из неорганических. В качестве источника энергии они использовали энергию Солнца. Первыми фотосинтетиками были организмы, использующие в качестве источника Н+ не воду, а сероводород (Н2S). Жизнь тогда была представ-
лена тонкой бактериальной пленкой на дне водоемов или во влажных местах
Около 3,2 млрд лет назад появились синезеленые водоросли, вырабо-
тавшие современный механизм фотосинтеза с расщеплением воды под дей-
ствием света. Кислород при этом начал выделяться в атмосферу, которая по-
степенно приобрела азотно-кислородный характер. Часть кислорода в верх-
них слоях атмосферы под действием ультрафиолетовых лучей превращалась
в озон. Озоновый слой стал поглощать ультрафиолет, губительный для всего
живого, и организмы получили возможность поселяться на поверхности во-
доемов и на суше. Кроме того, примерно в то же время у некоторых орга-
низмов появляется кислородное дыхание, в процессе которого происходит
расщепление и окисление богатых энергией углеродсодержащих молекул,
полученных в процессе фотосинтеза.
Около 1,5 млрд лет назад на Земле появились первые эукариотические
Контрольные вопросы и задания
1. Назовите отличительные особенности растений.
2. Каково положение растений в различных системах органического
3. Какое значение имеют растения в природе и для человека?
4. Назовите основные разделы ботаники.
5. Каковы основные исторические вехи развития ботаники?
1. Основные пути эволюции низших растений. Появление тканевого
2. Ткани и принципы их классификации.
В царстве растений выделяют две большие группы: низшие и высшие
растения. К низшим относят первично водные организмы – водоросли. У
данной группы тело представлено либо одной клеткой (хлорелла, эвглена),
либо цепочкой клеток (нитчатые водоросли), либо слоевищем или талломом.
Самыми древними водорослями, давшими начало всем остальным группам,
явились одноклеточные прокариотические организмы – цианобактерии (си-
Поскольку элементы питания растений (CО2, О2, Н2О) равномерно рас-
пределены в окружающей среде, то в ходе эволюции растения потеряли под-
вижность и перешли к прикрепленному образу жизни. Как известно, растения поглощают и выделяют вещества через клеточную стенку. Следовательно, для увеличения скорости обмена требуется увеличение площади поверх-
ности соприкосновения со средой. Поэтому в процессе эволюции наблюдается тенденция к увеличению площади поверхности тела растений. Это может быть достигнуто следующими путями:
1) увеличением размеров одноклеточного организма;
2) увеличением размеров организма за счет образования большого ко-
личества ядер и других органелл. Такие организмы могут иметь достаточно
большие размеры. Например, водоросль каулерпа имеет длину 10–50 см, являясь одноклеточным многоядерным организмом. Такой тип организации
является эволюционным тупиком, т. к. неклеточное строение не способствует дифференциации отдельных участков тела; кроме того, при поранении
будет страдать все содержимое клетки;
3) многоклеточность – наиболее удачный путь, получивший дальнейшее эволюционное развитие. Только благодаря ей стала возможной дифференциация отдельных участков тела, а также приспособление их к выполнению определенных функций.
Многоклеточные водоросли могут иметь нитчатую, разнонитчатую,
пластинчатую форму. Однако их вегетативное тело еще не дифференцировано на ткани. Водоросли живут в относительно стабильных и благоприятных условиях: элементы, необходимые для их питания и развития, находятся
непосредственно в воде и окружают их со всех сторон. Самый сложный уровень организации характерен для бурых водорослей, имеющих клетки, сходные с ситовидными элементами высших растений. Тип организации вегетативного тела, характерный для водорослей, называется талломом.
Читайте также: Как вышивать по ткани цепочкой
Важным событием в морфологической эволюции растительного мира
был выход растений на сушу, т. е. приспособление крупных многоклеточных форм к жизни в воздушно-почвенной среде, что означало возникновение высших растений. Предполагается, что толчком к выходу растений на сушу
послужило достаточное накопление в атмосфере свободного кислорода, а также усиление конкуренции в морях между организмами за источники питания и свободное место. Кроме того, немаловажное значение имело появление озонового слоя, предохраняющего наземные растения от губительных
С какими же трудностями сталкивается растение при переходе к наземному образу жизни? Главное – это проблема обезвоживания. Представьте, что произойдет с водорослью, если ее вынести из воды. Поэтому у высших растений появляются покровные ткани и кутикула, препятствующие излишнему испарению воды и защищающие от механических воздействий. Если в водной среде растение всасывало воду всей поверхностью, то на суше
появилась необходимость образования корнеподобных структур для извлечения воды из почвы и прикрепления к субстрату. Полученную из влажной
почвы воду и растворенные в ней минеральные вещества нужно поднять на
высоту растения, поэтому появляются проводящие ткани.
Так как в воздушной среде резко возрастают механические нагрузки,
то возникает потребность образования механических тканей для поддержания тела растения. Необходимость газообмена, которая в наземных условиях
происходит с воздушной средой, а не с раствором, привела к образованию
устьиц, расположенных в эпидермисе. Для обеспечения процесса фотосинтеза потребовалось образование ассимиляционной ткани. Таким образом, наземные растения выработали различные ткани, а клетки, слагающие их, подверглись сильной дифференциации, в результате чего стали выполнять более
узкие функции лучше, чем недифференцированные клетки водорослей.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Ткани растений
Долгое время познания в анатомии растений отставали от познаний в анатомии животных. Многие считали, что растения ничем не примечательны. Неемия Грю решил доказать, что они неправы.
В 1600-х гг. микроскопы начали менять биологию, и Грю использовал их в полной мере для тщательного изучения тканей растений.
Он опубликовал несколько работ и статей, собранных вместе в труде «Анатомия растений» (1682). Прекрасно иллюстрированная книга впервые показала, насколько сложное у растений внутреннее строение. Это был новый мир, ждущий первооткрывателей. Грю вознамерился сделать результаты своих исследований понятными читателям, насколько это было возможно. А потому, чтобы показать, как соединяются различные ткани растений, использовал то, что мы бы сегодня назвали 3D-чертежами.
В этом и во многом другом Грю опередил свое время. Чтобы в полной мере разобраться с описанными им функциями строения, требовалось развитие других наук. Хотя слово «клетка» ввел в оборот современник ученого Роберт Гук, описывая увиденное под микроскопом устройство растений, речь шла только о полых клетках пробкового дерева, и понимания, что клетка — фундаментальный кирпичик в строении всех живых существ, не было еще 150 лет. Сам Грю представлял ткани растений скорее как переплетающиеся волокна, словно в простых тканях. Ученый принял во внимание поддерживающую функцию более прочных древесных тканей (их он сравнивал с костями животных) и доказал, что существуют трубки, тянущиеся вниз по стеблям растений (сегодня их называют сосудами ксилемы). Но только в XIX в. появились работы, полностью объясняющие функции тканей растений — в частности тех, что распределяют вещества: ксилема проводит воду и минералы от корней, а флоэма проводит другие субстанции, в том числе сахара, созданные в ходе фотосинтеза, от листьев.
Виды растительной ткани
Классификацию и терминологию растительных тканей разработал немецкий ученый Г. Габерландт, он разделил ткани по их физиологической роли в организме растения. Согласно современной классификации, существует 4 основных типа растительных тканей: меристематическая, покровная, основная и проводящая. Они отличаются по своему происхождению, внешнему виду, структуре и свойствам.
Меристематическая
Образовательная ткань (меристема) отвечает за рост растения и развитие его внутренней структуры. Меристематическая ткань состоит из мелких клеток с крупным ядром и тонкой оболочкой. Эти клетки еще не обладают индивидуальностью, они быстро размножаются, и потом из них образуются все остальные постоянные ткани. Зародыш растения целиком состоит из меристемы, у взрослых растений меристема сохраняется в растущих частях: в кончиках корней и стеблей, а также в камбии — ткани, которая обеспечивает увеличение толщины стебля или корня.
Читайте также: Как подобрать ткань по фактуре
Покровная
Покровная ткань включает эпидермис, пробку и кору. Эта ткань состоит из клеток с толстыми целлюлозными стенками, она предохраняет нижележащие ткани от иссушения и механических повреждений. На листьях и растущих зеленых побегах покровная ткань, похожая на прозрачную пленку, называется кожицей, или эпидермисом. Клетки эпидермиса обычно лишены хлоропластов, они плоские, и их стенки прочно соединены друг с другом наподобие частей головоломки-пазла.
Замыкающие клетки расположенных на поверхности листа устьиц, служащих для газообмена с внешней средой, тоже образованы эпидермисом. Часто на поверхности эпидермиса развиваются волоски, у ряда видов они предохраняют ткани от перепадов температур, задерживают испарение, а у крапивы, например, есть волоски с острым кончиком, заполненные жгучей муравьиной кислотой, — они защищают растение от животных.
Со временем зеленые побеги буреют, потому что под слоем эпидермиса формируется другой вид защитной ткани — пробка. Пробка состоит из омертвевших клеток, стенки которых пропитаны водонепроницаемыми веществами. Чтобы растение могло дышать, в его покровах образуются разрывы, заполненные рыхлой тканью, — чечевички. Слой тканей, покрывающих стебли и корни растения снаружи, называется корой.
Основная
Внутренняя часть листьев, цветков и плодов, сердцевина стебля состоит из клеток основной ткани. Эта ткань служит для выработки и запасания питательных веществ. Самый простой тип этой ткани — запасающая паренхима, она состоит из тонкостенных рыхло расположенных клеток, заполненных зернами крахмала, белка, капельками масла, а у кактусов и других суккулентов содержит большие вакуоли, заполненные водой. Другой тип этой ткани называется хлоренхимой.
Эта ткань особенно развита в листьях и молодых побегах, ее клетки содержат хлоропласты, и главное назначение этой ткани — фотосинтез. Запасающая ткань составляет большую часть семени растений.
Проводящая
Проводящая ткань обеспечивает восходящий ток воды, растворенных солей и других соединений от корней к листьям, а также нисходящий поток растворенных питательных веществ, выработанных в листьях, к корням. Восходящий поток обеспечивают клетки ксилемы (древесины).
Эта ткань формируется из вытянутых клеток с заостренными концами и спиралевидно утолщенными стенками (трахеид). Трахеиды соединяются между собой, их поперечные стенки разрушаются, клетки отмирают, и образуются достигающие 3 м в длину сосуды с сильно утолщенными за счет отложения вещества лигнина стенками. Сосуды древесины обычно объединены в пучки. Нисходящий поток обеспечивает находящаяся под корой флоэма (луб). Флоэма состоит из удлиненных живых клеток, утративших ядро и соединенных между собой ситовидными пластинками.
Выход растений на сушу. Теломная теория. Возникновение органов и тканей растений
Жизнь возникло в мировом океане. Впервые появились РИНИИ. Они состоят из теломов. С начало возникли ЛИСТОПОДНЫЕ структуры, затем появились АСТЕРОКСИЛОНЫ.
ТЕЛОМНАЯ ТЕОРИЯ – это теория о происхождении органов растений. Из осевых теломов в результате скучивания и срастания в цилиндр появились стебли. У астероксилона имеются выросты – ЭНАЦИИ. У них отсутствует проводящий пучок, если проводящие ткани разветвляются из выростов появляются мелкие листья. В связи с выходом растений на сушу в первую очередь появилась покровная ткань. Он защищает от солнечных лучей, ожогов, высыхания, механических повреждений. Затем на покровной ткань развились устьица, через которое происходит транспирация и регуляция водного режима. В связи с вертикальным положением растений появляется механическая ткань, ее функция опорная, также проводящая ткань – дальний транспорт веществ. К поводящей ткани относится ФЛОЭМА (органические вещества идут сверху вниз) и КСИЛЕМА (питательные вещества от корней к листьям). Т.о. с появлением этих тканей усилился контроль собственного водного режима растений. Растения, которые способны контролировать водный режим – ГОМЕЙОГИДРИДНЫМИ. Растения не способные регулировать водный режим – ПОЙКИЛОГИДРИДНЫЕ (лишайники, водоросли). В связи с выходом растений на сушу так же развивается фотосинтезирующая ткань – это ассимиляционная ткань или мезофилл или хлоренхима. Листья состоят из мезофилла, также развивается запасающая и выделительная ткань – смоляные каналы, млечники, нектарники, идиобласты – одиночные клетка, в которых накапливается продукт. К выделительной ткани относятся ГИДОТОДЫ – это водяные устьица, которые никогда не закрыватся (через них выделяется капля росы).
Читайте также: Как выводить масляные пятна с ткани
Классификация тканей: Ткани растений – это исторически сложивщаяся комплекс клеток имеющие сходное строение, функции, происхождение и определенное месторасположение. Различают: образовательную ткань (меристему), основную, проводящую, покровную, механическую, выделительную.
Образовательная — ее функция в делении клеток и образовании новых тканей. Клетки молодые, так как всегда делятся, у их крупное ядро, нет вакуоли, мельче старых, оболочка тонкая первичная, самовозобновляются. Клетка, который будет самовозобновлятся – инициальная клетка, она всегда делится. Другая клетка производная инициальных клеток – будет превращаться в новую ткань. Верхушка стебля – конус нарастания или апикальная меристема, обеспечивает первичный рост растений, то есть рост в длину, но так как растения растет и в ширину (вторичный рост), это обеспечивается вторичными меристемами (камбием и феллогеном) – их называют боковыми или латеральными меристемами – они вторично образуются из основной ткани. В результате деления камбий образуют вторичную флоэму и вторичную ксилему, то есть рост в толщину. Из феллогена образуется вторичный покров так как перидерма (корка).
Проводящая – ксилема, флоэма – очень сложная ткань.
– Проводящие элементы КСИЛЕМЫ: трахеи и трахеиды. Трахеиды – это вытянутые клетки с заостренными концами. Они мертвые, одревесневшие, стенки их толстые, имеют окаймленные поры. Одревеснение вызывает вещество лигнин. Они древние (голосеменные растения). Трахеи – состоят из продольного ряда клеток с поперечными перегородками (членики). Мертвые, одревесневшие, но в поперечных перегородках у них образуется сквозное отверстие – перфорация. Одревеснение может быть разным и сходным с трахеидами: кольчатое, спиральное, лестничное, точечное. Осмотическое давление в листьях выше, чем в корнях и поэтому происходит транспирация.
— Проводящие элементы ФЛОЭМЫ: ситовидные клетки и стовидные трубки. Ситовидные клетки это вытянутые живые клетки с ядром, цитоплазмой, органоидами. Есть мало специализированные ситовидные поля – на котором есть канальцы с узким диаметром и вода двигается медленно. Наиболее древние (голосеменные). Ситовидная трубка – состоит из клеток (члеников), который расположены продольно. Они живые, но частично утратившие живое содержимое (ядро, тонопласты, вакуоль), цитоплазма распологается постенно (по бокам), а в центре полость, так как нет вакуоли, есть клетка спутник (1-3 кл) – она контролирует обмен веществ, может часть нуклеиновой кислоты. На поперечной перегородке есть высокоспециализированное ситовидное поле – ситовидная пластинка, она имеет канальцы с крупным диаметром.
Покровная ткань – эпидерма – первичная, на котором есть устьица и волоски так как она живая клетка. Эпидермой покрыты листья и молодые зеленые стебли. Перидерма – вторичная, состоящая из 3-х слоев: феллема (пробка) – пропитана суберином, опропковели, мертвые клетки заполняются воздухом, смолой; феллогеном и феллодермой. Перидермой покрыты молодые древесные растения. Корка третичная покровная ткань, ею покрыты многолетние древесные растения, это многослойная перидерма – термоизолирующая функция.
Основная ткань – составляет тело растений. Безгранична, встречается как в сердцевине, центральном цилиндре, в первичной коре, в проводящих пучках. Делится группы клеток: ассимиляционная – мезофилл, то есть хлоренхима (листья, зеленые стебли); запасающая основная ткань – в клубнях, корнеплодах, семенах, плодах; аэренхима – накопление воздуха у водных растений.
Механическая ткань – опорная функция. Имеет толстую клеточную стенку, есть живая (колленхима) и мертвая (склеренхима). Расположены по периферии.
Выделительная ткань – относятся смоляные каналы, железистые волоски, млечники, гидатоды (водяные устьица) – всегда открыты, расположены по периферии, на кончике листьев. Испаряет воду, если наблюдается избыток воды.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом