Решебник по биологии 8 класс Соловьева | Страница 28

Высшие растения вряд ли смогли бы сформироваться на планете без суши. Их эволюция шла в ответ на необходимость приспособления к наземной среде. Корни, стебли, листья, проводящие ткани — все эти органы нужны для жизни вне воды. В водной среде нет нужды в развитой транспортной системе, так как вода окружает растение со всех сторон. Водоросли прекрасно справляются с жизнью в океане, используя простой способ питания и размножения. Поэтому высшие растения появились именно как ответ на вызовы жизни на суше, и без неё их развитие было бы бессмысленным.

Если бы мхи сохраняли только слоевищное строение печёночников, их вряд ли отнесли бы к высшим растениям. Высшие растения определяются наличием органов (корня, стебля, листа) и тканей. Листостебельные мхи уже имеют примитивные органы и зачатки тканей, что приближает их к высшим. Печёночники же имеют более примитивное строение, их тело состоит из одинаковых клеток и лишено чёткого разделения. Поэтому именно появление листостебельных форм стало основанием для отнесения мхов к высшим растениям. Без этого признака мхи бы остались среди низших, как водоросли.

Псилофиты, или риниофиты, — это древнейшие высшие сосудистые растения, которые появились в силурийском и девонском периодах палеозойской эры. Они считаются переходным звеном между водорослями и современными высшими растениями. Псилофиты достигали в высоту нескольких десятков сантиметров и имели простое дихотомически ветвящееся стеблевое тело без настоящих корней и листьев. Водопоглощение осуществлялось с помощью ризоидов — нитевидных выростов, аналогичных мхам.

Стебель выполнял функции фотосинтеза, так как у псилофитов отсутствовали листья. Проводящие ткани у них уже были, что позволило считать их одними из первых сосудистых растений. Размножались псилофиты спорами, образующимися в спорангиях на концах ветвей. Благодаря этим признакам их относят к отделу Псилофитовые растения, который считается вымершим.

Семенные папоротники — ещё одна группа древних растений, которые жили в конце девона и в каменноугольный период. Их особенность заключалась в сочетании признаков папоротниковидных и голосеменных растений. Они имели корневища, крупные рассечённые листья (вайи) и семена, которые развивались на листьях. Это были первые растения, размножающиеся семенами, но сохранявшие внешнее сходство с папоротниками.

Семенные папоротники относятся к отделу Семенные папоротники (Pteridospermophyta). Эти растения сыграли важную роль в эволюции, став предшественниками голосеменных. В ископаемом виде их остатки находят в отложениях каменноугольного и пермского периода. Таким образом, псилофиты и семенные папоротники являются важными представителями вымерших групп высших растений, сыгравших ключевую роль в формировании современного растительного покрова.

Вельвичия удивительная (Welwitschia mirabilis) — реликтовое растение, обитающее в пустынях Намибии и Анголы. Это растение уникально тем, что в течение всей жизни имеет только два постоянно растущих листа. Эти листья стелются по земле и постепенно разрываются на длинные ленты. Вельвичия относится к отделу Голосеменные, классу Гнетовые.

Гинкго двулопастный (Ginkgo biloba) — единственный современный представитель древнего отдела Гинкговые. В мезозое гинкговые были широко распространены, но к настоящему времени выжила лишь одна форма. Гинкго — листопадное дерево с веерообразными листьями, которые осенью приобретают ярко-жёлтый цвет. Размножается семенами, напоминающими плоды, но относящимися к голосеменным растениям.

Саговники (Cycas) — представители отдела Саговниковые, внешне напоминающие пальмы. Однако саговники относятся к голосеменным растениям. Их листья жёсткие, перистые, собраны в розетку, а ствол напоминает стебель древовидного папоротника. Саговники размножаются семенами, расположенными в шишках.

Эфедра (Ephedra) — род кустарниковых растений, относящихся к классу Гнетовые. Эфедра распространена в аридных и полуаридных районах, включая Среднюю Азию и Казахстан. Это невысокие кустарники или полукустарники с чешуевидными листьями и зелёными стеблями, выполняющими функции фотосинтеза. Эфедра размножается семенами, развивающимися в ложных плодах.

Из всех перечисленных растений в Казахстане в естественных условиях встречается только эфедра. Она распространена в пустынях и полупустынях, а также в предгорьях. Остальные растения в дикой природе в Казахстане не произрастают, но гинкго иногда высаживают в парках и ботанических садах как декоративное растение.

Таким образом, все эти растения представляют собой живые реликты, сохранившиеся с древних времён. Они являются представителями голосеменных, но имеют уникальные морфологические особенности, свидетельствующие об их древнем происхождении.

Да, дальнейшая эволюция растений вполне возможна, так как окружающая среда постоянно изменяется, а живые организмы приспосабливаются к этим изменениям. Одним из направлений эволюции может стать развитие устойчивости растений к засухам и повышенным температурам, что особенно актуально в условиях глобального потепления. Для этого растения могут приобрести более мощную корневую систему и эффективные механизмы экономии воды, например, утолщённые листья с восковым налётом или закрывающиеся устьица.

Другим направлением эволюции станет повышение устойчивости к загрязнению окружающей среды, в том числе к тяжёлым металлам и токсичным веществам. Возможно появление растений-фильтраторов, которые смогут очищать почву и воздух от загрязнений. Кроме того, в будущем могут развиться растения с ускоренным циклом развития, чтобы успевать завершить жизненный цикл в неблагоприятных климатических условиях.

Ещё одним важным направлением станет усиление взаимодействия с насекомыми-опылителями, вплоть до появления новых форм симбиоза. Не исключено, что эволюция приведёт к возникновению растений, которые будут получать энергию не только через фотосинтез, но и за счёт других источников, например, симбиоза с бактериями или грибами.

Также можно ожидать появление растений с изменёнными способами размножения — например, вегетативное размножение будет преобладать в условиях сильных климатических стрессов. В условиях урбанизации эволюция растений может пойти в сторону появления новых видов, приспособленных к жизни в городах: устойчивых к выбросам, засухе, резким перепадам температуры.

Таким образом, эволюция растений будет продолжаться и в будущем, направляясь на приспособление к новым вызовам среды обитания, что приведёт к появлению новых уникальных форм и свойств у представителей растительного мира.

Определение отличительных признаков отделов растений: водоросли, моховидные, папоротниковидные, голосеменные и покрытосеменные

Цель работы: Выявить особенности строения основных групп растений.

Оборудование и материалы: Гербарные и иллюстративные материалы водорослей, моховидных, папоротниковидных, голосеменных и покрытосеменных.

— Найдите изображения водорослей, мхов, папоротников, голосеменных и покрытосеменных растений.

— Обратите внимание на наличие или отсутствие у них корней, стеблей, листьев, семян, плодов и цветков.

— Сопоставьте, какие органы характерны для водорослей, какие появляются у мхов и папоротников.

— Отметьте особенности строения органов у голосеменных и покрытосеменных.

— Чем отличается лист папоротника от листа ели или клёна?

— В каких отделах растений появляются семена?

— У каких растений появляются плоды?

По мере эволюции растений наблюдается усложнение их строения. Водоросли имеют простую структуру тела (таллом), не разделённую на органы. У мхов появляются зачаточные органы — ризоиды, стебель и листья без проводящих тканей. У папоротников уже формируются настоящие корни, стебель и листья с проводящей системой. Голосеменные растения совершают важный эволюционный шаг — они размножаются семенами, защищёнными шишками, но ещё не имеют плодов. Покрытосеменные достигли наивысшей степени организации: у них появляются цветки и плоды, которые защищают семена. Этот процесс иллюстрирует закономерное усложнение строения растений в ходе их эволюционного развития.

В современной биологии выделяют пять основных царств живой природы: бактерии (прокариоты), грибы, растения, животные и царство простейших (протисты). Каждое из этих царств обладает своими отличительными особенностями. Бактерии состоят из прокариотических клеток, у них нет оформленного ядра. Грибы питаются путём всасывания веществ из окружающей среды и имеют клеточную стенку из хитина. Растения способны к фотосинтезу благодаря хлорофиллу, а их клетки имеют клеточные стенки из целлюлозы. Животные питаются готовыми органическими веществами и обладают высокой подвижностью.

И растения, и грибы относятся к эукариотам, то есть их клетки имеют оформленное ядро. Оба царства способны к размножению спорами, что является важным признаком их биологии. Клеточные стенки и у растений, и у грибов придают клеткам прочность. Однако состав этих стенок различен: у растений — это целлюлоза, а у грибов — хитин. Основное отличие в типе питания: растения автотрофны, они сами производят органические вещества из неорганических, а грибы гетеротрофны и питаются готовыми органическими веществами. Также грибы не способны к фотосинтезу, тогда как для растений это основной источник энергии.

Сапротрофы — это организмы, питающиеся мёртвыми органическими веществами. Они разлагают остатки растений и животных, превращая их в простые соединения. Сапротрофы играют важную роль в круговороте веществ в природе, способствуя разложению и минерализации органики. К сапротрофам относятся многие грибы, некоторые бактерии и даже насекомые. Благодаря их деятельности почва обогащается питательными веществами, необходимыми для роста растений. Сапротрофный способ питания позволяет утилизировать отходы живых организмов и поддерживать экологическое равновесие.

Гликоген — это запасной углевод у животных и грибов, аналог крахмала у растений. Он откладывается в клетках печени, мышц у животных, а у грибов — в клетках мицелия. При необходимости гликоген расщепляется до глюкозы, которая используется организмом как источник энергии. Хитин — это вещество, из которого состоят клеточные стенки грибов, а также покровы членистоногих, например, панцири раков и жуков. Хитин придаёт прочность и устойчивость клеткам грибов, защищая их от механических повреждений. Таким образом, гликоген выполняет функцию запаса питательных веществ, а хитин — защитную и опорную функцию.