1. СПОСОБ ПИТАНИЯ – автотрофное питание путем оксигенного фотосинтеза. Кроме растений к автотрофному питанию способны прокариоты – хемосинтез (углерод усваивается за счет энергии окисления неорганических веществ) и аноксигенный или оксигенный фотосинтез.
2. КЛЕТОЧНАЯ ОБОЛОЧКА – растения в результате фотосинтеза накапливают избыток растворимых сахаров, которые полимеризуются в нерастворимые полисахариды за пределами протоплазмы в виде: клетчатки (целлюлозы); полуклетчатки (гемицеллюлоза); пектин, образуя жесткую углеводную оболочку. Клеточная оболочка является эволюционной адаптацией растений к наземному, неподвижному образу жизни, обеспечивая устойчивую форму, защищая внутреннее содержимое клеток, обладает избирательной проницаемостью.
Рис. 3 Схема строения растительной клетки
Жесткую оболочку, но с другими химическими составами имеют грибы - хитин, прокариоты - муреин.
3. СПОСОБ ПОГЛАЩЕНИЯ ПИЩИ – растения, обладая жесткой углеродной оболочкой способны поглощать из внешней среды элементы питания только путем всасывания – адсорбцией. Таким образом, растения (как и грибы, и прокариоты) имеют осмотрофный способ поглощения пищи. Для животных характерен голозойный способ питания - поглощение пищи путем заглатывания – фаготрофия.
4. ОБРАЗ ЖИЗНИ – из-за жестких клеточных оболочек, затруднены межклеточные контакты, вследствие чего, растение не способно к быстрому активному перемещению и ведут прикрепленный образ жизни.
Прикрепленный образ жизни не означает полную неподвижность растений. Растениям свойственны медленные движения – тропизмы, настии, нутации.
| ТРОПИЗМЫ(от греч. τροπος — рост, направление) — реакция ориентирования клетки, то есть направление роста или движения клеток относительно раздражителя (химического, светового и др.). |
У растений различают – гео-, гелио-, фото-, гидро-, хемо-, термо- и аэротропизмы. Например, корни растут вниз – геотропизм, и в сторону большей влажности – гидротропизм, большего количества питательных веществ – хемотропизм. Традиционный пример гелиотропизма – поворот соцветия подсолнечника вслед за солнцем
Мимоза стыдливая при прикосновении к перистосложным листочкам тут же складывает их пополам вдоль главной жилки. То есть растения обладают настическим движением – более быстрым, чем тропизм реакцией на изменение условий среды.
| НАСТИИ ИЛИ НАСТИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ (от др.-греч. σπαθητός ‘уплотнённый’) — движения дорсовентральных органов растений, которые обусловлены особенностями самого растения и проявляются при воздействии факторов окружающей среды (температура, свет, влажность и др.). |
Таблица 1. Виды настии
| Автонастии | самопроизвольные ритмические движения листьев, не связанные с изменениями внешних условий. |
| Никтинастии (от греч. nýx, родительный падеж nyktós — ночь и Настии) | движения растений, связанные с комбинированным изменением, как освещенности, так и температуры. Такое комбинированное воздействие наступает при сменах дня и ночи. Примером служат движения листьев у некоторых видов бобовых. |
| Сейсмонастии | движения, вызванные прикосновением, сотрясением и т.п |
| Тургорные движения | являются связанными с изменением тургора. К ним относятся никтинастические движения листьев. Так, для листьев многих растений также характерны ритмические движения, связанные с изменением тургора в клетках листовых подушечек. |
| Фотонастии | движения, которые вызваны сменой освещенности. |
| Термонастии | движения, которые вызваны изменениями температуры. |
Для вьющихся растений, обвивающих опору стеблем или прикрепляющимися к опоре усиками характерны нутации.
| НУТАЦИИ – круговые или колебательные движения органов растений |
5. ПОЛЯРНОСТЬ – прикрепленный образ жизни усилил проявление полярности у растений, которые в большинстве случаев, имеют корневую подземную и надземную системы.
6. ОТКРЫТЫЙ РОСТ – растения обладают незавершенным открытым ростом, что отражено и в самом слове – растения, произошедшее от глагола «расти». Даже самое старое растение ежегодно образуют несколько новых приростов. Отсутствие новых побегов, означает гибель растения. Открытый рост – способ пусть медленного, но перемещения растений в пространстве в поисках лучшего освещения, питательных элементов.
7. МЕТАМЕРИЯ И МОДУЛЬНОСТЬ – открытый рост и чередование сезонов, приводит к образованию у растений множества повторяющихся частей – модулей, которые нарастают одни над другими, что приводит к метамерии побегов.
| МЕТАМЕРИЯ – повторяемость строения вдоль продольной оси |
Рис. 4 Метамерия побега
Таким образом, растение представляет из себя модульный организм. Ему противопоставлены унитарные – единичные, целые организмы, характерные для животного мира.
Разнообразие растений
По типам морфологической организации растения разделяются на две большие группы:
· Низшие растения
· Высшие растения
Низшие растения (водоросли) около 33 тыс. видов – тело не расчленено на органы и представлено одной или колонией клеток. Многоклеточное слоевище – таллом (от греческого слова – отросток), который может быть нитчатым, пластинчатым, лентовидным и т.д.
Рис. 5 Разнообразие слоевищ водорослей
Высшие растения – надземная часть разделена на вегетативные и генеративные органы, обеспечивающие половое размножение. Высшие растения произошли вероятно от первых наземных растений – Риниофитов, жившие 400-450 млн. лет назад в силурийском и девонских периодах палеозойской эры. Останки риниофита впервые были обнаружены геологами в 1859 году на острове Гаспе в Канаде.
Рис. 7 Реконструкция риниофита
Современные высшие растения относятся к шести отделам, которые группируются в свою очередь, на:
· Бессосудистые – отдел Мохообразные (около 26 тыс. видов)
· Сосудистые – отдел Псилотовидные, Плауновидные (400 видов), Хвощевидные (32), Папоротниковидные (14 500 видов), Голосеменные (800) и Покрытосеменные (235 тыс. или около 70%).
Таким образом, древесные растения относятся к эукариотным высшим голосеменным и покрытосеменным растениям.
| Надцарство Superregnum | Эукариоты (Eucaryota) | ||||||||
| Царство Regnum | РАСТЕНИЯ (400 тыс. видов) - Plantae, Vegetabilia | ||||||||
| Подцарство Subregnum | 1. НИЗШИЕ (водоросли) – 33 тыс. видов | 2. ВЫСШИЕ | |||||||
| 2.1 СПОРОВЫЕ | 2.2 СЕМЕННЫЕ – 70% видового разнообразия | ||||||||
| Отдел Devisio | красные | бурые | зеленые | Мохообразные 26 тыс. видов | Плауно- видные 400 | Хвоще- видные 32 | Папоротонико- видные 14,5 | Голосеменные 800 | Покрытосеменные 235 тыс. видов |
Вопросы для самоконтроля:
1. Выпишите основные определения, рассмотренные в лекционном занятии.
2. Перечислите важнейшие признаки растений
3. Приведите практические проявления и значение видов настического движения в жизни растений
4. Положение древесных растений в царствах живой природы
Ресурсы и источники:
| 1. Еленевский, А. Г. Ботаника. Систематика высших, или наземных, растений: учеб. для студ. педвузов, обучающихся по спец. "Биология" / А. Г. Еленевский, М. П. Соловьева, В. Н. Тихомиров. - 4-е изд., испр. - Москва: Академия, 2006. |
2. Ботаника. Морфология и анатомия растений: учеб. пособие для студ. пед. ин-тов по биол. и хим. спец. / А. Е. Васильев, Н. С. Воронин, А. Г. Еленевский. - 2-е изд., перераб. - Москва: Просвещение, 1988.