Растения делят на две группы, или два подцарства: низшие растения и высшие. Низшими называют такие растения, вегетативное тело которых не расчленено на органы, а высшими - растения со специализированными вегетативными органами, состоящими из разных тканей.

Разобраться в биоразнообразии позволяет наука систематика. Существует систематика растений, животных, грибов, бактерий.

Систематические категории. Систематика выделяет группы - систематические категории, которые объединяются по сходству. Собственно, в обычной жизни человек тоже систематизирует. Так, чашка, стакан, сахарница объединяются в категорию "чайная посуда", а тарелка, вилка, столовая ложка - в категорию "столовая посуда". Обе категории объединяются в более широкую категорию "посуда". Вместе с мебелью посуда, например, может быть объединена в еще более широкую категорию "домашняя утварь" и т.д.

Биологические категории предполагают не только сходство, но и родство, т.е. общее происхождение. Чем меньше ранг систематической категории, тем большее их число существует. Отделов растений известно всего 15-16, а видов - около 350 000. В одно семейство может входить 1000 родов. Известны роды в 2000-3000 видов. Но есть роды всего с одним видом и семейства с одним родом.

Вид - основная единица систематики. Называя какое-либо растение, мы подразумеваем, как правило, вид. Растения одного вида могут давать потомство, разные виды, как правило, не могут. Поэтому виды, обитающие в природе совместно, не скрещиваются и хорошо различаются. Каждый вид обязательно относится одновременно и ко всем остальным систематическим категориям. Например: осина относится к роду тополь, семейству ивовых, порядку ивоцветных, классу двудольных, к отделу цветковых растений.

Название вида состоит обычно из двух слов, причем первое слово обозначает род, а второе - собственно вид (например, береза бородавчатая, лютик едкий, смородина черная; исключение - осина, помидор, картофель). В научных книгах названия обязательно пишутся и на латинском языке (что понятно ученым всего мира). У культурных растений, в пределах одного вида, часто существует множество сортов. У домашней яблони, например, их несколько тысяч. Сорт - результат деятельности человека. Сорта в отличие от видов могут скрещиваться друг с другом.

Водоросли могут быть одноклеточные и многоклеточные, иногда крупных размеров, до нескольких десятков метров. Они фотосинтезируют и имеют хлорофилл, но нередко и другие пигменты. Окраска водорослей может быть зеленая, желтоватая, бурая, красная. Клетка водорослей имеет те же части, что и у высших растений. Их фотосинтезирующие пластиды, от которых зависит окраска, называют хроматофорами. Размножаются водоросли вегетативным, бесполым и половым путем.

Зеленые водоросли, обитающие в пресных водоемах. Большинство зеленых водорослей живет в пресных водоемах, в морях их сравнительно немного. Существуют одноклеточные и многоклеточные водоросли.

Хламидомонада и хлорелла. Мелкие одноклеточные водоросли. Их можно рассмотреть только при помощи микроскопа. Они имеют оболочку, ядро, цитоплазму, чашевидный хроматофор. Но отличаются существенными признаками.

Спирогира. Самая обыкновенная нитчатая зеленая водоросль. Образует основную массу скользкой зеленой тины в прудах. Клетка имеет следующие части: оболочку, покрытую слизью; крупное ядро с ядрышком (хорошо заметное под микроскопом); цитоплазму; хроматофор в виде одной или нескольких лент, расположенных по спирали; вакуоль, занимающую большую часть клетки.

Вегетативное размножение у спирогиры происходит простым разрывом нитей. Споры бесполого размножения отсутствуют. Половой процесс - конъюгация, т.е. слияние обычных вегетативных клеток, а не особых гамет. Этапы конъюгации: 1 - две нити располагаются параллельно; 2 - противолежащие клетки дают выросты навстречу друг другу, так что образуется подобие лестницы; 3 - оболочки на концах отростков растворяются; 4 - содержимое одной из клеток перетекает в клетку напротив и сливается с ее содержимым, в результате чего образуется зигота.

Кладофора представляет собой не слизистые на ощупь ветвящиеся нити, прикрепленные к субстрату. Хроматофор - в виде сеточки. Каждая клетка имеет много ядер (это встречается иногда у водорослей, но никогда - у высших растений). Бесполое и половое размножение происходит примерно как у хламидомонады.

Рис.1. Признаки четырех родов зеленых водорослей

Морские водоросли. Одни морские водоросли микроскопические, часто одноклеточные. Много их обитает в поверхностных слоях воды и составляют часть планктона. Другие обитают на дне, главным образом на камнях и подводных скалах, на сравнительно небольших глубинах (150 - 200 м), т.е. в основном в прибрежной полосе.

Водорослям необходим свет, поэтому на очень больших глубинах они существовать не могут. Их мало и там, где вода бедна питательными веществами. Основную массу донных водорослей составляют бурые и красные водоросли. Форма этих водорослей очень разнообразна: в виде кустиков, пластиночек, шнуров. Бурые водоросли окрашены в бурый, коричневый или почти черный цвета; красные - в розовый, ярко - или темно-красный. Бурые водоросли достигают самых крупных среди морских водорослей размеров. К ним относится, в частности, ламинария, или морская капуста.

Тело ламинарии (слоевище) напоминает длинный довольно узкий лист на черешке. Ко дну она прикрепляется выростами - ризоидами. Как и у других водорослей, ризоиды служат лишь для прикрепления: вода всасывается всей поверхностью. Ламинария достигает нескольких метров в длину. Внутреннее строение ее довольно сложное. У нее имеются даже ситовидные клетки, напоминающие ситовидные трубки высших растений. Но сосуды отсутствуют, поскольку у водорослей в них нет и надобности. У ламинарии образуются зооспоры, из которых вырастают микроскопические заростки с половыми органами. Так что цикл развития ламинарии несколько напоминает папоротники.

В прибрежной зоне наших северных морей обитает фукус, также бурая водоросль. Слоевище фукуса сильно рассечено на ремневидные доли. Оно гораздо мельче, чем у ламинарии (до 50 см длиной). Половые органы образуются в специальных вместилищах. Спор бесполого размножения нет. Значение морских водорослей в основном заключается в следующем: планктонные водоросли играют большую роль в питании морских животных; заросли донных водорослей дают приют рыбам и другим животным; ламинарию и другие водоросли использует в пищу человек; из бурых и красных водорослей получают йод и агар-агар; хлорелла используется в космонавтике для восстановления нормального состава воздуха.

Общие признаки. Мохообразные - растения, часто очень маленькие, сравнительно простого строения. В отличие от водорослей у них, как правило, имеются листья и стебли. Корни всегда отсутствуют; есть только ризоиды. Половые органы и спорангии многоклеточные. Цикл развития совершенно особенный - коробочки со спорангиями развиваются из зиготы непосредственно на растении.

Строение мохообразных. Зеленые, или бриевые, мхи. Последний эпитет удачнее, поскольку все мохообразные - зеленые растения.

Среди бриевых мхов один из самых крупных представителей - кукушкин лен. Его стебли достигают длины 20 см (для мхов это очень много). Стебель неветвящийся, густо покрыт узкими листьями, несколько напоминая настоящий лен (отсюда и название). Вместо корней - просто устроенные ризоиды, отходящие от нижней части стебля. Они служат как для прикрепления, так и для всасывания воды (в отличие от водорослей). По сравнению с водорослями бриевые мхи отличаются и сложным внутренним строением. Например, у кукушкина льна имеется подобие эпидермиса и проводящей ткани.

Кукушкин лен - двудомное растение: мужские и женские половые органы находятся на разных экземплярах, близ верхушки. Мужские половые органы - антеридии представляют собой мешочки, в них образуются сперматозоиды. Женские половые органы - архегоний похожи на колбочки с длинными шейками. Их стенка состоит из одного слоя клеток; в расширенной части колбочки находится яйцеклетка. Для оплодотворения необходимы дождь или роса. Тогда сперматозоиды могут попасть на архегоний и проникнуть через шейку к яйцеклетке. Из зиготы образуется коробочка на длинной ножке. Коробочка имеет крышечку и покрыта сверху колпачком. Внутри находится спорангий в виде муфты. В спорангии образуются споры, которые по созревании выпадают из коробочки. Для этого должна отпасть крышечка и разрушиться стенка спорангия. Ясно, что чем длиннее ножка, тем дальше могут рассыпаться споры. Спора прорастает, образуя тонкую зеленую нить. На нити появляются почки, из которых вырастают побеги мха.

Бриевые мхи очень распространены в природе. Их можно найти на болотах, лугах, пустынях. Особенно много их в тенистых лесах. Не все они похожи на кукушкин лен. У многих стебли сильно ветвятся, часто они стелющиеся. Немало мхов, у которых стебли не превышают 2-3 см. Различной формы могут быть и коробочки. Но жизненный цикл у всех одинаковый.

Торфяные, или сфагновые, мхи. Торфяные мхи растут на торфяных болотах, вместе с клюквой, голубикой и багульником. Лишь очень немногие растения уживаются с торфяными мхами. Они всегда возникают в массе, образуя сплошной ковер. Стебель сфагновых мхов ветвится, образуя веточки трех типов: одни отходят в стороны, другие свисают, прилегая к стеблю, третьи образуют подобие головки на верхушке. Листья очень мелкие (едва видны невооруженным глазом) и состоят из одного слоя клеток. Клетки встречаются двух типов: крупные водоносные, прозрачные, со спиральными утолщениями стенок и узкие хлорофиллоносные, зеленые. Каждая водоносная клетка окружена несколькими хлорофилл оносными клетками. Водоносные клетки могут очень быстро впитывать огромное количество воды (в 25 раз больше сухого веса) и столь же быстро ее терять. Благодаря такой особенности у сфагнума нет не только корней, но и ризоидов (они ему не нужны). Размножаются сфагновые мхи так же, как и бриевые.

Растения сфагнума нарастают сверху и отмирают снизу. Отмирающие нижние части вместе с другими растениями превращаются в торф. Последний образуется при неполном разложении частей растений (не хватает кислорода). Торф - ценное топливо. Однако во многих случаях осушение болот нежелательно. Во-первых, могут возникнуть изменения климата; во-вторых, на сфагновых болотах часто встречаются редкие растения. Целый ряд сфагновых болот получил сейчас статус памятников природы.

Общие признаки. Папоротникообразные имеют корни и побеги (стебли с листьями). Размножаются они спорами. Половые органы образуются на особых мелких растеньицах - заростках.

Строение папоротников. Папоротники широко распространены. У них крупные, сильно рассеченные листья, отходящие от корневища. На корневище образуются и придаточные корни. Черешки покрыты буроватыми чешуйками. Верхушка молодых листьев свернута в улитку. В процессе роста улитка раскручивается, и лист растет верхушкой, как побег. За эту особенность листья папоротника называют иногда плосковетками.

Размножение папоротников. На нижней стороне листа (но не каждого) образуются спорангии, расположенные кучками и часто прикрытые покрывальцами или краем пластинки листа. Отдельный спорангий простым глазом увидеть трудно. Его строение идеально приспособлено для разбрасывания спор. По форме он похож на двояковыпуклую линзу. Стенки спорангия состоят из одного слоя клеток. Все они тонкостенные, за исключением клеток, расположенных по гребню (кольцо). У этих клеток утолщены внутренняя и боковые стенки. Важно, что кольцо занимает не весь гребень, а 2/3 его, стало быть, остается тонкостенная часть гребня. При созревании спор стенка спорангия разрывается, а кольцо, подобно пружине, разбрасывает споры. Из споры вырастает крошечное растеньице, в виде сердцевидной, прижатой к земле пластиночки. Это - заросток. У него есть ризоиды; на нижней стороне образуются антеридии и архегонии. Оплодотворение происходит как и у мохообразных. Из зиготы развивается зародыш, а потом и молодое растение папоротника.

Разнообразие папоротников. Папоротники - преимущественно лесные растения. Особенно много их во влажных лесах тропиков. Большинство их имеет сильно рассеченные листья, часто очень крупных размеров. Но есть немало папоротников и с цельными листьями. Некоторые представляют собой лианы с вьющимися стеблями или листьями, есть напоминающие деревья, со стволами 10 м и более высотой. Особенно много среди папоротников эпифитов, поселяющихся на стволах и ветвях деревьев. В умеренных широтах папоротников немного. Обычны у нас мужской папоротник, женский папоротник (названия восходят к глубокой древности, когда еще было неизвестно, как размножаются папоротники), орляк, страусопер и некоторые другие.

Хвощи и плауны. Это также многолетние травянистые споровые растения.

Рис.2. Сравнение папоротникообразных растений

Былой расцвет папоротникообразных. В группе папоротникообразных насчитывается 13 000 видов. Примерно 300 млн лет назад на Земле еще не было цветковых растений. Уже появились голосеменные, но особенно большую роль играли папоротникообразные. Многие из них были настоящие деревья, с камбием, достигавшие высоты 40 м, их стволы иногда были не меньше 1 м в диаметре. Некоторые напоминали хвощи, увеличенные до гигантских размеров, другие - плауны. Травы также были представлены исключительно папоротникообразными и мохообразными. Климат был теплый и влажный, а освещение - менее интенсивное, чем сейчас. Леса часто были заболочены, погибая, деревья падали в воду, заносились илом. Постепенно стволы спрессовывались и без доступа кислорода превращались в каменный уголь - прекрасное топливо.

Органы растения - и вегетативные, и генеративные - находятся в сложной взаимосвязи, обеспечивая жизнь единого организма. Корни поглощают из почвы воду и минеральные соли, которые нужны для нормального существования всех живых клеток. В корнях образуются органические вещества: аминокислоты, витамины, гормоны, ферменты и другие соединения, без которых невозможна жизнь организма. Некоторые из них идут на образование в листьях хлорофилла. Без хлорофилла не происходит процесс фотосинтеза. Для фотосинтеза необходима вода, которая также поступает к зеленым клеткам листа из корней.

Большое количество воды испаряется надземными органами, и тем самым растение предохраняет себя от перегрева. Воду к побегам подают корни. В свою очередь, в клетках корней синтез разнообразных жизненно важных соединений возможен при поступлении в них органических веществ из листьев. Только в клетках с хлоропластами образуются органические вещества из неорганических - воды и углекислого газа. Продукты фотосинтеза необходимы корням для их роста и ветвления. Таким образом, только при тесной взаимосвязи между надземными и подземными вегетативными органами возможна жизнь организма.

Цветение, созревание плодов и семян также невозможно без обеспечения генеративных органов всеми необходимыми им веществами. Эти вещества им поставляют вегетативные органы. В свою очередь, генеративные органы оказывают влияние на жизнедеятельность вегетативных органов. Так, работа корней зависит не только от органов воздушного питания, листьев, но и генеративных органов. В опытах было показано, что удаление завязей из ряда цветков пшеницы или затенение колосьев приводило к заметному уменьшению поступления азота из корней в надземную часть растения. Приведенные примеры свидетельствуют о том, что растительный организм - это единая и целостная система. В этой системе функции поделены между отдельными органами, но деятельность их тесно взаимосвязана.

Низшие растения . К низшим растениям относят водоросли, так как они не имеют ни корней, ни стеблей, ни листьев. Это сборная группа самых древних растений на Земле.

Среди водорослей есть одноклеточные и многоклеточные растения (рис. 24). Несмотря на сравнительно простое строение, различные группы водорослей имеют свои особенности и происходят от различных предков.

Рис. 24. Водоросли одноклеточные (а) и многоклеточные (б)

Одноклеточные зеленые водоросли содержат хлоропласты с хлорофиллом, который и придает зеленую окраску всей клетке. Эти водоросли живут в основном в воде - пресной или соленой, но встречаются виды, обитающие на сырых участках почвы, коре деревьев и других местах с повышенной влажностью. Виды, живущие вне воды, в период засухи находятся в состоянии покоя.

У многоклеточных зеленых водорослей тело (слоевище) имеет форму нитей или плоских листовидных образований. Эти зеленые водоросли живут как в пресной, так и соленой воде.

Бурые водоросли - многоклеточные, в основном морские растения. Общий внешний признак этих водорослей - желтовато-бурая окраска слоевищ. Слоевища бурых водорослей бывают нитевидной, шаровидной, пластинчатой, кустообразной формы, а их размеры колеблются от микроскопических до гигантских (несколько десятков метров). Красные водоросли, или багрянки, в основном многоклеточные морские растения. В клетках красных водорослей, кроме хлорофилла, содержатся красные и синие пигменты. В зависимости от их сочетания окраска багрянок меняется от ярко-красной до голубовато-зеленой и даже желтой.

Высшие споровые растения : мхи, папоротники, плауны, хвощи.

Мхи , в отличие от водорослей, имеют стебель и листья. Корней у мхов нет, их заменяют ризоиды (от греч. риза - корень и эйдос - вид) - бесцветные нитевидные клетки. С помощью ризоидов мхи укрепляются в почве и всасывают воду (рис. 25, а).

Рис. 25. Мхи (а), папоротниковидные (б), хвощи (е), плауны (г)

Мхи преимущественно распространены в хорошо увлажненных местах, и лишь некоторые виды встречаются в засушливых областях (в сухой период они находятся в состоянии покоя и возобновляют жизнедеятельность при выпадении осадков). Папоротники, хвощи, плауны растут в основном во влажных тенистых местах (рис. 25, б, в, г). Это многолетние, чаще всего травянистые растения. В тропических широтах встречаются древовидные папоротники. Все они имеют корни, стебли и листья. У этих растений хорошо развиты отдельные виды тканей, что позволяет им достигать больших размеров. Мхи, папоротники, хвощи и плауны размножаются спорами, поэтому их относят к высшим споровым растениям.

Ответьте на вопросы

1. Почему водоросли относят к низшим растениям, а папоротники, хвощи, плауны, относят к высшим споровым растениям?
2. Что такое ризоиды? Почему их нельзя называть корнями?
3. Чем мхи отличаются от водорослей?

Новые понятия

Низшие растения. Водоросли. Мхи. Папоротники. Хвощи. Плауны.

Подумайте!

Почему мхи - низкорослые растения, а папоротники в основном имеют крупные размеры?

Моя лаборатория

Красные водоросли весьма разнообразны и очень красивы. Они имеют причудливые формы: пластинчатые, цилиндрические, нитевидные и ко-раллоподобные, в разной мере разветвленные и рассеченные. В морях багрянки встречаются повсеместно. Благодаря тому, что красные пигменты способны улавливать даже очень небольшие количества света, они могут расти на глубине 100-200 м. Многие багрянки служат пищей для используются они и в пищу человека морских животных, (рис. 26).

Рис 26. Бурые (а) и красные (б) водоросли

Наиболее сложное строение среди водорослей имеют харовые водоросли, обитающие в пресных водоемах. Эти многочисленные зеленые водоросли по внешнему виду напоминают хвощи. У ха-ровых имеются образования, которые по форме и выполняемым функциям напоминают корни, стебли, листья, но по строению они не имеют ничего общего с этими органами высших растений (рис. 27).

Рис. 27. Харовые водоросли

Современные плауны, хвощи и папоротники - это потомки очень крупных древовидных растений, живших около 300 млн лет назад в каменноугольном периоде палеозойской эры на всех материках, включая Антарктиду. В то время климат на нашей планете был постоянно влажным и теплым. В этих условиях росли древовидные гигантские растения, которые формировали леса. Под их пологом существовали небольшие растения, напоминавшие современные мхи, папоротники, хвощи и плауны. Отмирая, они образовали залежи каменного угля: многоводные реки во время разливов сносили упавшие деревья на мелководья, покрывали их там илом и песком. Под давлением наносов и воды деревья спрессовывались и за многие миллионы лет без доступа кислорода превращались в каменный уголь (рис. 28). В пластах каменного угля находят отпечатки и окаменелые части растений и животных. По ископаемым остаткам ученые узнают о растениях, которые жили сотни миллионов лет назад и давно вымерли.

Рис. 28. Ландшафт каменноугольного периода

И водорослей, особенности их строения и физиологии известны ученым давно. По внешнему виду эти растения очень похожи. Однако они являются представителями абсолютно разных систематических единиц. В нашей статье мы рассмотрим, чем мох отличается от водоросли.

Классификация растений

Каких только нет растений в природе! Просто поражает разнообразие растений: водоросли, мхи, папоротникообразные, голосеменные, цветковые... Всего и не перечислить. Однако систематикам удалось объединить их в различные группы на основе совокупности основных черт строения.

Сравнение мхов и водорослей

Почему мхи, папоротники, водоросли, лишайники являются растениями? Все эти организмы способны к фотосинтезу, поскольку содержат в клетках зеленые пластиды хлоропласты. Самые примитивные из них обитают в воде. Это водоросли, которые представляют собой группу низших растений. Мхи - типичные Однако их размножение возможно только при наличии воды. Поэтому они предпочитают влажные места.

Внешне водоросли и мхи очень похожи. Поэтому их часто путают. Не все водоросли растут исключительно в воде. Некоторые из них поселяются на стволах деревьев, поверхности скал, влажных участках почвы, на снегу, в волосяном покрове животных. Они образуют сплошной зеленый покров, подобно мохообразным. Сине-зеленые водоросли способны вступать в симбиоз с гифами грибов, образуя лишайники.

Характеристика низших растений

Водоросли называют низшими, поскольку их тело представляет собой совокупность клеток (нет разделения на корень стебель и листья). Его называют сланью, талломом или слоевищем. Клетки водорослей не специализированы. Они соединены анатомически, однако каждая из них выполняет сходные функции. С помощью ризоидов водоросли прикрепляются к субстрату. Эта структура также не образует тканей, поэтому не способна выполнять проводящую функцию. Да и необходимости в ней нет, поскольку низшие растут исключительно в воде.

Высшие споровые растения - выходцы на сушу

В связи с изменением климата растениям пришлось приспосабливаться к наземной среде. Первые представители этой экологической группы возникли в девоне. Это группа которые называются риниофитами. Их отпечатки хорошо сохранились в древних окаменелостях. Это первые растения, у которых появились элементы проводящих тканей. Поэтому их еще называют сосудистыми. Их ребристые стебли вильчато ветвились, а вместо корней все еще сохранялись ризоиды.

На смену риниофитам пришли мхи. В настоящее время их насчитывают около 10 тысяч видов. Отличие мхов от водорослей заключается не только в среде обитания. Их жизнь в наземных условиях стала возможной благодаря существенному усложнению строения. Большинство мхов имеет листостебельное строение. При этом ризоиды сохраняются у них в течение всей жизни.

Строение мхов

Чем мох отличается от водоросли? У споровых растений в жизненном цикле наблюдается смена поколений. Разберем этот процесс на примере их типичного представителя мха кукушкин лен. Его половое поколение имеет вид зеленого ковра. Визуально он напоминает некоторые виды водорослей.

Если присмотреться внимательнее, зеленый покров состоит из отдельных тонких стебельков с сидячими листьями. В конце лета на их верхушке образуется коробочка на ножке. Это бесполое поколение - спорофит. Форма коробочки внешне напоминает кукушку. Отсюда и происходит название этого вида растений.

В коробочке созревают клетки бесполого размножения - споры. При созревании они высыпаются в почву и прорастают. Из спор снова вырастают зеленые листостебельные побеги. На них формируются органы полового размножения - гаметангии. В них созревают половые клетки - яйцеклетки и сперматозоиды. При наличии воды они сливаются, в результате чего образуется зигота. Из нее вырастает спорофит. Таким образом, в жизненном цикле мохообразных преобладает половое поколение.

Виды растений: водоросли, мхи

Поскольку водоросли появились на планете гораздо раньше, их строение намного примитивнее. Это не позволяет данным растениям освоить новые условия обитания. Чтобы разобраться, чем мох отличается от водоросли, необходимо рассмотреть особенности их организации и процессов жизнедеятельности.

Начнем со строения тела. Все мхи являются исключительно Среди водорослей встречаются различные виды. К примеру, хламидомонада и хлорелла являются одноклеточными. Вольвокс - колониальная водоросль. Она состоит из группы клеток, объединенных единой оболочкой. Более сложно устроены талломы хлореллы, спирогиры, Все они многоклеточные.

Много черт отличия можно найти в особенностях жизнедеятельности данных организмов. И мхи, и водоросли способны к половому размножению. Но у последних этот процесс происходит при неблагоприятных условиях. Это своеобразная защита водорослей. К примеру, при понижении температуры воды или пересыхании водоема материнская клетка хламидомонады образует гаметы.

Они выходят в воду и попарно сливаются. В результате формируется зигота - оплодотворенная яйцеклетка. Она покрывается толстой оболочкой, что позволяет переносить ей и замерзание, и высыхание. При наступлении благоприятных условий содержимое зиготы делится, вследствие чего в воду выходят подвижные клетки бесполого размножения - зооспоры. Они увеличиваются в размерах и приобретают черты взрослых особей.

Итак, в нашей статье мы рассмотрели, чем мох отличается от водоросли. Основные черты заключаются в следующем:

• Водоросли - более древние растения, которые возникли в воде.
• Мхи - первые выходцы на сушу.
• Водоросли могут быть одно- и многоклеточными. Встречаются также колониальные формы.
• Все моховидные являются многоклеточными растениями, тело которых имеет листостебельное строение.
• У водорослей мужские и женские особи, спорофит и гаметофит внешне не отличаются. А у мхов могут быть различия в их строении.
• Водоросли могут размножаться частями таллома. Мхи не способны к вегетативному размножению.

; 3) Папоротники .

Розмножение водорослей. Способы размножения у водорослей очень разнообразны. Рассмотритм размножение одноклеточных водорослей на примере хламидомонады . Летом, при благоприятных условиях, она быстро размножается с помощью двужгутиковых зооспор – бесполым размножением . Из одной клетки образуется 4 споры. При разрыве оболочки материнской клетки они выплывают в воду.

Бесполое размножение хламидомонады. (Анимация)

При похолодании, при пересыхании водоёмов у хламидомонады образуются двужгутиковые половые клетки – гаметы. Они сливаются попарно, образуя зиготу. Зигота покрывается плотной оболочкой и пережидает неблагоприятные (зимние) условия. Весной зигота два раза делится, и образуются 4 клетки – молодые особи выходят из материнской оболочки и начинают самостоятельное существование – это половое размножение .

Половое размножение хламидомонады. (Анимация)

Размножение многоклеточных водорослей удобно рассмотреть на примере улотрикса . Улотрикс – нитчатая водоросль. Все его клетки, кроме бесцветной клиновидной клетки, нить которой прикрепляется к субстрату, похожи друг на друга. Клетки делятся, и нить улотрикса растёт. Хроматофор имеет вид незамкнутого кольца. Эта водоросль размножается бесполым путём с образованием 2–4 зооспор в благоприятных условиях и половым, с образованием гамет и зиготы в неблагоприятных условиях.

Многоклеточные водоросли могут размножаться и вегетативно - кусочками слоевища. Так нитчатая зелёная водоросль спирогира размножается или вегетативно, или половым путём. При вегетативном размножении нить спирогиры разрывается на кусочки, каждый из которых даёт начало новому организму. При половом процессе участки параллельно расположенных нитей обволакиваются слизью. Клетки образуют выросты, которыми соединяются две нити. Соприкасающиеся оболочки клеток растворяются, содержимое одной клетки перетекает в другую. Здесь образуется зигота. После периода покоя из зиготы образуется новая спирогира.

Размножение мхов. Мхи размножаются бесполым и половым путём. При бесполом размножении возникает огромное количество мельчайших спор. Из проросшей споры образуется тонкая зелёная нить, похожая на разветвлённую нитчатую водоросль. На ней появляются почки, из которых вырастают мужские или женские побеги. Среди мхов есть как двудомные, так и однодомные растения: у одних видов мужские и женские побеги появляются на одном растении, у других видов – на разных. На мужских побегах развиваются мужские подвижные гаметы – сперматозоиды, а на женских – яйцеклетки. Оплодотворение может произойти только в воде, в которой передвигаются сперматозоиды.

При слиянии мужской и женской гамет (половое размножение) образуется зигота. Находится она на верхушке женского побега. Из зиготы вырастает коробочка на длинной ножке. Коробочка закрыта крышечкой и покрыта колпачком. В коробочке развиваются споры. Они очень мелкие и лёгкие, поэтому могут далеко разноситься даже при отсутствии ветра, при простом раскачивании коробочки на ножке. В одной коробочке может образоваться до 50 млн. спор. В сухую погоду колпачок и крышечка опадают и споры рассыпаются. Попав во влажную почву, споры прорастают. Цикл завершается. Произошло чередование двух поколений: из споры развились зелёные растения, на которых образовались гаметы, – это половое поколение, или гаметофит. Из зиготы образовалась коробочка на длинной ножке, в которой сформировались споры, – это бесполое поколение, или спорофит.

Размножение мхов. (Анимация)

Размножение папоротников. Летом на нижней стороне листьев папоротника образуются буроватые бугорки. Это группы особых мешочков со спорами. В сухую погоду, когда споры созреют, мешочки растрескиваются, а споры разносятся ветром на большие расстояния. Упав на влажную почву, споры прорастают. Сначала образуется зелёная нить, которая разрастается в зелёную сердцевидную пластинку. Это – заросток папоротника. На его нижней стороне вырастают ризоиды и развиваются половые органы с гаметами. В мужских органах формируются сперматозоиды, а в женских – яйцеклетки.

Под заростком обычно задерживается роса или дождевая вода. По воде сперматозоиды подплывают к яйцеклетке. Происходит оплодотворение и образуется зигота. Из зиготы развивается молодой папоротник. Таким образом, у папоротника происходит чередование поколений. Папоротник, образующий споры – это бесполое поколение, спорофит . Заросток папоротника – половое поколение, гаметофит .

Папоротники и водоросли - растения, которые имеют определенную схожесть. Но разница между ними значительна. В чем она заключается?

К папоротникам относятся растения, классифицируемые как сосудистые и высшие споровые. Можно отметить, что они являются давними предками хвойных деревьев. Таким образом, папоротники принадлежат к древнейшим растениям. Представлены они в большом количестве биологических видов. Современные исследователи выделяют порядка 10 тыс. видов папоротников.

Папоротник

В чем заключаются особенности рассматриваемых растений? Прежде всего в том, что у папоротников фактически отсутствуют полноценные листья. Вместо них на соответствующих растениях находятся так называемые плосковетки. То есть они являются, по сути, ветвями, а не листьями. Однако листовая пластинка у папоротников все же имеется.

Есть в структуре растений рассматриваемого типа и корень. Поэтому папоротники классифицируются в современных биологических школах как высшие растения. Иными словами - имеющие ткани с клетками разных типов.

Размножаются растения, о которых идет речь, посредством спор, а также вегетативно. То есть папоротник может вырасти из плосковетки, корневища или, например, почки. Однако способны они и к половому размножению.

Папоротники могут расти как на суше, так и в воде. К примеру, индийский водяной папоротник очень популярен у аквариумистов. Иногда он причисляется к водорослям. Но с точки зрения биологии это не совсем верный подход. Водный папоротник можно считать примером водорослей разве что неофициально. Дело в том, что водоросли - совершенно иной тип растений. Рассмотрим их особенности.

К водорослям относят довольно большую группу растений, которые классифицируются на 12 различных отделов. Так, например, есть водоросли сине-зеленые, бурые, зеленые, красные. Всего биологи выделяют порядка 35-40 тыс. растений соответствующего типа.

Водоросли

Главная особенность водорослей в том, что в их структуре нет элементов, свойственных большинству растений на суше, - корня, стебля и листьев. Поэтому в современных биологических школах их принято относить к низшим растениям. В свою очередь, у высших - к которым относятся папоротники, - ткани представлены, как мы отметили выше, разными типами клеток.

В некоторых водорослях (в частности, в сине-зеленых) в клетках отсутствуют ядра. Поэтому их во многих биологических школах даже классифицируют как бактерии. У водорослей, имеющих ядра, есть, как и у многих других растений, хлоропласты. Но к фотосинтезу приспособлены не все водоросли соответствующего типа.

Размеры растений, о которых идет речь, могут сильно разниться в зависимости от их конкретного биологического вида. Некоторые водоросли реально разглядеть только в микроскоп. Есть те, что имеют длину в десятки метров. Есть водоросли и вовсе одноклеточные.

Растения соответствующего типа по той причине, что у них нет корня, могут свободно плавать в воде и поддерживать при этом процессы жизнедеятельности. Однако следует отметить, что существуют водоросли, способные расти и на суше.

Размножаются растения, о которых идет речь, как вегетативным путем (в частности, посредством деления клеток), так и половым.

Главное, принципиальное отличие папоротников от водорослей заключается в том, что растения первого типа имеют в своей структуре отдельные элементы - корень и плосковетки, представленные разными типами клеток. То есть являются высшими растениями. В водорослях, в свою очередь, клетки однотипные. Соответствующие растения - низшие.

Таким образом, с точки зрения эволюции папоротники - моложе водорослей, они более развиты, если говорить о внутренней структуре, в их клетках есть ядра. В то время как, в частности, у сине-зеленых водорослей они отсутствуют.

Папоротники имеют корень, поэтому могут осуществлять жизнедеятельность только на грунте. Водоросли корня не имеют, поэтому вполне способны находиться и развиваться в свободном плавании.

Конечно, и по внешнему виду папоротники существенно отличаются от большинства водорослей. Главное, ошибочно не отнести ко вторым водные виды папоротников. Такие как, например, индийский, который популярен, как мы отметили выше, у любителей аквариумных рыб.

Определив, в чем разница между папоротниками и водорослями заключается принципиально, отразим выводы в таблице.