Aké rastliny sa nazývajú vyššie? Príklady, charakteristiky a charakteristiky vyšších rastlín. Rozmanitosť vyšších rastlín: pôvod a životný cyklus, rozdiely od nižších rastlín Ktoré rastliny sa nazývajú vyššie a prečo

1. Ktoré rastliny sú klasifikované ako nižšie? Aký je ich rozdiel od tých vyšších?
2. Ktorá skupina rastlín v súčasnosti zaujíma dominantné postavenie na našej planéte?

Metódy štúdia starých rastlín. Svet moderných rastlín je rôznorodý (obr. 83). Ale v minulosti bol svet rastlín na Zemi úplne iný. Paleontológia nám pomáha sledovať obraz historického vývoja života od jeho počiatku až po súčasnosť (z gréckych slov „palaios“ – staroveký, „he/ontos“ – existujúci a „logos“) – veda o vyhynutých organizmoch, ich zmena v čase a priestore.

Ryža. 83. Približný počet druhov moderných rastlín

Jedno z odborov paleontológie – paleobotanika – študuje fosílne pozostatky starých rastlín zachovaných vo vrstvách geologických sedimentov. Je dokázané, že v priebehu storočí sa druhové zloženie rastlinných spoločenstiev menilo. Mnohé rastlinné druhy vyhynuli, iné ich prišli nahradiť. Niekedy sa rastliny ocitli v takých podmienkach (v močiari, pod vrstvou zrútenej horniny), že bez prístupu kyslíka nehnili, ale boli nasýtené minerálmi. Došlo k skameneniu. Skamenené stromy sa často nachádzajú v uhoľných baniach. Sú tak dobre zachované, že je možné študovať ich vnútornú štruktúru. Niekedy na tvrdých horninách zostávajú odtlačky, z ktorých možno usudzovať na vzhľad dávnych fosílnych organizmov (obr. 84). Spóry a peľ nachádzajúce sa v sedimentárnych horninách môžu vedcom veľa povedať. Pomocou špeciálnych metód je možné určiť vek fosílnych rastlín a ich druhové zloženie.

Ryža. 84. Odtlačky starých rastlín

Zmena a vývoj sveta rastlín. Fosílne pozostatky rastlín naznačujú, že v dávnych dobách bol rastlinný svet našej planéty úplne odlišný od toho, čo je teraz.

V najstarších vrstvách zemskej kôry nie je možné nájsť známky živých organizmov. V neskorších sedimentoch sa nachádzajú pozostatky primitívnych organizmov. Čím je vrstva mladšia, tým častejšie sa vyskytujú zložitejšie organizmy, ktoré sa čoraz viac podobajú tým moderným.

Pred mnohými miliónmi rokov nebol na Zemi život. Potom sa objavili prvé primitívne organizmy, ktoré sa postupne menili a transformovali a ustupovali novým, zložitejším.

V procese dlhodobého vývoja mnohé rastliny na Zemi zmizli bez stopy, iné sa zmenili na nepoznanie. Preto je veľmi ťažké úplne obnoviť históriu vývoja sveta rastlín. Vedci však už dokázali, že všetky moderné rastlinné druhy pochádzajú zo starodávnejších foriem.

Počiatočné štádiá vývoja sveta rastlín. Štúdium najstarších vrstiev zemskej kôry, odtlačkov a fosílií predtým žijúcich rastlín a živočíchov a mnohé ďalšie štúdie umožnili zistiť, že Zem vznikla pred viac ako 5 miliardami rokov.

Prvé živé organizmy sa objavili vo vode približne pred 3,5 až 4 miliardami rokov. Najjednoduchšie jednobunkové organizmy boli štruktúrou podobné baktériám. Nemali ešte samostatné jadro, ale mali metabolický systém a schopnosť rozmnožovania. Na potravu používali organické a minerálne látky rozpustené vo vode primárneho oceánu. Postupne sa zásoby živín v primárnom oceáne začali vyčerpávať. Medzi bunkami sa začal boj o jedlo. Za týchto podmienok sa v niektorých bunkách vyvinul zelený pigment – ​​chlorofyl, a tie sa prispôsobili, aby využívali energiu slnečného žiarenia na premenu vody a oxidu uhličitého na potravu. Tak vznikla fotosyntéza, teda proces tvorby organických látok z anorganických pomocou svetelnej energie. S príchodom fotosyntézy sa v atmosfére začal hromadiť kyslík. Zloženie ovzdušia sa začalo postupne približovať modernému, to znamená, že obsahuje najmä dusík, kyslík a malé množstvo oxidu uhličitého. Táto atmosféra prispela k rozvoju vyspelejších foriem života.

Vzhľad rias. Jednobunkové riasy sa vyvinuli zo starých najjednoduchších jednobunkových organizmov schopných fotosyntézy. Jednobunkové riasy sú predkami rastlinnej ríše. Spolu s plávajúcimi formami sa medzi riasami objavili aj tie prichytené na dne. Tento spôsob života viedol k rozdeleniu tela na časti: niektoré slúžia na pripevnenie k substrátu, iné vykonávajú fotosyntézu. U niektorých zelených rias sa to podarilo vďaka obrovskej viacjadrovej bunke, rozdelenej na časti v tvare listov a koreňov. Sľubnejšie sa však ukázalo rozdelenie mnohobunkového tela na časti, ktoré plnia rôzne funkcie.

Pre ďalší vývoj rastlín bol dôležitý výskyt pohlavného rozmnožovania v riasach. Sexuálne rozmnožovanie prispelo k variabilite organizmov a ich získavaniu nových vlastností, ktoré im pomohli prispôsobiť sa novým životným podmienkam.

Výstup rastlín na súš. Povrch kontinentov a dno oceánov sa časom menili. Nové kontinenty povstali a existujúce sa potopili. V dôsledku vibrácií zemskej kôry sa namiesto morí objavila pevnina. Štúdium fosílnych pozostatkov ukazuje, že sa zmenil aj svet rastlín na Zemi.

Prechod rastlín na suchozemský životný štýl zrejme súvisel s existenciou pevninských oblastí, ktoré boli pravidelne zaplavované a čistené od vody. K odvodneniu týchto oblastí dochádzalo postupne. Niektoré riasy sa začali adaptovať na život mimo vody.

V tom čase bola na zemeguli vlhké a teplé podnebie. Začal sa prechod niektorých rastlín z vodného na suchozemský životný štýl. Štruktúra starých mnohobunkových rias sa postupne stávala zložitejšou a dali vznik prvým suchozemským rastlinám (obr. 85).

Ryža. 85. Prvé sushi rastliny

Jednou z prvých suchozemských rastlín boli nosorožce, ktoré rástli pozdĺž brehov nádrží, napríklad nádcha (obr. 86). Existovali pred 420-400 miliónmi rokov a potom vymreli.

Obrázok 86. Nosorožce

Štruktúra nosorožcov sa stále podobala štruktúre mnohobunkových rias: neboli tam žiadne pravé stonky, listy, korene, dosahovali výšku asi 25 cm Oddenky, pomocou ktorých sa prichytávali k pôde, absorbovali vodu a minerálne soli od toho. Spolu s podobnosťou koreňov, stoniek a primitívnych vodivých systémov mali nosorožce krycie tkanivo, ktoré ich chránilo pred vysychaním. Rozmnožovali sa spórami.

Pôvod vyšších spórových rastlín. Z rastlín podobných nosorožcom vznikli prastaré machy, prasličky a paprade a zrejme aj machy, ktoré už mali stonky, listy a korene (obr. 87). Boli to typické výtrusné rastliny; svoj rozkvet dosiahli asi pred 300 miliónmi rokov, keď bola klíma teplá a vlhká, čo priaznivo napomáhalo rastu a rozmnožovaniu papradí, prasličky a machov. Ich výstup na pevninu a oddelenie od vodného prostredia však ešte nebolo definitívne. Počas sexuálneho rozmnožovania vyžadujú rastliny spór vodné prostredie na oplodnenie.

Ryža. 87. Pôvod vyšších rastlín

Vývoj semenných rastlín. Na konci obdobia karbónu sa klíma Zeme takmer všade stala suchšou a chladnejšou. Postupne odumierali stromové paprade, prasličky a machy. Objavili sa primitívne nahosemenné rastliny - potomkovia niektorých prastarých rastlín podobných papradí.

Životné podmienky sa naďalej menili. Tam, kde sa klíma zhoršila, staré nahosemenné rastliny postupne vyhynuli (obr. 88). Nahradili ich vyspelejšie rastliny – borovica, smrek, jedľa.

Rastliny, ktoré sa rozmnožovali semenami, boli lepšie prispôsobené životu na zemi ako rastliny, ktoré sa rozmnožovali spórami. Je to spôsobené tým, že možnosť oplodnenia v nich nezávisí od prítomnosti vody vo vonkajšom prostredí. Prevaha semenných rastlín nad výtrusnými rastlinami sa prejavila najmä vtedy, keď sa klíma stala menej vlhkou.

Angiospermy sa na Zemi objavili asi pred 130 miliónmi rokov.

Angiospermy sa ukázali ako najlepšie prispôsobené rastliny pre život na súši. Iba krytosemenné rastliny majú kvety, ich semená sa vyvíjajú vo vnútri plodu a sú chránené oplodím. Angiospermy sa rýchlo rozšírili po celej Zemi a obsadili všetky možné biotopy. Už viac ako 60 miliónov rokov dominujú na Zemi krytosemenné rastliny.

Krytosemenné rastliny, ktoré sa prispôsobili rôznym životným podmienkam, vytvorili pestrú rastlinnú pokrývku Zeme zo stromov, kríkov a tráv.

Nové koncepty

Paleontológia. Paleobotanika. Rhinophytes

Otázky

1. Na základe akých údajov môžeme povedať, že svet rastlín sa postupne vyvíjal a stával komplexnejším?
2. Kde sa objavili prvé živé organizmy?
3. Aký význam mal nástup fotosyntézy?
4. Pod vplyvom akých podmienok prešli staroveké rastliny z vodného životného štýlu na suchozemský?
5. Z ktorých prastarých rastlín vznikli paprade a z ktorých nahosemenné rastliny?
6. Aká je výhoda semenných rastlín oproti výtrusným rastlinám?
7. Porovnajte nahosemenné a krytosemenné. Aké štrukturálne vlastnosti poskytovali krytosemenným rastlinám výhodu?

Úlohy pre zvedavcov

V lete preskúmajte strmé brehy riek, svahy hlbokých roklín, lomy, kusy uhlia a vápenca. Nájdite fosílne starodávne organizmy alebo ich odtlačky.

Načrtnite ich. Pokúste sa určiť, ku ktorým starodávnym organizmom patria.

Vieš to...

Najstarší odtlačok kvetov rastlín bol nájdený v Colorade (USA) v roku 1953. Rastlina vyzerala ako palma. Odtlačok je starý 65 miliónov rokov.

Niektoré formy starých krytosemenných rastlín: topole, duby, vŕby, eukalypty, palmy - prežili dodnes.

Rastlinná ríša je prekvapivo rôznorodá. Zahŕňa riasy, machy, machy, prasličky, paprade, nahosemenné a krytosemenné (kvitnúce) rastliny.

Nižšie rastliny – riasy – majú pomerne jednoduchú stavbu. Môžu byť jednobunkové alebo mnohobunkové, ale ich telo (thallus) nie je rozdelené na orgány. Existujú zelené, hnedé a červené riasy. Produkujú obrovské množstvo kyslíka, ktorý sa nielen rozpúšťa vo vode, ale sa dostáva aj do atmosféry.

Človek využíva morské riasy v chemickom priemysle. Získava sa z nich jód, draselné soli, celulóza, alkohol, kyselina octová a ďalšie produkty. V mnohých krajinách sa morské riasy používajú na prípravu rôznych jedál. Sú veľmi užitočné, pretože obsahujú veľa uhľohydrátov, vitamínov a sú bohaté na jód.

Lišajníky pozostávajú z dvoch organizmov - huby a riasy, ktoré sú v komplexnej interakcii. Lišajníky zohrávajú v prírode dôležitú úlohu a sú prvé, ktoré sa usadzujú na tých najneúrodnejších miestach. Keď odumrú, vytvoria pôdu, na ktorej môžu žiť iné rastliny.

Vyššie rastliny sa nazývajú machy, machy, prasličky, paprade, nahosemenné a krytosemenné. Ich telo je rozdelené na orgány, z ktorých každý plní špecifické funkcie.

Výtrusmi sa rozmnožujú machy, machy, prasličky a paprade. Sú klasifikované ako rastliny s vyššími výtrusmi. Nahosemenné a krytosemenné rastliny sú vyššie semenné rastliny.

Angiospermy majú najvyššiu organizáciu. V prírode sú rozšírené a sú dominantnou skupinou rastlín na našej planéte.

Takmer všetky poľnohospodárske rastliny pestované ľuďmi sú krytosemenné rastliny. Poskytujú ľuďom potraviny, suroviny pre rôzne priemyselné odvetvia, využívajú sa v medicíne.

Štúdium fosílnych pozostatkov dokazuje historický vývoj sveta rastlín v priebehu mnohých miliónov rokov. Ako prvé sa objavili rastliny rias, ktoré sa vyvinuli z jednoduchších organizmov. Žili vo vodách morí a oceánov. Staroveké riasy dali vzniknúť prvým suchozemským rastlinám - nosorožcom, z ktorých pochádzali machy, prasličky, machy a paprade. Paprade dosiahli svoj rozkvet v období karbónu. S klimatickou zmenou ich najskôr nahradili nahosemenné a potom krytosemenné. Angiospermy sú najpočetnejšou a vysoko organizovanou skupinou rastlín. Stala sa dominantnou na Zemi.

Riešenie problému pôvodu vyšších rastlín, teda prakticky suchozemskej flóry a vegetácie, si vyžaduje zodpovedať 3 otázky.

1. Akí boli predkovia vyšších rastlín?

2. Kedy sa na našej planéte objavili vyššie rastliny?

3. Aké podmienky prispeli k rozvoju suchozemskej flóry?

Prvé hypotézy vysvetľujúce možnosť prechodu od rias k vyšším rastlinám sa objavili koncom 19. storočia (F. Bower, F. Fritsch, R. Wettstein). Pozornosť výskumníkov sa upriamila na:

Prísna rytmicita pri zmene jadrových fáz a v dôsledku toho

Jasne vyjadrené striedanie diploidnej, asexuálnej generácie

Sporofyt a haploid, sexuálna generácia - gametofyt;

Tendencia k mohutnejšiemu vývoju sporofytu ako gametofytu, ktorá sa prejavuje u všetkých vyšších rastlín s výnimkou machov;

Prítomnosť vo väčšine vyšších rastlín okrem kvitnúcich rastlín aj špecifických mnohobunkových reprodukčných orgánov - antherídia a archegónia, čo umožňuje, aby sa tieto rastliny nazývali archegoniálne.

Výskyt sporofytu mal dôležité biologické dôsledky.

1. So zvýšením počtu meióz vyskytujúcich sa v bunkách mnohobunkovcov sporangia, súvisí aj s nárastom počtu možných rekombinácií génov, čo tvorí základ druhovej variability.

2. Zvýšenie počtu spór produkovaných sporofytom, prispôsobených na široké rozšírenie, prispelo k intenzívnejšiemu rozmnožovaniu a šíreniu rastlín. Čím väčšia je spóra, tým viac gametofytov sa z nich vyvinie, tým vyššia je pravdepodobnosť, že sa ocitnú v podmienkach priaznivých pre pohlavný proces, a tým aj pre vývoj sporofytov.

Berúc do úvahy, že v mnohých vyšších rastlinách majú gametofyty v ranom štádiu vývoja vláknitú štruktúru, vláknité zelené riasy žijúce v plytkých vodách alebo v prílivovej zóne sa považovali za možných predkov vyšších rastlín a ich ďalší vývoj nastal po dosiahnutí pevniny a sprevádzali nielen zložité morfologické premeny, ale aj vznik heteromorfného vývojového cyklu.

G. Schenk, G. Potonier vypracovali hypotézu o pôvode vyšších rastlín z hnedých rias. Z domácich botanikov bol jej podporovateľom K.I. Táto hypotéza bola podložená prítomnosťou v niektorých hnedých riasach, napríklad chaluhy, jasne definovanej zmeny generácií a heteromorfného vývojového cyklu, komplexného delenia tela, diferenciácie niekoľkých tkanív, ako aj výskytom mnohobunkových sporangií a gametangia u ďalších predstaviteľov tohto oddelenia. Zároveň sú alarmujúce rozdiely v zložení pigmentov: hnedé riasy majú chlorofyl A a C (ten sa u iných rastlín nezistil) a dodatočný pigment fukoxantín; Rezervnými produktmi sú kelp a hexahydrický alkohol manitol. Navyše, hnedé riasy sú výlučne morské organizmy a ak spoznáme ich fylogenetickú príbuznosť s vyššími rastlinami, potom treba predpokladať, že tieto sa objavili v plytkých vodách morí. Medzi archegoniálnymi rastlinami však nie sú zástupcovia morskej flóry, v slaných vodách sa nachádzajú iba 2-3 desiatky druhov kvitnúcich rastlín (tento jav je nepochybne sekundárny).

V druhej polovici 20. storočia L. Stebbins, M. Shadefo a ďalší opäť začali spájať pôvod vyšších rastlín so zelenými riasami. Obidva sa vyznačujú prítomnosťou chlorofylu A a B, ich plastidy majú dobre definovaný systém vnútorných membrán, hlavnou rezervnou látkou je škrob. V zelených riasach boli identifikované takmer všetky možné vývojové cykly a všetky typy sexuálnych procesov spolu s pohyblivými zoospórami, majú aj nepohyblivé aplanospóry, charakteristické pre vyššie rastliny. Žijú hlavne v sladkej vode, ale nachádzajú sa aj na súši. Táto morfologická a ekologická rozmanitosť umožnila tejto skupine rias vyvíjať sa rôznymi smermi.

V súčasnosti sa rozšírila hypotéza o pôvode vyšších rastlín z rias pripomínajúcich živé Characeae. Charakterom vývoja medzibunkovej platne, ktorý začína v záverečných štádiách mitózy, sú podobné vyšším rastlinám. Vo väčšine rias tvoria bočné steny bunky záhyb vo forme prstencovej membrány, ktorá sa pri vývoji dostredivo uzatvára v strede. Vo vyšších rastlinách a charopytných riasach sa na tvorbe medzibunkovej pektínovej platne podieľa fragmoplast, systém mikrotubulov umiestnených v ekvatoriálnej rovine mitotického vretienka. Medzibunková platňa sa vyvíja odstredivo. Fragmoplastický typ cytokinézy je charakteristický aj pre niektorých zástupcov triedy ulothrix.

Characeous riasy sú organizmy s komplexným morfologickým delením stél a s mnohobunkovými oogóniami. Žijú nielen v sladkej vode, ale aj v brakickej vode, niektoré vedú suchozemský spôsob života, hoci sú obmedzené na vlhké biotopy. Predpokladá sa, že evolúcia najstarších charopytných rias, ktorá by mohla viesť k vzniku vyšších rastlín, prebiehala v suchozemských podmienkach, pričom dôležitú úlohu zohrávala symbióza s hubami, zabezpečujúcimi lepšie využitie minerálov a absorpciu vody, čo bolo význam v životných podmienkach na zemi.

Existujú aj iné názory na pôvod vyšších rastlín. Podľa jedného z nich mohli byť predkovia vyšších rastlín nejaká hypotetická skupina spájajúca vlastnosti hnedých a zelených rias.

Všetky tieto hypotézy sú, samozrejme, zaujímavé, ale dnes zostávajú iba hypotézami.

Presnejšie odpovede možno dať na otázky o čase a podmienkach objavenia sa vyšších rastlín na Zemi.

Ak sa história rias začala v proterozoiku, tak vyššie rastliny vznikli v paleozoiku, pravdepodobne v silure. Z tejto doby pochádza jeden z najstarších paleobotanických nálezov – cooksonia (obr. 11 A), ktorá rástla na Zemi pred 415 miliónmi rokov. Objavil ho v roku 1937 W. Lang v silurských pieskovcoch v Škótsku. Rastlina bola riasovitým kríkom zelených vetvičiek nesúcich výtrusnice a bola pripevnená k substrátu pomocou rhizoidov. Je možné, že prvorodení suchozemskej flóry mali ešte jednoduchšiu stavbu.

Silúr sa považuje za najpravdepodobnejší čas pre vznik vyšších rastlín predovšetkým preto, že v tomto období paleozoika došlo k výrazným zmenám klimatických podmienok, ktoré prispeli nielen k plytčeniu oceánu, ale aj k odsoľovaniu vôd. Preto sa predkovia vyšších rastlín museli prispôsobiť životu najprv v brakickej vode, potom v sladkej vode, v ústiach riek, v plytkých vodách alebo na vlhkých brehoch nádrží.

V tomto čase sa intenzita vplyvu ultrafialového žiarenia znížila a zvýšil sa obsah kyslíka vo vzduchu. Ultrafialové žiarenie, ktoré sa podieľalo na tvorbe biologických makromolekúl v počiatočných štádiách vývoja života na Zemi, zároveň pôsobilo ako faktor limitujúci vývoj v neprítomnosti dostatočného množstva kyslíka v atmosfére, ktorý je potrebný na rozdelenie jadra a bunky.

Pred 900 miliónmi rokov, počas proterozoickej éry, bola koncentrácia kyslíka v atmosfére iba 0,001 modernej úrovne, v kambriu - 0,01 a v silure - 0,1. Nárast obsahu kyslíka koreloval s tvorbou ozónovej vrstvy, ktorá blokuje niektoré ultrafialové lúče.

Vzhľad suchozemských rastlín sa zhoduje s vývojom metabolizmu fenolových zlúčenín, vrátane tanínov, flavonoidov, antokyanov atď. Regulujú rastové procesy, podieľajú sa na realizácii ochranných reakcií, vrátane mutagénnych faktorov, ktorými sú ultrafialové žiarenie, ionizujúce žiarenie. , niektoré chemikálie.

Vo vzhľade, vo svojej štruktúre a biologických vlastnostiach sú vyššie rastliny veľmi rozmanité. Medzi tie okrem kvitnúcich a nahosemenných patria aj paprade, prasličky, machy a machy. Hlavným rozdielom medzi nahosemennými rastlinami a rastlinami s vyššími výtrusmi je reprodukcia semien. Počet druhov dosahuje 300 tisíc a podľa niektorých botanikov najmenej 500 tisíc.

všeobecné charakteristiky

Vyššie rastliny si vyvinuli mnoho rôznych prispôsobení a vlastností pre život v rôznych pôdnych podmienkach. Angiospermy dosiahli najväčší rozvoj a adaptabilitu na suchozemský životný štýl.

Charakteristické znaky vyšších rastlín:

• Diferenciácia na orgány a tkanivá;
• vodivý systém pozostávajúci z xylému a floému;
• správna výmena generácií;
• orgány sexuálnej reprodukcie: antherídia a archegónia;
• Rastlinné telo sa vyznačuje listovo-stonkovou štruktúrou.

Dôvody na rozdelenie rastlín na vyššie a nižšie

Všetci predstavitelia rastlinného sveta sú v závislosti od ich štruktúry rozdelení do 2 skupín - nižšie a vyššie.

Hlavným kritériom, podľa ktorého sú rastliny klasifikované ako vyššie, je prítomnosť komplexnej tkanivovej štruktúry. Predstavujú ho vodivé a mechanické tkanivá. Charakteristickým znakom je tiež prítomnosť priedušníc, tracheidov a sitových rúrok, ktoré rýchlo dodávajú živiny z koreňa do listov, súkvetí a stoniek.

Spodné majú zase primitívnu štruktúru, pozostávajúcu z jednej bunky, existujú mnohobunkové organizmy, ktorých telo sa nazýva talus. Nemajú korene, stonky a listy.

Nedostatok svalového a nervového tkaniva

Vyššie rastliny sú skupinou živých organizmov, ktoré v prírode zaujímajú osobitné miesto. Zástupcovia rastlinného sveta sú schopní fotosyntézy, premieňajú energiu slnečného žiarenia na organické látky a kyslík. Výživu získavajú z pôdy a prostredia, takže sa pri hľadaní potravy nemusia premiestňovať. Hnojenie sa vykonáva pomocou hlodavcov, hmyzu a vetra, takže ich svalové a nervové tkanivo nie je vyvinuté. Na rozdiel od zvierat, ktoré cestujú na obrovské vzdialenosti, aby získali potravu a hľadali vhodné miesta na rozmnožovanie a výchovu potomstva.

Význam v prírode a ľudskom živote

1. Obohacovanie atmosférického vzduchu kyslíkom.
2. Neoddeliteľný článok v potravinových reťazcoch.
3. Používa sa ako stavebný materiál, surovina na výrobu papiera, nábytku atď.
4. Aplikácia prospešných vlastností v medicíne.
5. Výroba prírodných tkanín (ľan, bavlna).
6. Čistí vzduch od prachových nečistôt.

Životný cyklus

Vyššie rastliny sa vyznačujú prítomnosťou jasne vyjadreného striedania dvoch generácií: sexuálne (gametofyt) a asexuálne (sporofyt). Sporofyt postupne zaujal dominantné postavenie nad gametofytom. Výnimkou sú len machorasty, v ktorých gametofyt dosahuje väčší rozvoj a sporofyt je naopak výrazne redukovaný.

V procese evolúcie sa sexuálny proces stal zložitejším, vyvinuli sa mnohobunkové reprodukčné orgány, ktoré dobre chránia vajíčko pred vyschnutím. Ženská gaméta – vajíčko – je nehybná. Postupne došlo k významným zmenám v štruktúre a fyziológii mužských zárodočných buniek.

U pokročilejších typov vyšších rastlín (angiospermy) sa pohyblivé spermie s bičíkmi zmenili na spermie bez bičíkov, ktoré stratili schopnosť samostatného pohybu. A ak u starších suchozemských predstaviteľov (machy, machy, prasličky a paprade) stále existuje závislosť aktu oplodnenia od vodného prostredia, potom u organizovanejších typov (väčšina nahosemenných a všetky krytosemenné rastliny) úplná nezávislosť pohlavného rozmnožovania od poklesu -pozoruje sa tekutá voda.

Sporofyt je nepohlavná diploidná generácia, na ktorej sa tvoria orgány nepohlavného rozmnožovania – sporangia. Po redukčnom delení v nich vznikajú haploidné spóry. Z nich sa vyvinie haploidný gametofyt.

Pôvod

Asi pred 400 miliónmi rokov sa objavili prvé formy rastlín prispôsobené životu na súši. Výstup z vody viedol k adaptačným zmenám v štruktúre určitých druhov, ktoré na prežitie potrebovali nové štrukturálne prvky.

Rastlinný svet teda opustil vodné prostredie a začal osídľovať rozlohy zeme. Takýmito „cestníkmi“ boli nosorožce, ktoré rástli pri brehoch nádrží.

Ide o prechodnú formu života medzi nižšími rastlinami (riasami) a vyššími. Štruktúra nosorožcov má veľa podobností s riasami: skutočné stonky, listy a koreňové systémy neboli viditeľné. K pôde boli pripevnené pomocou rizoidov, cez ktoré prijímali živiny a vodu. Nosorožce mali krycie tkanivá, ktoré ich chránili pred vysychaním. Rozmnožovali sa pomocou spór.

Nosorožce sa následne upravili a dali podnet k rozvoju machov, prasličiek a papradí, ktoré už mali stonky, listy a korene. Boli to predkovia moderných spórových rastlín.

Prečo sú machy a kvitnúce rastliny klasifikované ako vyššie spóry?

Mechy sú vyššie rastliny, ktoré majú najprimitívnejšiu štruktúru. Neexistuje koreňový systém. Od rias sa odlišujú prítomnosťou rhizoidov, telo je diferencované na orgány a tkanivá. Machy, podobne ako vyššie rastliny, sa rozmnožujú spórami.

Kvitnúci zástupcovia majú telo rozdelené na orgány. Vegetatívnymi orgánmi sú korene a výhonky, ktoré zabezpečujú rast a vývoj. Rovnako ako rozmnožovacie orgány – ovocie, semená, kvety, ktoré sú zodpovedné za rozmnožovanie.

Podobnosti a rozdiely s riasami

rozdiely:

1. Riasy sa nerozlišujú na orgány a tkanivá; telo je často reprezentované jednou bunkou alebo ich zhlukom. Vyššie rastliny sú obdarené dobre vyvinutými pletivami, majú korene, listy a stonky.
2. U rias prevláda nepohlavné rozmnožovanie, delením pôvodnej materskej bunky. Vyznačujú sa aj vegetatívnym a pohlavným delením. Rastliny s vyššími výtrusmi sa vyznačujú prísnym striedaním pohlavných a nepohlavných generácií.
3. Aké organely chýbajú vo vyšších bunkách, ale sú charakteristické pre nižšie druhy? Sú to centrioly, ktoré sa vyskytujú aj u zvierat.

Podobnosti:

1. Spôsob výživy – obe skupiny rastlín sú fotoautotrofné.
2. Štruktúra bunky: prítomnosť bunkovej steny, chlorofylu, živín.
3. Vo svojom životnom cykle sa nemôžu aktívne pohybovať dve fázy: gametofyt a sporofyt.

Vyššie rastliny sa zvyčajne delia do 9 divízií, z ktorých dve kombinujú len vyhynuté formy - nosorožce, zosterofylofyty; sedem divízií je zastúpených živými rastlinami - machorasty, lykofyty, pilotoidy, prasličky, pteridofyty, nahosemenné rastliny a kvitnúce (angiospermy) rastliny.

Divízia Bryophyta

Machorasty sú vždyzelené, autotrofné, väčšinou viacročné rastliny. Majú okolo 25 000 druhov a sú známe už od karbónu. Táto skupina vyšších rastlín zrejme pochádza zo starých zelených rias.
Telo machorastov je buď stélka (talus) pritlačená k substrátu, alebo stonka s listami; neexistujú žiadne korene, existujú iba rizoidy. Ide o malé rastliny, ich veľkosti sa pohybujú od 1 mm do niekoľkých desiatok centimetrov. Machorasty majú pomerne jednoduchú vnútornú organizáciu. Ich telo obsahuje asimilačné tkanivo, ale vodivé, mechanické, zásobné a krycie tkanivá sú v porovnaní s inými vyššími rastlinami slabo vyjadrené.
Na rozdiel od všetkých ostatných oddelení vyšších rastlín je vegetatívne telo machorastov zastúpené gametofytom, ktorý dominuje v ich životnom cykle, zatiaľ čo sporofyt zaujíma podriadené postavenie vyvíjajúci sa na gametofyte.
Na gametofyte machorastov sa vyvíjajú reprodukčné orgány - samčie (anterídia) a samice (archegónia). V anterídiách sa tvorí veľké množstvo biflagelátových spermií. Každá archegónia produkuje jedno vajíčko. Vo vlhkom počasí (počas dažďa) spermie, pohybujúce sa vo vode, prenikajú do vajíčka umiestneného vo vnútri archegónia. Jeden z nich sa s ňou spája a vytvára oplodnenie. Z oplodneného vajíčka (zygoty) vyrastá sporofyt, teda nepohlavné pokolenie, ktoré predstavuje tobolka sediaca na stopke. V krabici sa tvoria spóry.
Keď spóra vyklíči, objaví sa protonema - tenká rozvetvená niť (menej často tanier). Na protonéme sa tvoria početné púčiky, z ktorých vznikajú gametofyty - listnaté výhonky alebo stélky vo forme taniera.
Gametofyty machorastov sú schopné vegetatívneho rozmnožovania a ich vývojový cyklus môže prebiehať dlhý čas bez vytvorenia sporofytu.
Machorasty združujú 3 triedy: Anthocerotes, Pečeňovky a Listové machy.
V triede Antocerotae je asi 300 druhov. Sú rozšírené hlavne v tropických a teplých miernych oblastiach zemegule. U nás sa vyskytuje len rod Antoceros zastúpený 3-4 druhmi.
Gametofytom anthocerotes je stélka (thallus). U druhov rodu Anthoceros je stélka v tvare ružice, s priemerom 1-3 cm, menej často v tvare listu, tmavozelená, tesne priliehajúca k pôde. Tobolky (sporogónia) sú početné, mierne zakrivené, štetinovité. Dodávajú anthocerotovým machom charakteristický vzhľad.
V triede pečeňovníkov (Heraticae) je viac ako 6 tisíc druhov. Pečeňovky sú rozšírené. Na rozdiel od iných machorastov je u väčšiny pečeňoviek protonéma slabo vyvinutá a krátkodobá. Gametofyt má taliformnú alebo listovo-stonkovú formu. Štruktúra gametofytu v pečeňových machoch je veľmi rôznorodá, ale sporofyt je rovnakého typu.
Za príklad môžeme považovať zástupcu podtriedy Marchantiidae – Marchantia polymorpha. Ide o jednu z najbežnejších pečeňoviek v našej flóre (v močiaroch a lesoch na miestach požiarov). Telo Marchantie predstavuje stélka vo forme tmavozelenej dosky.
Marchantia je dvojdomá rastlina. Na niektorých exemplároch sa tvorí archegónia, na iných - antheridia. Archegónia sa vyvíja na špeciálnom stojane, ktorého vrchol pripomína viaclúčovú hviezdu. Mužský stojan s antherídiami vyzerá ako plochý disk.
Podtrieda Jungermanniidae obsahuje stélku aj listnaté rastliny. Väčšina Jungermanniaceae má poliehavé dorzoventrálne výhonky. Tvar listov rastlín a ich uchytenie na stonke je rôznorodé, tvar škatule je od guľovitého až po valcový, otvára sa väčšinou 4 dvierkami.
Trieda listnatých machov (Musci) zahŕňa 3 podtriedy: Sphagnum, andreic a brie machy; Z nich budeme uvažovať o dvoch podtriedach: Sphagnum a Briaceae.
Podtriedu Sphagnidae predstavuje jedna čeľaď, Sphagnaceae, s jediným rodom, Sphagnum. U nás sa vyskytuje 42 druhov. Sphagnum machy sú rozšírené v miernych a studených oblastiach severnej pologule a tvoria súvislú pokrývku v močiaroch a vlhkých lesoch.
Stonky machov sphagnum sú vzpriamené, s fasciklovitými listovými vetvami. Na vrchole sú vetvy skrátené a zhromaždené do pomerne hustej hlavy.
Listy sú jednovrstvové a majú dva typy buniek – chlorofylnosné a vodonosné (hyalínne). Bunky nesúce chlorofyl sú úzke, majú tvar červa a obsahujú chloroplasty. Sú umiestnené medzi širokými, bezfarebnými bunkami zvodnenej vrstvy, bez bunkového obsahu. Vďaka mnohým bunkám nesúcim vodu dokáže sphagnum rýchlo absorbovať veľké množstvo vody (takmer 40-násobok suchej hmotnosti).
V hornej časti stoniek sa tvoria antherídie a archegónie. Po oplodnení vajíčka vyrastie z archegónia kapsula.
Podtrieda Bryidae je vo vašej krajine zastúpená približne 2 000 druhmi. Zelené machy sú najčastejšie viacročné rastliny s výškou od 1 mm do 50 cm. Sú rozšírené a tvoria súvislú pokrývku v močiaroch, ihličnatých lesoch, lúkach, horách a tundrách.
Zelené machy sa vyznačujú dobre vyvinutou, často vláknitou, rozvetvenou protonémou. Zelené machy sú veľmi rôznorodé v štruktúre vegetatívnych orgánov.
Ako príklad odzrkadľujúci najdôležitejšie vlastnosti rastlín tejto podtriedy uvažujme mach ľanu kukučky (Polytrichum commune), rozšírený vo vlhkých ihličnatých lesoch a pozdĺž okrajov močiarov. Stonka tohto machu je vzpriamená, nerozvetvená, dosahuje výšku 30-40 cm, je husto pokrytá čiarkovito kopijovitými listami.
Kukushkin ľan je dvojdomá rastlina. Archegónie sa tvoria na vrchole stoniek niektorých rastlín a anterídie na iných. Po oplodnení sa zo zygoty vyvinie kapsula, ktorá sedí na stopke. V debničke dozrievajú spóry. Spóra, keď sa nachádza na vlhkej pôde, vyklíči, čím vznikne vláknitá protonéma. Na protonéme sa tvoria púčiky, z ktorých vyrastajú stonky rastlín s listami.
Význam machov v prírode je veľký. Zástupcovia machorastov rastú takmer všade. Výnimkou sú slané púšte, biotopy s pohyblivým substrátom a morské machorasty nie sú známe. V močiaroch a lesoch sa hojne vyskytujú machy. Často dominujú v pôdnej pokrývke ihličnatých lesov (smrekové lesy, borovicové lesy atď.). Machy sú hojné v tundre, vysoko v horách. Zóna tundry a vlhké vrchoviny sa právom nazývajú kráľovstvom machov a lišajníkov.
Vlastnosť machorastov rýchlo absorbovať vodu a pevne ju zadržiavať spôsobuje, že machový trávnik zospodu rašelinuje a slabo ho rozkladá. Machová pokrývka môže prispieť k podmáčaniu plôch. Sphagnum machy majú antibiotické vlastnosti a používajú sa v medicíne. Podieľajú sa na tvorbe machového porastu vo vrchoviskách, sú tvorcami rašeliny. Rašelinová rašelina sa široko používa ako palivo a v poľnohospodárstve.
Veľa zelených machov tvorí súvislý koberec v nížinných rašeliniskách, kde vytvárajú ložiská nížinnej rašeliny bohatej na živiny. Rašelina z nížin je široko používaná v poľnohospodárstve ako hnojivo. Mechy majú aj negatívny význam. Rastú v súvislom hustom koberci, bránia prevzdušňovaniu pôdy a spôsobujú jej kyslosť. To nepriaznivo ovplyvňuje život mnohých rastlín. Úloha pečeňoviek vo vegetačnom kryte je vo všeobecnosti oveľa menšia ako úloha sphagnum a zelených machov.

Oddelenie Lycopodiophyta

Lycopody sú jednou z najstarších skupín rastlín. Prvé lykofyty boli bylinné rastliny. V období karbónu sa objavili stromovité druhy, ktoré však vymreli a ich zvyšky vytvorili ložiská uhlia. Väčšina lykofytov už vyhynula. Prežilo len niekoľko druhov machoviek a selaginella.
Všetci moderní predstavitelia lykofytov sú trvalé bylinné, zvyčajne vždyzelené rastliny. Niektoré z nich svojím vzhľadom pripomínajú zelené machy. Listy lykožrútov sú pomerne malé, to je typické pre túto skupinu rastlín. Pre lykožrúty je charakteristické aj dichotomické (vidlicovité) vetvenie. Na vrchole stoniek mnohých lykožrútov sa vytvárajú klásky (strobily), v ktorých dozrievajú výtrusy. Medzi lykofytmi sú homosporózne a heterosporózne rastliny. U homosporóznych druhov sa spóry morfologicky nelíšia; pri ich klíčení vznikajú obojpohlavné gametofyty; U heterosporóznych druhov vznikajú z malých spór samčie gametofyty nesúce anteridia a veľké spóry spôsobujú vznik samičích gametofytov nesúcich archegóniu. Bi- alebo multibičíkové spermie sa tvoria v anterídiách a vajíčka sa tvoria v archegónii. Po oplodnení zo vzniknutej zygoty vyrastie nová generácia – sporofyt.
Sekcia Mossaceae zahŕňa dve triedy: Mossaceae a Polusniformes. Z triedy Plaunovov budeme považovať rad Plaunovov az triedy Polushnikovov - rad Selaginella, ktorých zástupcovia žijú v súčasnosti.
Rad Lycopodiales sa vyznačuje rovnomernou sporozitou. Je zastúpená jednou čeľaďou - Lycopodiaceae. Do tejto čeľade patrí rod Lycopodium, ktorý má asi 400 druhov. U nás sa vyskytuje 14 druhov machov.
Mnohé klubové machy sú malé bylinné rastliny. Ich listy sú pomerne malé. Stredné rebro pozostávajúce z tracheidov a buniek parenchýmu prebieha pozdĺž listu.
Zoberme si jeden z druhov machu palica - mach palica (Lycopodium clavatum). Tento druh je rozšírený a nachádza sa v ihličnatých (zvyčajne borovicových) lesoch na chudobných pôdach. Mechovka je vždyzelená trváca bylina s plazivou stonkou dlhou do 1-3 m Na tejto stonke sa tvoria až 20 cm vysoké vzrastajúce nadzemné výhonky zakončené výtrusnými kláskami. Všetky výhonky sú husto pokryté malými listami v tvare subulate. Klásky obsahujú výtrusnice ľadvinového tvaru, v ktorých sa tvorí veľké množstvo rovnakých malých žltých výtrusov.
Po dozretí spóry padajú do pôdy. Keď vyklíčia, vytvorí sa výrastok (gametofyt). Porast machu je trvalý a vyzerá ako malý uzlík (priemer 2-5 mm) s rizoidmi. Je bezfarebný, chýba mu chlorofyl a nedokáže sa sám živiť. Jeho vývoj začína až po preniknutí hubových hýf (endotrofická mykoríza) do tela.
Na hornom povrchu protalu, v hĺbke jeho tkaniva, sa tvoria anteridia a archegónia. K hnojeniu dochádza v prítomnosti vody. Z oplodneného vajíčka sa vyvinie zárodok, z ktorého vyrastie trváca vždyzelená rastlina – sporofyt.
U lykofytov je jasne vyjadrená generačná výmena. Vo vývojovom cykle dominuje sporofyt. K redukčnému deleniu dochádza v sporangiu pri tvorbe spór.
Stonky a listy machovky obsahujú alkaloidy, ktoré sa používajú v medicíne. Výtrusy sa používajú ako prášok na prášky, ako aj na kropenie piluliek. Na ochranu zásob palicových machov je potrebné pri zbere výtrusov opatrne odrezať len klásky s výtrusmi.
Rad Selaginellales patriaci do triedy Polushnikovye sa vyznačuje heterosporóznosťou. Zastupuje ho jedna čeľaď, Selaginellaceae. V rode Selaginella je takmer 700 druhov, ktoré pochádzajú väčšinou z tropických a subtropických oblastí. U nás sa vyskytuje 8 druhov tohto rodu. Selaginella má veľmi rôznorodý vzhľad. Väčšina z nich sú malé, zvyčajne plazivé bylinné rastliny. Listy sú jednoduché, celokrajné, malé, dlhé do 5 mm. Hlavnou metódou rozmnožovania Selaginella je nepohlavná reprodukcia prostredníctvom spór.
Pozrime sa bližšie na Selaginella selaginoides. Táto rastlina má krátke plazivé stonky pokryté predĺženými vajcovitými listami. Na vrchole výhonku sa tvoria klásky nesúce výtrusy. Hlavný rozdiel medzi Selaginellou a machovkami je v tom, že ten istý klások obsahuje dva druhy sporangií. Niektoré z nich sú väčšie (megasporangia) a obsahujú 4 veľké spóry (megaspóry). Ostatné sporangiá sú menšie (mikrosporangia) a obsahujú početné mikrospóry.
Mikrospóra tvorí počas klíčenia vysoko redukovaný samčí protalus, na ktorom sa vyvíja jedno anteridium. Z megaspóry vyrastá samica prothallus, na ktorej sa vyvíja niekoľko archegónií. Pohyb spermií nastáva vo vode po daždi alebo rose. Z oplodneného vajíčka časom vyrastie dospelá rastlina.
V Selaginelle sa teda vytvárajú dva typy spór - mikrospóry a megaspóry - a vyvíjajú sa jednopohlavné prothlae. Thalli, najmä samčie, sú značne zredukované, čo je hlavný smer evolúcie vyšších rastlín. To je jasne vidieť na iných oddeleniach vyšších rastlín. Selaginella sú ľuďmi málo využívané.

Oddelenie Equisetophyta

Equisetaceae sa vyznačujú rozdelením na jasne vymedzené internódiá a uzliny so zvinutými listami.
V súčasnosti sú prasličky na Zemi zastúpené jednou triedou Equisetopsida, ktorá zahŕňa jeden rad Equisetales a jednu čeľaď Equisetales. V tejto čeľade je len jeden rod – praslička roľná (Equisetum), do ktorej patrí asi 30 druhov, z ktorých 17 sa nachádza v našej flóre (v močiaroch, lesoch, lúkach, ornej pôde atď.).
Prasličky dosiahli najväčší rozvoj v období karbónu. Potom mnohé z nich predstavovali veľké stromy. Neskôr stromovité formy vyhynuli. Ich mŕtve pozostatky dali vzniknúť ložiskám uhlia. Mnohé bylinné formy tiež vyhynuli.
Moderné prasličky sú trváce rizomatózne byliny so stonkou vysokou až niekoľko desiatok centimetrov. Na uzloch stonky sú prasleny konárov. Malé šupinovité listy vyrastajú spolu s obalmi do trubice, funkciu fotosyntézy plnia zelené výhonky. Niektoré výhonky sa končia výtrusným kláskom (strobilus), pozostávajúcim z výtrusníc. Moderné prasličky sú homosporózne rastliny.
Pohlavnú generáciu (gametofyt) v moderných prasličkách predstavujú jednopohlavné alebo obojpohlavné krátkodobé, veľmi malé, niekoľko milimetrov veľké zelené výhonky. Vytvárajú sa na nich antherídie a archegónie. Mnohobičíkové spermie sa vyvíjajú v anterídiách a vajíčka sa vyvíjajú v archegónii. K oplodneniu dochádza v prítomnosti kvapôčkovo-tekutej vody a zo zygoty vyrastá nová asexuálna generácia – sporofyt.
Štruktúru prasličky a jej životný cyklus možno uvažovať na príklade prasličky roľnej (Equisetum arvense). Je to trváca rizomatózna rastlina, ktorá rastie na poliach, lúkach a úhoroch. Z podzemku skoro na jar vychádzajú ružovohnedé krátke rovné výhonky, na vrchole ktorých sa tvorí výtrusný klások. Na osi klásku sú sporofyly, ktoré vyzerajú ako šesťuholníkové štítky. Sporofyly obsahujú sporangia, ktoré obsahujú spóry.
Navonok sú všetky spory rovnaké. Každý má dva prívesky vo forme úzkych stužiek nazývaných elater. Výtrusy sú morfologicky rovnaké, ale fyziologicky odlišné. Niektoré z nich pri klíčení produkujú samčie výhonky, iné - ženské výhonky.
Mužský prothallus je malá zelená platňa, rozdelená na laloky a pripevnená k pôde rizoidmi. Na koncoch lalokov sa vyvíjajú anterídie obsahujúce polybičíkové spermie. Ženský prothallus je väčší a nesie archegóniu. K hnojeniu dochádza za prítomnosti vlhkosti. Zo zygoty sa vyvinie trváci sporofyt. Zelené vegetatívne výhonky bez kláskov sa vyvíjajú z podzemkov prasličky.
Ostatné druhy prasličky majú len jeden druh výhonku. Je výtrusný aj asimilačný. Praktická hodnota prasličky je malá.

Oddelenie papraďovité (Polypodiophyta)

Paprade sú prastaré rastliny. Značná časť z nich v súčasnosti vyhynula. Dnes pteridofyty počtom druhov ďaleko prevyšujú všetky ostatné skupiny moderných výtrusných cievnatých rastlín; Je známych viac ako 12 tisíc druhov. V našej flóre je z tejto skupiny asi 100 druhov.
Zástupcovia tohto oddelenia sú veľmi rôznorodí vo vzhľade, formách života a životných podmienkach. Medzi nimi je veľa bylinných viacročných rastlín a sú tu aj stromy. Tropické stromové paprade sú vysoké až 25 m a priemer kmeňa dosahuje 50 cm Medzi bylinnými druhmi sú veľmi malé rastliny s veľkosťou niekoľkých milimetrov.
Na rozdiel od lykofytov a prasličky sa pteridofyty vyznačujú „veľkými listami“. „Listy“ papradí sú stonkového pôvodu a nazývajú sa „listy“. Ich pôvod potvrdzuje vrcholový rast.
Veľkosť listov papradí sa pohybuje od niekoľkých milimetrov do 30 cm, ich tvar a štruktúra sú rôzne. Listy mnohých papradí kombinujú funkcie fotosyntézy a sporulácie. Niektoré druhy (napríklad pštros) majú dva typy lístkov - fotosyntetické a spóry. Listy listov sú pomerne často perovité, často mnohokrát rozrezané. Väčšina lesných papradí v miernych oblastiach má mäsité podzemky, ktoré tvoria každý rok nové ružice lístkov, ktoré u papradí zvyčajne prevažujú v hmotnosti a veľkosti nad stonkou.
Takmer všetky paprade, s výnimkou vodných, sú homosporózne rastliny. Ich výtrusnice sa často nachádzajú na spodnom povrchu listov a zhromažďujú sa v skupinách - sori. Výtrusy papraďorastov vyvolávajú voľne žijúce obojpohlavné výrastky (gametofyty) nesúce anterídie a archegónie. Na oplodnenie je potrebná prítomnosť kvapôčkovo-tekutej vody, v ktorej sa môžu pohybovať mnohobičíkové spermie.
Sporofyt sa vyvíja z oplodneného vajíčka. Ako sporofyt rastie, stáva sa nezávislým a gametofyt odumiera.
Divízia Fern je rozdelená do 7 tried. Z toho 4 triedy sú zastúpené výlučne fosílnymi formami, ktoré sa vzhľadom odlišovali od typických papradí.
Pozrime sa bližšie na papraďorastu samčieho (Dryopteris filix-mas), ktorý je z hľadiska celkovej stavby a vývojového cyklu typický pre papraďorasty. Vytvára hustý plazivý podzemok, na konci ktorého sa každoročne objavuje ružica veľkých, dvakrát perovito členitých „listov“. Mladé listy sú na konci v tvare slimáka a vyrastajú z vrcholu (ako stonka). Náhodné korene siahajú z podzemkov.
Na spodnom povrchu lístia sa v lete tvoria okrúhle sori. Vo vnútri sporangia sa tvoria identické spóry. Samčia papraď štítnatá je typicky homosporózna papraď. Akonáhle je na zemi, spóra vyklíči a vytvorí sa výhonok. Ide o srdcovitú zelenú platničku s veľkosťou asi 1 cm na spodnej ploche protalu. V anterídiách sa vyvíjajú špirálovito stočené mnohobičíkové spermie. K hnojeniu dochádza v prítomnosti vody. Z oplodneného vajíčka postupne vyrastie trváci veľký sporofyt.
Vodné paprade sú heterosporózne rastliny. Toto je malá skupina. Príkladom je salvinia plávajúca (Salvinia natans), ktorá patrí do radu Salviniales. Je to malá rastlina, ktorá pláva na vode.
Samčie a samičie gametofyty sa vyvíjajú z mikro- a megaspór, ktoré sa tvoria v mikro- a megasporangiách. Samčí gametofyt, ktorý sa vyvíja z mikrospóry, je značne redukovaný.
Samičí gametofyt sa vyvíja vo vnútri megaspóry a je mnohobunkový. Po oplodnení sa vyvinie trváci sporofyt. Vo vode prebieha proces klíčenia spór, hnojenie a vývoj sporofytov.
Praktický význam papradí je malý. Konzumujú sa mladé listy niektorých bylinných rastlín, ako aj jadro stromových papradí. Niektoré paprade sú liečivé rastliny.
Pri papraďorastoch, prasličkách a machoch môže dôjsť k pohlavnému rozmnožovaniu len za prítomnosti vody v čase oplodnenia.
Ďalší vývoj vyšších rastlín sledoval cestu zabezpečenia nezávislosti sexuálneho rozmnožovania od dostupnosti vody.
Táto možnosť bola realizovaná v semenných rastlinách. Tu pokračuje všeobecný smer evolučného vývoja sporofytnej línie - progresívny vývoj sporofytu a ďalšia redukcia gametofytu. Sporofyt dosahuje svoju najkomplexnejšiu štruktúru v krytosemenných rastlinách.
Medzi vyššími rastlinami sú iba dve oddelenia charakterizované prítomnosťou semena: nahosemenné a krytosemenné. Semeno určilo dominanciu semenných rastlín v modernej vegetácii, pretože už obsahuje zárodok sporofytu a obsahuje významný prísun živín.
Semenné rastliny sú heterosporózne. Produkujú mikrospóry, z ktorých vzniká samčí gametofyt, a megaspóry, z ktorých vzniká samičí gametofyt.
Megaspóry semenných rastlín sa vyvíjajú v špeciálnych formáciách - vajíčkach (ovules), ktoré sú modifikovanými megasporangiami. Megaspóra zostáva trvalo uzavretá v megasporangiu. V megasporangiu dochádza k vývoju ženského gametofytu, procesu oplodnenia a vývoja embrya. To všetko zabezpečuje nezávislosť hnojenia od kvapkovej vody.
Počas vývoja sa vajíčko zmení na semeno. Semeno obsahuje embryo - mladý, embryonálny, veľmi malý sporofyt. Má koreň, púčik a zárodočné listy (kotyledóny). Dostatočný prísun živín v semene zabezpečuje prvé štádiá vývoja embrya. Semená teda poskytujú spoľahlivejšie šírenie rastlín ako spóry.

Divízia Gymnosperms (Pinophyta alebo Gymnospermae)

Gymnospermy sú vždyzelené, menej často listnaté stromy alebo kríky, zriedkavo liany. Listy nahosemenných sa veľmi líšia tvarom, veľkosťou, morfologickými a anatomickými znakmi. Tvar listov teda môže byť šupinovitý, ihličkovitý, sperený, dvojperovito a pod.
Gymnospermy sa vyznačujú otvoreným usporiadaním vajíčok (odtiaľ názov oddelenia - Gymnosperms), rozmnožovaním semenami, ďalšou redukciou gametofytu a prítomnosťou archegónie.
Gymnospermy patria medzi heterosporózne rastliny. Mikrospóry sa tvoria v mikrosporangiách nachádzajúcich sa na mikrosporofyloch a megaspóry sa tvoria v megasporangiách vytvorených na megasporofyloch. Mikro- a megasporofyly pripojené k osi sú skrátený výtrusný výhonok (strobilus, alebo šiška). Štruktúra strobili u nahosemenných rastlín je rôznorodá.
Oddelenie Gymnosperm zahŕňa 6 tried a triedy Semenné paprade (Pteridospermae) a Bennettites (Bennettitopsida) úplne vyhynuli. Dnešné živé nahosemenné rastliny, ktoré majú okolo 700 druhov, patria do tried Cycadopsida, Gnetopsida, Ginkgopsida a Pinoposida.
Trieda Seed paprade dosiahla najväčší rozvoj v období karbónu. Tieto rastliny úplne vyhynuli v období triasu. Boli zastúpené stromami a viničom. Ich stromovité formy pripomínali moderné stromové paprade. Na rozdiel od moderných papradí sa rozmnožovali semenami.
Semenné paprade mali veľké, väčšinou perovité listy. Asimilačné listy sa výrazne líšili od výtrusných listov (sporofylov). Posledne menované boli dvoch typov: mikrosporofyly a megasporofyly.
Zo semenných papraďorastov sa vyvinuli primitívne skupiny nahosemenných, ktoré sa vyznačujú pravými strobilami, čiže šiškami (Bennettiaceae, Cycadaceae).
Trieda Bennettitaceae - úplne vyhynuté rastliny. Boli zastúpené najmä stromovitými formami. Mnohé z nich mali štíhle, vysoké kmene zakončené veľkými perovitými listami na vrchole.
Mnoho Bennettitov malo obojpohlavné strobili, ktoré štruktúrou pripomínajú kvet moderných krytosemenných rastlín. Mikrosporofyly sa nachádzali vo veľkom počte pozdĺž okraja strobilusu a redukované megasporofyly sa nachádzali v strede strobilu. Každý megasporofyl mal jedno vajíčko. Bennettitové semená obsahovali embryo, ktoré vypĺňalo celé semeno. Bennettity majú podobný vzhľad ako cykasy a predpokladá sa, že tieto dve triedy pochádzajú zo semenných papradí.
Trieda Cycad je kedysi rozšírená skupina rastlín. V súčasnosti táto trieda zahŕňa asi 120 druhov z 10 rodov, ktoré sa nachádzajú v tropických a subtropických oblastiach zemegule. Cykasy sú stromovité rastliny podobné palmám. Ich listy sú veľké, tvrdé, vždyzelené. U väčšiny cykasov sa sporofyly zhromažďujú v strobili (šiškách), ktoré sa tvoria na konci kmeňa medzi listami. Cykasy sú dvojdomé rastliny. Mužské a ženské strobili sa tvoria na rôznych jedincoch.
Jedným z typických predstaviteľov triedy je cykas previsnutý (Cycas revoluta), rozšírený vo východnej Ázii. Jedná sa o strom so stĺpovitým kmeňom vysokým až 3 m Na vrchole kmeňa je koruna perovitých listov s dĺžkou až 2 m.
Mikrospóry sa vysypú z mikrosporangia a prenesú sa o meter do vajíčka, kde sa ďalej vyvíja mužský protalus.
Megasporofyly vo všetkých druhoch rodu cykasov sa nachádzajú v malom počte na vrchole stonky, striedajú sa s vegetatívnymi listami. Megasporofyly sú perovité, líšia sa od vegetatívnych listov menšou veľkosťou a majú žltú alebo červenkastú farbu. V spodnej časti megasporofylu, na jeho vetvách, sa nachádzajú megasporangia (ovuly). Sú veľké, až 5-6 cm dlhé.
V strede vajíčka je mnohobunkové tkanivo - endosperm (upravený ženský protallus), v hornej časti ktorého sa tvoria dve archegónie s veľkými vajíčkami. Hnojenie sa uskutočňuje pohyblivými spermiami s početnými bičíkmi. Embryo sa vyvíja z oplodneného vajíčka. Má všetky časti obsiahnuté v dospelej rastline: prvé listy (kotyledóny) a základnú stonku (podklíčnolist), ktorá sa mení na koreň.
U cykasov je teda pohlavná generácia značne znížená. Samčí gametofyt sa redukuje na tri bunky, z ktorých dve sú antheridium. Samičí gametofyt je malý útvar nachádzajúci sa vo vnútri makrosporangia na sporofyte. Ženský gametofyt stratil schopnosť samostatnej existencie.
Trieda Gnetaceae zahŕňa zástupcov troch rodov: Ephedra, Welwitschia a Gnetum.
Trieda je charakterizovaná nasledujúcimi všeobecnými znakmi: prítomnosť periantovitých obalov okolo mikrosporofylov a megasporofylov; dichasiálne vetvenie zostáv strobili; dvojklíčnolistové embryá; prítomnosť ciev v sekundárnom xyleme; absencia živicových kanálikov.
V rode Ephedra je 40 druhov, ktoré pochádzajú zo suchých a púštnych oblastí zemegule. Väčšinu druhov predstavujú nízke, vysoko rozvetvené kríky, pripomínajúce prasličky.
Ephedras sú dvojdomé rastliny, menej často jednodomé. Na samčích vzorkách sa tvoria mikrostrobily, na samičích - megastrobily. Na vrchole megastrobila sa nachádza vajíčko alebo vajíčko (megasporangium). Embryo sa vyvíja z oplodneného vajíčka a semeno sa vyvíja z vajíčka, ktoré je obklopené šťavnatým, červeným vonkajším obalom.
V rode Welwitschia je len jeden druh – veľwitschia úžasná (Welwitschia mirabilis), ktorá žije v púšťach juhozápadnej Afriky. Má pomerne dlhý koreň a krátku a hrubú stonku. V hornej časti od stonky vybiehajú dva protiľahlé stužkovité listy, dlhé až 2-3 m, ležiace na zemi a rastúce po celý život. Velvichia je dvojdomá rastlina. Mikro- a megastrobily, ktoré tvoria zložité rozvetvené zostavy, sa objavujú priamo nad základňami listov, akoby v ich pazuchách. Zrelé embryo je obklopené endospermom a má dva kotyledóny, podklíčnolist, primárny koreň a stopku.
Rod Gnetum má asi 30 druhov. Rastú v tropických dažďových pralesoch. Sú to malé stromy, kríky a vinič. Majú široké, kožovité listy usporiadané opačne. Rastliny sú dvojdomé. Microstrobili majú tvar jahňaciny a sú zložité. Na osi megastrobila, ktorý vyzerá ako predĺžená náušnica, sú vajíčka (megasporangium). Po oplodnení sa vyvinie embryo s dvoma kotyledónmi. Vajíčka sa zmenia na jasne ružové semená.
Jediným moderným zástupcom triedy Ginkgo je prastará reliktná rastlina - ginko biloba (Gingo biloba). Je to opadavý strom, dosahuje výšku viac ako 30 m a má priemer kmeňa viac ako 3 m. Listy ginka sú stopkaté, čepeľ vejárovitá, na vrchole zvyčajne dvojlaločná. Ginko je dvojdomá rastlina. Mikrostrobily majú mačkovitý tvar. Na megastrobilách sa vyvíjajú vajíčka (zvyčajne dve). Vo vnútri každého vajíčka sa tvoria dve archegónie. Spermie sú pohyblivé. Jeden z nich oplodňuje vajíčko. Z vajíčka sa vytvorí semienko, ktoré svojou štruktúrou pripomína plod slivky. Vonkajšia vrstva škrupiny pokrývajúca semeno je šťavnatá, pod ňou je tvrdá kamenistá škrupina a vnútorná tenká vrstva. Embryo pozostáva z koreňa, stonky a dvoch kotyledónov.
Trieda Ihličnany zahŕňa dve podtriedy: Cordaitales a Ihličnany (Pinidae). Cordaites sú dávno vyhynuté rastliny. Najväčší rozvoj dosiahli v období karbónu. Cordaity boli veľké stromy s monopodiálne rozvetvenou stonkou a vysokou korunou. Medzi listami na konároch sa nachádzali rozmnožovacie orgány – zložité mačkovité zbierky strobili.
Ihličnany sú najrozsiahlejšou a najbohatšou podtriedou spomedzi všetkých nahosemenných rastlín. Z hľadiska významu v prírode a v živote človeka je táto skupina na druhom mieste po kvitnúcich rastlinách. V súčasnosti ihličnany tvoria asi 610 druhov patriacich do 56 rodov a 7 čeľadí. Tvoria lesy v rozsiahlych oblastiach severnej Eurázie a Severnej Ameriky a nachádzajú sa v miernych oblastiach južnej pologule. Ihličnany sú z hľadiska svojho staroveku lepšie ako všetky živé skupiny semenných rastlín, ktoré sú známe od r
atď.................

lykospermy, nahosemenné a krytosemenné).

Vyššie rastliny v niektorých klasifikačných systémoch sa považujú za taxón kategórie podkráľov.

Široká škála podmienok pre existenciu pozemského života vysvetľuje mimoriadne bohatstvo rastlinných foriem. Ale napriek rôznorodosti vzhľadu sa všetky vyššie rastliny vyznačujú jedným typom pohlavného procesu (oogamia) a dvoma variantmi jedného typu zmeny jadrových fáz, alebo „zmeny generácií“ (heteromorfné vývojové cykly s prevahou buď sporofytu, resp. gametofyt). Vo všetkých prípadoch sa obe „generácie“ - hematofyt a sporofyt - líšia morfologicky, cytologicky a biologicky. V evolúcii takmer všetkých oddelení vyšších rastlín (s výnimkou machorastov) vo vývojových cykloch prevláda sporofyt.

Mechy

Spomedzi vyšších rastlín majú machorasty najprimitívnejšiu štruktúru ( Bryophyta sensu lato) - chýba im koreň (majú rizoidy), a Marchantiaceae, Anthoceroteceae a niektoré machy Jungermannia nemajú delenie na list a stonku - sú talovité, ako riasy alebo lišajníky. Stomatálny aparát je extrémne primitívny, vodivý systém nie je vyvinutý, vodivé funkcie vykonáva parenchým.

Cievne spóry

Semenné rastliny

Dôležitým evolučným prelomom rastlín na ceste k dobývaniu krajiny bol vzhľad semena a škrupiny peľového zrna. Vzhľadom na skutočnosť, že odteraz gametofyt (teraz pozostávajúci len z niekoľkých buniek) začal byť úplne obsiahnutý v škrupine zadržiavajúcej vlhkosť, rastliny boli schopné vytvoriť púštne a chladné oblasti.

V niektorých nahosemenných a takmer vo všetkých kvitnúcich rastlinách sa vo vodivých štruktúrach objavujú nádoby a sitové trubice - duté vodivé prvky pozostávajúce zo stien mŕtvych buniek, vďaka čomu ich vodivé systémy pôsobia mimoriadne efektívne.

Poznámky

Literatúra

• Elenevsky A.G. Botanika. Systematika vyšších, čiže suchozemských rastlín: učebnica. pre študentov vyššie ped. učebnica inštitúcie / A. G. Elenevsky, M. P. Solovyova, V. N. Tikhomirov. - Ed. 4., rev. - M.: Edičné stredisko "Akadémia", 2006. - 464 s. - 3000 kópií. - ISBN 5-7695-2141-4– 596 MDT (075,8)

Nadácia Wikimedia. 2010.

Pozrite sa, čo sú „vyššie rastliny“ v iných slovníkoch:

Embryonálne rastliny (Embryobionta, Embryophyta), výhonky, listnaté rastliny (Cormophyta, Cormobionta), telomové rastliny (Telomophyta, Telomobionta), jedna z dvoch podkráľov rastlinnej ríše. Na rozdiel od nižších rastlín V. r. komplexné...... Biologický encyklopedický slovník

- (telome rastliny) podkráľovstvo rastlinného sveta. Na rozdiel od nižších rastlín je telo vyšších rastlín rozdelené na špecializované orgány: listy, stonku a koreň. Viac ako 300 tisíc druhov. Oddelenia: nosorožce, machorasty, psilotoidy; lykofyty, ...... Veľký encyklopedický slovník

Moderná encyklopédia

Vyššie rastliny- VYŠŠIE RASTLINY, podkráľovstvo sveta rastlín. Na rozdiel od nižších rastlín je telo vyšších rastlín rozdelené na špecializované orgány: listy, stonku a koreň. Viac ako 300 tisíc druhov. Medzi vyššie rastliny patria machy, paprade, nahosemenné rastliny,... ... Ilustrovaný encyklopedický slovník

- (telome rastliny), podkráľovstvo rastlinného sveta. Na rozdiel od nižších rastlín je telo vyššej rastliny rozdelené na špecializované orgány: listy, stonku a koreň. Viac ako 300 tisíc druhov. Oddelenia: nosorožce, machovky, psilotoidy;... ... encyklopedický slovník

Embryonálne rastliny (Embryobionta, Embryophyta), výhonkové rastliny (Cormophyta, Cormobionta), telomové rastliny (Telomophyta, Telomobionta), jedna z dvoch podvlád rastlinného sveta. Spája najmenej 300 tisíc druhov rastlín... ... Veľká sovietska encyklopédia

vyššie rastliny- ▲ rastlina so stonkou vyššie rastliny, výhonkové rastliny, kormofyty sa delia na vegetatívne orgány a dobre definovanú stélu (rám, stonku); telo sa skladá z rôznych rastlinných tkanív... Ideografický slovník ruského jazyka

vyššie rastliny- rastliny, ktorých telo je diferencované na orgány a tkanivá, s mnohobunkovými orgánmi nepohlavného a pohlavného rozmnožovania a pomerne dobre ohraničeným zárodkom. Vyskytujú sa vyššie spóry (oddelenia: Bryophyta - Bryophyta, Psilote - ... ... Anatómia a morfológia rastlín

- (rastliny telome), podkráľovstvo rastie. mier. Na rozdiel od nižších rastlín telo V. r. rozdelené na špecialistov. orgány listy, stonka a koreň. Viac ako 300 tisíc druhov. Oddelenia: nosorožce, machovky, pilotoidy, lykofyty, prasličky,... ... Prírodná veda. encyklopedický slovník