Какие растения относятся к высшим споровым

Что относят к высшим споровым растениям

Данные растения в природе можно встретить над землей. В теле таких организмов выделяют несколько ключевых общих компонентов, которые наблюдаются у большинства видов:

• стебель;
• листья;
• корень.

Строение высших споровых кажется простым лишь в начале. В процессе изучения органов растений выявлено разнообразие тканей, из которых они состоят. Как правило, высшие споровые обитают на суше. Однако имеются и такие виды, которым комфортно расти и развиваться в водной среде.

В классе высших споровых собрано множество растительных организмов в количестве приблизительно несколько сотен тысяч видов. Их группируют по отделам:

• мохообразные;
• хвощеобразные;
• папоротникообразные;
• плаунообразные.

Заметим, что для этого класса характерно многообразие растений. Согласно распространенной теории, это объясняется особенностями происхождения высших споровых. Организмы, существующие в настоящее время, когда-то были водорослями, органы и ткани которых постепенно видоизменялись.

Характеристика жизненного цикла высших споровых растений

Возможно два метода размножения высших споровых:

• бесполый;
• половой.

В ходе исследований жизненного цикла, характерного для данных организмов, было выявлено то, что циклы чередуются ритмично, процесс достаточно просто отследить. Полученные результаты наблюдений позволили ученым прийти к выводу о наличии предпочтительного метода размножения для рассматриваемого класса растений в форме бесполого. С другой стороны, существуют определенные виды мхов, для которых записанное утверждение не соответствует действительности.

На разных стадиях развития высшие споровые приобретают те или иные органы. В результате бесполого размножения можно наблюдать формирование спорангий, то есть органов, которые требуются для реализации метода бесполого размножения. Они необходимы для образования спор. Затем наступает стадия развития гаметофит. Это особи другого, то есть полового, поколения.

Половое размножение предполагает образование антеридий в форме половых органов двух видов, где формируются сперматозоиды и яйцеклетки. В том случае, когда имеется в наличии водная среда, стадия завершается оплодотворением. Далее развитие зародыша происходит в яйцеклетке. В результате формируется особь другого, то есть бесполого, поколения.

В цепи процесса целесообразно выделить несколько ключевых элементов:

• зигота;
• образование спорофита;
• спора;
• формирование гаметофита.

Признаки

Высшие споровые растения идентифицируют, ориентируясь на определенные признаки. Перечислим основные из них:

1. Разнообразие тканевых покровов, которые определяются условиями обитания растительного организма. К примеру, для реализации механизмов фотосинтеза необходима хлорофиллоносная ткань. В случае, когда происходит обмен веществ, растение обладает проводящей и запасающей тканями. Барьером от неблагоприятного внешнего воздействия служит защитная ткань. Устойчивое положение рассматриваемым видам споровых обеспечивает опора, которая развивается из механической ткани.
2. Наличие тела и органов. Данный признак обусловлен необходимостью в реализации определенного функционала и приспособления организма к среде обитания. В результате у представителей высших споровых формируются функциональные органы. За счет корней и волосков растение потребляет минералы из грунта. Выживание в воздушной среде организмов возможно за счет корней и листьев. Механизм автотрофного питания реализован по средствам листьев.
3. Присутствие у организмов из класса высших споровых органов размножения. В данном случае выделяют пару видов размножения, а именно, мужское (антеридии) и женское (архегонии).
4. Специфика формирования онтогенеза. На первой стадии зародыш образуется из зиготы, которая представляет собой результат слияния гамет. Важность высших споровых растительных организмов состоит в их участии в процессе биоценозов и регулировке водного баланса.
5. Чередование полового и бесполого метода размножения в разных поколениях представителей класса высших споровых. Понятие гаметофита характерно для полового размножения, спорофит — в случае бесполого размножения.
6. Преобладание бесполого метода размножения, независимо от сменяемости поколений, что снижает вероятность полового размножения. Данный факт объясняется хорошим приспособлением растительных организмов к средам обитания с разными условиями, накоплением массивного объема генетических данных.

Виды, отделы, среда обитания

Представители папоротниковидных произрастают практически в любом из климатических поясов нашей планеты. Большая концентрация этих растений наблюдается в тропических зонах, что объясняется максимально благоприятными условиями для их роста, развития и размножения. Это многолетние травянистые растительные организмы. Ученым удалось обнаружить несколько форм папоротниковидных, а именно:

• эпифитная;
• водная.

Генерация пищи растениями данного отдела происходит по средствам фотосинтеза. Из почвы папоротники получают питательные вещества и воду, а дышат — кислородом. На побеге растений расположены придаточные корни и разные виды тканей, в том числе:

• покровная;
• проводящая;
• механическая.

Практически любой представитель отдела папоротниковидных обладает корневищем, которое срыто в почве. В распространенных случаях этот орган является ядовитым.  Листья папоротников называют вайями. По форме они различны, к примеру, можно встретить цельные листья, а также расчлененные. Когда этот орган находится в зачатке, он напоминает спираль. В процессе развития лист распрямляется.

Споры расположены в спорангиях. Эти элементы образуются на задней стороне листка растения. По средствам спор и формирования почек реализован процесс бесполого размножения. При этом побеги укореняются, и образуются новые организмы. Размножение половым методом происходит с помощью гамет.

В папоротниковых зарослях обитают разнообразные представители членистоногих и моллюсков. Кроме того, пернатые гнездятся в таких местах. Водные формы папоротниковидных также обладают корнями. Эта среда идеально подходит в качестве защитного убежища для мальков и беспозвоночных, где они скрываются от хищников.

Корневища рассматриваемых растительных организмов предпочитают рыбы, которые откладывают в них икру. Для определенных видов насекомых листья папоротников служат пищей. К таковым относят, к примеру, двухточечного листоеда. Древние предки современные папоротников послужили сырьем для образования залежей каменного угля. В настоящее время эти природные ископаемые активно используют люди в производстве разнообразных товаров химической промышленной отрасли.

Следующий отдел в классе высших споровых растений носит название мохообразных. Эта категория насчитывает примерно 30 тысяч видов. Мхи являются травянистыми растениями и достигают в высоту 30 см. Самые маленькие растения дорастают до 2 мм. Определенные виды этих растительных организмов, которые обитают в водной среде, способны вытягиваться на 1,5 м. Как правило, к таковым относят многолетние растения.

Предпочтительными местами обитания мохообразных являются малоосвещенные участки, расположенные близи источников воды. Питаются представители этого отдела высших споровых растений с помощью фотосинтеза. Исходя из типа поглощения питательных веществ, мхи являются автотрофами. Тела организма из этой категории способно активно поглощать воду и аэробно дышать.

В зависимости от принадлежности к тому или иному виду мхи обладают одним из следующих строений тела:

• слоевище;
• стебель с листьями.

Представители мохообразных не имеют корней в привычном их понимании. Отдельные представители этого отдела высших споровых растений наделены ризоидами. Образование тела мхов связано с наличием ткани, способной к фотосинтезу. Проводящий тип ткани у данных организмов отсутствует. Другие тканевые образования практически не различимы.

В процессе бесполого размножения происходит деление слоевища или стеблевых участков тела мха. Определенные виды способны формировать почки. Половой метод размножения возможен при наличии гамет. Когда они сливаются на гаметофите, наступает стадия развития спорофита. В распространенных случаях он похож на коробочку с созревающими до определенного момента спорами.

Споры распространяются на большие расстояния ветром. После достижения благоприятной среды обитания можно наблюдать, как спора трансформируется в нить. После какого-то времени из нити формируются почки, которые являются основой для образования слоевища.

Отдел плауновых насчитывает свыше тысячи видов растительных организмов. Большое распространение в природном мире получил плаун булавовидный. Представители этого отдела высших споровых являются многолетними растениями и, как правило, вечнозелеными. Побеги плаунов стелются и ветвятся. За фиксацию их положения отвечают придаточные корни.

Плауны обладают листиками, которые имеют простое строение с одной жилкой и компактные размеры. Побеги оснащены колосками. В них заключены споры. При изучении плауновидных организмов можно отметить достаточно хорошо развитую проводящую ткань. Роль проводящих влагу компонентов играют трахеиды.

В процессе бесполого размножения побеги, либо стебель, уплотняются. В распространенных случаях происходит образование на побегах колосков, содержащих споры. Данные спорофиты покрыты чешуеобразными листочками. Такое покрытие необходимо для созревания спор. После их высвобождения можно наблюдать формирование заростков, называемых гаметофитами. Затем наступает стадия полового размножения.

Активное развитие и распространение плаунов связано с каменноугольным периодом в истории планеты Земля. В настоящее время число видом этих растений значительно сократилось. Двадцать представителей данного отдела из Красной книги можно встретить на территории России. Плаун-баранец является смертельно ядовитым. Древние виды плаунов послужили ресурсом для формирования запасов каменного угля.

К отделу хвощевидных относят 32 вида сосудистых растений из рода Хвощей. В России встречается лишь 12 представителей этого отдела высших споровых. Изучением этих уникальных и интересных организмов занимается наука птеридиология. Хвощевидные являются травянистыми растениями, которые способны достигать в высоту несколько метров. Самые маленькие представители хвощей вырастают до 2 см.

Хвощи распространены в разных средах обитания, к примеру, в умеренном и тропическом климате. Растения обладают полыми стеблями, в состав которых входят междоузлия. За счет стеблей реализован процесс фотосинтеза. Они покрыты небольшими чешуйками, называемыми мутовками.

Корневище хвощевидных организмов расположено в почве и отличается наличием большого количества выростов, способных образовывать клубни с запасами минеральных веществ. Клубни участвуют в вегетативном размножении. Хвощи обладают парой видов побегов:

• генеративные;
• вегетативные.

Генеративные побеги не содержат хлорофилл, имеют бурую окраску, лишены способности ветвиться. На их вершинах образуются колоски, содержащие споры, из которых формируются заростки. Таким образом, можно наблюдать появление новых маленьких хвощей. В результате рассеивания пор происходит отмирание побегов.

Определенные представители отдела хвощевидных, существовавшие в древности, послужили материалом для формирования запасов каменноугольных отложений. Хвощи входят в рацион питания многих лесных животных, в том числе, лосей, кабанов, оленей, ондатр, а также определенных видов водоплавающих пернатых.

Однако для человека эти растения опасны, так как содержат ядовитые вещества, к примеру, кремнезем. Представители отдела хвощевидных имеют большое значение и нашли широкое применение в медицинской сфере. Растения используют в доказательной медицине, чтобы предотвращать кровотечения. Кроме того, хвощи применяют с целью обеспечения мочегонного эффекта.

Происхождение

Согласно научным исследованиям, появление высших споровых растений отмечено около 400-430 млн. лет назад. Имеется две гипотезы, объясняющие происхождение данного класса организмов. Первая теория подразумевает, что предками риниофитов и зостерофиллофитов, которые дали начало высшим растениям, являются зеленые и бурые водоросли.

Сторонники второй гипотезы склоняются к мнению о независимых друг от друга процессах формирования групп риниофитов, зостерофиллофитов и моховидных. Хотя прародителями этих растительных организмов являются водоросли.

Простейшим высшим растениям характерно дифференцированное строение тела. В нем выделяют примитивные органы. Над землей расположены дихотомически разветвленные оси, окончания которых представляют собой органы со спорами. В почве находятся выросты, напоминающие корневища, называемые ризомоидами и ризоидами. В первом случае это прототип знакомого всем корня, а во втором — аналог корневых волосков.

Существовало несколько вариантов образования листвы. Согласно микрофильной линии, эволюционный процесс заключался в образовании выростов на осевых элементах тела, что характерно для плауновидных растительных организмов. Другие высшие растения обладают листьями, благодаря уплощению и боковому срастанию осевых разветвлений со спорангиями. По этой причине листва обладала функцией реализации фотосинтеза и размножения бесполым методом.

В процессе эволюции описываемые функции листьев были разграничены между спорофиллами, то есть листвой, которая содержит спорангии со спорами, и зелеными листьями под названием трофоффилы. От них зависит фотосинтез. Таким образом, реализована макрофильная линия эволюции. Вероятно, что эволюционные процессы привели к развитию шишек, или стробил, у голосеменных, а также цветков у покрытосеменных, в которые со временем трансформировались спороносные листья.

Органы растительных организмов из класса высших споровых совершенствовались. Онтогенез становился более сложным. Бесполые и половые поколения чередуются между собой. В первом случае процесс характеризовался диплоидным спорофитом, а во втором — гаплоидным гаметофитом.

Вымирание риниофитов и зостерофиллофитов отмечено концом силурийского периода. В отделе риниофитов был единственный класс растительных организмов под названием риниевые. В данный класс входили риниевые и псилофитовые. Представители риниофитов обладали небольшой высотой, максимум 50 см. Местами обитания растений являлись болотистые местности. Корневищеобразные ризомоиды образовывали ризоиды. Окончания таллом, расположенных над землей, представляли собой спорангии.

Зостерофилловые являлись достаточно большими представителями флоры. Спорангии у таких организмов напоминали колосья, которые находились сверху оси. Споры выходили через поперечно расположенную щель в колосках. Данный класс растений считают предками организмов, являющихся переходной стадией перед образованием плауновидных.

Примеры

Источник: matfaq.ru