Загальна характеристика вищих рослин
З точки зору теорії еволюції виникнення вищих рослин пов’язано з освоєнням нової середовища проживання – наземної. Пристосування до зовсім інших умов призвело до значного ускладнення організації. Це виразилося в появі чітко диференційованих тканин, спеціалізовано виконують конкретні функції (докладніше про це розказано в розділах, присвячених тканин і органів рослин). У зв’язку з цим тіло вищих рослин вже не являє собою слань, а розчленоване на вегетативні органи, головними з яких будуть втечу і корінь. Наявність великої кількості тканин і розчленування тіла на вегетативні органи є відмінною рисою вищих рослин.
Іншою особливістю є завжди багатоклітинні органи статевого і безстатевого розмноження. Органи статевого розмноження – гаметангии: чоловічі – антеридии і жіночі – архе-гоніі. Всі вони захищені оболонкою, утвореної стерильними (т. Е. Безплідними) клітинами, що різко відрізняє статеві органи вищих рослин від багатоклітинних гаметангиев водоростей, в яких всі клітини здатні трансформуватися в гамети.
У антеридиях, як правило, утворюється велика кількість дрібних чоловічих гамет, їх називають сперматозоїдами (нерухомі чоловічі гамети більшості голонасінних називають спермиями). У архегоніях, навпаки, розвивається лише одна велика нерухома яйцеклітина. На відміну від чоловічих гамет яйцеклітини забезпечені значним запасом поживних речовин. Ступінь розвиненості гаметангиев у вищих рослин безпосередньо пов’язана з рівнем організації гаметофіту: чим він вищий, тим краще розвинені статеві органи. У мохів вони численні, у папоротеподібних їх менше, у голонасінних вони піддаються значної редукції, а у деяких з них і у всіх квіткових не утворюються зовсім. Утворилася в результаті злиття чоловічої та жіночої гамет зигота у вищих рослин завжди дає початок групі недиференційованих клітин, які в своїй сукупності називаються зародком. Всі вони генетично детерміновані на спеціалізацію в певному напрямку. Нагадаємо, що у нижчих багатоклітинних рослин утворилися в результаті поділу зиготи клітини практично відразу ж використовуються для побудови слоевища і в подальшому змінюються мало.
Всім вищим рослинам властива наявність двох життєвих фаз, закономірно змінюють один одного, – гаметофіту і спорофіта. Разом вони утворюють жізненниш цикл вищої рослини. Гаметофіт розвивається із спори і являє собою покоління, здатне розмножуватися статевим способом, т. Е. За допомогою злиття гаплоїдних клітин-гамет з утворенням диплоїдної зиготи. Оскільки гаметиl у ви / сшіх рослин завжди утворюються в результаті мітозу (що принципово відрізняє їх від тварин), саме тіло гаметофіту також побудовано з гаплоїдних клітин. Тому фазу гаметофіту ще називають гаморі-тофазой, або гаплофазой. Слід зазначити, що на одній рослині одночасно можуть розвиватися як чоловічі статеві органи, так і жіночі. Такий гаметофіт називають однодомні / м. В інших випадках гаметофити рослин, що відносяться до одного і того ж виду, формують або тільки чоловічі органи, або тільки жіночі. Такі гаметофити називаються дводомні / ми.
Спорофіт розвивається із зиготи. Він розмножується безстатевим шляхом (за допомогою спор), і його тіло утворено клітинами з диплоїдним набором хромосом (відповідно інша назва цього покоління – діплофаза). Спорофіт не утворює статеві органи, і суперечки розвиваються в особливих багатоклітинних структурах – спорангіях. Найбільш просто влаштовані спорангії мали риніофіти – древній вищі рослини, які давно вимерли. Вважають, що вони виникли в результаті концентрації спорогенной тканини на верхівках теломов (верхівкових гілочок примітивних вищих рослин). З точки зору еволюційної теорії в подальшому ті-ломи прогресивно уплощает (для збільшення фотосинтетичної поверхні) і дали початок теломной листю, які в даний час найбільш широко поширені серед вищих рослин. Спочатку суперечки продукували все теломной листя, але в подальшому в більшості випадків відбувся поділ листя на утворюють спори – спорофілли і не утворюють їх – трофофіллиI, або вегетативні листя, що забезпечують тільки процеси фотосинтезу. Однак нерідко один і той же лист виконує обидві функції – і постачання рослини первинними органічними речовинами, і продукції спір (наприклад, листя папороті). Слід пам’ятати, що, незважаючи на те що спорофит утворений диплоїдними клітинами, суперечки гаплоидни і завжди утворюються в процесі мейозу з материнських клітин-попередників. Кількість які утворилися при цьому дефінітивних суперечка залежить від того, яке це рослина – равноспорових або різноспорових. У рав-носпорових в результаті мейотичного поділу виникає чотири спори (тетрада), причому всі вони мають однакову будову і розміри і на що розвиваються з них гаметофітах формуються як чоловічі, так і жіночі статеві органи. У різноспорових / г утворюються спори двох типів – мегаспори / і мікроспориi. Мегаспори мають більші розміри (про що говорить і їх назва). У мега-спорангиях, які формуються на мегаспорофілли, в результаті мейозу утворюється лише по одній мегаспор (інші три клітини меншого розміру гинуть). Мегаспори традиційно називають жіночими суперечками (вживання цього терміна в прямому сенсі некоректно, оскільки спорофит являє собою безстатеве покоління, тому окремі особини спочатку не можна ділити на чоловічі та жіночі), а розвивається з них гаметофіт формує тільки жіночі статеві органи – архегонії.
У процесі мейозу утворюються по чотири мікроспори. Вони розвиваються в мікроспорангіях на мікроспорофілли. Їх за традицією вважають чоловічими спорами, оскільки на що розвиваються з них гаметофітах формуються тільки чоловічі статеві органи – антеридии. Гаметофіт равноспорових, як правило, добре розвинений, і його фотосинтетична активність цілком забезпечує органічними речовинами статеві органи. Навпаки, в різноспорових гаметофіт значною мірою скорочений. Часто він не виходить за межі суперечки, а тому не фото-синтезує. Необхідні для розвитку статевих органів (які формуються в значно менших кількостях в порівнянні з разноспоровимі) органічні речовини спочатку запасаються в суперечці за рахунок спорофита.
Залежно від переважання гаплоидной або диплоидной фази вищі рослини ділять на дві групи. Першу складають рослини, у яких переважає гаметофіт, а спорофіт розвинений слабко. Ними є мохоподібні. Друга група значно більше і включає в себе рослинні організми, у яких превалює спорофит, гаметофіт при цьому в більшій чи меншій мірі піддається редукції. Сюди відносять папоротеподібні, голонасінні і покритонасінні.
Організм вищих рослин утворений спеціалізованими клітинами, які виконують певну функцію (або функції), але при цьому їх життєдіяльність залежить від функціонування інших клітин. Наявність диференційованих тканин веде до розчленування тіла рослини на вегетативні органи. Тому, перш ніж почати розглядати окремі систематичні групи вищих рослин, доцільно детально вивчити організацію рослинних тканин і будова вегетативних органів.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)