(Planta)

Царство Растения (Planta)
Расте́ния (лат. Plantae, или Vegetabilia) —
биологическое царство, одна из основных
групп многоклеточных организмов,
включающая в себя в том числе мхи,
папоротники, хвощи, плауны,
голосеменные и цветковые растения
Признаки растений
Царство растений объединяет около 350 тыс. видов.
Растения — фотоавтотрофные организмы. Иногда встречаются
виды со смешанным (миксотрофным) и гетеротрофным
питанием (растения-паразиты).
Клетка растений окружена целлюлозной клеточной стенкой, имеет
пластиды, крупные вакуоли, центриоли у высших растений
отсутствуют, основным запасным веществом является
крахмал.
Растения не способны активно передвигаться.
Рост растений неограничен.
Процессы жизнедеятельности регулируются особыми веществами
— фитогормонами.
Для растений характерны особые ростовые движения —
тропизмы и настии. Тропизмы — движения, связанные с
ростом частей тела растения, вызванные односторонним
воздействием какого-либо фактора среды (например, рост
стебля в сторону света). Настии — движения в ответ на
изменение факторов среды, действующих ненаправленно
(например, движения лепестков цветка при смене дня и ночи).
Жизненные формы растений
•
•
•
•
•
Жизненная форма — внешний вид растения. Основными
жизненными формами растений являются:
дерево — многолетнее растение с одним одревесневшим
стволом;
кустарник — многолетнее растение до 5 м, с большим
количеством равных по размерам стволов (калина, бузина);
кустарничек — низкорослое многолетнее растение (до 50 см) с
древеснеющими, сильно ветвящимися побегами, обычно не
имеющими явно выраженного главного ствола (черника,
брусника);
полукустарник, полукустарничек — многолетние растения, у
которых нижние части надземных побегов одревесневают и
сохраняются несколько лет, а верхние части ежегодно отмирают
(полынь, астрагал);
травы — жизненная форма растения, несущего один или
несколько неодревесневающих стеблей, однолетние, двулетние,
многолетние.
Жизненные формы растений
Раункиер взял за основу классификации положение и способ
защиты почек возобновления у растений в течение
неблагоприятного периода – холодного или сухого. По этому
признаку он выделил 5 жизненных форм: фанерофиты, хамефиты,
гемикриптофиты, криптофиты и терофиты (греч. фанерос –
открытый; хаме – низкий; геми – полу-; криптос – скрытый; терос –
лето).
У фанерофитов почки зимуют достаточно высоко над землей, к ним
относятся деревья, кустарники, лианы, эпифиты или полупаразиты).
По высоте растений эта группа разделяется на мега-, мезо-, микро- и
нанофанерофиты (мега – большой, мезос – средний, микрос –
маленький; нанос – карликовый).
У хамефитов почки располагаются на высоте 20-30 см над уровнем
почвы. К этой группе относятся кустарники, полукустарники и
полукустарнички, стелющиеся растения, растения-подушки.
Жизненные формы растений
Криптофиты представлены либо геофитами, у которых почки
находятся на некоторой глубине (корневищные, клубневые,
луковичные растения), либо гидрофитами, у которых почки зимуют
под водой .
Терофиты – это однолетники, у которых все вегетативные части
отмирают к концу сезона и зимующих почек не остается .
Гемикриптофиты – травянистые многолетние растения, их почки
возобновления находятся на уровне почве или погружены очень
неглубоко.
Виды произрастающих
фанерофитов
хамефиты
Почки возобновления этих растений находятся над уровнем почвы до 20
см и поэтому зимуют под снегом
Примеры:
Клюква
Брусника
Черника
Морошка
Костяника и
другие
кустарнички
гемикриптофиты
Почки возобновления этих растений находятся на уровне почвы
Примеры:
Земляника лесная
Земляника луговая
Одуванчик
лекарственный
Копытень
европейский
Барвинок малый
криптофиты
Геокриптофиты – почки
Гидрокриптофиты- почки
возобновления скрыты в почве
возобновления скрыты под водой
Примеры: ландыш майский,
Примеры: кубышка желтая,
гусиный лук желтый, пролеска
сибирская, молочай прутьевидный,
льнянка обыкновенная и др.
кувшинка белая, водокрас лягушачий,
лютик кауфмана, белокрыльник
болотный, вахта трехлистная и др.
терофиты
Эти растения не имеют почек возобновления, живут один сезон
(однолетники), возобновляются только из семян
Примеры:
Мак самосейка,
череда
трехраздельная,
мятлик
однолетний,
ромашка
пахучая, горец
птичий, ромашка
аптечная и др.
Царство
Растения
Подцарство
Низшие
растения
Подцарство
Высшие
растения
Высшие растения (Embriophyta)
• Тело высших растений дифференцировано на
вегетативные органы и ткани. В ходе исторического
развития эти растения приспособились к жизни в
наземных условиях. В жизненном цикле происходит
смена способов размножения (полового и бесполого))
и чередование поколений – полового (гаметофита) и
бесполого (спорофита). Гаметофит продуцирует
гаметы и защищает зародыш, тогда как спорофит
продуцирует споры, которые обеспечивают
следующую генерацию гаметофита. У высших
растений доминирует диплоидный спорофит, который
и определяет внешний вид растения.
Морфология и анатомия
•
Дифференциация тела растений произошла в связи с их
выходом на сушу. Попав в новые условия окружающей среды,
растения были вынуждены вырабатывать специальные
приспособления для водоснабжения, защиты от высыхания и
т.д. Тело растения разделилось на подземную и надземную
части, выполняющие разные функции. Разделение функций
привело к возникновению специализированных групп клеток —
тканей и органов.
Морфология и анатомия
• Органом называют часть растения,
имеющую определенное строение и
выполняющую определенные
функции. У растений различают
вегетативные (обеспечивают
процессы питания, дыхания, защиты
и вегетативного размножения) и
генеративные (выполняют функцию
полового размножения) органы.
• Основными вегетативными органами
растений являются корень и побег
(лист и стебель рассматриваются как
части побега).
Морфология и анатомия
• У низших растений генеративными, половыми органами
(гаметангиями) являются антеридии (мужские) и овогонии
(женские), у высших споровых — антеридии и архегонии .
Морфология и анатомия
• У высших семенных антеридии редуцированы, а архегонии
имеются только у голосеменных. У цветковых растений цветок,
плод и семя называют генеративными органами.
Классификация высших растений
Высшие растения
Высшие споровые
Семенные
Голосеменные
Риниофиты
Моховидные
Псилотовидные
Покрытосеменные
Плауновидные
Хвощевидные
Папоротниковидные
Отдел Моховидные (Briophyta)
• Этот отдел представлен низкорослыми,
многолетними растениями. Насчитывают
около 25 000 видов моховидных. Самые
простые наземные растения. К субстрату
прикрепляются тонкими нитевидными
структурами. Проводящие ткани отсутствуют,
транспорт воды осуществляется медленно.
Обитают во влажных местах, т.к. вода
необходима для полового размножения.
Представители – сфагнум, кукушкин лен,
маршанция.
• сфагнум
• Маршанция
• Кукушкин лен
• Ягель
отдел Псилотовидные (Psilotophyta)
• Древние высшие растения
с 1 семейством псилотовые.
• Лишены корней, часто
эпифиты на стволах
древовидных папоротников,
саговников, пальм; растут
на гумусной почве и в
трещинах скал. Несколько
видов (2 рода), в тропиках и
субтропиках.
Плауновидные (Lycopodiaceae)
• Это сосудистые растения с
прямостоячими или стелящимися
стеблями, покрытыми мелкими
листочками. Плауны обычны в
северных лесах, но широко
представлены и в тропиках.
Плауновидные сходны с
папоротниками по жизненному
циклу.
• У многих видов спороносные листья
формируются только на концах
специализированных побегов и
собраны в длинные узкие стробилы.
• Обнаружено много близких к
плауновидным ископаемых форм.
Некоторые из них размножались
настоящими семенами
отдел Хвощевидные (Equisetaceae)
Это почти вымершая группа,
представленная в современной
флоре единственным родом хвощ. .
Его прямостоячие стебли отходят от
подземных корневищ; на тех и других
через определенные интервалы
видны четко выраженные узлы. На
корневище от узлов отходят корни, а
на надземном стебле – розетки
чешуевидных листьев и у многих
видов – мутовки боковых веточек.
Стебли со сложной системой
сосудистых тканей зеленые,
фотосинтезирующие. Споры
образуются на верхушке стебля в
компактных стробилах.
• Некоторые из ископаемых форм этой
группы представляли собой деревья,.
•
отдел Папоротниковидные
(Palypodiophyta)
• Папоротниковидные –
древнейшие растения,
известные с девона. К
настоящему времени
сохранилось примерно 12000
видов, преимущественно во
влажных тропических лесах. В
основном – это наземные
многолетние растения, но есть
водные формы и эпифиты
(растут на стволах и ветвях
деревьев).
• Папоротники-эпифиты
• Листья папоротников (вайи)
крупные, с перисторасеченной
листовой пластиной, с хорошо
развитой проводящей
системой. Вайи растут своей
верхушкой, образуя при этом
характерную
разворачивающуюся «улитку».
Общий черешок листа
прикреплен к подземному
стеблю. Корни у папоротников
придаточные.
• У некоторых папоротников
(страусник) листья
дифференцированы на
стерильные
(фотосинтезирующие) и
фертильные (несущие
спорангии).
Семенные растения
отдел Голосеменные (Gymnosperma)
• Растения этого отдела дают семена, которые
представляют собой готовые зародыши
будущих растений. У голосеменных семя не
покрыто плодолистиками. По этой причине их
называют голосеменными. Эта группа
представлена деревьями, кустарниками и редко
лианами. Количество видов составляет около
700. Распространены по всему земному шару. В
северном полушарии занимают огромные
территории, образуя хвойные леса. У растений
этого отдела тканями ствола и корня являются
камбий, ксилема, флоэма. У многих листья
представлены «иголками».
Представители Голосеменных
•
Секвойя гигантская – самое высокое дерево
планеты
•
Пихта цельнолистная – самое высокое
дерево России
•
Кедр ливанский
•
Гинкго двулопастное
отдел Покрытосеменные
• Покрытосеменные — наиболее совершенная и самая
многочисленная группа современного растительного
мира.
• Жизненные формы покрытосеменных представлены
деревьями, кустарниками или травами, что
обусловливает их наибольшую экологическую
пластичность и распространение на суше во всех
природных зонах и в водных бассейнах.
• Их основные вегетативные органы — корень, стебель
и лист, имеющие многочисленные видоизменения,
самые специализированные по строению и функциям.
• Цветковые — единственная группа растений,
способная к образованию сложных многоярусных
сообществ.
Двойное оплодотворение
• Свойственно только цветковым
растениям.
• При двойном оплодотворении один из
спермиев сливается с яйцеклеткой, а
второй - с центральной клеткой
зародышевого мешка.
• Из оплодотворенной яйцеклетки
развивается зародыш, из центральной
клетки - вторичный эндосперм семени,
содержащий питательные вещества.
Открыто в 1898 С. Г. Навашиным.
Двойное оплодотворение
1 — у рябчика: один из спермиев (а) в
контакте с ядром яйцеклетки, второй
(б) — с одним из полярных ядер
(второе полярное ядро не изображено);
2 — у подсолнечника: а — пыльцевая
трубка; б — синергиды (одна из них
повреждена пыльцевой трубкой); в —
яйцеклетка; г — спермий в контакте с
ядром яйцеклетки; д — центральная
клетка; е — второй спермий в контакте
со вторичным ядром зародышевого
мешка.
.
Покрытосеменных насчитывается около 250 тыс. по всему земному
шару. Они играют большую роль в жизни человека, снабжая
продуктами питания, строительными материалами, сырьем для
промышленности (текстильная, мебельная, фармацевтическая и др.).
• Береза
Магнолия
• Лимонник
• Жень-шень