Растения. Биология: раздел ботаника. Усложнение растений в ходе эволюции на Земле

Давайте сначала определим основные факторы, характеризующие организмы этого царства.

Особенности клеточного строения:

1. Наличие хлоропластов в клетке.
Эта органелла определяет в организме растения все: и физиологические процессы, и жизненные циклы, и экологическую роль.

2. Вакуоли.

3. Клеточная стенка (запасное питательное вещество - углеводы (чаще всего крахмал или целлюлоза)) - дополнительная оболочка, утолщение мембраны клетки. Основная роль - защитная и небольшой запас вещества.

Физиология растений

Дыхание: кислородом, как у всех других живых организмов.
Питание: как уже мы упомянули выше, растения - автотрофы - сами себе производят пищу.

Когда читаешь школьные учебники, то создается впечатление, что, кроме света, воды и углекислого газа растениям ничего больше не нужно.

Поговоришь с садоводами, волосы дыбом встают - одним растениям нужна почва более удобренная, другим - менее, щелочная, кислотная, песочная….

Получается, что растения ни одним воздухом и водой питаются…

Растениям нужны питательные компоненты, и они их получают из почвы.

Это и органические, и неорганические (минеральные) вещества.

Рост и развитие

Еще одна отличительная черта растений, общая с грибами, но отсутствующая у животных - рост в течение всей жизни.

Размножение:
1. половое - с помощью гамет (половых клеток);
2. бесполое, вегетативное - с помощью частей тела;
3. бесполое, с помощью спор (только у споровых растений).

Систематика растений

Отделы растений:

Отдел Водоросли

Не важно, одноклеточная водоросль или многоклеточная - ни тканей, ни органов!

Отдел споровые растения

Их уже относят к высшим, т.к. есть в наличии и ткани, и органы. По названию и развитие - размножение идет с чередованием поколений - бесполое (споровое) и половое (гаметофит).

Нет ни цветков, ни плодов, ни семян.

Отдел семенные растения

Сложное строение и размножение семенами.
Голосеменные - орган размножения - шишка.
Покрытосеменные - органы размножения - цветок и плод.

Эволюция растений шла именно таким образом - от простейших - к покрытосеменным:

Царство растений поражает своим величием многообразием. Куда бы мы ни поехали, в каком бы уголке планеты ни оказались, везде можно встретить представителей растительного мира. Даже льды Арктики не являются исключением для их обитания. Каково это царство растений? Виды его представителей разнообразны и многочисленны. Какова общая характеристика царства растений? Как их можно классифицировать? Попробуем разобраться.

Общая характеристика царства растений

Все живые организмы можно разделить на четыре царства: растения, животные, грибы и бактерии.

Признаки царства растений следующие:

• являются эукариотами, то есть клетки растений содержат ядра;
• являются автотрофами, то есть образуют из неорганических органические вещества в процессе фотосинтеза за счет энергии солнечного света;
• ведут относительно неподвижный образ жизни;
• неограниченны в росте в течение всей жизни;
• содержат пластиды и клеточные оболочки из целлюлозы;
• в качестве запасного питательного вещества используют крахмал;
• наличие хлорофилла.

Ботаническая классификация растений

Царство растений делится на два подцарства:

• низшие растения;
• высшие растения.

Подцарство "низшие растения"

К этому подцарству относятся водоросли - самые простые по строению и самые древние растения. Однако мир водоролей очень разнообразен и многочислен.

Большинство из них живет в воде или на воде. Но встречаются водоросли, которые растут в почве, на деревьях, на камнях и даже во льдах.

Тело водорослей — это слоевище или таллом, которое не имеет ни корня, ни побегов. У водорослей не существует органов и различных тканей, поглощение веществ (воды и минеральных солей) у них происходит всей поверхностью тела.

Подцарство "низшие растения" состоит из одиннадцати отделов водорослей.

Значение для человека: выделяют кислород; употребляются в пищу; используются для получения агар-агара; используются в качестве удобрений.

Подцарство "высшие растения"

К высшим растениям относятся организмы, которые имеют хорошо выраженные ткани, органы (вегетативные: корень и побег, генеративные) и индивидуальное развитие (онтогенез) которых делится на эмбриональный (зародышевый) и постэмбриональный (послезародышевый) периоды.

Высшие растения делятся на две группы: споровые и семенные.

Споровые растения распространяются при помощи спор. Для размножения нужна вода. Семенные растения распространяются при помощи семян. Для размножения вода не нужна.

Споровые растения делятся на следующие отделы:

• моховидные;
• плауновидные;
• хвощевидные;
• папоротниковидные.

Семенные делятся на следующие отделы:

• покрытосеменные;
• голосеменные.

Рассмотрим их более подробнее.

Отдел "моховидные"

Моховидные - это низкорослые травянистые растения, тело которых разделено на стебель и листья, они имеют некое подобие корней — ризоиды, функция которых - поглощать воду и закреплять растение в почве. Кроме фотосинтезирующей и основной ткани, мхи не имеют других тканей. Большинство мхов представляют собой многолетние растения и растут только во влажных местах. Моховидные - наиболее древняя и самая простая группа. При этом они достаточно разнообразны и многочисленны и уступают в количестве видов только покрытосеменным растения. Насчитывается около 25 тысяч их видов.

Моховидные делятся на два класса — печеночные и листостебельные.

Печеночники - это наиболее древние мхи. Их тело представляет собой разветвленное плоское слоевище. Обитают в основном в тропиках. Представители печеночников: мхи мерщанция и риччия.

Листостебельные мхи имеют побеги, которые состоят из стеблей и листьев. Типичным представителем является мох кукушкин лен.

У мхов возможно половое и бесполое размножение. Бесполое может быть как вегетативным, когда растение размножается частями стеблей, слоевища или листьев, так и споровым. При половом размножении у моховидных образуются специальные органы, в которых созревают неподвижные яйцеклетки и подвижные сперматозоиды. Сперматозоиды по воде передвигаются к яйцеклеткам и оплодотворяют их. Затем на растении вырастает коробочка со спорами, которые после созревания рассыпаются и распространяются на большие расстояния.

Мхи предпочитают влажные места, однако растут и в пустынях, и на скалах, и в тундрах, но их не встретить в морях и на сильно засоленных почвах, в сыпучих песках и ледниках.

Значение для человека: торф широко применяется в качестве топлива и удобрения, а также для производства воска, парафина, красок, бумаги, в строительстве используется в качестве теплоизолирующего материала.

Отделы "плауновидные", "хвощевидные" и "папоротниковидные"

Эти три отдела споровых растений имеют схожее строение и размножение, большинство их растет в тенистых и влажных местах. Древесные формы этих растений встречаются очень редко.

Папоротники, плауны и хвощи являются древними растениями. 350 миллионов лет назад они представляли собой большие деревья, именно они составляли леса на планете, кроме того, они являются источниками залежей каменного угля в настоящее время.

Немногочисленные виды растений отделов папоротникобразных, хвощевидных и плауновидных, которые дошли до сегодняшних дней, можно назвать живыми ископаемыми.

Внешне разные виды плаунов, хвощей и папоротников отличны друг от друга. Но они схожи по внутреннему строению и размножению. Устроены они сложнее, чем моховидные (имеют больше тканей в своем строении), но проще, чем семенные растения. Относятся к споровым растениям, так как все они образуют споры. Также для них возможно как половое, так и бесполое размножение.

Самые древние представители этих отрядов - плауны. В наши дни в хвойных лесах можно встретить плаун булавовидный.

Хвощи встречаются в Северном полушарии, сейчас они представлены только лишь травами. Хвощи можно встретить в лесах, на болотах и лугах. Представитель хвощевидных - хвощ полевой, который обычно растет на кислых почвах.

Папоротникообразные - достаточно большая группа (около 12 тысяч видов). Среди них встречаются и травы, и деревья. Произрастают почти повсеместно. Представители папоротников - страусник и орляк обыкновенный.

Значение для человека: древние папоротникообразные дали нам залежи каменного угля, который используется как топливо и ценное химическое сырье; некоторые виды используются в пищу, применяются в медицине, используются в качестве удобрений.

Отдел "покрытосеменные" (или "цветковые")

Цветковые растения — это самая многочисленная и высокоорганизованная группа растений. Насчитывают более 300 тысяч видов. Эта группа составляет основную часть растительного покрова планеты. Почти все представители растительного мира, окружающие нас в обычной жизни, как дикорастущие, так и садовые растения, являются представителями покрытосеменных. Среди них можно встретить все жизненные формы: деревья, кустарники и травы.

Главным отличием покрытосеменных растений является то, что их семена покрыты плодом, образованным из завязи пестика. Плод является защитой семени и способствует их распространению. Покрытосеменные образуют цветки - орган полового размножения. Характерным для них является двойное оплодотворение.

Цветковые растения господствуют в растительном покрове как наиболее приспособленные к современным условиям жизни на нашей планете.

Значение для человека: используются в пищу; выделяют кислород в окружающую среду; применяются в качестве стройматериалов, топлива; используются в медицинской, пищевой, парфюмерной промышленности.

Отдел "голосеменные"

Голосеменные растения представлены деревьями и кустарниками. Среди них нет трав. Большинство голосеменных имеют листья в виде иголок (хвоинок). Среди голосеменных выделяется большая группа хвойных растений.

Около 150 млн. лет назад хвойные растения преобладали в растительном покрове планеты.

Значение для человека: образуют хвойные леса; выделяют большое количество кислорода; используются в качестве топлива, стройматериалов, в кораблестроении, изготовлении мебели; применяются в медицине, в пищевой промышленности.

Разнообразие растительного мира, названия растений

Приведенная выше классификация имеет продолжение, отделы подразделяются на классы, классы — на порядки, затем следуют семейства, потом роды и, наконец, виды растений.

Царство растений огромно и разнообразно, поэтому принято использовать ботанические названия растений, имеющие двойное имя. Первое слово в названии означает род растений, а второе — вид. Вот как будет выглядеть систематика всем нам известной ромашки аптечной:

Царство: растения.
Отдел: цветковые.
Класс: двудольные.
Порядок: астроцветные.
Семейство: астровые.
Род: ромашка.
Вид: ромашка аптечная.

Классификация растений по их жизненным формам, описание растений

Царство растений также классифицируется по жизненным формам, то есть по внешнему облику растительного организма.

• Деревья - многолетние растения, имеющие одревесневающие надземные части и ярко выраженный один ствол.
• Кустарники - также многолетние растения с одревесневающими надземными частями, но, в отличие от деревьев, у них нет явно выраженного одного ствола, а разветвление начинается у самой земли и образуется несколько равноценных стволов.
• Кустарнички имеют схожесть с кустарниками, но низкорослые — не выше 50 см.
• Полукустарники похожи на кустарнички, однако отличаются тем, что одревеснены лишь нижние части побегов, а верхние отмирают.
• Лианы - растения с цепляющимися, лазающими и вьющимися стеблями.
• Суккуленты - представляют собой многолетние растения с листьями или стеблями, в которых содержится запас воды.
• Травы - растения с зелеными, сочными и неодревесневающими побегами.

Дикорастущие и культурные растения

К разнообразию растительного мира приложил руку и человек, и на сегодняшний день растения можно также поделить на дикорастущие и культурные.

Дикорастущие - растения в природе, которые растут, развиваются и распространяются без помощи человека.

Культурные растения происходят от дикорастущих, но получены путем селекции, гибридизации или генной инженерии. Это все садовые растения.

Живые организмы

Неклеточные Клеточные

Вирусы Прокариоты Эукариоты

(доядерные) (ядерные)

Бактерии Грибы Растения Животные
Признаки живой природы:

1. 
   Обмен веществ и энергии (дыхание, питание, выделение)
2. 
   Наследственность и изменчивость
3. 
   Самовоспроизведение (размножение)
4. 
   Индивидуальное развитие (онтогенез), историческое развитие (филогенез)
5. 
   Движение
6. 
   Состав – органические (белки, жиры, углеводы, НК) и неорганические вещества (вода и минеральные соли).

БОТАНИКА И ЗООЛОГИЯ
Характеристика царств живой природы

1. Вирусы (открыл ученый Ивановский в 1892 году на вирусе табачной мозаики)

2. Не имеют клеточного строения, вне клетки – в виде кристалла.

3. Строение – ДНК или РНК – снаружи белковая оболочка – капсид, реже имеется углеводно-липидная оболочка (у вируса герпеса и гриппа).

4. Сходство с живыми организмами – размножаются (удвоение ДНК), характерна наследственность и изменчивость.

5
. Сходство вирусов с неживыми системами - не делятся, не растут, не характерен обмен веществ, нет собственного механизма синтеза белка.

2. Бактерии (Левенгук в 1683 – бактерии зубного налета)

1. одноклеточные или колониальные организмы, не имеющие оформленного ядра

2. не имеют сложных органоидов – ЭПС, митохондрий, аппарата Гольджи, пластид.

3. по форме разнообразные – кокки (круглые), спириллы, бациллы (палочковидные), вирионы (в виде дуги).

4. имеют клеточную стенку из белка муреина и слизистую капсулу из полисахаридов, в цитоплазме расположен нуклеоид с кольцевой молекулой ДНК, имеются рибосомы.

5. размножаются делением пополам каждые 20-30 минут, при неблагоприятных условиях образуют споры (толстая оболочка)

6. питание – автотрофы (синтезируют органические вещества из неорганических): а)фототрофы (в процессе фотосинтеза) – цианеи, б)хемотрофы (в процессе химических реакций) – железобактерии;

гетеротрофы (используют готовые органические вещества): а)сапрофиты (питаются мертвыми органическими остатками) – бактерии гниения и брожения,

б)симбионты (органические вещества получают в результате симбиоза с другими организмами) – клубеньковые бактерии бобовых (они усваивают азот из воздуха и передают его бобовым растениям, те взамен обеспечивают их орг.веществами),

7. Значение бактерий – положительное – клубеньковые бактерии обогащают почву нитратами и нитритами, усваивая азот из воздуха; бактерии гниения утилизируют погибшие организмы; молочнокислые бактерии используют в промышленности для получения кефира, йогурта, силоса, кормовых белков, в обработке кожи.

Отрицательное – вызывают порчу продуктов (гнилостные бактерии), возбудители опасных заболеваний - пневмония, чума, холера.
3. Грибы

1. Особенности строения – тело состоит из гиф, образующих мицелий (грибницу), размножаются почкованием (дрожжи), спорами, вегетативно (частями мицелия), половым путем.

2. Сходство с растениями – неподвижны, всасывают питательные вещества всей поверхностью тела, неограниченный рост, имеется клеточная стенка (состоит их хитина), размножаются спорами.

3. Сходство с животными – нет хлорофилла, гетеротрофы (питаются органическими веществами), запасное питательное вещество – гликоген.

5. Виды грибов – см. пункт 6- «питание».

4. Растения

1.Неподвижны – имеют прочную клеточную стенку из целлюлозы, мало митохондрий.

2. Неограниченный рост – растут всю жизнь

3. Запасное питательное вещество – крахмал

4. Питание – автотрофы (питаются неорганическими веществами за счет фотосинтеза). Питание с помощью всасывания всей поверхностью тела.

5. Особенности растительной клетки – 1.наличие пластид (хлоропластов – функция фотосинтеза, лейкопластов – накопление веществ, хромопластов – обеспечивают окраску плодов, цветов); 2. крупных вакуолей (запасающая функция); 3. мало митохондрий; 4. имеется клеточная стенка из целлюлозы; 5. нет микротрубочек.

5. Животные

1. Подвижные в большей своей части – много митохондрий, тонкая оболочка.

2. Ограниченный рост – до половой зрелости

3. Запасное вещество – гликоген (в мышцах и печени)

5. Особенности животной клетки – нет пластид, вакуоли мелкие – выполняют выделительную функцию у водных животных, тонкая оболочка, микротрубочки – для построения веретена деления при митозе и мейозе.

6. характерна раздражимость, рефлекс.
Классификация растений и животных. Систематика.

Классификация – распределение организмов по группам.

Систематика – наука, занимающаяся классификацией

Усложнение растений в ходе эволюции на Земле:

Водоросли→ мхи→ плауны→ хвощи→ папоротники→ голосеменные → покрытосеменные

Направления эволюции растений - ароморфозы

1. 
   Появление многоклеточности (водоросли→цветковые)
2. 
   Выход на сушу (мхи→цветковые)
3. 
   Появление тканей (покровной, проводящей, механической, фотосинтезирующей) и органов (корней, стеблей, листьев): мхи→цветковые.
4. 
   Сокращение зависимости оплодотворения от наличия воды (голосеменные, цветковые)
5. 
   Появление цветка и плода (цветковые)

Характеристика отделов растений (500 000 видов)

1.Водоросли. Низшие споровые растения.

1. Одноклеточные (хлорелла, хламидомонада) и многоклеточные организмы (спирогира, ламинария, улотрикс), некоторые образуют колонии (вольвокс).

2. Тело – слоевище (нет деления на органы и ткани)

3. Имеется хроматофоры с хлорофиллом – обеспечивают фотосинтез.

4. Бурые и красные водоросли имеют вместо корней ризоиды – функция закрепления в почве.

5. Размножаются бесполым путем – спорами и половым путем – гаметами.

6. Значение: из красных водорослей получают вещество агар-агар; бурые водоросли – ламинария-морская капуста – в пищевой промышленности, корм скоту, хламидомонада вызывает цветение водоемов.

2. Лишайники.

1. низшие растения, состоят из симбиоза гриба и водоросли. Тело – слоевище.

2. питание – автогетеротрофы: водоросль – автотрофна, дает грибу в процессе фотосинтеза органические вещества, гриб – гетеротрофен, дает водоросли воду и минеральные вещества, защищает ее от высыхания.

3. Размножение – бесполым путем – вегетативно – участками слоевища, половым путем.

4. Лишайники – индикаторы чистоты (растут только в экологически чистых районах).

5. Лишайники – «пионеры жизни» - заселяют самые трудно доступные места, обогащают почву минеральными солями и органикой – удобряют, после лишайников могут произрастать и другие растения.

6. Виды – олений мох, ксантория, цетрария. (кустистые, накипные, листоватые).

Высшие споровые растения.

3.Моховидные.

1. Листостебельные споровые растения, не имеющие корней (или имеют ризоиды)

2. Ткани и органы мало дифференцированы – нет проводящей системы и плохо развита механическая ткань.

3. Характерна смена поколений: полового – гаметофита (гаплоидное) и бесполого – спорофита (диплоидное). Гаметофит преобладает – это само листостебельное растение, спорофит живет за счет гаметофита и представлен коробочкой на ножке (на женском растении).

4. Размножаются спорами и половым путем. Для оплодотворения необходима вода, как и у всех споровых растений.

5. Виды – кукушкин лен, сфагнум
4. Папоротникообразные (Хвощи, плауны, папоротники)

1. Тело дифференцировано на стебель, листья и корень или корневище.

2. Хорошо развита механическая и проводящая ткани – папоротники выше и кустистее, чем мхи.

3. Характерна смена поколений с преобладанием спорофита (само растение), гаметофит маленький - представлен заростком (самостоятельное растение сердцевидной формы, на нем созревают гаметы). Для оплодотворения необходима вода.

4. Размножение – половое и бесполое – спорами, корневищем – вегетативное.

Высшие семенные растения

1. Вечнозеленые (реже листопадные) деревья или кустарники с прямостоячими многолетними стеблями и стержневыми корневыми системами.

2. В древесине вместо сосудов расположены трахеиды, много смоляных ходов

3. Листья игольчатой формы

4. Редукция гаметофита, преобладает спорофит (диплоидный). Вода для оплодотворения не нужна.

5. Размножение – семенами (половое). Семена лежат голо на чешуйках шишек. Семя имеет кожуру, зародыш и питательную ткань – эндосперм (гаплоидный). На 1 ветке созревают шишки 2 видов: женские и мужские.

6. Виды – можжевельник, сосна, туя, ель, пихта, лиственница.
6. Цветковые. (Покрытосеменные)

Покрытосеменные растения – эволюционно самая молодая и самая многочисленная группа растений – 250 тыс видов, которые произрастают во всех климатических зонах. Широкое распространение и разнообразие строения цветковых связано с приобретением ими ряда прогрессивных черт:

1.Формирование цветка, совмещающего функции полового и бесполого размножения.

2.Образование в составе цветка завязи, заключающий в себя семяпочки и предохраняющий их от действия неблагоприятных условий.

3.Двойное оплодотворение, в результате которого образуется питательный триплоидный эндосперм.

4.Запасающая питательная ткань в составе плода.

5.Усложнение и высокая степень дифференциации вегетативных органов и тканей.
Семейства цветковых (покрытосеменных). Классы.

Класс двудольные

Лист

Лист — это та «волшебная фабрика», где под действием солнечных лучей происходит превращение, которому могли бы позавидовать средневековые алхимики. Из неорганических веществ (воды, углекислого газа) растение создаёт вещества органические. Помимо этого лист дышит, испаряет воду.

Каждый лист можно сравнить с чутким прибором. Он прекрасно чувствует небольшие изменения освещённости. Пока солнце движется по небосклону, черешки листьев непрерывно «работают», поворачивая каждый лист так, чтобы на него падало как можно больше света. Если комнатное растение развернуть от света, то на следующий день можно будет увидеть, что все его листья дружно «повернулись обратно». Впрочем, иногда лист начинает избегать чрезмерного освещения. У эвкалиптов, например, в разгар дневной жары листья поворачиваются «ребром» к свету.

Листья «стараются» не затенять друг друга. Это хорошо можно видеть у плюща, который при небольшом количестве листьев может покрывать стену

сплошным «зелёным ковром». Такое расположение листьев называется листовой мозаикой.

Ощущают листья и гравитацию (всемирное тяготение). Причём, как неожиданно выяснили учёные, в первую очередь они ориентируются именно на силу тяжести, а не на свет. Когда растения выращивали «вверх ногами» (точнее, корнями) и освещали тоже снизу, листья всё равно поворачивались вверх. Видимо, в природе растения не сталкивались со случаями, когда свет падал бы снизу!

Природа немало потрудилась, создавая существующее разнообразие форм листьев. Учёные различают простые и сложные листья. Сложный лист состоит из нескольких листочков на общем черешке (например, у клевера, конского каштана). Главное отличие его от простого — не в сильной рассечённости, а в том, что каждый листочек может опасть отдельно. Листья могут превращаться в колючки (у барбариса), усики (у гороха), ловчие аппараты (об этом рассказано в статье «Хищные растения»).

На каждом листе видны многочисленные жилки (раньше их называли «нервами»). Но ничего общего с нервами животных у них нет. Это «трубопровод» листа, по которому он сообщается со всем растением. Каков срок жизни листа? У листопадных растений — около полугода. Но и у вечнозелёных растений срок жизни листьев не так уж велик. У сосны лист (хвоинка) в среднем живёт 2 года, у лавра — 4 года, у ели — до 12 лет. Только у вельвичии удивительной (см. ст. «Голосеменные») два её единственных листа живут несколько столетий.

Очиток едкий (семейство толстявковых): листья сильно утолщены, за что растение получило в народе название «заячья капуста».

Молочай страшный: листья видоизменились в колючки.

Расположение листьев: очерёдное, супротивное, мутовчатое.

Сколько листьев может быть на одном дереве? Ботаники знают ответ и на этот вопрос. Например, на старом дубе растёт около четверти миллиона листьев, а на кипарисе — 50 млн. хвоинок.

Корень

Между корнями и листьями существует «разделение труда». Листья обеспечивают всё растение органическими веществами, а корни снабжают его водой и минеральными солями. Корень закрепляет растение в почве, помогает ему противостоять ветрам и бурям. В поисках воды и минеральных солей он проникает в толщу земли, порой на большую глубину. Например, корень верблюжьей колючки, растущей в пустынях Средней Азии, уходит на глубину до 15 м, достигая грунтовых вод. А рекорд проникновения в глубь земли принадлежит корням инжира (120 м) и вяза (110 м).

Слова о том, что корень ищет в почве необходимые вещества, — не преувеличение. Посадите в бедную почву по кругу диаметром до метра какие-нибудь семена. В центр положите комок навоза. Когда растения хорошо разовьются, раскопайте землю возле круга. Вы увидите, что все растения протянули свои корни к лежащему в центре комку и густо оплели его ими.

Растёт корень чаще всего прямо вниз.

Корень верблюжьей колючки порой уходит в глубину на 15 м.

Растения с мочковатой (1) и стержневой (2) корневыми системами.

Дыхательные корни мангрового дерева

Как он чувствует силу тяжести? Учёные выяснили, что главную роль в этом играет корневой чехлик. (Чехлик, как колпачок, защищает от повреждений растущую верхушку корня.)

Ещё Чарлз Дарвин обратил внимание на то, что корень, лишённый чехлика, «теряет ориентацию» в пространстве и начинает расти «куда попало». Дарвин назвал такой корень «обезглавленным». Он сделал интересное наблюдение: если положить растение набок, «обезглавить» корень, а затем вернуть растение в прежнее положение, то корень будет как бы «по памяти» расти под прямым углом (т. е. параллельно поверхности земли). Дарвин даже сравнил такое растение с животным, у которого очень медленно движутся импульсы по нервам. Предположим, говорил он, что, лёжа на земле, такое животное решило подняться, после чего было обезглавлено. И вот через несколько часов, когда импульс дошёл по назначению, лишённое головы животное поднялось с земли.

В клетках чехлика под микроскопом заметны крупные зёрна (т. е. крупинки) крахмала. Есть предположение, что эти зёрна играют такую же роль, как «ушные камешки» у животных (об органах равновесия см. ст. «Органы чувств»), своим давлением указывая направление действия силы тяжести. Любопытно и то, что в полной невесомости высшие растения, как правило, погибают.

Воду и минеральные соли — пищу растения — корень впитывает через корневые волоски. Корневые волоски — мощное орудие всасывания. Каждый из них состоит всего из одной клетки и очень мал (хотя «пушок» из корневых волосков можно увидеть невооружённым глазом). Проводя опыт, биологи измерили длину всех корней одного растения ржи. Она оказалась равной 623 км, а с корневыми волосками — 11 тыс. км! (Правда, надо сказать, что в полевых, а не оранжерейных условиях общая длина всех корней примерно в десять раз меньше указанной.)

Известны случаи, когда стебли прорастали через затвердевший асфальт, который нельзя было пробить даже кайлом. Но корни ещё сильнее. Они могут «прогрызать» насквозь даже самый твёрдый камень, проникая сперва в ничтожные трещины, а затем шаг за шагом разрушая его. Понятно, что даже самая твёрдая почва для них — тем более не преграда.

Некоторые растения, например сосну обыкновенную, можно встретить на песках, на голых гранитных скалах, на болотах. Корни у неё в каждом случае разные. На песках у неё будет глубокий стержневой корень, доходящий до грунтовых вод. А на болоте — какой смысл забираться вглубь? Влаги и так хватает. Здесь корни сосны будут ветвиться в верхних слоях почвы.

Ботаники выделяют два основных типа корневых систем. Стержневые корни (как у петрушки) — прекрасная опора. А мочковатая корневая система (как у злаков) зато охватывает больший объём почвы.

Корнеплоды (свёкла, репа, морковь и др.) — это видоизменённые корни. Есть и более необычные разновидности корней. Например, дыхательные корни. Корню, как и другим частям растения, нужно дышать, а в болотном иле, где идёт брожение, кислорода почти нет. Если у речки, протекающей сквозь болото, растут ивы, то в воде у берегов речки часто видна настоящая щётка корней красного цвета, торчащих вверх. Они впитывают кислород из проточной воды и снабжают им корни ивы, погружённые в ил.

Мир растений

Мир живой природы очень разнообразен - это и растения, и животные, и грибы, и бактерии, и вирусы. Каждый из нас соприкасается с ней.

Первые живые организмы появились на нашей планете 3,5 миллиардов лет назад. Тогда они представляли собой простые, небольшие одноклеточные организмы. Постепенно, в ходе эволюции они становились более сложными, крупными, осваивали новые среды обитания. Так уже появлялись первые растения (водоросли), а затем и животные. Этим объясняется многообразие живых организмов - крупных и микроскопических.

Для изучения этого разнообразия живых организмов была создана специальная наука - биология.

Биология (от греч. биос - жизнь и логос - учение) - наука, изучающая особенности живой природы и её разнообразие.

Все живые организмы сильно различаются по своим свойствам. Поэтому их делят на большие группы, называемые царствами.

Царство - очень большая группа живых организмов, имеющих сходные принципы строения, питания и жизни. Биологи выделяют несколько царств живых организмов: Животные, Растения, Грибы, Вирусы, Бактерии и др.

В курсе 6 класса вы будете изучать растения, грибы, а также некоторые бактерии. Но основное внимание мы уделим царству растений. Растения являются объектом исследования науки Ботаника (от греч. ботане - трава, растение).

Многообразие растений

Мир растений очень разнообразен - это более 320 тысяч видов, не считая ещё и подвиды и сорта культурных растений. Мы встречаемся с растениями везде - в домах, общественных местах, во дворе, в парке.

Что бы как-то разбираться во всём этом разнообразии растений, учёные создали специальную науку - классификацию (подробнее вы узнаете об этом в §36), которая распределяет все растения по группам на основе сходных признаков (наличие цветков, семян, способы жизнедеятельности, строение).

Растения различаются по продолжительности жизни. Те растения, которые живут от нескольких месяцев до одного года, называют однолетними . Растения, которые живут больше одного года называют многолетними . Существую также растения, у которых, например, в первый год формируется плод, а во второй семена. Такие растения называют двулетними . Это например морковь. У неё в первый год происходит рост растения, и только во второй год происходит цветение и появляются семена.

Растения различают также и по внешнему облику. Общий внешний облик растения называют его жизненной формой . Всего существует несколько видов жизненных форм: деревья, кустарники, кустарнички и травы.

Деревья - многолетние растения, имеющие ствол из древесины с лиственной кроной. К ним относится, например, сосна, ель, яблоня, клён, берёза.

Кустарники - многолетние растения высотой 0,8-6 метров, в отличие от деревьев не имеющие во взрослом состоянии главного ствола, а несколько или много, часто существующих бок о бок и сменяющих друг друга; продолжительность жизни 10-20 лет. Это, например, сирень, малина, барбарис, смородина.

Кустарнички - низкорослые (не более нескольких десятков сантиметров в высоту), не имеющие главного ствола многолетники с сильно ветвящимися одревесневшими побегами. К ним относится брусника, черника, клюква.

Травы - растения, не образующее одревесневших стеблей. Например, подорожник, зверобой, тысячелистник. К травянистым растениям относится также банан. Он хоть и достигает высотой в несколько метров, но не имеет одеревеневших стеблей.

Значение растений

Существование мира животных, включая человека, было бы невозможно без растений, чем и определяется их особая роль в жизни нашей планеты. Из всех организмов

Растения, а также некоторые бактерии способны использовать энергию Солнца, создавая при её посредстве органические вещества из веществ неорганических, при этом они поглощают из воздуха углекислый газ и выделяют кислород. Именно деятельностью растений была создана атмосфера, и их существованием она поддерживается в состоянии, пригодном для дыхания.

Растения - основное, определяющее звено в сложной цепи питания всех организмов, включая человека. Наземные растения образуют степи, луга, леса и другие растительные группировки, создавая ландшафтное разнообразие Земли и бесконечное разнообразие экологических ниш для жизни организмов всех царств. Наконец, при непосредственном участии растений возникла и образуется почва.

Из огромного разнообразия царства растений особое значение в повседневной жизни имеют семенные растения. Именно к ним относятся почти все растения, введённые человеком в культуру. Первое место в жизни человека принадлежит хлебным растениям (пшеница, рис, кукуруза, просо, сорго, ячмень, рожь, овёс) и различным крупяным культурам. Важное место в пищевом рационе человека занимает в странах с умеренным климатом картофель, а в более южных областях - батат, ямс, ока, таро и др. Широко употребляются богатые растительными белками зернобобовые (фасоль, горох, нут, чечевица и др.), сахароносные (сахарная свёкла и сахарный тростник), многочисленные масличные (подсолнечник, арахис, маслина и др.), плодовые, ягодные, овощные и иные культурные растения.

Животноводство базируется на использовании дикорастущих и культивируемых кормовых растений.

Хлопчатник, лён, конопля, Рами, джут, кенаф, Сизаль и многие другие волокнистые растения обеспечивают человека одеждой и техническими тканями.

Ежегодно потребляется огромное количество древесины - в качестве строительного материала, источника для получения целлюлозы и др.

Очень важное значение для человека имеет один из главных источников энергии - каменный уголь, а также торф, о которых можно сказать, что они представляют собой аккумулированную в растительных остатках прошлого энергию Солнца.

До сих пор не утратил своего экономического значения добываемый из растений естественный каучук. Ценные смолы, камеди, эфирные масла, красители и другие продукты, получаемые в результате переработки растений, занимают видное место в хозяйственной деятельности человека. Большое число растений служат основными поставщиками витаминов, а другие (наперстянка, раувольфия, алоэ, белладонна, пилокарпус, валериана и сотни других) - источником необходимых лекарств, веществ и препаратов.

Вопросы для закрепления

1. Объясните значение терминов биология , ботаника и царство .
2. По каким признакам растения делят на группы (классифицируют)?
3. Какие бывают растения по продолжительности жизни и внешнему облику? Приведите примеры.
4. Объясните значение растений для природы и человека.
5. Запишите краткий конспект по параграфу.