Подцарство высших растений объединяет многоклеточные растительные организмы, тело которых расчленено на органы – корень, стебель, листья. Их клетки дифференцированы на ткани, специализированы и выполняют определенные функции.

По способу размножения высшие растения разделяют на споровые и семенные. К споровым растениям относят мхи, плауны, хвощи, папоротники.

Мхи – это одна из самых древних групп высших растений. Представители этой группы наиболее просто устроены, их тело расчленено на стебель и листья. Они не имеют корней, а у наиболее простых – печеночных мхов даже отсутствует деление на стебель и листья, тело имеет вид слоевища. Прикрепляются мхи к субстрату и всасывают воду с растворенными в ней минеральными веществами с помощью ризоидов – выростов наружного слоя клеток. Это в основном многолетние растения небольших размеров: от нескольких миллиметров до десятка сантиметров (рис. 74).

Рис. 74. Мхи: 1 – маршанция; 2 – кукушкин лен; 3 – сфагнум

Для всех мхов характерно чередование поколений полового (гаметофита) и бесполого (спорофита), причем гаплоидный гаметофит преобладает над диплоидным спорофитом. Эта черта резко отличает их от остальных высших растений.

На листостебельном растении или слоевище в половых органах развиваются половые клетки: сперматозоиды и яйцеклетки. Оплодотворение происходит только в присутствии воды (после дождя или в половодье), по которой передвигаются сперматозоиды. Из образовавшейся зиготы развивается спорофит – спорогон с коробочкой на ножке, в которой образуются споры. После созревания коробочка вскрывается, и споры распространяются ветром. При попадании во влажную почву спора прорастает и дает начало новому растению.

Мхи – довольно распространенные растения. В настоящее время их насчитывается около 30 тыс. видов. Они неприхотливы, выдерживают сильные морозы и длительную жару, но растут только во влажных тенистых местах.

Тело печеночных мхов редко ветвится и обычно представлено листовидным слоевищем, с тыльной стороны которого отходят ризоиды. Селятся они на скалах, камнях, стволах деревьев.

В хвойных лесах и на болотах можно встретить мох – кукушкин лен. Его стебельки, усаженные узкими листьями, растут очень густо, образуя на почве сплошные зеленые ковры. К почве кукушкин лен прикрепляется ризоидами. Кукушкин лен – растение раздельнополое, т. е. у одних особей развиваются мужские, а у других – женские половые клетки. На женских растениях после оплодотворения образуются коробочки со спорами.

Очень широко распространены белые, или сфагновые, мхи. Накапливая в своем теле большое количество воды, они способствуют заболачиванию почвы. Это связано с тем, что листья и стебель сфагнума, наряду с зелеными клетками, содержащими хлоропласты, имеют мертвые бесцветные клетки с порами. Именно они и поглощают воду в 20 раз больше своей массы. Ризоиды у сфагнума отсутствуют. К почве он прикрепляется нижними частями стебля, которые, постепенно отмирая, превращаются в сфагновый торф. Доступ кислорода в толщу торфа ограничен, кроме того, сфагнум выделяет специальные вещества, предотвращающие размножение бактерий. Поэтому попавшие в торфяное болото различные предметы, погибшие животные, растения часто не сгнивают, а хорошо сохраняются в торфе.

В отличие от мхов остальные споровые имеют хорошо развитую корневую систему, стебли и листья. Более 400 млн лет назад они доминировали среди древесных организмов на Земле и образовывали густые леса. В настоящее время это немногочисленные группы в основном травянистых растений. В жизненном цикле преобладающим поколением является диплоидный спорофит, на котором образуются споры. Споры разносятся ветром и при благоприятных условиях прорастают, образуя небольшой заросток – гаметофит. Это зеленая пластинка величиной от 2 мм до 1 см. На заростке образуются мужские и женские гаметы – сперматозоиды и яйцеклетка. После оплодотворения из зиготы развивается новое взрослое растение – спорофит.

Плауны – очень древние растения. Ученые полагают, что они появились около 350–400 млн лет назад и образовывали густые леса из деревьев высотой до 30 м. В настоящее время их осталось очень мало, и это многолетние травянистые растения. В наших широтах наиболее известен плаун булавовидный (рис. 75). Его можно встретить в хвойных и смешанных лесах. Стелющийся по земле стебель плауна крепится к почве придаточными корнями. Мелкие шиловидной формы листья густо покрывают стебель. Размножаются плауны вегетативно – участками побегов и корневищ.

Рис. 75. Папоротниковидные: 1 – хвощ; 2 – плаун; 3 – папоротник

Спорангии развиваются на прямостоячих побегах, собранных в виде колосков. Созревшие мелкие споры разносятся ветром и обеспечивают размножение и распространение растения.

Хвощи – небольшие многолетние травянистые растения. Они имеют хорошо развитое корневище, от которого отходят многочисленные придаточные корни. Членистые стебли, в отличие от стеблей плаунов, растут вертикально вверх, от главного стебля отходят боковые побеги. На стебле расположены мутовки очень мелких чешуйчатых листочков. Весной на зимующих корневищах вырастают бурые весенние побеги со спороносными колосками, которые после созревания спор отмирают. Летние побеги зеленые, ветвящиеся, фотосинтезируют и запасают питательные вещества в корневищах, которые перезимовывают, а весной образуют новые побеги (см. рис. 74).

Стебли и листья хвощей жесткие, пропитаны кремнеземом, поэтому животные их не едят. Хвощи растут в основном на полях, лугах, болотах, по берегам водоемов, реже в сосновых лесах. Хвощ полевой, трудноискоренимый сорняк полевых культур, используется как лекарственное растение. Стебли разных видов хвощей за счет наличия кремнезема используют как полировочный материал. Хвощ болотный ядовит для животных.

Папоротники, как хвощи и плауны, в каменноугольном периоде были процветающей группой растений. Сейчас их насчитывается около 10 тыс. видов, большинство которых распространено во влажных тропических лесах. Размеры современных папоротников колеблются от нескольких сантиметров (травы) до десятков метров (деревья влажных тропиков). Папоротники наших широт – травянистые растения с укороченным стеблем и перистыми листьями. Под землей находится корневище – подземный побег. Из его почек над поверхностью развиваются длинные, сложные перистые листья – вайи. Они обладают верхушечным ростом. От корневища отходят многочисленные придаточные корни. Вайи тропических папоротников достигают в длину 10 м.

В наших краях наиболее распространены папоротники орляк, щитовник мужской и др. Весной, как только оттает почва, от корневища отрастает укороченный стебель с розеткой красивых листьев. Летом на нижней стороне листьев появляются бурые бугорки – сорусы, представляющие собой скопления спорангиев. В них образуются споры.

Молодые листья мужского папоротника используются человеком в пищу, как лекарственное растение. Вайи орляка используют для оформления букетов. В тропических странах некоторые виды папоротников разводят на рисовых полях для обогащения почвы азотом. Некоторые из них стали декоративными, оранжерейными и комнатными растениями, например нефролепис.

Главное отличие голосеменных от ранее изученных растений – наличие семян и редукция гаметофита. Образование половых клеток, оплодотворение и созревание семян происходят на взрослом растении – спорофите. Семя лучше переносит неблагоприятные условия, способствует распространению растения.

Рассмотрим особенности размножения голосеменных растений на примере сосны (рис. 76). Весной, в конце мая, у сосны в светло-зеленых мужских шишках образуется пыльца – мужской гаметофит, содержащий половые клетки – два спермия. Сосна начинает «пылить», облака пыльцы разносятся ветром. На верхушках побегов развиваются женские красноватые шишечки, состоящие из чешуек. На них располагаются открыто (голо) по две семяпочки, отсюда и название – голосеменные. В семяпочках созревает по две яйцеклетки. Пыльца попадает непосредственно на семяпочки и прорастает внутрь. После этого чешуйки плотно смыкаются и склеиваются между собой смолой. После оплодотворения формируется семя. Семена сосны созревают через 1,5 года после опыления. Они становятся бурыми, чешуйки раздвигаются, зрелые семена с крылышками высыпаются и разносятся ветром.

Рис. 76. Цикл развития хвойных (сосны): 1 – мужская шишка; 2 – микроспорофилл с микроспорангием; 3 – пыльца; 4 – женская шишка; 5 – мегаспоро-филл; 6 – чешуйка с двумя семязачатками; 7 – чешуя с двумя семенами в шишке третьего года; 8 – проросток

Класс хвойные содержит около 560 современных видов растений. Все хвойные – это деревья и кустарники. Трав среди них нет. Это сосны, пихты, ели, лиственницы, можжевельник. Они образуют хвойные и смешанные леса, которые занимают огромные пространства. Свое название эти растения получили из-за своеобразных листьев – хвои. Обычно они игольчатые, покрытые слоем кутикулы, их устьица погружены в мякоть листа, что снижает испарение воды. Многие деревья относятся к вечнозеленым растениям. Среди хвойных наших лесов известны и широко распространены различные виды сосен – сосна обыкновенная, сосна сибирская (кедр) и др. Это высокие мощные деревья (до 50–70 м) с хорошо развитой, глубоко уходящей корневой системой и округлой кроной, расположенной у взрослых растений на верхушках. Хвоинки располагаются у разных видов по 2, 3, 5 штук в пучке.

На территории России встречается девять видов ели – ель обыкновенная (европейская), сибирская, канадская (голубая) и др. В отличие от сосны крона елей пирамидальная, а корневая система – поверхностная. Хвоинки располагаются по одной.

Древесина сосны и ели – хороший строительный материал, из нее получают смолу, скипидар, канифоль, деготь. Семена и хвоя служат кормом для птиц и зверей. В них содержится большое количество витамина С. Семена кедра– кедровые орешки местное население собирает и использует в пищу.

Большое значение имеет и пихта сибирская, произрастающая в России. Ее древесина идет на изготовление музыкальных инструментов.

В отличие от вечнозеленых сосен и елей лиственницы – деревья листопадные. Хвоя у них мягкая, плоская. Наиболее распространены лиственницы сибирская и даурская. Древесина у них прочная, долговечная, хорошо противостоит гниению. Она используется в кораблестроении, для изготовления паркета, мебели, получения скипидара и канифоли. Разводят ее и в парках как декоративное растение.

К хвойным также относятся кипарис, туя, можжевельник. Можжевельник обыкновенный – вечнозеленый кустарник, встречается почти повсеместно. Шишки его ягодообразные, сочные, мелкие, их используют в медицине и в пищу.

Одно из самых высоких (до 135 м) деревьев планеты – секвойя, или мамонтово дерево. По высоте оно уступает лишь эвкалипту.

Более древними голосеменными являются представители другого класса – саговники. Своего расцвета они достигли в каменноугольном периоде. Они встречаются во всех частях света, кроме Европы, и внешне напоминают пальму. Другим представителем реликтовых голосеменных является гинкго. Эти деревья сохранились лишь в Японии, Корее и Китае.

Покрытосеменные растения. Покрытосеменные, или цветковые, растения появились относительно недавно, примерно 150 млн лет назад, но быстро распространились и завоевали всю нашу планету. Сейчас это самая многочисленная группа растений, насчитывающая около 250 тыс. видов.

Это наиболее высокоорганизованные из высших растений. Они имеют сложноустроенные органы, высокоспециализированные ткани, обладают более совершенной проводящей системой. Для них характерны интенсивный обмен веществ, быстрый рост и высокая приспособленность к различным экологическим условиям.

Главная особенность этих растений в том, что семяпочка у них защищена от неблагоприятных воздействий и располагается в завязи пестика. Отсюда и их название – покрытосеменные растения. Покрытосеменные имеют цветок – генеративный орган и семя, защищенное плодом. Цветок служит для привлечения опылителей (насекомых, птиц), защищает репродуктивные органы – тычинки и пестик.

Цветковые растения представлены всеми тремя жизненными формами: деревьями, кустарниками, травами. Среди них есть как однолетние, так и многолетние растения. Некоторые из них вторично перешли к жизни в воде, утратив или упростив некоторые органы и ткани. Например, ряска, элодея, стрелолист, водяная лилия. Цветковые – это единственная группа растений, которая образует на суше сложные многоярусные сообщества.

Покрытосеменные растения делятся на два класса по числу семядолей в зародыше семени: двудольные и однодольные (таб. 5).

Двудольные растения – более многочисленный класс, в него входят более 175 тыс. видов, объединенных в 350 семейств. Отличительные признаки класса: корневая система обычно стержневая, но у травянистых форм может быть и мочковатой; наличие камбия и дифференцированность коры, древесины и сердцевины в стебле; листья простые и сложные с сетчатым и дуговым жилкованием, черешковые и сидячие; цветки четырех– и пятичленные; зародыш семени имеет две семядоли. К двудольным относится большинство хорошо известных растений. Это все деревья: дуб, ясень, клен, береза, ива, осина и т. д.; кустарники: боярышник, смородина, барбарис, бузина, сирень, лещина, крушина и т. д., а также многочисленные травянистые растения: василек, лютик, фиалка, лебеда, редис, свекла, морковь, горох и др.

Однодольные растения составляют примерно 1 / 4 всех покрытосеменных и объединяют около 60 тыс. видов.

Отличительные признаки класса: мочковатая корневая система; стебель в основном травянистый, камбий отсутствует; листья простые, часто с дуговым и параллельным жилкованием, сидячие и влагалищные; цветки трехчленные, редко четырех– или двухчленные; зародыш семени имеет одну семядолю. Преобладающая жизненная форма однодольных – травы, многолетние и однолетние, древовидные формы встречаются редко.

Это многочисленные злаки, агавы, алоэ, орхидеи, лилии, тростники, осоки. Из однодольных деревьев можно упомянуть пальмы (финиковая, кокосовая, сейшельская).

Всем, кто хотя бы немного касался вопросов ботаники, приходилось слышать о таком разграничении растений, как цветковые и нецветковые. При этом последние имеют еще и другое название, отражающее суть их способа размножения, - споровые. Какие растения называют споровыми? Те, которые для размножения и распространения своих семян выбрали самый древний в эволюционном плане способ - образование крошечных, разнообразных по форме структур - спор.

Какие растения называют споровыми?

Чтобы ответить на этот вопрос как можно полнее, начнем с определения самой споры (в переводе с греческого spora - , "посев"). Это мелкая структура размером не более 1 мкм (10 -3 миллиметра), разнообразная по форме и цвету, которая играет роль семени у всех споровых, давая начало развития зародыша будущего растения.

Формировать споры - прерогатива далеко не всех видов существующих ныне растений. Считается, что такая способность вообще пришла к представителям флоры из далекого прошлого, когда еще только начинали появляться первые наземные растения, и жизнь помимо воды зарождалась на суше.

Известно, что самыми древними растениями являются водоросли, хвощи, плауны и папоротники. Именно их исторические корни уходят в такие периоды, как меловой, карбона и силура. И именно они по сей день являются жителями лесов, равнин, болот, степей и полярного края разных континентов.

Такое долгое существование стало для них возможным, отчасти, потому, что они как раз относятся к споровым. Поэтому на вопрос о том, какие растения называют споровыми, мы можем дать вполне определенный ответ. Это папоротники, мхи, плауны, хвощи (из категории высших), а также водоросли и лишайники из категории низших.

Отличительные черты

К основным особенностям, отличающим все споровые растения, относят следующие:

1. Благодаря формированию таких структур, как споры, эти растения никогда не образуют цветов (биологически к этому не приспособлены). Поэтому все мифы о цветущем папоротнике в ночь на Ивана Купалу - просто сказки.
2. Жизненный цикл данных растений имеет свои особенности. Споровые растения отличаются чередованием поколений в жизненном цикле. Так, гаметофит - половое поколение, образующееся при слиянии сперматозоида (антеридий) и яйцеклетки (архегоний) - со временем формирует взрослое растение, производящее споры. Из споры прорастает спорофит - бесполое поколение, которое образует мелкие споры в специальных структурах и дает начало новому растению. Такая смена полового и бесполого поколения сопровождает споровые растения на протяжении всего периода их существования.
3. Для размножения им обязательно нужна вода. Именно по жидкости сперматозоид добирается до архегоний, в которых скрыта яйцеклетка. Без воды процесс оплодотворения у споровых невозможен. Это является еще одним доказательством того, что это самые древние представители флоры, жизнь которых всегда была тесно связана с водной средой. Именно оттуда и ведут свое происхождение все растения.

Это основные черты, отличающие споровые растения от семенных. Теперь рассмотрим подробнее основных представителей этого надотдела.

Папоротники

Папоротники - самые широко известные как в декоративных целях, так и в исторически сложившихся представлениях о древней флоре споровые растения. Примеры растений известны всем садоводам-любителям и ценителям природы и лесного уединения. Орляк, кочедыжник, страусник - шикарные по объемам растения, привлекающие пышностью и сочностью зелени листвы. Они повсеместно распространены на лесных территориях в местностях с умеренным климатом и повышенной влажностью.

Тот, кто любит домашние горшочные цветы, наверняка также имеет у себя или видел у других нефролепис - самый распространенный Помимо внешней красоты такие растения довольно неприхотливы и требуют только обильного и постоянного полива. Как и все споровые, они не способны размножаться без воды.

На листьях папоротников очень хорошо видны спорангии со спорами. Они расположены на обратной стороне вайи (листа) и имеют вид небольших округлых мешочков коричневого или темно-оранжевого цвета. В них мелким желтым порошком густо насыпаны споры. После созревания спорангий раскрывается, и споры высыпаются во внешнюю среду.

Всего папоротников насчитывают более 10 тысяч видов, объединенных в 300 родов.

Мхи

Очень интересные и красивые растения, формирующие настоящую лесную подстилку, похожую на ковер, - мхи. Споровые растения, которые имеют очень мелкие структуры - стебель, листья, стебелек со спорангием в виде коробочки, - это все о них. Поэтому их мало кто различает по внешнему виду, разве что настоящие эксперты по мхам.

Цвет этих растений насыщенный, сочно-зеленый, листики жесткие, мелкие, клиновидные. Хотя есть и другой формы, это зависит от вида мха. Основные группы на данный момент следующие:

• политриховые;
• бриевые;
• гипновые;
• сфагновые.

Всего мхов насчитывают около ста видов, поэтому приведенный список включает лишь самые распространенные и имеющие практическое значение.

Интересной особенностью этих растений является то, что их спорангии похожи на кружки с крышечками различных форм. Когда споры созревают, крышечка открывается, а стебелек, на верхушке которого расположен спорангий, наклоняется, и споры высыпаются наружу.

Водоросли

Водоросли - споровые растения, насчитывающие на сегодняшний день около ста видов, объединенных в 11 основных отделов. Главная отличительная особенность этих представителей флоры - жизнь в водной среде на самой различной глубине. Тело их представлено талломом, оно не имеет листьев и корней. Функцию последних у этих растений выполняют полупрозрачные цепкие крючочки, носящие название ризоидов.

Водоросли относятся к именно из-за отсутствия подразделения тела на органы. Размножаются они также спорами. Основные четыре отдела водорослей, которые наиболее широко распространены и применимы в практической деятельности человека, следующие:

1. Зеленые.
2. Бурые.
3. Красные.
4. Диатомовые.

Хвощи

Вместе с папоротниками эта группа споровых растений когда-то заселяла всю сушу, но постепенно ушла на формирование залежей торфа и каменного угля. Сегодня хвощи представлены небольшим числом видов - их около тридцати.

Самый распространенный в России - хвощ полевой. Он имеет вид невысокого растения с жестким прямостоячим стеблем, разделенным на небольшие членики междоузлиями, из которых выходят пучки листьев, похожих на иголки. Поэтому в целом хвощ полевой напоминает небольшую елочку.

Разделение тела на небольшие сегменты - это отличительная особенность всех указанных представителей флоры. Размножается хвощ, как другие споровые растения, при помощи смены поколений, то есть и бесполым путем (спорами), и половым (сперматозоидами и яйцеклетками).

Плауны

Интересная группа которые отличаются от всех других споровых своим внешним видом. У них красивые, усеянные мелкими листиками стебли. Каждый из них будто стелется по земле.

Всего насчитывают около сорока пяти Биология растения ничем не отличается от таковой у уже рассмотренных нами ранее споровых. Они также имеют в смену спорофита и гаметофита, зависят от воды, поэтому растут только на болотистых и очень влажных почвах. Их спорангии представляют собой небольшие плотные удлиненные структуры. После созревания спор они лопаются, и споры выходят наружу.

Лишайники

Приблизительно 26 тысяч видов данных растений, объединенных в 400 родов, насчитывает современная биология. Растения эти имеют отличные от всех других особенности строения и образа жизни. Дело в том, что они представляют собой продукт тесного взаимовыгодного сотрудничества, партнерства между двумя видами живых существ - и грибов.

Такой симбиоз имеет ряд преимуществ:

• терпимость к колебаниям температур (лишайники способны выживать в условиях крайнего Заполярья);
• постоянный обмен питательными веществами (водоросль отдает грибу органические, а гриб ей - минеральные вещества);
• приспособленность к различным почвам.

Поэтому лишайники являются хоть и низшими споровыми растениями, однако обладают несомненными преимуществами перед высшими в плане образа жизни.

Филогенез

Именно со споровых растений начала свое существование современная флора нашей планеты. По ряду теорий, жизнь зародилась в океане. Там же возникли первые растения, которыми были низшие споровые, - водоросли. Постепенно они перебирались на сушу, у них формировались листья и корни для удержания в почве. Однако для размножения все еще была нужна вода.

Затем водоросли дали начало древним папоротникам, хвощам, мхам и плаунам, которые в процессе отмирания на несколько миллионов лет сформировали целые залежи полезных ископаемых. Если предковые формы споровых растений имели древесную структуру, то современные не имеют к деревьям никакого отношения.

Весь процесс филогенеза описываемых представителей флоры занял около четырехсот миллионов лет. Однако сейчас общая характеристика споровых растений позволяет выделить их в надотдел, еще не потерявший окончательной связи с предками (для размножения по-прежнему нужна вода), но уже сформировавшийся и имеющий новые признаки.

Области применения в быту

Характеристика споровых растений позволяет понять, что они имеют не такое глобальное практическое значение, как цветковые. Однако все же сферы их использования многочисленны:

1. Древесные формы споровых растений середины селура и каменноугольного периода сформировали огромные залежи каменного угля, которыми человек пользуется до сих пор.
2. Молодые побеги папоротников можно употреблять в пищу.
3. Разные части растений хвоща и папоротника используются в медицине как болеутоляющие, мочегонные, вяжущие, противовоспалительные и другие средства.
4. Плауны имеют очень мелкие и мягкие по текстуре споры, которые можно применять в качестве детской присыпки.

Таким образом, мы получили полный и развернутый ответ на вопрос о том, какие растения называют споровыми.

Все ли знают, какие растения называют высшими? Этот вид имеет свои особенности. На сегодняшний день к высшим растениям относятся:

• Плауны.
• Папоротники.
• Хвощи.
• Голосеменные.
• Покрытосеменные.

Насчитывается более 285 видов подобных растений. Они выделяются намного высшей организацией. Их тела содержат побег и корень (кроме мхов).

Характеристики

Высшие растения живут на земле. Это место жительства отличается от водной среды.

Характеристика высших растений:

• Тело состоит из тканей и органов.
• С помощью вегетативных органов осуществляются питание и функции обмена веществ.
• Голосеменные и покрытосеменные размножаются с помощью семян.

Большинство из высших растений имеет корни, стебли и листья. Их органы сложно построены. У этого вида есть клетки (трахеиды), сосуды, а их покровные ткани образуют сложную систему.

Главная черта высших растений - Они переходят с гаплоидной фазы к диплоидной, и наоборот.

Происхождение высших растений

Все признаки высших растений указывают на то, что, возможно, они произошли от водорослей. Очень большое сходство имеют с водорослями вымершие представители, принадлежащие к высшей группе. У них похожее чередование поколений и много других характеристик.

Есть теория, что высшие растения появились от или пресноводных. Первыми возникли риниофиты. Когда растения перешли на сушу, они начали стремительно развиваться. Мхи оказались не такими жизнеспособными, так как им необходима вода в виде капель, чтобы они существовали. Из-за этого они появляются в местах, где повышенная влажность.

На сегодняшний день растения распространились по всей территории планеты. Их можно увидеть в пустыне, тропиках и в холодных местностях. Они образуют леса, болота, луга.

Несмотря на то что при размышлениях, какие растения называют высшими, можно назвать тысячи вариантов, но все-таки их можно объединить в некоторые гуппы.

Мхи

При выяснении, какие растения называют высшими, нельзя забывать о мхах. В природе выделяют около 10 000 их видов. Внешне это мелкое растение, его длина не превышает 5 см.

Мхи не цветут, у них нет корня, проводящей системы. Размножение происходит с помощью спор. Гаплоидный гаметофит преобладает в цикле жизни мхов. Это растение, которое живет на протяжении нескольких лет, у него могут быть выросты, похожие на корни. А вот спорофит мхов живет недолго, он усыхает, имеет только ножку, коробочку, где происходит созревание спор. Строение у этих представителей живой природы простое, они не умеют укореняться.

Мхи играют такую роль в природе:

• Создают особый биоценоз.
• Покров мха поглощает радиоактивные вещества, удерживает их.
• Регулируют водный баланс ландшафтов благодаря тому, что впитывают воду.
• Защищают почву от эрозии, что позволяет равномерно переводить сток вод.
• Некоторые виды мхов используют для медицинских препаратов.
• С помощью образовывается торф.

Плауновидные растения

Кроме мхов, существуют и другие высшие растения. Примеры могут быть разные, но все они чем-то схожи друг с другом. Например, напоминают мхи плауновидные растения, но их эволюция более продвинутая, так как это сосудистые виды. Они состоят из стеблей, которые покрыли небольшие листочки. У них есть корни и сосудистая ткань, с помощью которой происходит питание. Наличием этих составляющих плауны очень похожи на папоротники.

В тропиках выделяют эпифитные плауны. Они свисают с деревьев, создавая вид бахромы. Такие растения имеют одинаковые споры.

Некоторые плауновые растения занесены в Красную книгу.

Псилотовидные растения

Этот вид растений живет не один год. Сюда относят 2 рода представителей тропиков. Они имеют прямостоячие стебли, схожие с корневищем. Но настоящих корней у них нет. Проводящая система расположилась в стебле, состоит из флоэмы, ксилемы. Но вода не попадает в листовидные придатки растений.

Фотосинтез происходит в стеблях, на ветках образовываются споры, превращающие в цилиндрические ветви.

Папоротниковидные

Какие растения называют высшими еще? К ним относят папоротниковые, входящие в сосудистый отдел. Они бывают травянистыми и древесными.

В состав тела папоротника входят:

• Черешок.
• Листовые пластины.
• Корни и побеги.

Листья папоротника были названы вайями. Стебель обычно короткий, в нем развита Из почек корневища разрастаются вайи. Они доходят до больших размеров, выполняют спорообразование, фотосинтез.

В цикле жизни чередуются спорофит и гаметофит. Существуют некоторые теории, которые говорят о том, что папоротники эволюционировали от плаунов. Хотя есть ученые, считающие, что многие высшие растения появились от псилофитов.

Многие виды папоротника являются пищей животных, а некоторые ядовитые. Несмотря на это, подобные растения используются в медицине.

Хвощевые

К высшим растениям относятся и хвощевые. Они состоят из члеников и узлов, что отличает их от остальных растений высшего вида. Хвощевые представители напоминают некоторые хвойные, и водоросли.

Это своеобразный представитель живой природы. Они имеют вегетативные признаки, схожие со злаками. Длина стеблей может быть несколько сантиметров, а иногда вырастает до нескольких метров.

Голосеменные растения

Из высших растений также выделяют голосеменные. Сегодня существует немного их видов. Несмотря на это, разные ученые доказывали, что покрытосеменные произошли от голосеменных. Тому свидетельствуют различные найденные останки растений. Проводились исследования ДНК, после которых некоторые ученые вывели теории, что этот вид относится к монофилетической группе. Их еще разделяют на многие классы и отделы.

Покрытосеменные

Эти растения еще называют цветковыми. Их относят к высшему виду. Отличаются они от других представителей наличием цветка, который служит для размножения. Они имеют особенность - двойное оплодотворение.

Цветок привлекает агентов опыления. Стенки завязи растут, изменяются, превращаются в плод. Это происходит в том случае, если произошло оплодотворение.

Итак, существуют разные высшие растения. Примеры их можно перечислять долго, но всех их расформировали по определенным группам.

Споровые растения - растения, размножающиеся и распространяющиеся спорами, которые образуются бесполым или половым путем. К Споровым растениям относят мхи, плауны, хвощи, папоротники.

Споровые растения еще называют архегониальными . Тело высших растений дифференцировано на ткани и органы, которые появились у них как одно из приспособлений к жизни на суше. Наиболее важные органы - корень и побег , расчлененный на стебель и листья. Кроме того, у наземных растений формируются специальные ткани: покровная , проводящая и основная .

Покровная ткань выполняет защитную функцию, защищая растения от неблагоприятных условий. Через проводящую ткань проходит обмен веществ между подземными и надземными частями растения. Основная ткань выполняет различные функции: фотосинтезирующую, опорную, запасающую и т. д.

У всех споровых растений в их жизненном цикле развития четко выражено чередование поколений: полового и бесполого.

Половое поколение - заросток, или гаметофит - образуется из спор, имеет гаплоидный набор хромосом. Оно выполняет функцию образования гамет (половых клеток) в специальных органах полового размножения; архегониях (от греч. «архе» - начало и «гоне» - рождение) - женских половых органах и антеридиях (от греч. «антерос» - цветущий) - мужских половых органах.

Ткань спорангиев также имеет двойной набор хромосом, она делится путем мейоза (способ деления), в результате чего развиваются споры - гаплоидные клетки с одинарным набором хромосом. Название поколения «спорофит» означает растение, образующее споры.

У мхов преобладает гаметофит (половое поколение) у хвощей, плаунов, папоротников - спорофит (бесполое поколение).

Моховидные, или мхи, представляют собой обособленную группу высших растений, развитие которой привело к эволюционному тупику. В отличие от всех других отделов высших растений, в жизненном цикле мхов гаплоидный гаметофит преобладает над спорофитом и осуществляет функции фотосинтеза, обеспечения водой и минеральным питанием.

Риччия - часто встречающееся в аквариумах растение. Представляет собой ажурный сочно-зеленый мох, плавающий по поверхности воды и образующий очень красивые островки. У этого растения нет ни стеблей, ни листьев, ни корней. Она состоит из мелких ветвящихся плоских пластинок, так называемого слоевища.

Мох ключевой. Обычно мох ключевой произрастает большими группами, прикрепляясь к камням на дне водоема. Сильно разветвленные стебли покрыты многочисленными листочками длиной около 1 см и шириной 0,5 см. Цвет растения зависит от места обитания и колеблется от светло-зеленого до темно-зеленого.

Мох яванский. Длинны, сильно ветвящиеся стебли достигают 50 см. Представляет собой переплетение тонких нитей темно-зеленого цвета, маленькие (около 0,2 см) листочки окрашены в различные оттенки зеленого цвета.

Якорный мох. Медленно растёт при любом освещении. Мох тонет в воде, при добавке углекислоты формируется пышными кустами.

Мох феникс. Один из водных видов мхов. Произрастает в Мексике. Диапазон освещения: от слабого до очень сильного. Ризоиды этого мха хорошо зацепляются за дерево или камень. Имеет малые размеры и медленный рост.

Печеночный мох- в летнее время, быстро разрастаясь, печеночный мох заполняет всю поверхность воды, препятствуя поступлению в аквариум кислорода из атмосферы, поэтому печеночный мох необходимо периодически удалять. При этом следует оставлять более сильные ветки, ещё их называют рогульки, которые образуются обычно в наиболее освещенном месте аквариума.

Павлиний мох. Растет медленно. Рост можно ускорить, если повысить уровень освещенности. Также немаловажным условием для его более интенсивного роста является температура воды, не превышающая 25°С. Если увеличить температуру до 30°С, то мох листья мха начнут деформироваться.

(12)ПЛАМЯННЫЙ МОХ

(13)ПЛАЧУЩИЙ МОХ

(14)ИЗОГНУТЫЙ МОХ

(15)БЛЕФАРОСТОМА

(16)КИТАЙСКИЙ МОХ

Плауновидные – древние растения, произошедшие от риниофитов, по-видимому, в середине девонского периода палеозойской эры и достигшие расцвета в каменноугольном периоде. В то время существовали гигантские формы плаунов. Одни из популярных сегодня видов аквариумных растений – папоротники. Это споровые растения, которые могут самостоятельно развивать и размножаться в случае подходящих условий. Также некоторые виды могут расти в разных температурных условиях, что делает этот вид растений практичными. Внешне все виды папоротников похожи между собой, но различить их реально. Они относятся к самой большой группе растений, размножающихся спорами.

(18) Плаун баранец

(19) Плаун куропаточий.

(20) Плаун сплюснутый

(21) Плаун можжевельниковый

(22) Плаун годичный

(23) ХВОЩИ

Хвощевидные – немногочисленная группа растений, насчитывающая около 20 видов. Гораздо шире они были представлены в позднем девонском и каменноугольном периодах

(24)ХВОЩ ЗИМУЮЩИЙ

(25) Хвощ приречный

(26)ПАПОРОТНИКОВЫЕ

Папоротниковидные, или папоротники, как и другие высшие споровые растения, произошли от риниофитов в девоне и достигли расцвета в каменноугольном периоде палеозойской эры.

Азолла каролинская или водяной папоротник

Азолла каролинская – это водное растение, которое не растет в глубине воды, а плавает на ее поверхности. На ее листьях растут некие водоросли, которые способствуют поглощение азота и кислорода. Так растение «питается». Несколько растений азоллы могут создать на поверхности воды зеленые участки, будто ковры.Растение очень нежное, требует бережного обращения. Встречается у аквариумистов сравнительно редко. Имеет выраженный сезонный характер роста с периодом покоя в зимнее время.

(28) Вольфия бескорневая

К температурным условиям растение не требовательно.

Его можно выращивать в умеренно теплом и тропическом аквариумах.

(29) Лимнобиум побегоносный Лимнобиум представляет собой плавающее по поверхности растение с круглыми глянцевыми листьями диаметром 2-3 см, сидящими на коротких черенках. Используется не только как декоративное растение, но и в качестве естественного затенителя в аквариуме. При благоприятных условиях лимнобиум, быстро разрастаясь, затягивает всю поверхность аквариум

(30) Пистия или Водяной салат

Пистия - одно из самых красивых плавающих на поверхности воды растений. Представляет собой розетку крупных бархатистых листьев голубовато-зеленого цвета. В диаметре розетка может достигать 25 см. Крупные экземпляры растения достигают высоты 15 см. Пистия имеет хорошо развитую корневую систему, состоящую из множества длинных корешков. Переплетение корней могут опускаться на значительную глубину, до 25-30 см.

РЯСКА МАЛАЯ

Состоит из отдельных листьев округлой формы светло-зеленого цвета диаметром до 5 мм. Тонкие нитевидные корешки могут иметь длину до 10 см.

САЛЬВИНИЯ ПЛАВАЮЩАЯ

Растение имеет короткие стебли, на которых попарно расположены ярко-зеленые листья длиной до 1,5 см, округлой формы, покрытые снизу тонкими бурыми волосками

(33)САЛЬВИНИЯ УШАСТАЯ

Стебель ветвящийся, короткий. Листорасположение мутовчатое по 3 листочка в мутовке. Два плавающих листа от округлой до продолговатой формы, находятся напротив друг друга и имеют по две выпуклости, покрыты короткими волосками, воды касаются только краями и средней жилкой. Третий листок опущен вниз, нитевидно расчленен и похож на корень. Окрас листьев от светло-зеленого до голубовато-зеленого цвета.

(34) Людвигия ползучая

(35)ПАПОРОТНИК РОГАТЫЙ

(36) Папоротник индийский водяной

(37) Папоротник таиландский, крыловидный

(38) Ротала круглолистная или Ротала индийская

(39) Лимнофила водная, амбулия водная

(40) Апоногетон Капурони

(41)Аир травянистый (акорус)

(42)Гидрокотила белоголовая или Щитолистник белоголовый

На рисунке изображены псилофиты - вымершие растения.

Используя фрагмент геохронологической таблицы, установите эру и период, в который появились данные организмы, а также возможного предка уровня отдела растений.

Укажите, по каким признакам псилофиты относятся к высшим споровым растениям.

Геохронологическая таблица

ЭРА, возраст в млн лет	Период	Растительный мир
Мезозойская, 240	Мел	Появляются и распространяются покрытосеменные; сокращаются папоротники и голосеменные
	Юра	Господствуют современные голосеменные, древние голосеменные вымирают
	Триас	Господствуют древние голосеменные; появляются современные голосеменные; семенные папоротники вымирают
Палеозойская, 570	Пермь	Появляются древние голосеменные; большое разнообразие семенных и травянистых папоротников; древовидные хвощи, плауны и папоротники вымирают
	Карбон	Расцвет древовидных папоротников, плаунов и хвощей (образовывали «каменноугольные леса»); появляются семенные папоротники; псилофиты исчезают
	Девон	Развитие, а затем вымирание псилофитов; возникновение основных групп споровых растений - плауновидных, хвощевидных, папоротниковидных; появление первых примитивных голосеменных; возникновение грибов
	Силур	Господство водорослей; выход растений на сушу - появление риниофитов (псилофитов)
	Ордовик	Расцвет водорослей
	Кембрий	Дивергентная эволюция водорослей; появление многоклеточных форм
Протерозойская, 2600		Широко распространены синезелёные и зелёные одноклеточные водоросли, бактерии; появляются красные водоросли

Пояснение.

Воспользуемся таблицей, в третьей колонке найдем псилофиты; определяем по второй и первой колонкам эру и период, когда обитали псилофиты

Ответ:

1) Эра: па­лео­зой­ская

Период: Силур

2) Предками псилофитов являются многоклеточные зеленые водоросли.

3) Признакам высших споровых растений являются:

Разделение тела на две части - надземную и подземную

Наличие многоклеточных органов размножения - полового (гаметангий) и бесполого (спорангий)

Примитивная проводящая система, покровная ткань

Примечание.

Псилофиты имели древовидную форму, отдельные нитевидные отростки служили им для прикрепления к почве и поглощения из нее воды и минеральных веществ. Наряду с образованием подобия корней, стебля и примитивной проводящей системы у псилофитов развилась покровная ткань, предохраняющая их от высыхания.

Высшие растения - это многоклеточные фототрофные организмы, приспособленные к жизни в наземной среде и характеризующиеся правильным чередованием полового и бесполого поколений и наличием дифференцированных тканей и органов.

Основные признаки, отличающие высшие растения от низших:

Приспособленность к обитанию в наземной среде;

Наличие четко дифференцированных тканей, выполняющих конкретные специализированные функции;

Наличие многоклеточных органов размножения - полового (гаметангий) и бесполого (спорангий). Мужские гаметангии высших растений называются антеридиями, женские - архегониями. Гаметангии высших растений (в отличие от низших) защищены оболочками из стерильных (бесплодных) клеток и (у отдельных групп растений) могут быть редуцированы, т.е. уменьшены и упрощены;

Превращение зиготы в типичный многоклеточный зародыш, клетки которого первоначально не дифференцированы, но генетически детерминированы на специализацию в определенном направлении;

Правильное чередование двух поколений - гаплоидного полового (гаметофит), развивающегося из споры, и диплоидного бесполого (спорофит), развивающегося из зиготы;

Доминирование в жизненном цикле спорофита (у всех отделов кроме Моховидных);

Разделение тела спорофита (у большинства отделов высших растений) на специализированные вегетативные органы - корень, стебель и листья.

Источник: ЕГЭ - 2018, РЕШУ ЕГЭ

Валерия Руденко 15.06.2018 16:32

Здравствуйте. Я не понимаю, а как мы должны определить предка растений?Почему именно многоклеточные зеленые водоросли берем?

Наталья Евгеньевна Баштанник

Используем биологические знания, а по рисунку - слабая дифференциация тела

Василий Рогожин 09.03.2019 13:39

Конечно, предками псилофитов, как и всех высших растений, являются не древние Зеленые водоросли, а Харовые водоросли, которые сейчас составляют самостоятельный отдел.

И в дополнении к ответу об отличиях высших растений от низших стоит заметить, что "наличие четко дифференцированных тканей" - сегодня не является абсолютным отличительным признаком этих групп растений. Бурые водоросли, например, относящиеся к низшим растениям, имеют настоящие ткани (тканевой тип дифференциации таллома). Вот наличие органов - да, это признак только высших растений, а настоящие ткани могут быть и у высших, и у низших растений.