Высшие растения – организмы, которые имеют морфологическое расчленение тела на вегетативные органы, главные из которых – побег и корень.

Особенности высших растений:

-- имеют морфологическое расчленение тела на вегетативные органы (побег, корень, лист, стебель, почка). У водорослей (низших растений) нет настоящих корней, побегов, листьев, стеблей и почек.

-- имеют многоклеточное строение органов полового и бесполого размножения (гаметангии: мужские – антеридии, женские – архегонии).

-- в процессе слияния гамет образуется зигота, которая всегда дает начало зародышу (у низших растений после деления зиготы клетки сразу используются для построения слоевища)

-всегда имеют две жизненные фазы, закономерно сменяющих друг друга, - гаметофита и спорофита (у низших растений смена фаз происходит на разных этапах, в связи с чем выделяют несколько типов редукции – гаметическая, спорическая, зиготическая).

-всегда имеют ткани, основные группы: образовательные, основные, проводящие, покровные, механические, выделительные (нет у примитивных одноклеточных водорослей).Органы высших растений имеют сложное строение. Проводящая система у них представлена специальными клетками – трахеидами, а также сосудами, ситовидными трубками. Проводящие элементы группируются в закономерные сочетания – сосудисто-волокнистые пучки.

У высших растений имеется сложная система покровных тканей ( эпидерма, перидерма, корка), появляется сложный устьичный аппарат. В условиях наземно-воздушной жизни у высших растений появляются мощно развитые механические ткани.

К началу XX века в систематике оформилось семь основных таксономических категорий:

царство ,Отдел,класс ,порядок,семейство ,род,вид.

Отделы высших растений, их отличительные особенности.

1. мохообразные – единственный отдел высших растений, у которых гаметофит (гаплоидная жизненная фаза) является преобладающим поколением.

-простота строения тела – отсутствие настоящих вегетативных органов («стебель» не является настоящим «стеблем» - каулидия и «лист» не является настоящим «листом» - филлидия, у наиболее простых тело является слоевищем (таллом)

-не имеют корней (прикрепляются к субстрату нитевидными ризоидами)

-у большинства отсутствуют проводящие, механические ткани, слабо развиты и другие ткани

2. отдел папоротникообразные

-у всех растений преобладающим поколением является спорофит (диплоидная жизненная фаза)

-не имеют настоящих листьев (их «листья» называются – плосковетка, вайя или предпобег)

-не имеют цветков и семян.

-размножаются только спорами (спорангии).

-оплодотворение возможно только при наличии капельно-жидкой воды.

3. отдел голосеменные

-в отдел входят только древесные формы растений (деревья и кустарники).

-большинство являются вечнозелеными растениями (адаптации, повышающие зимостойкость).

-не имеют цветков и плодов, семена расположены открыто – в чешуях или шишках (мужские и женские).

-в древесине отсутствуют настоящие сосуды (адаптация – листья игольчатой формы, для меньшего испарения влаги).

4. отдел покрытосеменные (цветковые)

-размножение с образованием семян. кроме семян образуются и споры.

-всегда внутреннее оплодотворение.

-жизненные фазы всегда последовательно сменяют друг друга (спорофит всегда преобладает, а гаметофит подвергается сильной редукции и развивается внутри споры)

-все семенные растения являются разноспоровыми

-в процессе размножения присутствует этап – опыление

Хвощ полевой. Таксономическое положение , строение , цикл развития.

Хвощ полевой (Equisetum arvense)распространён на полях в условиях избыточного увлажнения. Это многолетнее травянистое растение.

Строение

Подземная часть его представлена корневищем, боковые ветви которого превращаются в клубни, служащие местом накопления запасных питательных веществ, а также органами вегетативного размножения. От узлов корневища отходят придаточные корни. Рано весной на корневищах вырастают бледно-розовые спороносные побеги, заканчивающиеся спороносными колосками. Стебли их не ветвистые, членистые, разграничены на узлы и междоузлия. Листья редуцированы до чешуй и располагаются мутовками в узлах.

Жизненный цикл

Спороносный колосок состоит из оси, на которой мутовчато располагаются спорофиллы, имеющие вид шестигранных щитков. На внутренней стороне щитка располагаются 6-8 спорангиев, внутри которых образуются споры одинаковой формы и величины. Из спор развиваются обоеполые заростки (гаметофиты). Они зелёные, свободноживущие, прикрепляются к почве ризоидами. Архегонии и антеридии погружены в ткань заростка. Сперматозоиды много жгутиковые. Оплодотворение происходит в присутствии воды. Из оплодотворённой яйцеклетки развивается зародыш, из него — взрослое растение (спорофит). После рассеивания спор у хвоща полевого спороносные побеги отмирают, и на смену им вырастают зелёные ассимилирующие побеги. Стебель у них ребристый, разделён на узлы и междоузлия, на нём располагаются мутовками боковые побеги. В узлах стебля располагаются редуцированные до чешуй листья, которые срастаются и образуют вздутую мутовку. Вследствие редукции листьев процесс фотосинтеза осуществляется стеблем.

Равноспоровые папоротники. Примеры растений. Особенности цикла развития.

Равноспоровые папоротники - это обычно многолетние растения, любящие тень и влагу. Они имеют подземное корневище, от которого в почву отходят придаточные корни, а на поверхность земли' — листья. Листья могут быть цельными или расчленёнными. Наиболее часто встречаются перисто- или дважды перисто расчленённые листья. У взрослого растения их бывает 5-7, а иногда и более. Длина листьев обычно достигает 30-50 см, но может составлять 3 м и более. Листья бывают и очень мелкими (всего несколько миллиметров). Листья папоротников в молодом возрасте обычно улиткообразно закручены и растут верхушкой, как побеги. Спорангии у папоротников собраны в сорусы, которые размещены по преимуществу с нижней стороны обычных листьев. Сверху сорусы прикрыты индузием. Споры при благоприятных условиях прорастают в двуполый гаметофит, который бывает зелёным и имеет вид округло-серцевидной пластинки 0,5-0,9 см в диаметре. К почве он прикрепляется ризоидами. После оплодотворения, которое, как и у других споровых растений, невозможно без воды, из зиготы формируется зародыш, а из последнего - взрослое растение. Пока спорофит не начнёт самостоятельно фотосинтезировать, он питается за счёт гаметофита.
Наиболее распространёнными являются щитовник мужской и кочедыжник женский, орляк обыкновенный, многоножка обыкновенная и т. д. Щитовник и кочедыжник внешне очень похожи, но у кочедыжника листья расчленены на более тонкие и более нежные доли, чем у щитовника. Вероятно, именно поэтому в народе и называют щитовник мужским папоротником, а кочедыжник - женским.

Примером для рассмотрения цикла развития равноспоровых папоротников может служить любой из папоротников, встречающихся в наших лесах, хотя бы мужской папоротник — Dryopteris (Aspidium) filix mas.

На нижней стороне его сложно перистого листа вдоль средней жилки образуются кучки спорангиев со спорами — сорусы, покрытые округлосердцевидной пластинкой — покрывальцем (индузием). Спора, попав во влажную среду, прорастает и дает сначала короткую прямую нить, формирующуюся затем в округло-сердцевидную пластинку, так называемый заросток.. Заросток состоит из нескольких слоев клеток, по краю же — однослойный, размер его 1—1,5 см в диаметре. В верхней части, в выемке, помещается точка роста. Клетки заростка содержат большое количество хлорофилловых зерен, и заросток, таким образом, питается самостоятельно. На заростке образуются антеридии и архегонии (последние ближе к выемке).

Антеридии — округлой формы, одеты однослойной оболочкой. В них образуются сперматозоиды в виде штопорообразного скрученного тельца, на нижнем конце несущего венец жгутиков. Архегонии погружены брюшной частью в ткань заростка, шейками же возвышены над его поверхностью. Строение их обычное. При созревании архегониев шейка вскрывается на верхушке, сперматозоиды с каплями росы или дождя попадают внутрь архегония, и один из них сливается с яйцеклеткой, производя оплодотворение.

Оплодотворенная клетка — зигота, приступив к делению, формирует зародыш, первоначально питающийся за счет заростка. После образования корешка, стебля и листа (семядоли) зародыш начинает самостоятельное существование и образует постепенно взрослое растение — папоротник. Здесь мы также имеем правильную «смену поколений»: бесполое поколение (папоротник) сменяется половым (заростки), которое опять сменяется бесполым. В цикле развития преобладает, однако, спорофит — сам папоротник — мощное растение, на листьях которого образуются спорангии со спорами. Гаметофит же (заросток) имеет незначительные размеры и кратковременное существование. Оба поколения, в отличие от мхов, имеют самостоятельное существование, разделены друг от друга. Редукционное деление происходит при образовании спор.

Разноспоровые папоротники. Примеры растений. Особенности цикла развития.

Современные разноспоровые папоротники являются водными растениями. Пример: сальвиния плавающая, которая свободно плавает на поверхности водоёмов с медленным течением или со стоячей водой.

Представителем разноспоровых папоротников может служить водный папоротник сальвиния. Сальвиния относится к порядку Salvitiiales. Род Salvinia содержит 8 видов, распространенных главным образом в тропических и субтропических областях. В Южной половине Европейской части России встречается сальвиния плавающая (Salvinia natans). Тонкий стебелек Salvinia natans несет в узлах листья, сидящие мутовкой по 3. Два листа — овально-ланцетные, зеленые, плавающие, третий лист — подводный, сильно рассеченный, заменяющий растению корни. Настоящих корней у Salvinia нет.

В анатомическом строении стебля и листьев резко выражены черты приспособления к водной жизни: много крупных воздушных полостей, ничтожно развиты механические элементы, сильно редуцирована проводящая ткань.

У основания подводного листа, на коротких боковых разветвлениях образуются шарообразные сорусы, называемые здесь спорокарпиями. Они все одинакового размера и формы, но содержат внутри разные спорангии. В одних спорокарпиях образуется большое число мелких шаровидных спорангиев (микроспорангиев), в других — небольшое число более крупных яйцевидно овальных спорангиев (мегаспорангиев).

Снаружи спорокарпии одеты двойной оболочкой — индузием. В микроспорангиях развиваются 64 мелкие микроспоры. В зрелых мегаспорангиях находится одна крупная мегаспора. При созревании микроспоры прорастают внутри микроспорангия и образуют сильно редуцированный (упрощенный) мужской заросток, состоящий из нескольких вегетативных клеток и двух антеридиев. В каждом антеридии образуется по четыре спирально скрученных сперматозоида, с венцом жгутиков на переднем конце. Заростки при прорастании пробивают стенку спорангия и высовываются наружу. Мегаспора отпадает от материнского растения, окруженная оболочкой мегаспорангия, и при прорастании образует женский заросток, состоящий из зеленых клеток. На заростке образуются архегонии, погруженные брюшком в ткань заростка.

После оплодотворения из зиготы развивается небольшой зародыш, связанный первоначально небольшой ножкой с заростком. Постепенно развиваясь, зародыш дает далее начало взрослому растению Salvinia..

Чрезвычайно важно отметить сильную редукцию полового поколения (заростка), особенно мужского. Во всех группах высших растений, параллельно возникновению разноспоровости, наблюдается редукция полового поколения.

Семейство Мятликовые

Злаковые — однодольные растения.. Одно-, дву- и многолетние травы, реже древовидные растения (бамбуки). Целендрические стебли (соломины) разделены вздутыми узлами на обычно полыми междоузлиями. Листья большей частью с открытыми, реже замкнутыми влагалищами и линейными (до нитевидных) или ланцетными пластинками; в месте перехода влагалища в пластинку обычно есть язычок. Цветки мелкие, обоеполые, редко однополые ( иногда растения двудомные), в элементарных соцветиях — колосках, которые образуют сложные соцветия — метелки, колосья, кисти или головки. В колоске от 1 до 30 цветков, расположенных на оси колоска двумя рядами в пазухах прицветников — нижних цветковых чешуй. Верхняя цветковая чешуя большей частью двукилевая, обычно имеется при каждом цветке. Кроме того, у основания цветка расположены 2, реже 3 бесцветные чешуйки, набухающие во время цветения, называются цветковыми пленками, или додикулами.
Тычинок большей частью 3, реже 1, 2 или 6. Плод — зерновка. Семя с прямым зародышем и обильным эндоспермом. Опыление ветром, у некоторых родов (пшеница, костер и другие) обычно самоопыление. Для многих родов (мятлик, вейник и другие) характерен апомиксис (обычно факультативный). Иногда образуются особые колоски склейстогамными цветками. У некоторых злаков, особенно в родах мятлик и овсяница, встречается вивипария (колоски видоизменяются в луковички). Плоды обычно распространяются животными или ветром. Злаки одно из наиболее крупных семейств цветковых растений; около 650 родов, около 10 тысяч видов, по всему земному шару. Являются доминантами травянистых группировок, растительности — степей, лугов, прерий, пампасов и саванн. В хозяйственном отношении злаки — важнейшее семейство цветковых растений. К злакам принадлежат основные пищевые растения (пшеница, рис, кукуруза, рожь, ячмень, овёс, просо, сорго, сахарный тростник и другие), культивируемые человеком с глубокой древности, а также кормовые растения (мятлик, тимофеевка, овсяница, ежа, костер и другие).

Особенности высших растений:

К началу XX века в систематике оформилось семь основных таксономических категорий:

царство ,Отдел,класс ,порядок,семейство ,род,вид.