Систематика растений: низшие растения (водоросли) и высшие споровые (мхи, папоротники)

Низшие растения (водоросли) не имеют расчленения тела на истинные органы (корень, стебель, лист) и ткани. Их тело представлено недифференцированным слоевищем (талломом), а поглощение веществ осуществляется всей поверхностью.

Отделы водорослей:

• Зеленые водоросли (Chlorophyta) — одноклеточные (хламидомонада, хлорелла), колониальные (вольвокс), нитчатые (спирогира, улотрикс), пластинчатые (ульва); пигменты: хлорофилл a и b, запасной полисахарид — крахмал;

• Бурые водоросли (Phaeophyta) — исключительно многоклеточные морские гиганты (ламинария, фукус, саргассум); пигмент фукоксантин, содержат альгинаты и йод;

• Красные водоросли (Rhodophyta / багрянки) — глубоководные морские виды (порфира, филлофора); пигменты фикобилины позволяют улавливать синий свет на глубине до 200 м; источник агар-агара.

Около 450 млн лет назад (в силурийском периоде палеозоя) первые наземные растения — риниофиты (псилофиты) вышли на сушу. Для адаптации к воздушной среде у них сформировались покровные ткани с устьицами для предотвращения высыхания и проводящие ткани (ксилема и флоэма) для транспорта влаги.

У всех высших растений наблюдается закономерное чередование двух поколений:

• Гаметофит (половое поколение, 1n) — образует половые органы: мужские антеридии (сперматозоиды) и женские архегонии (яйцеклетки);

• Спорофит (бесполое поколение, 2n) — образует спорангии, где путем мейоза образуются гаплоидные споры (1n).

Мхи (кукушкин лен, сфагнум) — тупиковая ветвь эволюции высших растений, у которой в жизненном цикле резко ДОМИНИРУЕТ ГАМЕТОФИТ (1n). Взрослое листостебельное зеленое растение является гаметофитом, а корней у мхов нет (их функцию выполняют ризоиды).

Спорофит (спорогон, 2n) редуцирован до ножки с коробочкой и паразитирует на верхушке женского гаметофита, получая от него питание. Для оплодотворения мхам абсолютно необходима КАПЕЛЬНО-ЖИДКАЯ ВОДА, по которой жгутиковые сперматозоиды плывут из антеридиев в архегонии.

Сфагнум — белый торфяной мох без ризоидов, клетки которого делятся на мелкие зеленые (фотосинтез) и крупные мертвые водоносные (гиалиновые, поглощают воды в 20-25 раз больше собственной массы). Выделяет сфагнол, обладающий бактерицидным действием, что обуславливает образование торфа.

У папоротников, хвощей и плаунов в жизненном цикле доминирует развитый спорофит (2n) с корнями, стеблями и сложными листьями:

• Папоротники: имеют подземное корневище с придаточными корнями и крупные рассеченные листья — вайи, растущие верхушкой. На нижней стороне вай летом созревают сорусы — группы спорангиев, защищенные покрывальцем (индузием). Из споры вырастает свободноживущий мелкий сердцевидный заросток (гаметофит, 1n) с ризоидами, антеридиями и архегониями;

• Хвощи: членистые побеги, накапливающие кремнезем (SiO₂), мутовчатое ветвление, редуцированные чешуевидные листья; весенние бурые спороносные побеги несут стробилы (колоски), летние зеленые побеги фотосинтезируют;

• Плауны: вечнозеленые стелющиеся побеги с дихотомическим ветвлением и мелкими спиральными листьями (микрофиллия), спорангии в верхушечных стробилах, споры богаты жирными маслами (ликоподий).

Типичные ошибки на ЕНТ:

1. Споровым растениям (мхам, плаунам, хвощам, папоротникам) для оплодотворения ОБЯЗАТЕЛЬНО ТРЕБУЕТСЯ ВОДА, так как их сперматозоиды имеют жгутики и способны перемещаться только в водной пленке.

2. Каменный уголь образовался в каменноугольном периоде (карбоне) из древовидных форм древних плаунов (лепидодендронов), хвощей (каламитов) и древовидных папоротников, а не из мхов (из мхов образуется торф!).