Страница - 4

Раздел 3. РАЗНООБРАЗИЕ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ

§6. Отличительные признаки отделов растений

Описывать отличительные признаки растений на примере водорослей, моховидных, папоротниковидных, голосеменных и покрытосеменных растений

Какие систематические категории растений вы помните? Какие из них отли­чаются от таковых у животных? Какие растения относятся к низшим, а какие – к высшим, и почему?

Высшие и низшие растения. Растения возникли в ходе эволюции от одноклеточных жгутиковых эукариот, обитавших в океане. До сих пор существуют такие примитивные растения, как одноклеточные жгу­тиковые зеленые водоросли. Постепенно у них возникли колониальные формы, такие как обитающий ныне в водной среде вольвокс (рис. 17). Впоследствии возникли и многоклеточные водоросли: зеленые, бурые и красные. Все водоросли относятся к низшим растениям, так как их тело состоит из одинаковых клеток. Оно не разделяется на ткани и органы и называется талломом, или слоевищем.

Высшими являются все растения, кроме водорослей. Обитание в раз­ных средах – воздушной и почвенной – привело к формированию у них органов и тканей. К высшим растениям относятся моховидные, плауновидные, хвощевидные, папоротниковидные, голосеменные и покрытосеменные.

Отдел моховидных включает в себя растения, у большинства из которых есть два важных органа – стебель и лист. Хотя среди мхов встре­чаются примитивные формы, тело которых представлено только зеленой пластиной со спорангием, например печеночники, они все же относятся к высшим. Наиболее яркий представитель печеночников – маршанция (см. рис. 100).

Мхи – одни из первых растений, приспосо­бившихся к жизни на суше. У них еще не сфор­мировались проводящие и опорные ткани, поэто­му они не бывают крупными и обитают только во влажных местах. У мхов нет корней. Эту функ­цию у некоторых из них выполняют ризоиды – нитевидные корнеподобные образования. Раз­множаются мхи спорами, которые развиваются в спорангиях внутри коробочек (рис. 18).

Отделы плауновидных и хвощевидных - это высшие споровые растения, современные пред­ставители которых – многолетние травы и полу­кустарники.

Папоротниковидные - это отдел высших спо­ровых растений. Произошли, вероятно, от ри- ниофитов – вымерших древних растений. Ха­рактеризуются появлением корневища (видоиз­мененного подземного побега) и формированием проводящих и опорных тканей. Эти две особен­ности позволили папоротниковидным стать не только мелкими травянистыми растениями. Более 300 млн лет назад существовали гигант­ские деревья, которые достигали в высоту более 100 м. Большинство из них вымерло, образовав запасы каменного угля. На территории Казахста­на все папоротниковидные – многолетние травя­нистые растения. Но в реликтовых лесах Ав­стралии древесные папоротники существуют и в наши дни. И моховидные, и папоротниковидные являются споровыми растениями. Поэтому для них характерен орган размножения спорангий со спорами (рис. 19).

Голосеменные - это наиболее древний отдел семенных растений, у которых впервые формируются семена как орган размножения, а также на­стоящие мощные корни. Предками голосеменных была группа вымерших семенных папоротников. Также вымерло и большинство древних голосе­менных. Ñовременные голосеменные растения представлены в основном классом хвойных. Это

хорошо известные вам сосна, ель, кедр, кипарис, можжевельник, туя, арча, ли­ственница и др. (рис. 20).

Важнейшей особенностью этого отде­ла растений является появление семени как органа полового размножения. Спорангии со спорами исчезают. Семяпочки, из которых развиваются семена, имеют защитный покров, но располагаются от­крыто на листовидных чешуях, собран­ных в шишки. Важным признаком клас­са хвойных являются специфические игловидные листья – хвоя (рис. 21). Кроме того, это вечнозеленые, реже – листопадные деревья и кустарники.

Отдел цветковых, или покрытосеменных. Как видно из названия, у самого совершенного отдела растений появляется новый орган поло­вого размножения – цветок, из которого образуется плод. Семяпочка защищена стенками завязи, которая часто образует прочные покровы, защищающие семя. Отсюда и второе название цветковых – покрытосе­менные.

У большинства цветковых растений есть сосуды и ситовидные эле­менты флоэмы (луба) с клетками-спутницами. По ситовидным трубкам раствор органических веществ переносится от листьев к корням. А по длинным трахеям древесины, или ксилемы, вода с растворенными мине­ральными веществами перемещается от корней к листьям.

Общепринятой теории о происхождении и эволюции цветковых нет, потому что нет ископаемых остатков предковых форм. Кроме того, счи­тается, что ни одна из ныне существующих групп растений не могла дать начало цветковым растениям. Вероятно, их предками, так же как и предками хвойных, были семенные папоротники, которые вымерли еще в меловом периоде. Большую роль в формировании и расселении цвет­ковых сыграли насекомые-опылители, эволюция которых значительно ускорилась благодаря появлению цветковых растений, богатых пыльцой и нектаром. Так что развитие цветковых растений и насекомых шло па­раллельно.

Знание и понимание:

1. Дайте определение понятию «низшие растения».
2. Перечислите отделы высших растений.
3. По каким критериям определенные группы растений относят к выс­шим растениям?

Применение:

1. Опишите функции различных тканей и органов высших растений.
2. Объясните, почему высшие растения обитают на суше, а низшие – в воде.
3. Определите связь между средой обитания и наличием тканей и органов.
4. Сравните строение тел печеночников и листостебельных мхов.

Анализ:

1. Проанализируйте этапы формирования отделов высших растений. До­кажите, что они появлялись постепенно.
2. Изобразите в виде схемы формирование отделов высших растений, по­явление у них тканей и органов.

1. Выскажите ваше мнение о причинах появления разных органов у раз­ных отделов растений.

Синтез:

1. Порассуждайте: смогли бы сформироваться высшие растения на пла­нете, на которой не было бы суши (планета-океан)?
2. Оцените: были бы мхи отнесены к высшим растениям, если бы были представлены только печеночниками?

Оценка:

1. Напишите реферат о группе вымерших растений: псилофитах, или риниофитах, семенных папоротниках. К каким систематическим группам они относятся?
2. Напишите реферат о ныне живущих растениях: вельвичия, гинкго, саговник, эфедра. К каким систематическим группам они относятся? Какими особенностями обладают? Какие из них существуют в Казах­стане в естественных природных условиях?

Дискуссия:

Возможна ли дальнейшая эволюция растений? Какие из ее направле­ний вы можете себе представить?

ЛР №3. Определение отличительных признаков отделов растений. См. с. 242.

§ 7. Грибы — особое царство живых организмов

Описывать отличительные признаки грибов

Cколько царств живого выделяют? Каковы главные особенности этих царств? Что общего у растений и грибов? Чем они отличаются? Кто такие сапротрофы? Что такое гликоген и хитин?

Грибы — отдельное царство живых организмов. Они сочетают в себе признаки и растений, и животных, но не являются ни теми, ни другими (табл. 1).

Точное происхождение грибов не известно. Они были одними из пер­вых наземных организмов. Вероятно, предками грибов стали одноклеточ­ные, вышедшие из океана и приспособившиеся к жизни на суше.

В ходе эволюции грибы развились и стали очень разнообразными. Ученые выделяют пять или шесть самостоятельных отделов в царстве грибов. Но их отличия невозможно заметить невооруженным глазом. По­этому мы воспользуемся подразделением грибов на группы по особенно­стям жизнедеятельности.

Таблица 1. Признаки грибов

Признаки растений	Признаки животных
1. Клетка покрыта твердой клеточной стенкой	1. Наружный скелет членистоногих состоит в основном из хитина
2. Неподвижны, содержат настоящие вакуоли	2. Запасное питательное вещество – гликоген
3. Растут всю жизнь	3. Не имеют хлоропластов
4. Впитывают питательные вещества поверхностью тела из окружающей среды, а не глотают, как животные	4. Питаются готовыми органически­ми веществами – гетеротрофы
5. Размножаются спорами или вегета­тивно	5. Есть лизосомы – пищеварительные вакуоли

Плесневые грибы - это большая группа грибов, приспособившихся употреблять для питания белки, жиры и углеводы разлагающихся ор­ганических остатков. Плесневые грибы могут развиваться на хлебе, ово­щах, навозе, отмерших телах, опавших гниющих листьях. По типу пи­тания почти все грибы, не только плесневые, относятся к сапротрофам. Деятельность плесневых грибов в природе схожа с деятельностью бакте­рий гниения. Они уничтожают огромное количество органических остат­ков. Без них поверхность нашей планеты была бы завалена опавшими листьями, сломанными ветвями и стволами упавших деревьев, трупами и выделениями животных.

Распространенными плесневыми грибами являются мукор и пени- цилл. Мукор – белая, или хлебная, плесень, напоминающая рыхлый ку­сочек ваты. Этот гриб состоит из одной гигантской разросшейся клетки со множеством ядер. Клетка мукора растет, делится, в ней образуются новые ядра, но цитоплазма при этом не разделяется. Если белая плесень начинает темнеть на концах, значит в ней созревают споры. За почер­нением нитей мукора следует рассыпание спор, похожих на пылинки. Когда такая спора попадает в благоприятные условия (например на хлеб, закрытый в целлофановом пакете с нормальной температурой), она про­растает, и образуются нити гриба.

Пеницилл – многоклеточный гриб сине-зеленого или желто-зеленого цвета (рис. 22). Из двух видов пеницилла получают ценный антибиотик – пенициллин, убивающий бактерий.

Одноклеточные грибы — дрожжи. Вам хорошо известны дрожжи, ис­пользуемые при выпечке хлеба. Это одноклеточные колониальные грибы. Дрожжи приспособились поглощать сахар и получать из него энергию.

За это их еще называют сахаромицеты. Осуществляя жизнедеятель­ность, они превращают сахар в спирт и углекислый газ. Именно пузырь­ки углекислого газа делают тесто пористым. Это позволяет использовать дрожжи в приготовлении дрожжевого теста, а образование спирта ис­пользуется в производстве алкогольной продукции.

Дрожжи размножаются почкованием – материнская клетка выпочко- вывает дочерние клетки (рис. 23). Дрожжи могут существовать без кис­лорода.

Шляпочные грибы — многоклеточные. Их плодовые тела состоят из шляпки и ножки. Размножаются они в основном спорами, созревающими в специальном слое клеток под шляпкой. Попав в почву в благоприятные условия, споры прорастают и образуют грибницу. Питаются грибы гото-

выми органическими веществами, всасывая их всей поверхностью тела. Как только будет накоплено достаточное количество органики, шляпоч­ные грибы образуют плодовые тела, которые вырастают над поверхно­стью почвы, чтобы образовать и сбросить споры.

В зависимости от возможности употреблять в пищу их плодовые тела шляпочные грибы делятся на съедобные (рис. 24) и ядовитые (рис. 25). Съедобные грибы являются очень ценной пищей, содержащей большое количество разнообразных белков. Отравления ядовитыми грибами смер­тельно опасны. Поэтому нельзя употреблять в пищу незнакомые или со­мнительные грибы.

Пеницилл, мукор, сахаромицеты, почкование, плесневые грибы, дрожжи, шляпочные грибы, плодовое тело, грибница.

Знание и понимание:

1. Объясните, почему грибы относят к отдельному царству.
2. Назовите известные вам группы грибов.
3. Можно ли причислять грибы к растениям?

Применение:

1. Определите связь между признаками животных и грибов.
2. Определите связь признаков растений и грибов.
3. Назовите причины, по которым грибы относят к плесневым, шляпоч­ным или сахаромицетам.

Анализ:

1. Проанализируйте этапы формирования грибов. Как вы думаете, какие из них появились в эволюции раньше, а какие – позже?
2. Изобразите в виде схемы строение шляпочного гриба.
3. Докажите на примерах, что грибы размножаются не только спорами.

Синтез:

1. Порассуждайте: если бы грибы отнесли к растениям, то к какой груп­пе они были бы причислены – к высшим или к низшим?
2. Напишите эссе о роли грибов в природе.
3. Опишите роль грибов в жизни человека.

Оценка:

1. Напишите реферат по одной из тем: «Микориза – обязательное усло­вие формирования полноценных лесных массивов»; «Грибы – парази­ты растений»; «Грибы – паразиты животных и человека».
2. Выскажите свое мнение о мерах профилактики отравлений ядовиты­ми грибами.

Дискуссия:

Современные космические исследования подтверждают, что споры плесневых грибов могут сохранять жизнеспособность в открытом кос­мосе. А клетки грибов в лишайнике (симбиоз с водорослями) сохра­нили жизнеспособность после нахождения за бортом космического корабля в течение недели.

Обсудите предположение о внеземном происхождении грибов. Выска­жите доводы в пользу различных гипотез.