Почему разнообразие высших растений значительно больше чем водорослей
Почему разнообразие высших растений значительно больше чем водорослей
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.
Т. к. в задании не указан временной интервал, то →
Воспользуемся таблицей, в третьей колонке найдем псилофиты; определяем по второй и первой колонкам эру и период, когда обитали псилофиты
1) Эра: палеозойская
2) Предками псилофитов являются многоклеточные зеленые водоросли.
3) Признакам высших споровых растений являются:
— наличие многоклеточных органов размножения — полового (гаметангий) и бесполого (спорангий)
— примитивная проводящая система, покровная ткань
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.
Общая хар-ка высших или наземных растений. Важнейшие отличия высших растений от водорослей. Причины повышения общего уровня организации в процессе выхода растений на сушу
Выход растений на сушу сопровождался улучшением их освещения, что активизировало процесс фотосинтеза. Это приводило к увеличению количества ассимилятов, а следовательно, к увеличению объема растений, что вызвало необходимость их морфологического расчленения.
Возможный путь возникновения многоклеточных архегониев и антеридиев высших растений рисует теория Дэвиса, созданная в 1903 г. Согласно этой теории, гаметангии высших растений произошли из многокамерных гаметангиев водорослей, подобных тем, которые имеются у эктокарпуса (Ectocarpus) из отдела бурых и у хетонемы (Chaetonema) из отдела зеленых. У них каждая клетка многокамерного гаметангия оказывается фертильной, т.е. способной образовывать изогаметы. Первые наземные растения, по представлению Дэвиса, обладали изогамным половым процессом. Увеличение количества сперматозоидов повышало вероятность полового процесса, а уменьшение их размеров способствовало передвижению сперматозоидов в самых тонких пленках воды. При формировании архегониев происходило увеличение размеров яйцеклеток и постепенное сокращение их числа до одного. Этот процесс биологически оправдан, так как одна крупная яйцеклетка, содержащая большой запас питательных веществ, способна обеспечить развитие наиболее полноценного потомства. Стерилизация внутренних клеток архегония и превращение их в брюшные и шейковые канальцевые клетки способствовало лучшему проведению сперматозоидов к яйцеклетке. Эта теория находит подтверждение в наличии так называемых смешанных гаметангиев, которые встречаются среди мохообразных. В одних случаях в гаметангиях могут развиваться одновременно яйцеклетки и сперматозоиды, в других случаях в архегонии развивается несколько яйцеклеток.
В результате полового процесса образуется диплоидная зигота. Она формирует диплоидный спорофит, который заканчивает свое развитие образованием многоклеточного спорангия со спорами. У всех высших растений, за исключением мохообразных, спорангии возникают на специальных органах, которые широко трактуются как спорангиофоры, т.е. носители спорангиев. Форма спорангиофоров в разных группах может быть разнообразной; в тех случаях, когда они имеют плоскую листовидную форму, их называют спорофиллами. Стенка спорангия может быть однослойной либо многослойной. Ее формирование в ходе эволюции могло происходить аналогично формированию стенки гаметангиев, т.е. путем стерилизации периферических спорогенных клеток.
Диплоидный набор хромосом расширил возможности формообразовательных процессов, поэтому огромное разнообразие жизненных форм высших растений принадлежит бесполому диплоидному поколению. Обильное ветвление и создание крупных размеров спорофита приводило к колоссальной продуктивности спор и к их эффективному рассеиванию.
Итак, все высшие растения обладают рядом общих признаков: наличием функционально сходных тканей, морфологически сходных вегетативных органов, однотипных (за исключением покрытосеменных) многоклеточных половых органов и спорангиев, кутинизированных спор, правильным чередованием поколений. Это позволяет сделать вывод о единстве происхождения высших растений от какой-то одной группы водорослей. Длительное время в качестве исходной группы рассматривались бурые водоросли, так как они имеют расчлененный, часто весьма специализированный таллом. У некоторых представителей формируются ткани и встречаются многокамерные гаметангии. Однако различия пигментного состава и запасных питательных веществ вызывают серьезные возражения этим взглядам. Большинство современных ученых в качестве предковой группы рассматривают зеленые многоклеточные водоросли, обладавшими гетеротрихальным талломом. В этом убеждает сходство пигментного состава, запасных питательных веществ, наличие у некоторых современных хетофоровых многокамерных гаметангиев.
Водоросли – это прокариотические и эукариотические талломные споровые организмы, содержащие, как правило, в своих клетках хлорофилл, обладающие оксигенным фотосинтезом, являющиеся аэробами и не достигшие уровня дифференциации, характерной для архегониальных растений.
1859 году канадский геолог Джеймс Досон в девонских отложениях на полуострове Гаспе в Канаде обнаружил остатки удивительно примитивного высшего растения не похожего ни на одно из известных науке в то время. Его вильчато разветвленные стебли были лишены листьев, а проводящая система представляла собой типичную протостелу, а это, как мы узнаем, был самый примитивный тип организации проводящей системы. Досон дал своему растению название Psilophyton princeps, что можно перевести на русский язык как «голорос первичный». Позднее в Шотландии были найдены и другие, еще более примитивные растения: риния, хорнеофит и куксония. Эти древние растения были выделены в особый отдел, для обозначения которого прежде употреблялось название «псилофиты» (Psilophyta), но в настоящее время многие ученые предпочитают название «риниофиты» (Rhiniophyta).
Остатки самых древних сухопутных растений были найдены в породах раннедевонского возраста, образовавшихся более 415 млн. лет назад. Породы состоят из окаменелых слоев торфа, который подвергался периодическим затоплениям. Вертикально стоящие растения заносились слоями песка прямо на месте произрастания. Благодаря тому, что в процессе захоронения растения эти пропитывались раствором кремнекислоты, сохранилась не только их внешняя форма, но и тончайшие детали внутреннего строения. Так что, мы имеем возможность воссоздать морфологическую эволюцию высших растений с большой достоверностью.
Высшие растения приобрели способность регулировать водный режим своего тела независимо от содержания влаги в почве и в воздухе. Поэтому их можно назвать гомойогидрическими.
Уже самые примитивные из известных нам высших растений были дифференцированы на элементарные органы, хотя и напоминали больше по внешнему виду своих водорослевых предков. Выход на сушу потребовал приспособления к совершенно новым условиям. Тело растения оказалось разделенным на две части: надземную и подземную.
Одни ответвления, называемые теломами, поднимались вертикально, другие прижимались к поверхности почвы, поглощая воду и минеральные соли. Последняя задача была не слишком трудной, учитывая то, что риниофиты обитали в заболоченных переувлажненных местах и на мелководьях.
В ходе дальнейшей эволюции, по мере освоения более сухих почв, происходила более глубокая специализация подземных органов. Увеличивалась их поглощающая способность, благодаря обильному ветвлению и возникновению волосконосного слоя. Защиту апикальной меристемы в плотной почве обеспечило возникновение чехлика. Боковые ответвления корня стали закладываться изнутри (эндогенно) и не мешали продвижению в почве. Образование настоящих корней у высших растений было крупным эволюционным событием.
В процессе эволюции совершенствовалась и система ветвления телома. У самых примитивных высших растений телом ветвился вильчато (дихотомически), причем ветвление было равнодихотомическим. Путем неравномерного роста двух развилок, из которых одна растет сильнее (этот процесс был назван перевершиниванием) выработались более совершенные системы ветвления неравнодихотомическая, моноподиальная и симподиальная.
При моноподиальном ветвлении более развитая главная ось совершенно выпрямляется. Но главная особенность ветвления этого типа заключается в том, что боковые ветви закладываются под верхушкой главной оси.
При симподиальном ветвлении боковая ветвь перевершинивает главную, сдвигает ее в сторону и занимает ее место и так далее.
Открытие древнейших растений заставило пересмотреть принципы организации тела растения.
Дата добавления: 2018-02-28 ; просмотров: 655 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Возможные предки высших растений. Время и условия возникновения высших растений
Содержание:
| Предмет: | Ботаника |
| Тип работы: | Реферат |
| Язык: | Русский |
| Дата добавления: | 03.07.2019 |
Если вам тяжело разобраться в данной теме напишите мне в whatsapp разберём вашу тему, согласуем сроки и я вам помогу!
По этой ссылке вы сможете найти рефераты по ботанике на любые темы и посмотреть как они написаны:
Посмотрите похожие темы возможно они вам могут быть полезны:
Введение:
Высшие растения, или Embryobionta, – зародышевые растения, или Cormophyta, Cormobionta – побеговые растения, или Telomophyta, Telomobionta – теломные растения. Это одно из двух подцарств растительного мира. Высшие растения объединяют свыше 300 тыс. видов следующих таксономических групп (отделов): риниевые (псилофиты), моховидные (печёночники и мхи), псилотовые (псилотум и тмезиптерис), плауны, хвощи, папоротники, голосеменные и цветковые, или покрытосеменные.
В отличие от низших растений высшие представляют собой более сложные, дифференцированные многоклеточные организмы, которые приспособлены к жизни на суше (за исключением немногочисленных и явно вторичных водных форм), имеют правильное чередование двух поколений, т. е. полового (гаметофит) и бесполого (спорофит). На спорофитах у них развиваются многоклеточные спорангии, наполненные имеющими прочную оболочку неподвижными спорами, на гаметофитах развиваются многоклеточные половые органы (гаметангии). Однако у некоторых голосеменных (часть гнетовых) и у всех цветковых растений гаметангии в процессе эволюции исчезли.
Высшие растения как таксономическая категория
Высшие растения имеют таксономический статус. Они в ранге подцарства высших (Embryobionta), наряду с низшими (Thallobionta), относятся к царству растений (Vegetabilia, Chlorobionta, Plantae), надцарству эукариот (Eucaryota). Таким образом, их объединяют признаки таксонов ранга царства и надцарства. Как у эукариот, у высших и у низших растений присутствует оформленное ядро, снабжённое типичной оболочкой (двойная мембрана) и ядрышком; есть внеядерный митотический аппарат в виде микротрубочек, митохондрии, аппарат Гольджи, кинетосомы, жгутики и другие органеллы; клеточная стенка включает хитин или целлюлозу; представлены половой процесс и смена ядерных фаз, гаплоидной и диплоидной.
Высших растений в настоящее время, по-видимому, значительно больше 300 тыс. видов. И они распределяются по основным отделам следующим образом:
В отличие от настоящего корневища (модифицированного побега), корневище является первичным элементарным органом. Появление телома увеличило пластичность и открыло более широкие возможности для дальнейшего эволюционного развития. Конечное положение спорангиев, характерное для телом, у ринофитов приводит к тому, что спорангии представляют собой модифицированные верхушки ветвей.
Время появления высших растений
По имеющимся палеонтологическим данным, это произошло около 440 миллионов лет назад (силурский период палеозойской эры). Известна точка зрения, что некоторые водоросли, живущие недалеко от побережья, сначала «высунули головы в воздух», затем обосновались в зоне приливов, а затем, постепенно превращаясь в высшие растения, полностью сошли на берег. Впоследствии они постепенно завоевывали землю. Однако позднее было высказано серьезное палеонтологическое возражение против этой точки зрения.
Если процесс превращения водорослей в высшие растения действительно происходил в прибрежных водах, то в этом случае условия попадания в ископаемые записи самых старых высших растений наиболее благоприятны. Однако при обилии палеоботанического материала мы не видим ни одной из его «промежуточных» стадий.
Гаметангии из примитивных, часто одноклеточных, характерных для подавляющего большинства водорослей, превращаются в многоклеточные; их стены надежно защищают развивающиеся гаметы от неблагоприятных условий. В жизненном цикле первых наземных растений наблюдается регулярное чередование половых и бесполых поколений, как и в случае с их предками.
Мужские гаметы, сперматозоиды, развиваются на ростках антеридий, которые в сырую погоду или во влажных условиях, плавающие в воде, достигают архегония и сливаются с яйцом. Из-за небольшого размера гаметофитов оплодотворение у хвощей, хищений и папоротников может происходить даже в присутствии незначительного количества воды, такого как капли росы, туман.
К концу силурийского развития жизнь на Земле была отмечена значительным успехом. Так, в древних морях и океанах, полностью населенных к тому времени, все основные виды преимущественно водных животных, включая рыб, уже были представлены. Плотное население всех благоприятных мест обитания, интенсивная конкуренция между видами и внутри них, феномен «чрезмерной» рождаемости привели к необходимости развития новых мест обитания.
Гипотеза о происхождении высших растений
Известны две группы гипотез, которые рассматривают наследственные корни высших растений: альгологическую и симбиогенетическую. Согласно «водорослевым» гипотезам, образование высших растений происходит из какой-то группы водорослей. Коричневые, красные и зеленые водоросли были предложены на роль предков. У представителей первых двух отделов развиты половые органы, наиболее напоминающие таковые у высших растений. Однако, как доказали эмбриологи, это сходство является внешним, не важным для понимания природы археонии и anteridium. Их различия в физиологии, биохимии и цитологии особенно поразительны.
В то же время зеленые водоросли очень похожи на высшие растения по составу пигментов, особенностям клеточного деления, но отличаются очень примитивными гаметангами. Так, «зеленые» водоросли и высшие растения имеют «стандартный» набор пигментов: хлорофиллы А и В, астаксантин, лютеин, виолаксантин, неоксантин, зеаксантин.
Другими признаками являются наличие крахмала как основного продукта ассимиляции и клетчатки в клеточных стенках; осуществление синтеза лизина через диаминопимелиновую кислоту; двухчленные пластиды; центробежный цитокинез; расположение тилакоидов в хлоропластах; сплющенные или пластинчатые митохондриальные кристы; отсутствие фаготрофии.
Высшие растения в основном живут на суше, то есть в принципиально иных условиях по сравнению с водорослями (низшие растения). Когда первые растения пришли на сушу (примерно 400 миллионов лет назад), они были немедленно вынуждены адаптироваться к совершенно другим экологическим режимам. Все существенные факторы окружающей среды для растений на суше значительно различаются, чем в водной среде.
На суше растение теряет поддержку водной среды для своих надземных частей. В результате образуются механические ткани, которые противодействуют давлению ветра, дождя и снега.
Заключение
Общими чертами всех высших растений являются:
Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔ 
Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.
Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.
10 различий между растениями и водорослями
Содержание:
Тем не менее, как хорошо известно, все существа на планете произошли от общего универсального предка, населявшего Землю около 3,8 миллиарда лет назад. Отсюда эволюционное древо расширилось до огромного разнообразия сегодняшнего дня. Но всегда есть признаки того, как королевства связаны друг с другом.
Но каким царствам они принадлежат? Почему они такие разные? В чем разница между ними? Почему нельзя рассматривать водоросли как растения? Какими характеристиками обладает каждый из них? В сегодняшней статье мы ответим на эти и многие другие вопросы, чтобы вы полностью поняли, почему растения и водоросли такие разные существа. Начнем.
Что такое растение? А водоросли?
Прежде чем подробно описывать их различия, интересно (и также важно), что мы определим обе концепции по отдельности. Итак, давайте разберемся, что такое растение, а что водоросль. И именно при понимании того, что они из себя представляют, их дифференциальные характеристики станут намного яснее.
Растения: какие они?
Эта клеточная стенка представляет собой покрытие над плазматической мембраной клеток, которое придает жесткость, определяет структуру растения и обеспечивает связь с окружающей средой, хотя, в свою очередь, значительно ограничивает разнообразие тканей, которые может развиваться растением.
Водоросли: какие они?
Хромисты обладают уникальной особенностью, заключающейся в том, что вокруг их плазматической мембраны имеется жесткое покрытие, которое заставляет их принимать невероятно разнообразные формы под микроскопом. С 1998 года, после филогенетической реструктуризации, хромисты составляют свое собственное царство.
Как и у растений, у них есть фотосинтетические пигменты, преобразующие солнечный свет в химическую энергию, которую они используют для синтеза собственного органического вещества. Кроме того, у них также есть клеточная стенка целлюлозы, но генетическое тестирование, наряду с тот факт, что они плохо приспособлены к жизни на суше (большинство водорослей водоросли) и что они одноклеточные, у них было подтверждено, что они не имеют никакого отношения к растениям.
Чем растение отличается от водоросли?
После столь глубокого изучения того, что такое растения и водоросли, несомненно, различия между ними стали более чем очевидными. Тем не менее, если вы хотите, чтобы информация была более краткой, мы подготовили подборку ее наиболее важных отличий в виде ключевых моментов. Давай пойдем туда.
1. Растения принадлежат к растительному царству; водоросли в царство хромистов
2. Растения преимущественно наземные; водоросли, водные
3. Растения многоклеточные; водоросли, одноклеточные
Еще одно из самых важных отличий. Абсолютно все растения многоклеточные. Не существует ни одного одноклеточного растения. Напротив, абсолютно все водоросли одноклеточные. Не существует ни одного вида многоклеточных водорослей (или хромистов).. Это всегда клетка, личность. Мы можем видеть водоросли невооруженным глазом, но поскольку они образуют колонии, ткани не дифференцируются.
5. Растения возникли в результате эволюции водорослей.
Водоросли возникли в результате симбиоза простейших и цианобактерий., первые эукариотические существа в истории и первые фотосинтезирующие существа в истории соответственно. С другой стороны, растения возникли в результате эволюции этих водорослей. Следовательно, они имеют общие характеристики, но пошли совершенно разными эволюционными путями.
6. Водоросли появились 1,6 миллиарда лет назад; растения, 541 миллион лет назад
Что касается предыдущего пункта, очевидно, что с учетом того, что растения возникли в результате эволюции водорослей, водоросли старше растений. Так оно и есть. Зеленые и красные водоросли были первыми хромистами, которые появились (из-за процесса симбиоза, который мы объяснили), и они сделали это между 1700 и 1500 миллионами лет назад. Между тем, растения возникли около 541 миллиона лет назад., состоящий из несосудистых растений (наиболее похожих на водоросли). Сосудистые растения (наиболее развитые) появились около 400 миллионов лет назад.
7. У водорослей есть экзоскелет; растения, нет
Как мы уже упоминали, общей характеристикой всех хромистов является наличие жесткого покрытия (своего рода экзоскелета), которое окружает клетку для придания ей жесткости. Таким образом, у водорослей есть экзоскелет вокруг клеточной стенки.. В растительных клетках такой структуры нет. В эволюционном плане потеря этого жесткого покрытия позволила растениям развить многоклеточные организмы.
8. У водорослей есть системы подвижности; растениям их не хватает
У водорослей есть жгутики или реснички которые проходят через их экзоскелет и позволяют им двигаться, будучи всегда очень ограниченными потоками воды, да. В любом случае у растений полностью отсутствуют двигательные системы. Ни один вид растений не может активно двигаться. Это несложно. Но об этом важно упомянуть.
9. Разнообразие растений больше, чем у водорослей.
Всего мы обнаружили и зарегистрировали 215 000 видов растений, хотя предполагается, что их нужно идентифицировать около 83 000, так что общее разнообразие в растительном царстве составит 298 000 видов. С другой стороны, водорослей зарегистрировано в общей сложности 27000 видов.. Неизвестно, каким будет реальное разнообразие, но ясно, что каким бы оно ни было, оно будет ниже, чем в царстве растений.
10. Растения образуют ткани; водоросли, максимум, колонии
И, наконец, ключевое отличие. Растения, как мы уже сказали, многоклеточные. И они многоклеточные, потому что способны дать начало организму с дифференцированными тканями. Давайте представим дерево с его корнями, стволом и листьями. С другой стороны, водоросли одноклеточные. Они могут жить индивидуально или образуя колонии клеток. Следовательно, хотя мы можем видеть их невооруженным глазом, мы не видим многоклеточный организм. Мы наблюдаем скопление миллионов одноклеточных водорослей без дифференциации тканей., которые образуют колонию.
11 характерных симптомов эмоциональной зависимости