семенной. Каждый вид в зависимости от происхождения и места обитания имеет ряд отличий, присущих только ему. У эмбриофитов можно выделить несколько характерных жизненных форм:

Дерево — это многолетний и довольно крупный организм, имеющий твёрдый ствол и крону, состоящую из более тонких ответвлений (тополь, берёза, клён).
Кустарник — более мелкий. Он состоит из множества тонких стволиков высотой от 0,5 до 6 метров (орешник, сирень).
Кустарничек отличается низкорослостью (не выше полуметра) и мощной корневой системой (брусника, клюква).
Трава — это большая группа растений, обладающих тонким и мягким стволом. Эта форма отличается большим разнообразием — от однолетней до многолетней. Высота может варьироваться от сантиметра до нескольких метров (укроп, пион, мята, банан, сахарный тростник).

В зависимости от критериев существует несколько различных систематик растительных форм жизни. Некоторые представители эмбриофитов повторно вернулись в водную среду и стали внешне походить на своих низших предков. Их строение существенно отличается от примитивных водорослей.

Вымершие отделы

Первые представители наземной растительности исчезли ещё в среднем девоне. Организм этих растений был довольно примитивен, не отличался сложным строением и походил на водоросли. Привычного разделения на корень, стебель и листья тогда ещё не существовало. Считается, что риниофиты являются общим предком для мхов, хвощей, плаунов и папоротников.

Появление зостерофиллофитов произошло в раннем девоне. Это небольшая группа, представители которой, как и риниофиты, отличались простым строением и жили в воде или на берегу. Они имели прямостоячие, короткие и покрытые толстым защитным слоем стебли с колосовидными спорангиями на верхушке. Процесс фотосинтеза осуществлялся всей поверхностью растения.

Мохообразные (Bryophyta)

Главная особенность Bryophyta заключается в цикле размножения с преобладанием полового поколения. Для осуществления репродуктивного процесса им обязательно требуется влажная среда. Именно поэтому мхи растут в сырых и болотистых местах и отличаются небольшими размерами. Отдел мохообразных включает в себя три класса:

Печёночники произрастают в тропической местности, покрывая плотным ковром деревья, почву и прочие поверхности.
Антоцеротовые насчитывают около 300 видов. Обитают в тёплом климате. В России можно встретить лишь несколько представителей этого класса.
Мхи растут в северных и умеренных широтах.

Представители отдела довольно неприхотливы и могут выживать в самых экстремальных условиях, при необходимости впадая в анабиоз. Благодаря этому обеспечивается высокая выживаемость и конкурентоспособность.

Плауноподобные (Lycopodiophyta)

Один из самых древних отделов в настоящее время представлен лишь немногими видами селлагинелл и плаунов. Остальные представители давно вымерли.

Современные плауновидные — это травянистые вечнозелёные растения, живущие несколько лет и внешне напоминающие мхи. В отдел входит два класса:

Плауновые включают в себя около 400 видов.
Полушниковые — не более 700 видов.

Все плауноподобные отличаются наличием корней, вильчатым ветвлением стебля, а также маленькими листьями. Существуют равноспоровые и разноспоровые виды. В древние времена эти растения были очень распространены. В карбоне произрастало немало древовидных форм, которые впоследствии сформировали колоссальные залежи каменного угля.

Псилотовидные (Psilotophyta)

Этот отдел малочисленный, он включает два рода и всего 12 видов, распространённых в тропических широтах. Псилотовидные характеризуются простым строением организма, что говорит об их чрезвычайно древнем происхождении. Они очень похожи на вымерших риниофитов.

Из-за отсутствия корней представители отдела Psilotophyta растут на других деревьях, но могут селиться на почве и камнях. Листья также отсутствуют. Ветвящаяся надземная часть имеет множественные выросты, напоминающие чешуйки, а также разветвлённую систему воздушных корневищ. Процесс размножения осуществляется при помощи спор.

В качестве примера можно привести декоративный папоротник или псилот голый. Своему названию это растение обязано отсутствию листьев.

Хвощевидные (Equisetophyta)

В современной флоре отдел представлен единственным родом, включающим 30 видов. Растут они в самых разнообразных местах — от болот до леса и пашни. Все хвощи — это многолетние травы. Высота стебля варьируется от нескольких сантиметров до метра и более. Сросшиеся в трубки листья имеют чешуевидную форму и не отличаются большим размером.

Растения характеризуются боковым ветвлением. По некоторым вегетативным функциям они сходны со злаками. Ткани и органы хорошо дифференцированы и отличаются высоким уровнем совершенства. Размножаются с помощью переносимых ветром спор.

Расцвет хвощей пришёлся на каменноугольный период. В те далёкие времена можно было встретить древовидные образцы, достигавшие более 25 метров в высоту.

Папоротниковидные (Polypodiophyta)

Отдел представлен 12 тысячами видов и может по праву называться самым распространённым среди современных споровых растений. Папоротниковидные отличаются невероятным разнообразием жизненных форм. Помимо многолетней травы встречаются и настоящие деревья высотой 20—30 метров и диаметром ствола до 50 см. В то же время размер некоторых видов не превышает нескольких миллиметров.

Характерной особенностью папоротников является небольшой побег. Они широко распространены по всему земному шару, особенно в тропических широтах. Polypodiophyta включает в себя несколько классов:

ужовниковые;
кладоксилеевые;
мараттиевые;
зигоптериевые;
полиподиевые.

Папоротники почти не имеют практического значения для человека. Мякоть некоторых видов годится для употребления в пищу. Растение может применяться в лекарственных целях.

Голосеменные (Gymnospermae)

Отдел можно назвать типичным примером высших растений, отличающихся высокоразвитым строением. Его представители — это преимущественно вечнозелёные кустарники и деревья, но иногда встречаются листопадные виды и даже лианы. Форма листьев отличается большим разнообразием — от иголок до чешуек. Все голосеменные по определению имеют открытые семяпочки и размножаются семенами. Отдел включает 6 классов:

семенные папоротники;
беннеттитовые;
гнетовые;
саговниковые;
хвойные;
гингковые.

Первые два класса на сегодняшний день являются полностью вымершими. На сегодняшний день науке известно около 700 видов голосеменных. Самыми известными представителями, произрастающими в России, являются ель и сосна.

Покрытосеменные (Angiospermae)

В современной флоре покрытосеменные или цветковые являются самым распространённым и многочисленным отделом высших растений. Они впервые появились около 140 млн лет назад и постепенно достигли апофеоза развития. К их главным особенностям можно отнести наличие органов размножения в виде цветов, а также двойное оплодотворение. Классификационная таблица:

Класс двудольные	Класс однодольные
Магнолиды	Частуховые
Астериды	Пальмовые
Гамамелидиды	Лилииды
Кариофиллиды	Имбирные
Дилленеиды	Коммелиновые
Розиды

На сегодняшний день насчитывается около 352 тыс. видов цветковых растений. Столь большое разнообразие связано с эффективным приспособлением представителей отдела к изменчивой окружающей среде.

При всем своем разнообразии растительный мир имеет довольно строгую классификацию. Основное, глобальное подразделение происходит на растения высшие и низшие. Вторые имеют довольно слабо развитую структуру строения, некоторые особенности роста и размножения. Ныне существующие на планете Земля высшие растения - моховидные, плауны, хвощевидные, псилотовидные, папоротники, голосеменные и цветковые (покрытосеменные). А есть еще и вымершие отделы: риниофиты, зостерофиллофиты, ранее существовавшие в давние времена. Общее число видов, известное науке, превышает 285 000.

Общие характеристики

Разделение на растения высшие и низшие происходит по причине различий в их организации. Учеными выделяется несколько основных.

Высшие растения имеют (за исключением мхов) вегетативные органы – корень, стебель, лист, состоящие из множества разных функциональных тканей.
У более высокоразвитых растений имеется и проводящая система, обеспечивающая снабжение органов (например, от корневой системы к листве), и довольно сложная система покровной ткани.

К данному отделу относится достаточно много видов. Эти высшие растения в основном многолетние, вечнозеленые. Ученые установили происхождение мхов от зеленых водорослей. У них нет как таковых корней, а только ризоиды. Тело растений представляет слоевище (или стебель с листьями). Мхи некрупные. Размеры колеблются от 1 миллиметра до десятка сантиметров. Эти высшие растения имеют простую структуру, где очень слабо выражены проводящие ткани. В свою очередь, моховидные разделяются на классы: антоцеротовые, печеночники, листостебельные.

Велика роль мхов в живой природе. Они произрастают повсеместно (кроме пустынь и морской среды). Часто встречаются в надпочвенном слое ельников и сосняков. А тундру так и называют - "царство мхов и лишайников". Некоторые мхи обладают свойствами антибиотиков и используются в медицине.

Плауновые

Это наиболее древняя группа. Большинство представителей уже вымерло. Все нынешние плауновые высшие растения – многолетние, вечнозеленые, травянистые. А некоторые по внешнему виду схожи с моховыми. Многие плауны небольшого размера. Один из наиболее распространенных представителей - плаун булавовидный (Lycopodium clavatum). Распространен в сосновых лесах на бедной почве. Имеет стелящийся стебель до 3-х метров в длину, на котором образуются побеги с листьями.

Хвощи

Сегодня известен только один род хвоща, включающий в себя до тридцати видов. Эти древние растения в основном были распространены в каменноугольном периоде. Тогда многие хвощи имели древовидную структуру. Но позже данные представители вымерли. А сейчас хвощи встречаются на болотах, в лесах и на лугах.

Папоротники

Это также одни из древнейших из живущих ныне растений. Они весьма разнообразны по своему облику. Некоторые имеют древовидную структуру. Стволы представителей в высоту – до 25 метров, а обхват ствола – до полуметра. Листья у папоротников стеблевого происхождения.

Характерно, что и у папоротниковых, и у плауновых, и у хвощей наличие воды при оплодотворении – обязательное условие. Нет воды – растения не могут размножаться.

Высшие споровые растения

По способу размножения представители флоры разделяются на споровые и семенные. Первые размножаются при помощи спор, а вторые – при помощи семян. Несколько вышеперечисленных современных отделов – мхи, плауны, хвощи и папоротники – высшие споровые растения. Они признаются наукой как одни из первых наземных (многие виды давно вымерли), от которых и произошли впоследствии все семенные представители фауны.

Голосеменные

В дальнейшем эволюция фауны двигалась в сторону независимости размножения от наличия жидкости. Так возникли, по мнению некоторых ученых, семенные растения. Голосеменные – и вечнозеленые, и листопадные, и лиановые. Их листья множественно варьируются по формам. Для отдела характерно открытое расположение семян (отсюда и название). Самые распространенные представители – хвойные деревья, которые насчитывают 610 видов. Большинство из них вечнозеленые, но есть и листопадные (лиственница, например).

Покрытосеменные

Этот отряд хорошо иллюстрирует развитие и эволюцию фауны: какие растения высшие существуют, каково их многообразие. Покрытосеменных, или цветковых, насчитывается более 250 000 видов. И ученые продолжают выявлять ежегодно новые и новые разновидности. Считается, что их открыто только процентов 80. Такое разнообразие обосновано хорошей приспособляемостью к различным условиям и среде обитания. Для них характерны пестики и плоды, а семена обычно заключены внутри плодов. Плоды бывают съедобными. Их издавна человек научился использовать в качестве пищи. Также у покрытосеменных наличествуют развитая сосудистая система и опыляемые цветки. Согласно биологии, эти растения – настоящая вершина эволюции флоры Земли.

Появление высших растений ознаменовало новую эру жизни планеты. Их возникновение связано с геологическими изменениями в строении материков и необходимостью приспосабливаться к особенностям жизни вне воды.

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

Высшие растения - определение, строение, характеристика и признаки

Многоклеточные наземные растения, способные использовать свет в процессе жизнедеятельности, обладающие развитыми органами и тканями, характеризующиеся чередованием типов размножения, называются высшими.

Развитие проходило в стремлении приспособиться к наземному существованию.

Результатом стали преобразования в строении:

корни, всасывающие воду и минеральные вещества, а также укрепляющие растение в почве;
листья, способные к синтезу органических веществ из неорганических;
стебли – проводящие органику и воду.

Наземные растения характеризует чередование поколений и автотрофное питание.

Происхождение высших споровых растений

Теория гласит о том, что предки наземных растений – streptophyta, были вынуждены из-за геологических изменений приспосабливаться к другим условиям жизни. Важное значение имело то, что выживали только наиболее приспособленные водоросли.

У переходных форм вырабатывалась защитная пленка - кутин, откладывающаяся на поверхности. Образование пленки в большом количестве препятствовало газообмену, из-за чего растение погибало. У организмов, кутин которых образовывался умеренно, сформировалась эпидерма с устьицами – сложная ткань, защищающая от высыхания, а также не препятствующая газообмену.

Появление эпидермы препятствовало поглощению воды всем телом, тем самым способствовало образованию одноклеточных нитей - ризоидов. Итогом процесса развития стало формирование более сложной системы – корней.

Освещение на суше значительно превышает этот же показатель в воде, благодаря этому значительно возросло количество и размеры фотосинтезирующих органов – листьев. Распределение веществ, образовавшихся в процессе фотосинтеза, и воды, поглощенной корнями, осуществляется проводящим органом – стеблем.

Быстрое увеличение видов, распространение высших организмов объясняется развитием вегетативных органов и изменениями репродуктивной системы, которая при условиях наземного обитания должна иметь надежную защиту.

Репродуктивные многоклеточные органы наземных растений – гаметангии и спорангии имеют оболочку из живых клеток, которая защищает споры от высыхания.

Чем отличаются высшие растения от низших

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

Отделы высших растений

Согласно классификации, подцарство высших растений включает 9 отделов.

Представители первых трех отделов полностью вымерли. Остальные шесть составляют ныне живущие организмы.

Риниофиты

Первые высшие растения, давшие начало другим отделам – Риниофиты или Риниевые. Для них характерен примитивный травянистый облик, достигающий в высоту 60 см. Имели простейшее строение. Настоящие листья и корни отсутствовали, вместо корней был орган ривомоид, вниз от которого отходили ривоиды, а вверх - стебли.

Фотосинтез осуществлялся стеблем, ветвившимся, преимущественно, на два побега. Спорангии прикреплялись к осям, в них развивались споры.

Наличие покровных тканей, а так же устьиц, говорит о том, что представители отдела произрастали на суше. Наиболее древним представителем отдела считается Куксония.

Зостерофиллофиты

Имеют много общего с риниофитами. Некоторые ученые полагают, что Зостерофиллофиты положили начало Плауновидным. Отличаются тем, что имели прямостоячий стебель, покрытый толстым слоем кутикулы.

Спорангии, собранные колосовидными образованиями, имеют короткую ножку, а также одинаковые споры. Представителем является Госслинглия, у нее нет корней, а на стеблях находятся ветви с закрученными верхушками.

Мохообразные

Особенностью считается преобладание гаплоидной фазы (половое поколение); диплоидная фаза слабо развита. Для полового процесса мхов обязательна влажная среда, поэтому они обязаны произрастать на низменных, болотистых местах, чему способствуют их небольшие размеры.

Основные отличия мохообразных от остальных отделов:

для образования органического вещества достаточно слабого освещения;
поглощение воды производится всем организмом;
способность вырастать на бедных питательными веществами почвах, принимать состояние анабиоза на длительный период. Все это обеспечивает конкурентоспособность по сравнению с другими представителями отделов.

Мохообразные подразделяются на три класса:

Класс печеночные. Для гаметофитов характерно дорзинвентральное строение. Листья всегда однослойные, ризоиды одноклеточные. Произрастают в тропиках, опутывают сплошным ковром почву, стволы, листья деревьев. К ним относят Блассию маленькую (Blassia pusilla).
Класс Антоцеротовые. На краях пластинчатых талломов розетковидной формы расположены меристематические клетки, формирующие лопасти, которые налегают друг на друга и придают таллому курчавость. Самым распространенным является род Антоцерос.
Класс мхи. Их характеризует наличие листостебельных побегов радиальной симметрии. Ризоиды расположены на листьях, стеблях - всегда многоклеточные. Большинство мхов произрастают в северных и умеренных широтах. Ярким представителем являются сфагновые, их виды различаются не только строением, но также приуроченностью к природным условиям.

Плауновидные

Травянистые формы плауновидных можно встретить и в настоящее время. Они имеют побеги с мелкими листьями, корни.

Листья представляют цельную листовую пластинку в расширенным основанием в виде подушечки. Делятся на два класса - Плауновидные и Полушниковые.

Псилотовидные

Psilotophyta представлены всего одним семейством – Псилотовые. Корни отсутствуют, поэтому они часто произрастают на других деревьях. Могут встречаться как на богатых органическими веществами почвах, так и скалах тропических лесов. В процессе оплодотворения обязательно участие воды.

Один из представителей - Псилот голый – декоративный папоротник. Получил название из-за отсутствия листьев. Растет у основания стволов пальм или гумусных почвах. Размножается спорами.

Хвощевидные

Отдел разделен на два класса – Сфенофилловые и Хвощевые.

Ярким представителем является хвощ полевой - многолетнее травянистое растение с корнями. Служит индикатором кислых почв.

Стебли расчленены на междоузлия, от которых отходят слаборазвитые, темные, похожие на зубчики листья. Споры расположены в спороносном колоске. Размножение осуществляется при высокой влажности: дождь или обильная роса.

Папоротниковидные

Многолетние травянистые, реже древовидные растения. Характеризуются макрофиллией – мощно развитыми листьями относительно короткого побега. Их большие листья (вайи) бывают цельные или сильно расчлененные, закручены улиткой в почке.

У большинства папоротников листья выполняют две функции – фотосинтез и спороношение. Распространились по всему земному шару, но максимальное разнообразие видов находится в тропиках.

Отдел насчитывает пять классов: Кладоксилеевые, Зигоптериевые, Ужовниковые, Мараттиевые, Полиподиевые.

Голосеменные

Современная биология включает четыре класса: Саговниковые, Гинкговые, Хвойные и Гнетовые. В древние времена к ним относились еще два, уже вымерших, класса: Семенные папоротники и Беннеттитовые.

Размножение голосеменных осуществляется семенами – многоклеточными органами, содержащими зачаток зародыша, эндосперм и многослойную кожуру. Являются наиболее высокоорганизованным отделом по своим морфологическим особенностям, приближаются к отделу покрытосеменных.

[caption align="aligncenter" width="600"] Сосна Коха (Крым)[/caption]

Типичные представители нашей страны - ель и сосна.

Заключение

Подцарство высших растений прошло большой путь в процессе своей эволюции. У наиболее развитых представителей можно увидеть цветок, семя, плод. Все изменения тела происходили для того, чтобы укрепиться на суше: появление корней, листьев, совершенствование способа размножения.

Только высшие растения способны производить органическое вещество из неорганического.

Читайте также: