Биология, 6 класс. Система, многообразие и эволюция живой природы

Деревья, кустарники и травы

У высших растений (к которым относятся все растения, кроме водорослей) выделяют множество различных жизненных форм. Среди них есть три наиболее ярко-выраженные и хорошо всем знакомые жизненные формы. Это деревья, кустарники и травы.

Внешний вид деревьев, кустарников и трав

Что такое ярусность

Растительное сообщество — это все растения, которые растут вместе на определенной местности. Так в лесу встречаются различные виды деревьев, под деревьями растут кустарники и травы. На лугу также вместе растут травянистые растения разных видов. Каждое растительное сообщество формируется на протяжении достаточно долгого времени, каждый вид растения приспособлен в сообществе к своему месту (своим условиям обитания).

Экологические группы растений

На Земле существуют различные условия обитания: где-то тепло и сухо, где-то высокая влажность, в одних местах ярко выражена смена сезонов, в других — вечная мерзлота и т. д. Растения смогли приспособиться к большинству условий обитания, различную растительность можно встретить почти везде. При этом к каждому конкретному месту обитания у растений существуют свои приспособления. Например, растения тропических лесов и пустынь имеют совершенно различные приспособления к климатическим условиям. Кроме того, даже в одном лесу условия обитания сильно отличаются.

Семейства покрытосеменных

Среди покрытосеменных (цветковых) растений выделяют более 300 семейств. Эти семейства объединяют в два класса: Однодольные и Двудольные. Семейства, принадлежащие одному классу, имеют общие особенности. Так однодольные растения имеют одну семядолю в семени, мочковатую корневую систему, дуговое или параллельное жилкование листьев, кратное 3-м число частей цветка, разбросанные по стеблю проводящие пучки, обычно это травы.

Способы опыления

Половое размножение у покрытосеменных и голосеменных растений осуществляется с помощью семян. Образованию семени предшествует опыление и оплодотворение. Опыление представляет собой перенос мужских клеток с той части растения, где они образуются, на те части растения, где образуются женские клетки. У хвойных растений — это перенос пыльцы с мужских шишек на женские, а у покрытосеменных — перенос пыльцы с тычинок на пестики цветков.

Двойное оплодотворение у цветковых

Цветковые (покрытосеменные) растения относятся к семенным растениям (наряду с голосеменными) и, следовательно, половое размножение у них осуществляется с помощью семян. При этом только у цветковых растений при половом размножении наблюдается такое явление как двойное оплодотворение. Оно было открыто в 1898 г. ученым С. Навашиным.

Размножение папоротников

У папоротников, как и у мхов, в жизненном цикле чередуются два поколения: гаметофит и спорофит. Однако, в отличие от мхов, у папоротников преобладает спорофит. То есть растение, которое мы в обиходе и называем папоротником, представляет собой спорофит. В клетках спорофита двойной набор хромосом, а в клетках гаметофита — одинарный.

Способы размножения растений

У растений существует множество способов размножения. При этом у разных систематических групп растений есть свои особенности размножения, так или иначе сочетающие несколько способов. Способы размножения можно классифицировать по-разному. Наиболее простой и понятный вариант, это когда выделяют половое и бесполое размножение. В свою очередь бесполое размножение делят на вегетативное и спорообразование.

Проводящие ткани растений

Разные органы высших растений выполняют разные функции. Так корни всасывают воду и минеральные вещества, а в листьях происходит фотосинтез, в результате которого образуются органические вещества. Однако все клетки растения нуждаются как в воде, так и в органических веществах. Следовательно, необходима транспортная система, обеспечивающая доставку нужных веществ в одни органы из других. В растениях (в основном имеются в виду покрытосеменные) эту функцию выполняют проводящие ткани.

Испарение воды растениями

Растения испаряют большое количество воды; больше, чем используют на процессы жизнедеятельности. Испарение осуществляется в основном через листья. Вода поступает в листья из корней по стеблям. Корни всасывают воду из почвы.

Испарение воды растениями также называют транспирацией.

Значение испарения

Зачем же растениям всасывать большое количество воды из почвы, если потом они всё-равно ее испаряют?

Распространение плодов

Для растений важно распространение их семян. Чем дальше от материнского растения вырастет дочернее растение, тем меньше они между собой будут конкурировать за ресурсы. Например, если молодая поросль деревьев появляется под материнским деревом, то она скорее всего погибнет из-за недостатка солнечного света. Поэтому растениям было важно выработать приспособление для эффективного распространения семян. И этим приспособлением у покрытосеменных оказался плод. Таким образом, говоря о распространении семян покрытосеменных, можно иметь в виду распространение их плодов.

Классификация плодов

Плоды цветковых растений очень разнообразны. Их можно классифицировать по разным признакам. Из этого вытекают различные классификации плодов: из каких частей цветка образуются, сколько семян содержат, раскрываются или не раскрываются, сухие или сочные. Чаще всего используют последний вариант. Среди сухих и сочных плодов выделяют свои подгруппы.

Классификация плодов по их образованию из частей цветка

Истинные плоды. В образовании таких плодов участвует только завязь пестика.

Типы соцветий

У покрытосеменных бывают одиночные цветки или собранные в группы (соцветия). В первом случае цветки обычно большие и яркие. Так легче привлекать насекомых. Во втором случае цветки более мелкие. Однако то, что они собраны в группы, также способствует более эффективному опылению. Если растение ветроопыляемое, то больше шансов уловить пыльцу. Если же растение насекомоопыляемое, то соцветие более заметно для насекомого, чем одиночные мелкие цветки.

Разнообразие цветков

Несмотря на то, что цветки растений имеют общий план строения и у всех покрытосеменных являются органом семенного размножения, они очень разнообразны по многим признакам. Поэтому существует множество классификаций цветков растений, в зависимости от выбранного признака.

Видоизменения листьев

У некоторых растений листья в процессе эволюции претерпели видоизменения и стали выполнять иные функции, не характерные для обычных листьев.

У некоторых растений листья превратились в колючки (кактусы, барбарисы, белая акация). С помощью колючек растение защищается от поедания животными и уменьшает испарение влаги.

Листья могут видоизменяться в усики. Так, например, происходит у гороха (и ряда других бобовых растений) с верхней частью листа. Усики закрепляют растение на какой-либо опоре. В результате стебель поддерживается вертикально.

Приспособления листьев

Условия произрастания растений влияют на особенности их листьев. Не только в зависимости от вида растения, но и от условий, в которых растение находится, зависят форма, размеры и даже внутреннее строение листьев.

Строение почек растений

Первый побег растения вырастает из почечки зародыша семени. В дальнейшем на побеге формируются другие почки. Почка, расположенная на вершине побега, называется верхушечной почкой. Почки, расположенные в пазухах листьев, называются пазушными почками. Кроме этого на растении в разных его местах могут развиваться так называемые придаточные почки. Они могут появляться на междоузлиях, листьях и даже корнях. Благодаря возможности образовывать придаточные почки, растения могут размножаться вегетативно.

Зоны корня

Корневая система почти любого покрытосеменного растения состоит из множества корней. Каждый отдельно взятый корень растет своей верхушкой, или кончиком (будем считать это нижней частью корня). Благодаря этому корень может продвигаться в почве в глубь или в стороны. Это дает возможность всасывать воду и минеральные вещества там, где корни их еще не всасывали. Таким образом, чем дальше участок корня от своего кончика (и соответственно ближе к стеблю), тем он старее. В этих местах корни не растут в длину, здесь они в основном только проводят вещества в обе стороны (вверх и вниз).

Особенности корней

В процессе развития жизни на Земле корни у растений появились тогда, когда они вышли на сушу. У обитающих в воде многоклеточных водорослей корней нет, так как они им не нужны. Однако у некоторых более-менее сложных видов водорослей есть приспособления к прикреплению к подводному грунту. Первые сухопутные растения также не имели настоящих корней, вместо них у них были ризоиды. На сегодняшний день ризоиды можно наблюдать у многих мхов. Отличие ризоидов от настоящих корней заключается в основном в том, что ризоиды не имеют в своем строении разных тканей.

Семена двудольных и однодольных

Семена покрытосеменных растений состоят из кожуры, зародыша будущего растения, эндосперма. Кожура защищает зародыш от механических повреждений, высыхания, колебаний температур. Зародыш состоит из семядоли (или двух семядолей), стебелька, почечки, корешка. Из семядолей развиваются первые листы. Остальные части зародыша дают начало соответственно стеблю, побегу, корню растения. Эндосперм содержит запас питательных веществ. Однако у многих растениях этот запас во время созревания семени переходит из эндосперма в семядоли.

Отличия покрытосеменных и голосеменных

Покрытосеменные растения в процессе развития жизни на Земле появились позже голосеменных, т. е. они произошли от них. Однако покрытосеменные имеют более совершенное строение. Это им позволило не только шире расселиться по Земле, чем голосеменным, но и намного превзойти их по количеству видов. Так голосеменных насчитывается около 1 тысячи видов. В то время как покрытосеменных более 300 тысяч видов.

В чем же основные отличия покрытосеменных, которые позволили им так превзойти голосеменные?

Многообразие покрытосеменных

Покрытосеменные растения называют также цветковыми. На сегодняшний день покрытосеменные рассматриваются чаще всего в ранге отдела.

Количество видов покрытосеменных достаточно большое. Более 300 тысяч видов. Если сравнивать с голосеменными, которые включают всего около 1 тысячи видов, то понятно, что цветковые доминируют среди растительности на Земле.

Особенности сосны

Сосна - это не один вид. Существует род Сосна, который входит в семейство Сосновые, которое принадлежит Хвойным. Хвойные же растения в свою очередь относятся к Голосеменным. Обычно, описывая сосну, имеют в виду сосну обыкновенную. Этот вид широко распространен в средней полосе России и хорошо известен. Далее под сосной будет пониматься именно сосна обыкновенная.

Многообразие голосеменных

Голосеменные — это объединенная группа растений, которые размножаются семенами, но не образуют цветков и плодов. Раньше голосеменные как таксономическая группа рассматривались в рамках отдела или класса. В школьных учебниках это может быть до сих пор так. Однако на сегодняшний день ученые рассматривают голосеменные в качестве надотдела. Или просто объединяют под этим термином растения с соответствующими признаками голосеменных.

Размножение голосеменных

Голосеменные растения размножаются семенами. Однако семена у них не образуются в таком органе как цветок и, созрев, не находятся в плоде. Такое происходит только у покрытосеменных. У голосеменных семена созревают на чешуях шишек и потом просто выпадают оттуда. Именно поэтому голосеменные так называются, их семена «голые».

Значение голосеменных

Значение голосеменных в природе велико. Они, как и все растения, выделяют кислород и поглощают углекислый газ, а также образуют органическое вещество. Образуя леса, часто в холодных регионах (тайга), они создают места обитания и пищу для многих животных.

Голосеменные образуют как чисто хвойные леса, так и смешанные (совместно с покрытосеменными растениями-деревьями).

Хвойные на склонах рек и оврагах предохраняют почву от размывания.

Сосна выделяет так называемые фитонциды, которые убивают вредные микроорганизмы.

Особенности голосеменных

В отличие от высших споровых растений (мхов, папоротников и др.), которые размножаются спорами, голосеменные растения размножаются семенами. Кроме голосеменных, также семенами размножаются покрытосеменные растения. Однако в отличие от голосеменных, у покрытосеменных образуется цветок и плод, а семена находятся в плоде. У голосеменных цветка и плода не образуется, а семена лежат открыто на чешуйках. Поэтому их и называют «голосеменные».

Значение папоротников

Папоротники служат пищей и средой обитания для многих микроорганизмов и беспозвоночных животных.

Как и другие растения, папоротники выделяют кислород, который необходим всем живым организмам для дыхания.

Папоротник сальвиния может приводить к зарастанию водоемов, так как быстро размножается вегетативным способом. Это может нанести вред животному и растительному сообществу водоемов.

Человек нередко использует папоротники в декоративных целях. Из их листьев изготавливают поделки. Выведены комнатные растения-папоротники.

Особенности папоротников

В настоящее время большинство папоротников - это травянистые растения. Однако в истории развития жизни на Земле был период, когда папоротники определяли облик планеты. Среди них было много древесных форм. Именно они сформировали в последствии залежи угля, которые сегодня активно используются человеком.

Размножение кукушкина льна

Кукушкин лен относится к мхам. Для этой группы растений характерно доминирование гаметофита в их жизненном цикле над спорофитом. Это достаточно уникальное явление, которое можно считать особенностью мхов. Ведь у большинства растений в жизненном цикле преобладает спорофит.

Различие между гаметофитом и спорофитом заключается в количестве хромосом в их клетках. У гаметофита клетки содержат одинарный набор хромосом. В то время как у спорофита хромосомный набор двойной. Это значит, что у каждой хромосомы есть пара, в которой кодируется такой же набор признаков.

Строение кукушкина льна

Кукушкин лен — это род мхов. Обычно при рассмотрении строения кукушкина льна рассматривают один из его видов (кукушкин лен обыкновенный), широко распространенные в России. Это растение растет в местах с повышенной влажностью, нуждается в хорошем освещении. Кукушкин лен образует плотный покров на земле, чем препятствует росту других растений и испарению влаги. В результате может приводить к заболачиванию почв.

Строение сфагнума

Сфагнум по-другому называют торфяным мхом. Сфагнум нарастает верхушками стеблей, а снизу отмирает, образуя торф.

Сфагнум — это не один вид, а род, включающий более 100 видов. Типичным представителем является сфагнум болотный.

Сфагнум болотный

В отличие от многих мхов у сфагнума нет ризоидов, поэтому воду он впитывает всем телом.

Значение мхов

В местах, где растут мхи, он плотно покрывают почву и накапливают влагу. Это приводит к закисанию и заболачиванию почв, препятствует поступлению воздуха и прорастанию семян других растений.

Несмотря на то, что мхи заболачивают почву, они предохраняют ее от эрозии.

Мхами питаются многие беспозвоночные животные.

Мхи неприхотливы к условиям обитания. Так в тундре они создают растительную основу, т. к. другие растения там расти не могут.

Особенности мхов

Мхи — это самые просто-устроенные высшие споровые растения.

К высшим растениям их относят потому, что у большинства видов мхов есть подобие стеблей и листьев, а также есть ряд тканей. У водорослей, например, тканей нет. Поэтому водоросли относят к низшим растениям.

Считается, что у мхов нет корней, но у многих представителей есть ризоиды, которыми мхи прикрепляются к почве и всасывают воду. Почему же ризоиды не считают настоящими корнями? В них нет проводящей системы, они не состоят из разных тканей, как у других высших растений.

Особенности лишайников

Лишайники — это действительно особенная группа организмов. Несмотря на то, что их нельзя в полной мере отнести ни к одному царству живых организмов, в отдельное царство их не выделяют. Дело в том, что каждый лишайник представляет собой тесный симбиоз двух или трех разных видов организмов.

Значение водорослей

Водоросли имеют большое значение как в природе, так и в жизни человека.

Водоросли являются растениями и, следовательно, осуществляют процесс фотосинтеза. В результате фотосинтеза поглощается углекислый газ и выделяется кислород, необходимый живым организмам для дыхания. Таким образом, водоросли насыщают водоемы и воздух кислородом. Поскольку их можно считать первыми растениями на Земле, в те времена они сыграли большую роль в формировании атмосферы, содержащей относительно большое количество кислорода. Это способствовало дальнейшей эволюции живых организмов.

Строение хламидомонады

Род хламидомонад включает несколько сотен видов. Наиболее типичный представитель этого рода - хламидомонада Рейнгарда. Этот вид широко распространен в пресноводных водоемах и влажной почве. Далее описывается именно этот представитель.

Черно-белая фотография хламидомонад под микроскопом

Строение шляпочных грибов

Шляпочные грибы принадлежат к отделу базидиомицетов царства грибов. Все шляпочные грибы многоклеточные. Большинство из них сапрофиты, живущие в почве. Однако есть и паразиты, мицелий которых живет в древесине и питается за ее счет. Также среди шляпочных грибов есть симбионты, которые образуют так называемую микоризу с корнями деревьев.

Роль бактерий

Бактерии — это особые организмы. Обычно они одноклеточные, реже образуют что-то наподобие колоний. Клетки бактерий примитивны по сравнению с клетками растений, грибов и животных. В них нет ядра, настоящих мембранных органелл (митохондрий, хлоропластов и др.). При всем этом количество бактерий огромно, они есть практически везде, даже там, где другие организмы жить не могут. Велико и разнообразие бактерий по формам обмена веществ. Из всего этого следует, что бактерии играют важную роль на Земле. Можно сказать, их появление определило существование жизни во всем многообразии ее форм.

Споры бактерий

При наступлении для бактерий неблагоприятных условий они способны образовывать споры. Неблагоприятными условиями могут быть отсутствие питательных веществ в среде, изменение ее кислотности, высокие или низкие температуры, пересыхание среды и другое.

Образование спор бактериями — это в первую очередь способ пережить неблагоприятные условия среды. В отличие от других организмов у бактерий спорообразование почти не используется для размножения.

Способы питания бактерий

В живой природе встречаются два способа получения клетками органических веществ, т. е. два способа питания. Первый — это автотрофное питание, когда клетки организма сами способны синтезировать органические вещества из неорганических. Второй способ — гетеротрофное питание, когда клетки нуждаются, чтобы в них поступали органические вещества из вне. Автотрофное питание характерно для царства растений, а гетеротрофное — для царства животных и царства грибов.

Как растут растения

Жизнь организмов, в том числе растений, обычно сопровождается их ростом, то есть увеличением размеров тела и его массы.

Одной из отличительной особенностью роста растений является то, что они растут всю жизнь. Именно поэтому растения называют растениями, - они постоянно растут. Большинство животных растут лишь в определенные периоды своей жизни.

Передвижение веществ в растениях

Растения, имеющие корни и побеги, поглощают корнями из почвы воду и минеральные вещества, а в их зеленых надземных частях синтезируется органическое вещество из неорганических. Однако вода и минеральные вещества нужны не только корню, а органические вещества — не только листьям. Поэтому в растениях вещества должны перераспределяться, то есть перемещаться из одного органа в другой. А для этого нужна специальная проводящая система.

Дыхание у растений и животных

Дыхание присуще всем живым организмам. Ведь благодаря дыханию организм получает энергию для жизни: растет, развивается, питается, размножается, двигается, воспринимает окружающий мир.

Питание животных

Все животные являются гетеротрофами, то есть питаются органическими веществами. Они не могут как растения сами синтезировать органическое вещество из неорганических веществ. Конечно, большинство органических веществ, поступивших в организм животного, изменяется в нем с помощью биохимических реакций, становятся «родными» для данного вида животного. Однако поглотить животное всё-равно должно органическое вещество.

Питание грибов

Для питания грибам необходимо поступление готовых органических веществ из внешней среды. И в этом они сходны с животными. Такое питание называется гетеротрофным. В отличие от животных и грибов, растения питаются автотрофным способом, то есть сами могут синтезировать для своего питания органическое вещество из неорганических веществ.

Характеристика животных

Животные — это царство живых организмов. К ним относятся не только покрытые шерстью четвероногие животные, но и птицы, черви, насекомые и многие другие живые организмы. Все они разные и каждый приспособлен к своей среде обитания.

Особенности грибов

Грибы выделяют в отдельное царство живых организмов. Раньше их относили к царству Растения. Однако, несмотря на схожий с растениями образ жизни, у грибов были обнаружены принципиальные отличия.

Грибы имеют ряд особенностей, сходных с растениями, ряд особенностей, сходных с животными, и ряд своих собственных особенностей, которые есть только у грибов.

Характеристика бактерий

Бактерии выделяют в отдельное царство живых организмов. По новой классификации — в отдельное надцарство. Клетки бактерий имеют ряд принципиальных отличий от клеток растений, животных и грибов. Самое главное отличие — это отсутствие ядер в клетках бактерий. Таким образом, бактерии принадлежат к прокариотам, в то время как растения, животные и грибы — к эукариотам (т. к. имеют ядра в клетках).

Признаки покрытосеменных

Покрытосеменные (или цветковые) являются самой многочисленной и широкораспространенной группой царства Растения. Покрытосеменные являются самыми сложными по строению растениями. Более совершенное развитие тканей и органов позволило покрытосеменным приспособиться к подавляющему большинству сред обитания, в то числе с неблагоприятными условиями. Именно покрытосеменные растения лежат в основе большинства экосистем, будь то луг, лес или даже водоем. Среди цветковых присутствуют всевозможные жизненные формы (травы, кустарники, деревья и другие).

Страницы