Царства живой природы. Каждый человек соприкасается с живой природой - органическим миром. Это различные растения, животные, грибы, бактерии. Да и сами люди - представители органического мира.
Особенности живой природы и ее разнообразие изучает наука биология (от греч. биос - "жизнь", логос - "учение").
Термин "биология" стал использоваться во всем мире как название науки о живой природе после того, как он появился в 1802 г. в трудах французского ученого Жана Батиста Ламарка.
Первые живые организмы появились на Земле очень давно, более 3,5 млрд лет назад. Они имели простое строение и представляли собой одиночные маленькие клетки. Позднее возникли более сложные одноклеточные, а затем и многоклеточные организмы. С тех пор их потомки достигли огромного разнообразия. Среди них есть и крупные, и микроскопически малые организмы: всевозможные животные, растения, грибы, бактерии и вирусы. Все живые существа очень различаются по своим свойствам. Вот почему всех их делят на большие группы, которые ученые называют царствами.
Царство очень большая группа организмов, обладающих сходными признаками строения, питания и жизни в природе. Современная наука выделяет несколько царств живых организмов: Животные, Растения, Грибы, Бактерии, Вирусы и др.
В данном курсе вы будете изучать царства: Растения, Бактерии, Грибы.
Чтобы сохранить живую природу во всем ее многообразии, нужно знать, как устроены разные организмы и как они взаимосвязаны в природе, в каких условиях живут и развиваются представители всех царств, как распространены они по земной поверхности, какую роль играют в природе, в чем их ценность для людей и по каким признакам они различаются между собой. Для этого надо изучать биологию.
Царство растений. Знакомство с наукой биологией в школе начинается с изучения царства растений .
Всюду можно видеть разнообразие растений. Они встречаются по всему земному шару: на суше, в воде, лесах, болотах, на лугах, в степях, садах, парках. У растений много общих признаков: почти все они ведут неподвижный образ жизни, имеют хлорофилл и способны на свету образовывать органические вещества. Именно поэтому они принадлежат к одному царству живой природы - царству растений.
Наука, изучающая царство растений, называется ботаникой (от греч. ботане - "трава", "растение").
Ботаника занимает особое положение в истории развития знаний о природе. С древнейших времен наши люди многое знали о свойствах растений, использовали их для еды, получения текстильных тканей, постройки и обогрева жилищ, изготовления оружия, орудий труда, музыкальных инструментов, красителей, ядов, лекарств и многого другого.
Люди каменного века не только собирали растения, но и выращивали некоторые из них около своих обиталищ. В бронзовом веке, примерно 10-12 тыс. лет назад, когда зародилось земледелие, появились и первые культурные растения.
Культурные растения: 1 - огурец; 2- морковь; 3 - пшеница; 4 - анютины глазки; 5 - земляника садовая (клубника); 6- овес; 7 - ананас
Культурными растениями называют растения, выращиваемые человеком для удовлетворения своих потребностей. Они очень разнообразны, их многочисленные сорта созданы человеком, но все они происходят от дикорастущих растений.
Дикорастущие растения: 1 - одуванчик; 2 - боярышник; 3 - сурепка; 4 - земляника; 5 - клевер; 6- медуница; 7- кислица
Это растения, которые растут, развиваются и расселяются без помощи человека.
Теофраст (ок. 372-287 гг. до н. э.) - один из первых ботаников древности; жил в Афинах
Изучение растений. Начало изучению растений заложил в III в. до н. э. древнегреческий ученый Теофраст. Свои наблюдения он объединил с практическими знаниями об использовании растений, накопленными земледельцами и лекарями, с суждениями ученых о растительном мире и создал первую систему ботанических понятий. Поэтому в истории науки Теофраста называют отцом ботаники. Его настоящее имя - Тиртамос (Тиртам), а имя Теофраст, т.е. "божественный оратор", дал ему его учитель Аристотель за выдающийся дар красноречия.
История ботаники показывает, как наука зародилась из обобщения практических знаний человека по возделыванию растений и использованию их для различных целей, а также из наблюдений ученых за дикорастущими растениями.
В настоящее время ботаники изучают законы жизни растений, их внешнее и внутреннее строение, процессы размножения и жизнедеятельности, распространение по земной поверхности, условия выращивания, взаимосвязи с другими живыми организмами и с окружающей средой.
Теперь о растениях говорят как об основе жизни всего органического мира. В самом деле, живые растения и их отжившие и опавшие части - листья, плоды, ветви, стволы - дают пищу не только человеку, но и животным, грибам и бактериям. Именно растения создают условия для существования всего живого на Земле.
Понимая огромное значение растений, мы должны очень бережно относиться к ним, чтобы сохранить на Земле все их многообразие и богатство. Для этого каждому человеку необходимо хорошо знать ботанику.
Ботаника - это область биологии, изучающая растения. В эту группу входят автотрофы, эукариоты и другие организмы, в том числе многоклеточные, которые производят свои собственные продукты питания. Царство растений - это огромное разнообразие видов. Наука о растениях занимается изучением видов, а также экологии, анатомии и физиологии растений.
Что изучает ботаника?
Ботаника - это раздел науки о растениях. Одна из древнейших естественных занимается изучением обмена веществ и функции организмов, так называемой физиологией растений, а также процессов роста, развития и размножения.
Наука о растениях отвечает за изучение наследственности (генетика растений), приспособления к окружающей среде, экологии, географического распространения. Среди разновидностей стоит упомянуть геоботанику, фитогеографию и палеонтологию (изучение окаменелостей).
История ботаники
Ботаника - это раздел науки о растениях. Как науку ботанику стали рассматривать, начиная с периода европейского колониализма, хотя человеческий интерес к растениям уходит своими корнями гораздо дальше. Область исследования охватывала растения и деревья на своей земле, а также экзотические образцы, привезенные во время многочисленных путешествий. А в древности волей-неволей приходилось изучать те или иные растения. Еще на заре времен люди пытались выявить лечебные свойства растений, их вегетационный период.
Фрукты и овощи были жизненно важны для социального развития всего человечества. Когда еще не было науки в современном понимании этого слова, человечество исследовало растения в рамках сельскохозяйственной революции.
Такие видные деятели Древней Греции и Рима, как Аристотель, Теофраст и Диоскорид, среди прочих важнейших наук продвинули на новый уровень и ботанику. Теофраста даже называют отцом ботаники, благодаря которому были написаны два основополагающих труда, которые использовались на протяжении 1500 лет и продолжают применяться по сей день.
Как и во многих науках, в эпоху Возрождения и Реформации и на заре Просвещения наметился значительный прорыв в изучении ботаники. Микроскоп изобрели в конце 16-го века, что позволило изучать растения как никогда раньше, включая мелкие детали, такие как фитолиты и пыльца. Стали расширяться знания не только о самих растениях, но также об их размножении, обменных процессах и других аспектах, которые до тех пор были закрыты для человечества.
Группы растений
1. Самыми простыми растениями считаются все мохообразные, они небольшие, не имеют стеблей, листьев и корней. Мхи предпочитают места с повышенной влажностью и постоянно нуждаются в воде для воспроизводства.
2. Все сосудистые споровые растения, в отличие от мхов, имеют сосуды, проводящие сок, а также листья, стебель и корень. Эти растения также находятся в сильной зависимости от воды. В качестве представителей можно назвать, например, папоротники и хвощи.
3. Все семенные являются более сложными растениями, обладающими таким важным эволюционным преимуществом, как семена. Это чрезвычайно важно, поскольку гарантирует защиту эмбриона и обеспечение его пищей. Различают голосеменные (сосна) и покрытосеменные (кокосовые пальмы).
Экология растений
Экология растений отличается от ботаники, ее предметом изучения является то, как растения взаимодействуют с окружающей средой и реагируют на экологические и климатические изменения. Человеческая популяция постоянно увеличивается, и требуется все больше земли, поэтому особо остро стоит вопрос об охране природных ресурсов и бережном к ним отношении.
Экология растений признает одиннадцать основных типов среды, в которой возможна жизнь растений:
- тропические леса,
- леса умеренного пояса,
- хвойные леса,
- тропические саванны,
- луга умеренной зоны (равнины),
- пустыни и засушливые экосистемы,
- средиземноморские регионы,
- наземные и водно-болотные угодья,
- экология пресноводных, прибрежных или морских участков и тундры.
У каждого типа есть свой экологический профиль и сбалансированный растительный и животный мир, и то, как они взаимодействуют, важно для понимания их эволюции.
Биология: раздел ботаника
Ботаника - наука о строении, жизнедеятельности, распространении и происхождении растений, она исследует, систематизирует и классифицирует все эти характеристики, а также географическое распространение, эволюцию и экологию флоры. Ботаника - это раздел науки о всем многообразии растительного мира, который включает в себя множество ответвлений. Например, палеоботаника изучает или окаменевшие экземпляры, извлеченные из геологических слоев. Предметом изучения являются также окаменелые водоросли, бактерии, грибы и лишайники. Понимание в прошлом имеет основополагающее значение для современности. Эта наука может даже пролить свет на характер и масштабность видов растений времен Ледникового периода.
Археоботаника является функциональной в плане изучения распространения земледелия, осушения болот и так далее. Ботаника (биология растений) проводит исследования на всех уровнях, в том числе экосистемы, сообщества, виды, особи, ткани, клетки и молекулы (генетика, биохимия). Биологи исследуют многие виды растений, включая водоросли, мхи, папоротники, голосеменные и цветковые (семенные) растения, в том числе дикорастущие и культурные.
Ботаника - это раздел науки о растениях и растениеводстве. 20-й век считается золотым веком биологии, так как благодаря новым технологиям эту науку можно исследовать на совершенно новом уровне. Продвинутые предоставляют новейшие инструменты для исследования как растений, так и других живых организмов, населяющих планету Земля.
Строение и жизнедеятельность водорослей.
Водоросли - это фотосинтезирующие автотрофные эукариотические организмы.
Насчитывается около 30 тыс. видов различных водорослей. Выделяют отделы Зелёные, Красные, Бурые водоросли и др. Водоросли бывают одноклеточные, многоклеточные
и колониальные
.
Тело многоклеточных водорослей (таллом
) состоит из сходных клеток и не разделено на органы и ткани. Формы таллома очень разнообразны: монадная, амебоидная, нитчатая, пластинчатая и др. Хлоропласты водорослей называются хроматофорами.
У многих подвижных водорослей имеется светочувствительный глазок (стигма
), благодаря чему эти водоросли обладают фототаксисом
- способностью к движению по направлению к свету.
Водоросли обитают главным образом в воде, однако большое число видов поселяются на суше во влажных местах обитания (на поверхности почвы, камнях, коре деревьев).
Размножение водорослей.
Водоросли могут размножаться бесполым и половым путём. К бесполому
относится вегетативное размножение
(деление таллома на части у многоклеточных, деление клеток надвое у одноклеточных, распадение колоний у колониальных форм) и спорообразование
(образование в спорангиях подвижных или неподвижных спор). Половое
размножение заключается в формировании гамет и их последующем слиянии с образованием зиготы, а также просто слиянии двух одноклеточных водорослей друг с другом, либо посредством конъюгации. При половом размножении в жизненном цикле зелёных водорослей преобладает гаметофит, бурых - спорофит.
Зелёные водоросли
распространены преимущественно в пресных водах (около 13 тыс. видов). Помимо водной среды некоторые виды обитают на поверхности почвы и т. д., а также вступают в симбиотические отношения с грибами. Отличительные особенности: 1) содержание в хлоропластах хлорофилла
а
и b
, преобладающих над другими пигментами; 2) основным запасающим продуктом является крахмал
; 3) клеточная стенка образована целлюлозой. Зелёные водоросли бывают одноклеточные
(хламидомонада, хлорелла), многоклеточные
(улотрикс, спирогира) и колониальные
(волвокс).
Красные водоросли
распространены преимущественно в тёплых водах морей и океанов (около 4 тыс. видов). Почти все красные водоросли многоклеточные. Отличительные особенности: 1) содержание в хлоропластах хлорофилла а
и d
, а также пигментов от ярко-красной до почти чёрной окраски, что позволяет им воспринимать солнечные лучи той части спектра, которые проникают глубже в толщу воды; 2) основным запасающим продуктом является багрянковый крахмал
, близкий по строению к гликогену; 3) подвижные стадии в жизненном цикле отсутствуют. К красным водорослям относятся порфира, бангия, немалион и др.
Бурые водоросли
распространены преимущественно в умеренных или холодных водах морей и океанов (около 1,5 тыс. видов). Все бурые водоросли многоклеточные. Отличительные особенности:1) содержание в хлоропластах хлорофилла а
и c
и других пигментов; 2) основным запасающим продуктом является ламинарин
; 3) в жизненном цикле присутствуют подвижные стадии. К бурым водорослям относятся ламинария (морская капуста), фукус, саргассум, макроцистис и др.
Значение водорослей.
Водоросли являются важным компонентом водного сообщества. В водах мирового океана водоросли являются основными продуцентами органических веществ. Кроме того, они выделяют кислород, необходимый для дыхания животным и растениям. Водоросли, обитающие на поверхности почвы, участвуют в почвообразовании. Водоросли сыграли огромную роль в истории Земли, обогатив атмосферу кислородом. Широко используются водоросли и человеком: в пищу и на корм скоту (богаты витаминами, солями йода и брома), для получения агар-агара и других веществ и т. д.
Подцарство высшие растения
Споровые растения
Отдел Моховидные
Моховидные
произошли от водорослей и представляют собой эволюционный тупик. Отдел Моховидные включает около 25 тыс. видов. Обычно размеры мхов от 1 мм до 60 см. Одни мхи представляют собой таллом, другие имеют стебель и листья. Моховидные не имеют корней. Некоторые из них имеют одно- или многоклеточные ризоиды, которыми они прикрепляются к грунту и поглощают воду и минеральные вещества.
В жизненном цикле мхов гаплоидный гаметофит преобладает над диплоидным спорофитом. Это отличает их от остальных высших растений. Гаметофит развивается из гаплоидной споры. У разных видов мхов гаметофит может быть однополым
(двудомным) или двуполым
(однодомным). На гаметофите в органах полового размножения (гаметангиях
) образуются подвижные сперматозоиды и неподвижные яйцеклетки. Мужские половые органы называются антеридии, женские - архегонии
. Оплодотворение происходит в присутствии капельно-жидкой влаги. Из оплодотворённой зиготы развивается коробочка со спорами.
Таким образом, взрослое растение мха - половое поколение (гаметофит), а коробочка со спорами - бесполое поколение (спорофит). Половое и бесполое поколения не разделены, а представляют одно растение. Также мхам свойственно и вегетативное размножение. Наиболее крупный класс моховидных - Листостебельные мхи
. Различают зелёные мхи (кукушкин лён) и сфагновые (белые) мхи (сфагнум).
Зелёные мхи.
Представитель - кукушкин лён
, многолетнее растение высотой до 20 см. Широко распространён в еловых лесах, на болотах. Гаметофиты кукушкиного льна раздельнополы (двудомны), имеют прямостоячие неветвистые стебли с острыми листьями и ризоиды. На верхушках мужских и женских гаметофитов формируются антеридии и архегонии. Во время дождя или росы двужгутиковые сперматозоиды проникают к яйцеклеткам и сливаются с ними. После оплодотворения на женских растениях образуется диплоидный спорофит - коробочка на длинной ножке. Внутри коробочки формируется спорангий с гаплоидными спорами. Попадая в почву, спора прорастает в зелёную ветвящуюся нить - протонему
, похожую на зелёную водоросль. Часть протонемы углубляется в почву, теряет хлорофилл и превращается в ризоиды; а из наземной части протонемы образуется стебель мха с листьями.
Сфагновые (белые) мхи
. Представитель - сфагнум
, играет важную роль в формировании и жизни болот. Сфагнум беловато-зеленого цвета, так как содержит большое количество воздухоносных клеток, имеет ветвистые стебельки, усаженные мелкими листьями, и не имеет ризоидов. Поглощение воды осуществляется всей поверхностью. Сфагновые мхи растут верхней частью побегов, а нижняя часть отмирает. В результате образуются залежи торфа. Процесс торфообразования происходит благодаря застойному переувлажнению, отсутствию кислорода и созданию мхами кислой среды.
Значение
. Мхам принадлежит важная роль в природе: как накопители влаги они участвуют в регулировании водного баланса лесов и соседних территорий.
Человеком торф используется в качестве топлива, как термоизолятор, в сельском хозяйстве в качестве удобрения, в химической промышленности для получения парафина, фенола, аммиака, уксусной кислоты, метанола, красителей и других веществ, в медицине при грязелечении, а также может быть использован как бактерицидный перевязочный материал, так как обладает антисептическим действием.
Отдел Плауновидные
Плауновидные, хвощевидные и папоротниковидные - древние группы высших растений. Они произошли от псилофитов (риниофитов),
которые, в свою очередь, произошли от зелёных водорослей и первыми заселили сушу. Их расцвет пришёлся на каменноугольный период, после чего многие виды вымерли.
Плауновидные
- это травянистые, многолетние растения, встречающиеся в сыроватых хвойных и смешанных лесах. В настоящее время насчитывается около 1 тыс. видов. Они имеют стелющийся стебель с множеством веток, покрытых мелкими тёмно-зелёными листьями, укреплённый в почве с помощью придаточных корней. Верхушечные побеги заканчиваются спороносными колосками.
Из споры образуются мелкие заростки (2–3 мм), которые развиваются под землей, через 15–20 лет на них образуются архегонии и антеридии. В них формируются многожгутиковые сперматозоиды, которые в присутствии воды оплодотворяют яйцеклетки, и из диплоидной зиготы развивается новое растение. Кроме того, плауновидные могут размножаться вегетативно (частями стебля).
Значение
. Плауны растут очень медленно и подлежат охране. Животными не поедаются. Используются в медицине (некоторые содержат яд, сходный по действию с кураре, другие используются как присыпка, третьи - для лечения алкоголизма).
Отдел Хвощевидные
Хвощевидные
- это многолетние травянистые растения, обитают на влажной кислой почве в сырых лесах, на болотах, влажных полях и лугах. В настоящее время насчитывается всего около 20 видов. Имеют хорошо развитое корневище с клубнями. Побеги состоят из члеников (междоузлий). В клеточных стенках накапливается кремнезём, который выполняет механическую и защитную роль. На верхушках побегов расположены спороносные колоски.
Весной на корневищах отрастают розоватые спороносные побеги со спороносными колосками, на которых образуются гаплоидные споры. Из них вырастают мужские и женские (более крупные) заростки. Оплодотворение осуществляется в жидкой среде. Из диплоидной зиготы развивается спорофит.
Значение.
Хвощи несъедобны для животных, являются сорняками пастбищ и полей. Хвощ полевой применяют в медицине как мочегонное средство.
Отдел Папоротниковидные
Папоротники
- многолетние, чаще травянистые растения лесов умеренной зоны (орляк), водоёмов (сальвиния) или древовидные, лиановые, эпифитные обитатели влажных тропиков. В настоящее время насчитывается около 10 тыс. видов.
Спорофит папоротников разделён на корень, стебель и лист. Корни придаточные, отходящие от корневища. Стебли развиты плохо, и листва по массе и размерам преобладает над стеблем. На нижней части листа развиваются спорангии.
Из споры развивается заросток
- небольшая многоклеточная пластинка зелёного цвета и с ризоидами (самостоятельное растение). На заростке формируются антеридии (мужские половые органы) и архегонии (женские половые органы). Заростки одних видов двуполые, других - однополые. В антеридиях образуются сперматозоиды, в архегониях - яйцеклетки. Для их слияния необходимо наличие воды. После оплодотворения из зиготы развивается растение папоротника. Таким образом, заросток - половое поколение (гаметофит), а взрослое растение папоротника - бесполое поколение (спорофит). Половое и бесполое поколения разделены. Также папоротникам свойственно и вегетативное размножение (например, отделением корневища).
Значение.
Роль древних папоротников, а также хвощей и плаунов состояла в образовании залежей каменного угля и насыщении атмосферы кислородом. Некоторые виды современных папоротников употребляются в пищу, используются в медицине (глистогонные средства) или как декоративные растения.
Семенные растения
Рассмотренные выше споровые растения имеют два общих свойства:
- Для осуществления полового процесса им необходима капельно-жидкая влага, что ограничивает их распространение.
- Образующиеся споры мелкие, содержат мало питательных веществ и имеют слабую жизнеспособность. Это же относится к развитию из зиготы зародыша споровых растений.
Более прогрессивными с эволюционной точки зрения являются семенные растения. Им для оплодотворения не требуется вода, а семя (единица расселения семенных растений) содержит запас питательных веществ. Семя представляет собой маленький спорофит с корешком, почечкой и зародышевыми листьями - семядолями. В нём содержится запас питательных веществ, необходимый для первоначального этапа развития.
Взрослые семенные растения - спорофиты
. Они образуют два типа спор: мужские (микроспоры) и женские (мегаспоры). Микроспоры
продуцируются в мужских шишках (у голосеменных) или в пыльниках (у цветковых). Внутри пыльцевого зерна микроспора делится, и возникает мужской гаметофит
, в котором образуются мужские гаметы
. Мужские гаметы, формирующиеся внутри микроспоры, как правило, лишены жгутиков, не способны активно двигаться и называются спермиями. Мегаспоры
образуются в семязачатках женских шишек или завязи. Единственная зрелая женская спора остаётся в семязачатке, здесь из неё развивается женский гаметофит
(зародышевый мешок), где и образуется яйцеклетка
. Таким образом, гаметофиты у семенных растений крайне редуцированы, и весь цикл их развития протекает на спорофите.
К семенным растениям относятся голосеменные
(размножаются семенами, но не образуют плодов) и покрытосеменные
(семена заключены в плоды).
Отдел Голосеменные
В отделе Голосеменные выделяют 6 классов: Семенные папоротники, Саговниковые, Беннеттитовые, Гнетовые, Гинкговые, Хвойные. Из них семенные папоротники и беннеттитовые полностью вымерли. Наиболее широко голосеменные были распространены в конце палеозойской и в мезозойскую эру. Ныне живущих голосеменных около 720 видов. Голосеменные представлены исключительно древесными формами: деревьями, кустарниками, лианами.
И в природе, и в жизни человека второе место после цветковых занимают хвойные. Их насчитывается около 560 видов. К ним относятся сосна, ель, лиственница, пихта, кедр, кипарис, можжевельник и др.
Строение.
Хвойные имеют стержневую корневую систему. Часто содержат микоризу. Древесина на 90–95% образована прочной проводящей тканью. Среди хвойных есть листопадные виды и вечнозелёные. У листопадных
видов (лиственница) листья плоские и мягкие. У вечнозелёных
(большинство хвойных) листья игольчатой формы и жёсткие. Устьица глубоко погружены в ткань листа, что уменьшает испарение воды. Хвоя содержит витамин С и выделяет фитонциды.
Размножение.
Рассмотрим размножение хвойных на примере сосны. Сосна - однодомное (обоеполое растение). На верхушках молодых побегов образуются красноватые женские шишки
. Шишка состоит из оси, на которой расположены чешуи, а на каждой чешуе находятся два семязачатка
. У основания молодых побегов сосны расположены группы зеленовато-жёлтых мужских шишек
. В них формируется пыльца
. Каждая пылинка снабжена двумя воздушными мешками. Созревшая пыльца с помощью ветра попадает на семязачатки женских шишек, после чего их чешуи плотно смыкаются и склеиваются смолой. Пылинка остаётся лежать внутри семязачатка до весны следующего года. От опыления до оплодотворения проходит 12–14 месяцев. Пыльца прорастает, из вегетативной клетки развивается пыльцевая трубка, а из генеративной - два спермия. Один сливается с яйцеклеткой, а второй погибает. Из зиготы развивается зародыш с запасом питательных веществ, из покрова семязачатка образуется кожура семени. После созревания семян чешуйки шишки расходятся, и семена высыпаются.
Значение.
Наиболее широко хвойные распространены в умеренной зоне северного полушария, где они образуют тайгу. Человек использует хвойные как строительный материал, сырье для целлюлозно-бумажной промышленности, топливо, как источник получения смол, эфирных масел, лекарственных средств и т. д. Древесина лиственницы отличается устойчивостью к гниению. Секвойя и мамонтово дерево - представители кипарисовых - обладают ценной древесиной («красное дерево»). Некоторые секвойи достигают высоты более 100 м и возраста 3–4 тыс. лет. Представители саговниковых используются человеком в пищу («хлебное дерево»).
Отдел Покрытосеменные (Цветковые)
Покрытосеменные
- эволюционно наиболее молодая и самая многочисленная группа растений. Отдел включает около 250 тыс. видов. Покрытосеменные произрастают во всех климатических зонах, составляют основную массу растительного вещества биосферы и являются важнейшими производителями (продуцентами) органики на суше.
Доминирующая роль цветковых обусловлена рядом прогрессивных особенностей:
- Появление цветка - органа, совмещающего функции бесполого размножения (образование спор) и полового (формирование семени).
- Образование в составе цветка завязи , заключающей в себе семязачатки (семяпочки) и предохраняющей их от неблагоприятных воздействий среды.
- Формирование из завязи плода : семена находятся внутри плода, и поэтому защищены (покрыты) околоплодником. Кроме того, плод позволяет использовать различных агентов для распространения семян (насекомых, птиц, летучих мышей, а также потоки воздуха и воды).
- Двойное оплодотворение , в результате которого образуется диплоидный зародыш и триплоидный (а не гаплоидный, как у голосеменных) эндосперм.
- Максимальная редукция гаметофита . Мужской гаметофит - пыльцевое зерно - состоит из двух клеток: вегетативной и генеративной, которая делится, образуя два спермия. Женский гаметофит состоит из восьми клеток зародышевого мешка, одна из которых становится яйцеклеткой.
- Размножение и семенами , и вегетативными органами.
- Усложнение и высокая степень дифференциации органов и тканей. В частности, наиболее совершенная проводящая система : ксилема представлена сосудами, а не трахеидами, во флоэме ситовидные трубки имеют членистое строение, появляются клетки-спутники.
- Быстрое протекание процессов роста и развития у однолетних форм.
- Большое разнообразие жизненных форм : деревья, кустарники, кустарнички, полукустарники, многолетние травы, однолетние травы и т. д.
- Могут образовывать сложные многоярусные сообщества благодаря большому разнообразию жизненных форм.
Значение
покрытосеменных в жизни человека трудно переоценить. Практически все культурные растения принадлежат к этому отделу. Древесина покрытосеменных используется в промышленности, строительстве, производстве бумаги, мебели и т. д. Многие цветковые растения используются в медицине.
Систематика.
Отдел Покрытосеменные (Цветковые) делят на два класса: Двудольные и Однодольные. Однодольные произошли от двудольных и являются менее многочисленными. Двудольные отличают от однодольных по ряду признаков. По каждому из признаков существует множество исключений. Единственный абсолютный признак - строение зародыша.
Сравнительная характеристика основных классов покрытосеменных
Признак | Двудольные | Однодольные |
Строение зародыша | Зародыш обычно имеет две семядоли; зародыш симметричный - почечка занимает верхушечное положение, а семядоли располагаются по бокам зародыша; семядоли обычно прорастают надземно | Зародыш с одной семядолей; зародыш асимметричный - семядоля занимает верхушечное положение, а почечка находится сбоку; семядоля обычно прорастает подземно |
Строение листа | Жилкование обычно сетчатое, реже перистое или дуговое; листья обычно черешковые, опадающие | Жилкование обычно параллельное или дуговое; листья обычно сидячие, неопадающие |
Корневая система | Обычно стержневая | Обычно мочковатая |
Особенности роста | Имеется камбий: характерен вторичный рост | Камбий, как правило, отсутствует: вторичный рост не характерен |
Жизненные формы | Древесные, полудревесные и травянистые формы | Травы. Иногда вторичные древесные формы (пальмы) |
Цветки | Обычно пятичленные, реже четырёхчленные | Обычно трехчленные, реже четырёхчленные, но никогда не пятичленные |
Классы цветковых делят на семейства главным образом на основании строения цветка и плода. При этом используют формулу цветка.
Класс Двудольные
включает семейства Крестоцветные, Маревые, Тыквенные, Бобовые, Розоцветные, Паслёновые, Сложноцветные.
Класс Однодольные
включает семейства Злаковые, Лилейные.
Название семейства | Число видов | Жизненные формы | Строение цветка | Плод | Другие особенности | Культурные растения | Дикорастущие растения |
Класс Двудольные | |||||||
Крестоцветные (капустные) | 3 тыс. видов | В основном травы, реже кустарники и кустарнички | Ч 4 Л 4 Т 4 П 1 . Соцветие: кисть | Стручок или стру- чочек | Листья очередные, у многих образуют прикорневую розетку. Хорошие медоносы. Содержат масла (горчица, рапс) | Капуста, редька, репа, горчица, рапс | Сурепка, пастушья сумка, вечерница (ночная фиалка) |
Бобовые | 17 тыс. видов | Травы, полукустарники, кустарники, деревья | Ч (5) Л 1+2+(2) Т (9)+1 П 1 . Лепестки: парус, 2 весла, лодочка (из двух сросшихся лепестков). Соцветия: кисть, головка | Боб | Листья сложные. На корнях клубеньковые бактерии. Семена богаты белком | Фасоль, горох, бобы, соя, чечевица, арахис | Люцерна, клевер, чина, донник, солодка |
Розоцветные | 3 тыс. видов | Травы, полукустарники, деревья | Ч 5 Л 5 Т оо П 1 или Ч 5 Л 5 Т оо П оо. Соцветия: кисть, зонтик и др. | Костянка, яблоко, орешек | Большое разнообразие плодов, которые богаты витаминами, сахарами, органическими кислотами | Вишня, слива, абрикос, яблоня, груша, клубника, малина | Шиповник, черёмуха, лапчатка |
Пасленовые | 2 тыс. видов | В основном травы, реже полукустарники и кустарники | Ч (5) Л (5) Т 5 П 1 . Соцветия: завиток, двойной завиток | Ягода, коробочка | Листья простые: цельные или рассечённые, без прилистников. Некоторые растения содержат ядовитые вещества | Картофель, томаты, баклажаны | Белена, дурман, белладонна |
Сложноцветные | 20 тыс. видов | Большинство - травы, в тропиках есть кустарники и деревья | Л (5) Т (5) П 1 . Чашечка представлена хохолком волосков. Соцветие: корзинка | Семянка | Листья простые без прилистников | Подсолнечник, салат латук, топинамбур, цикорий, астры, георгины | Одуванчик, ромашка, мать-и-мачеха, пижма, тысячелистник |
Класс Однодольные | |||||||
Лилейные | 2 тыс. видов | Травы | О (3)+3 Т 3+3 П 1 . Соцветие: кисть | Коробочка, ягода | Листья ланцевидной формы с параллельным жилкованием, собраны в прикорневую розетку. Стебель видоизменён и представлен луковицей | Тюльпан, лилии. Лук, чеснок и некоторые другие виды в настоящее время относят к особому семейству Луковые | Ландыш, алоэ |
Злаковые | 12 тыс. видов | Травы | О (2)+2 Т 3 П 1 . | Зерновка | Листья цельные с параллельным жилкованием, в основном влагалищные. Стебель полый внутри (соломина). Рост стеблей вставочный - в результате деления клеток в основании каждого междоузлия | Пшеница, рис, ячмень, кукуруза, овёс, просо, сорго, сахарный тростник | Ковыль, пырей, мятлик |
Ключевые слова конспекта: царство Растения, ботаника, общая характеристика, отличительные признаки царства, низшие и высшие растения, жизненные формы растений, органы растений, растение как целостная система.
Ботаника - наука о растениях, их строении, жизнедеятельности, распространении по земной поверхности, отношениях друг с другом и окружающей средой.
Общая характеристика
Растения — это эукариотические фотосинтезирующие автотрофные opганизмы. Царство Растения насчитывает около 500 тыс. видов. Растении являются продуцентами органических веществ и основным источником энергии для других живых организмов. Любые пищевые цепи начинаются с зеленых растений. Они же определяют характер биоценоза , защищают почву от эрозии.
Растении служат источником кислорода воздуха и оказывают значительное влияние на климат Земли. Человек использует около 1,5 тыс. видов культурных растений как пищевые, технические и лекарственные ресурсы. Продукты питания растительного происхождения обеспечивают организм человека белками, жирами, углеводами и витаминами.
Перечисленные отличия растений от животных не являются абсолютными. Черты животной организации часто встречаются у низших растений, которые соответствуют ранним этапам эволюционною развития. Например, способность и к автотрофному, и к гетеротрофному питанию (эвглена зеленая). Более высоко организованные растения достаточно четко отличаются от животных.
Растения делят на низшие и высшие
У низших растений тело (слоевище, или таллом) не расчленено на ткани и органы. К ним относятся Красные водоросли (Багрянки), Настоящие водоросли и Лишайники. У высших растений тело разделено на органы (корень, стебель, лист), образованные дифференцированными тканями. К высшим растениям относятся Моховидные, Плауновидные, Хвощевидные, Папоротниковидные, Голосеменные и Покрытосеменные (Цветковые). Четыре первых отдела расселяются при помощи спор (споровые), два последних — при помощи семян (семейные).
Органы растения
Органы растения — обособленные части растительного организма, выполняющие определенные функции:
- Вегетативные (поддерживают жизнедеятельность)
- Генеративные (участвуют в процессе полового размножения)
Систематика растений
Организм растения как целостная система
Растение - целостная система, её отдельные составляющие (ткани и органы) взаимосвязаны и воздействуют друг на друга. Повреждение и нарушение структуры и функций одной части растения воздействует на все остальные. Если у древесного растения содрать кору (в которой располагается луб), то к корню перестанут поступать органические вещества из листьев. Лишённый питательных веществ корень погибнет и перестанет поставлять в листья воду и минеральные вещества, и вслед за этим наступит гибель всего растения. Однако и не столь значительные повреждения могут вызывать изменения всего организма растения.
Организм растения объединяют в единое целое системы регуляции :
- электрофизиологическая - связана с передачей электрического импульса. Медленные изменения разности потенциалов между частями растения могут оказывать влияние на его физиологические процессы и рост;
- гуморальная - осуществляется при помощи фитогормонов - веществ, вырабатываемых специализированными тканями растений и действующими в ничтожно малых количествах на процессы роста и развития. Фитогормоны переносятся по проводящей системе растения.
Растениям свойственна раздражимость - способность живых систем реагировать на внешние и внутренние факторы. Иногда она проявляется в виде двигательных реакций, обусловлённых характером их роста (ростовые движения).
Тропизмы - ростовая реакция, вызывающая изгибание растения в сторону внешнего стимула (положительный тропизм) или от него (отрицательный тропизм). Происходит вследствие ускоренного роста клеток на одной стороне стебля, корня или листа под воздействием фитогормона ауксина. Побеги обычно растут в сторону света (положительный фототропизм), а корни направлены вниз (положительный геотропизм).
Настии - более быстрые движения растений, их направление не зависит от направления воздействия. Причина настий - изменения внутриклеточного давления, приводящие к изменению формы клеток. Настические движения могут вызываться электрическими импульсами или фитогормонами. Примеры настий: складывание листьев бобовых на ночь, закрывание цветков, устьиц, обвивание вьющихся растений вокруг опоры, складывание листьев мимозы стыдливой при прикосновении, движения насекомоядных растений и др.
Значение растений:
- источник кислорода
- среда обитания для животных
- источник пищи
- источник сырья и топлива
- участие в почвообразовании
- участие в круговороте веществ
- влияние на климат
Роль растений в природе, жизни человека и собственной деятельности
Роль растений в природе:
- Осуществляют фотосинтез,
- Являются звеном цепей питания.
- Предотвращают накопление в атмосфере избытка углекислого газа.
- Принимают активное участие в формирование почв.
- Обуславливают накопление воды на поверхности Земли.
- Участвуют в создании и поддержании климата (ослабление скорости ветра, зимней стужи, снижение жары)
Роль растений в жизни человека : выделяют кислород, из них получают лекарства, пищу, одежду, материалы для различных отраслей промышленности и производства, эстетическое значение.
Это конспект по теме «Царство Растения» . Выберите дальнейшие действия:
- Перейти к следующему конспекту:
Биология. Растения, бактерии, грибы, лишайники. Учебник. 6-7 классы. Корчагина В.А.
24-е изд. - М.: Просвещение,1993 - 256 с.
По этому учебнику вы будете учиться в 6 и 7 классах. По оглавлению учебника можно легко найти нужные разделы. Отыскать их в учебнике поможет также надпись в верхней части страницы. Вопросы к тексту параграфа обозначены красным вопросительным знаком. Красный треугольник после вопросов показывает на задание для самостоятельной работы. Номера рисунков в тексте и под соответствующим рисунком выделены цифрой в красном квадрате. Термины и видовые названия растений, которые нужно запомнить, напечатаны курсивом.
Фотографии перед каждой темой помогут вам лучше понять ее содержание. В начале и в конце учебника на обороте переплета (форзаце) представлены схемы четырех царств органического мира, происхождения и развития бактерий, грибов, растений.
В учебник включен лабораторный практикум. Работая с натуральными объектами, вы приобретете практические умения и навыки, необходимые для изучения растительного мира.
Формат: pdf
Размер: 36Мб
Смотреть, скачать: drive.google
Формат: djvu
Размер: 13,9 Мб
Скачать: drive.google
ОГЛАВЛЕНИЕ
ОБЩЕЕ ЗНАКОМСТВО
С ЦВЕТКОВЫМИ РАСТЕНИЯМИ
§ 1. Биология - наука о живой природе. Значение растений в природе,
народном хозяйстве и жизни человека 7
§ 2. Органы растения 9
§ 3. Плоды и семена 12
§ 4. Распространение плодов и семян 15
§ 5. Разнообразие растений 17
§ 6. Осенние явления в жизни растений 20
КЛЕТОЧНОЕ СТРОЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО ОРГАНИЗМА
§ 7. Устройство увеличительных приборов 23
§ 8. Строение растительной клетки 25
§ 9. Движение цитоплазмы. Поступление веществ в клетку 26
§ 10. Деление и рост клеток 28
КОРЕНЬ
§11. Стержневые и мочковатые корневые системы 31
§ 12. Почва и ее охрана 33
§ 13. Рост корня 35
§ 14. Зоны (участки) корня 37
§ 15. Поглощение воды корнем 40
§ 16. Передвижение воды и минеральных веществ в растении 42
§ 17. Удобрения 43
§ 18. Дыхание корней 45
§ 19. Видоизменения корней 46
ПОБЕГ
§ 20. Побег и почки 49
§ 21. Развитие побега из почки. Рост побега в длину 53
§ 22. Внешнее строение листьев 55
§ 23. Клеточное строение листовой пластинки 58
§ 24. Растения и свет 60
§ 25. Образование крахмала в листьях на свету 61
§ 26. Поглощение листьями на свету углекислого газа и выделение
кислорода 63
§ 27. Выращивание растений в парниках и теплицах 65
§ 28. Дыхание листа 67
§ 29. Испарение воды растениями 68
§ 30. Видоизменения листьев... 70
§ 31. Листопад 72
§ 32. Значение зеленых растений в природе и жизни человека 74
§ 33. Строение стебля 76
§ 34. Рост стебля в толщину. Годичные кольца 80
§ 35. Передвижение по стеблю воды и минеральных веществ. 82
§ 36. Передвижение по стеблю органических веществ 83
§ 37. Корневище, клубень, луковица 85
ВЕГЕТАТИВНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ
§ 38. Вегетативное размножение растений побегами 91
§ 39. Вегетативное размножение растений корнями и листьями 95
ЦВЕТОК И ПЛОД
§ 40. Цветок 99
§ 41. Соцветия 102
§ 42. Перекрестное опыление насекомыми 104
§ 43. Перекрестное опыление ветром. Самоопыление 105
§ 44. Искусственное опыление... 107
§ 45. Оплодотворение у цветковых растений 108
§ 46. Образование семян и плодов 110
СЕМЯ
§ 47. Строение семян двудольных растений 115
§ 48. Строение семян однодольных растений 116
§49. Состав семян 118
§ 50. Прорастание семян 120
§ 51. Дыхание семян 123
§ 52. Питание и рост проростков 124
§ 53. Время посева и глубина заделки семян 126
РАСТЕНИЕ - ЖИВОЙ ОРГАНИЗМ.
§ 54. Взаимосвязь в растительном организме 131
§ 55. Основные процессы жизнедеятельности растительного организма 133
§ 56. Растения и окружающая среда 136
§ 57. Растительное сообщество 140
§ 58. Взаимосвязи растений в сообществе 143
§ 59. Влияние факторов природы на растительные сообщества 144
§ 60. Охрана растений 147
§ 61. Весенние явления в жизни растений
§ 62. Летние задания 155
ОТДЕЛ ЦВЕТКОВЫЕ (ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ) РАСТЕНИЯ
§ 63. Деление цветковых растений на группы 157
§ 64. Семейство крестоцветных 160
§ 65. Дикорастущие растения семейства крестоцветных 162
§ 66. Семейство розоцветных
§ 67. Шиповник - растение семейства розоцветных 167
§ 68. Семейство бобовых 168
§ 69. Семейство пасленовых 170
§ 70. Семейство сложноцветных 172
§ 71. Семейство лилейных 176
§ 72. Семейство злаков 179
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ
§ 73. Происхождение культурных растений 185
§ 74. Пшеница - важнейшая зерновая культура 187
§ 75. Капуста - ценная овощная культура 190
§ 76. Картофель - важнейшая продовольственная, техническая и кормовая
культура
§ 77. Масличные сельскохозяйственные растения
§ 78. Плодово-ягодные культуры 196
ОТДЕЛЫ PACTЕНИЙ
§ 79. Одноклеточные зеленые водоросли 201
§ 80. Многоклеточные нитчатые зеленые водоросли 203
§ 81. Морские бурые и красные водоросли 205
§ 82. Зеленый мох кукушкин лен 207
§ 83. Торфяной мох и образование торфа 208
§ 84. Папоротники, хвощи, плауны 210
§ 85. Древние папоротникообразные и образование каменного угля 213
§ 86. Разнообразие голосеменных растений 215
§ 87. Размножение голосеменных. Значение голосеменных 217
§ 88. Покрытосеменные (Цветковые) растения 220
РАЗВИТИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА
§ 89. Многообразие растений. Доказательства их происхождения 223
§ 90. Основные этапы развития растительного мира 225
§ 91. Влияние хозяйственной деятельности человека на растительный мир.
Охрана растений 229
БАКТЕРИИ, ГРИБЫ, ЛИШАЙНИКИ
§ 92. Бактерии, их строение и жизнедеятельность 233
§ 93. Роль бактерий в природе и жизни человека 235
§ 94. Болезнетворные бактерии 236
§ 95. Шляпочные грибы 237
§ 96. Плесневые грибы и дрожжи 241
§ 97. Грибы-паразиты 243
§ 98. Лишайники 245
Лабораторный практикум 248