Определение растений

Растения

Научная классификация Международное научное название Отделы
Растения
Diversity of plants image version 5.png
Многообразие растений
промежуточные ранги
Домен:  Эукариоты
Царство:  Растения

Plantae Haeckel, 1866
  • Glaucophyta — Глаукофитовые водоросли
  • Diatomeae — Диатомовые водоросли
  • Chlorophyta — Зелёные водоросли
  • Phaeophyceae — Бурые водоросли
  • Rhodophyta — Красные водоросли
  • Bryophyta — Моховидные
  • Polypodiophyta — Папоротниковидные
  • Equisetophytina — Хвощёвые
  • Lycopodiophyta — Плауновидные
  • Gymnospermae — Голосеменные
  • Magnoliophyta — Цветковые растения
Wikispecies-logo.svg
Систематика
на Викивидах		 Commons-logo.svg
Изображения
на Викискладе
ITIS   202422
EOL   281
FW   151418

Расте́ния (лат. Plantae, или Vegetabilia) — биологическое царство, одна из основных групп многоклеточных организмов, включающая в себя в том числе мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные и цветковые растения. Нередко к растениям относят также все водоросли или некоторые их группы. Растения (в первую очередь, цветковые) представлены многочисленными жизненными формами — среди них есть деревья, кустарники, травы и др.

Растения являются объектом исследования науки ботаники.

Общие признаки

  • Клетки растений имеют плотные целлюлозные оболочки.
  • В клетках находятся зелёные пластиды — хлоропласты, в них зелёный пигмент хлорофилл, поэтому возможен фотосинтез (получение энергии из неорганических веществ на свету при участии фотосинтетических пигментов). Благодаря хлоропластам большинство растений имеет зелёный цвет.
  • В основном ведут прикреплённый образ жизни.
  • Запасные вещества в клетках накапливаются в виде крахмала.
  • Растут в течение всей жизни.
  • Жизнедеятельность регулируется фитогормонами.

Определение

История

На вопрос, что называть растением, нет однозначного ответа. Первым на этот вопрос попытался ответить древнегреческий философ и учёный Аристотель, поместив растения в промежуточное состояние между неодушевлёнными предметами и животными. Он определил растения как живые организмы, которые не способны самостоятельно передвигаться (в противоположность животным)[1]. Позднее были открыты бактерии и археи, которые никак не подпадали под общепринятое понятие растений. Уже во второй половине XX века грибы и некоторые типы водорослей были выделены в отдельные категории, поскольку не имеют сосудистой и корневой системы, которая присутствует у других растений[2].

Современность

Основная статья: Зелёные растения

Определяющие признаки

  • Наличие плотной, не пропускающей твёрдые частицы, клеточной оболочки (как правило, состоящей из целлюлозы)
  • Растения — продуценты. Они производят органические вещества с помощью углекислого газа и энергии солнца в процессе фотосинтеза. Грибы и бо́льшая часть бактерий в последнее время относится к отдельным царствам. Раньше грибы и бактерии считались растениями.
  • Цианобактерии, или сине-зелёные водоросли, для которых, как и для большинства растений свойственен фотосинтез, согласно современным классификациям также не относятся к растениям (цианобактерии включены в царство Бактерии в ранге отдела).
  • Другие признаки растений — неподвижность, постоянный рост, чередование поколений и другие — не являются уникальными, но в целом позволяют отличить растения от других групп организмов[3].

Появление и эволюция

Основная статья: Эволюция растений

Архейская эра (2500—3800 млн лет назад)

Судя по палеонтологическим находкам, разделение живых существ на царства произошло более 3 млрд лет назад. Первыми автотрофными организмами стали фотосинтезирующие бактерии (сейчас они представлены пурпурными и зелёными бактериями, цианобактериями). В частности, в мезоархее (2800—3200 млн лет назад) уже существовали цианобактериальные маты.

Протерозойская эра (570—2500 млн лет назад)

Единой, отвечающей на все вопросы, теории происхождения эукариотических фотоавтотрофных организмов (растений) пока нет. Одна из них (теория симбиогенеза) предполагает возникновение эукариотических фототрофов как переход эукариотической гетеротрофной амёбовидной клетки к фототрофному типу питания через симбиоз с фотосинтезирующей бактерией, которая впоследствии превратилась в хлоропласт. Согласно этой теории, таким же образом возникают и митохондрии из аэробных бактерий. Так появляются водоросли — первые настоящие растения. В протерозойскую эру широко развиваются одноклеточные и колониальные сине-зелёные водоросли, появляются красные и зелёные водоросли.

Палеозойская эра (230—570 млн лет назад)

В конце Силура (405—440 млн лет назад) на Земле происходят интенсивные горообразовательные процессы, приведшие к возникновению Скандинавских гор, гор Тянь-Шань, Саян, а также к обмелению и исчезновению многих морей. В результате некоторые водоросли (сходные с современными харовыми водорослями) выходят на сушу и заселяют литорали и супралиторали, что стало возможным благодаря деятельности бактерий и цианобактерий, образовавших на поверхности суши почвенный субстрат. Так возникают первые высшие растения — риниофиты. Особенность риниофитов заключается в появлении тканей и их дифференцировки на покровные, механические, проводящие и фотосинтезирующие. Это было спровоцировано резким отличием воздушной среды от водной. В частности:

  • повышенной солнечной радиацией, для защиты от которой у первых наземных растений должен был выделяться и откладываться на поверхности кутин, что и было первым этапом формирования покровных тканей (эпидермы);
  • откладывание кутина делает невозможным поглощение влаги всей площадью (как у водорослей), что приводит к изменению функции ризоидов, которые теперь не только прикрепляют организм к субстрату, но и поглощают из него воду;
  • разделение на подземную и надземную части спровоцировало необходимость доставки минеральных веществ, воды и продуктов фотосинтеза по всему организму, реализованную появившимися проводящими тканями — ксилемой и флоэмой;
  • отсутствие выталкивающей силы воды и соответственно невозможность плавать, в ходе конкуренции видов за солнечный свет, привело к появлению механических тканей с целью «приподняться» над соседями, ещё одним фактором было улучшенное освещение, активизировавшее процесс фотосинтеза и приведшее к избытку углерода, что и позволило образоваться механическим тканям;
  • в ходе всех вышеперечисленных ароморфозов фотосинтезирующие клетки выделяются в отдельную ткань.

Древнейшее известное наземное растение — куксония. Куксония обнаружена в 1937 г. в силурийских песчаниках Шотландии (возраст порядка 415 млн лет). Дальнейшая эволюция высших растений разделилась на две линии: гаметофитную (моховидные) и спорофитную (сосудистые растения). Первые голосеменные растения появляются в начале Мезозоя (примерно 220 млн лет назад). Первые покрытосеменные (цветковые) возникают в юрском периоде.

Классификация

Эволюция систем классификации

Геккель (1894)
Три царства Уиттекер (1969)
Пять царств Вёзе (1977)
Шесть царств Вёзе (1990)
Три домена Кавалир-Смит (1998)
Два домена и семь царств
Животные Животные Животные Эукариоты Эукариоты Животные
Растения Грибы Грибы Грибы
Растения Растения Растения
Простейшие Простейшие Хромисты
Протисты Протисты
Monera Археи — Археи Прокариоты Археи
Эубактерии Эубактерии Эубактерии

Разнообразие

По состоянию на начало 2010 года, по данным Международного союза охраны природы (IUCN), было описано около 320 тысяч видов растений, из них около 280 тысяч видов цветковых, 1 тысяча видов голосеменных, около 16 тысяч мохообразных, около 12 тысяч видов высших споровых растений (Плауновидные, Папоротникообразные, Хвощевидные)[4]. Однако, это число увеличивается, так как постоянно открываются новые виды.

Разнообразие современных растенийОтделы Русское
название Число
видов
Зелёные водоросли Chlorophyta Зелёные водоросли 13 000 — 20 000[5]
Charophyta Харофиты 4000—6000[6]
Мохообразные Marchantiophyta Печёночные мхи 6000—8000[7]
Anthocerotophyta Антоцеротовые мхи 100—200[8]
Bryophyta Моховидные 10 000[9]
Сосудистые споровые Lycopodiophyta Плауновидные 1200[10]
Pteridophyta Папоротникообразные 11 000[10]
Equisetophyta Хвощевидные 15[11]
Семенные растения Cycadophyta Саговниковидные 160[12]
Ginkgophyta Гинкговидные 1[13]
Pinophyta Хвойные 630[10]
Gnetophyta Гнетовидные 70[10]
Magnoliophyta Цветковые растения 281 821[4]

Строение растений

Некоторые растения имеют очень сложное строение, но некоторые представлены одноклеточными организмами. Например: хлорелла, хламидомонада и т. д.

Для клеток растений характерен большой относительный размер (иногда до нескольких сантиметров), наличие жёсткой клеточной оболочки из целлюлозы, присутствие хлоропластов и крупной центральной вакуоли, позволяющей регулировать тургор. Во время деления перегородка образуется за счёт слияния многочисленных пузырьков (фрагмопласт). Сперматозоиды растений дву- (у мохообразных и плауновидных) или многожгутиковые (у остальных папоротникообразных, саговниковых и гинкговых), причём ультраструктура жгутикового аппарата очень похожа на таковую в жгутиковых клетках харовых водорослей (отдел Зелёные водоросли).

Клетки растений объединяются в ткани. Ткани растений характеризуются практически полным отсутствием межклеточного вещества, большим количеством мёртвых клеток (некоторые ткани, такие как склеренхима и пробка, состоят почти исключительно из мёртвых клеток), а также тем, что, в отличие от животных, ткань растения может состоять из разных типов клеток (например, ксилема состоит из водопроводящих элементов, волокон древесины и древесинной паренхимы).

Большинство растений характеризуется значительным расчленением тела. Существуют несколько типов организации тела растений: талломный, при котором отдельные органы не выделяются и тело представляет собой зелёную пластину (некоторые мохообразные, заростки папоротников), листостебельный, при котором тело представляет собой побег с листьями (корни отсутствуют; большинство мохообразных), и корнепобеговый, когда тело делится на корневую и побеговую систему. Побег большинства растений состоит из осевой части (стебля) и боковых фотосинтезирующих органов (листьев), которые могут возникать либо как выросты внешних тканей стебля (у мохообразных), либо как следствие слияния укороченных боковых ветвей (у папоротникообразных). Зачаток побега принято считать особым органом — почкой[3].

Клетки растений содержат механорецепторы, корневые системы высших растений обмениваются органическими и неорганическими веществами с почвенными грибами[14].

Заготовка раздела Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

Жизненный цикл растений

Размножение

Для растений характерны два вида размножения: половое и бесполое. Для высших сосудистых растений единственной формой полового процесса является оогамия. Из форм бесполого размножении широко распространено вегетативное размножение.

Кроме вегетативных, растения имеют специализированные генеративные органы, строение которых связано с протеканием жизненного цикла. В жизненном цикле растений чередуется половое, гаплоидное поколение (гаметофит) и бесполое, диплоидное поколение (спорофит). На гаметофите образуются половые органы — мужские антеридии и женские архегонии (отсутствуют у некоторых гнетовых и у покрытосеменных). Сперматозоиды (их нет у хвойных, гнетовых и покрытосеменных) оплодотворяют находящуюся в архегонии яйцеклетку, в результате образуется диплоидная зигота. Зигота формирует зародыш, который постепенно развивается в спорофит. На спорофите развиваются спорангии (часто на специализированных спороносных листьях, или спорофиллах). В спорангиях происходит мейоз, и образуются гаплоидные споры. У разноспоровых растений эти споры двух типов: мужские (из них развиваются гаметофиты только с антеридиями) и женские (из них развиваются гаметофиты, несущие только архегонии); у равноспоровых споры одинаковые. Из споры развивается гаметофит, и всё начинается сначала. Такой жизненный цикл имеют Мохообразные и Папоротникообразные, причём у первой группы в жизненном цикле доминирует гаметофит, а у второй — спорофит. У семенных растений картина усложняется за счёт того, что женский (несущий архегонии) гаметофит развивается прямо на материнском спорофите, а мужской гаметофит (пыльцевое зерно) должен быть доставлен туда в процессе опыления. Спорофиллы у семенных растений часто сложно устроены и объединяются в так называемые стробилы, а у покрытосеменных растений — в цветки, которые могут, в свою очередь, объединяться в соцветия. Кроме того, у семенных растений возникает специализированная, состоящая из нескольких генотипов структура — семя, которое можно условно отнести к генеративным органам. У покрытосеменных растений цветок после опыления созревает и формирует плод[3].

См. также: Генетика развития растений

Значение

Существование мира животных, включая человека, было бы невозможно без растений, чем и определяется их особая роль в жизни нашей планеты. Из всех организмов только растения и фотосинтезирующие бактерии способны аккумулировать энергию Солнца, создавая при её посредстве органические вещества из веществ неорганических; при этом растения извлекают из атмосферы CO2 и выделяют O2. Именно деятельностью растений была создана атмосфера, содержащая O2, и их существованием она поддерживается в состоянии, пригодном для дыхания. Растения — основное, определяющее звено в сложной цепи питания всех гетеротрофных организмов, включая человека. Наземные растения образуют степи, луга, леса и другие растительные группировки, создавая ландшафтное разнообразие Земли и бесконечное разнообразие экологических ниш для жизни организмов всех царств. Наконец, при непосредственном участии растений возникла и образуется почва.

Пищевая промышленность

Одомашнивание растений

Человеком одомашнено свыше 200 видов растений, относящихся к более чем 100 ботаническим родам. Их широкий таксономический спектр отражает разнообразие мест, где они были одомашнены. Основные продовольственные растения, используемые в культуре в настоящее время были одомашнены в странах юго-западной Азии. В настоящее время это территории Ирака, Ирана, Иордании, Израиля и Палестины. Вероятно, древним земледельцам было известны преимущества вегетативного размножения (клонирования) и близкородственного скрещивания (инбридинга). Примеры растений, репродуцируемых клонированием: картофель, фруктовые деревья. Почти все питательные вещества получаемые людьми с пищей в этих странах поступали от высоко углеводных злаков с довольно высоким содержанием белка (пшеница, ячмень). Тем не менее, белки злаков не полностью сбалансированы по аминокислотному составу (низкое содержание лизина и метионина). Эти злаки древние земледельцы дополнили бобовыми растениями — горох, чечевица, вика. Единственный культурный злак — рожь возник гораздо позже, чем пшеница и другие культурные растения. Самоопылитель лён имеет семена богатые жиром, что дополнило пищевую триаду ранних земледельцев (жиры, белки, углеводы). Ранние земледельцы составили набор одомашненных растений, которые удовлетворяют основным потребностям человека в пище и сегодня. В дальнейшем имело место постепенное распространение культурных растений из очага их возникновения в новые районы. В итоге, одни и те же растения стали пищевыми для населения всего мира. Часть культурных растений прошли одомашнивание в странах Юго-Восточной Азии. Сюда относятся такие самоопылители как хлопок, рис, сорго.

Современные культуры растений

Из огромного разнообразия царства растений особое значение в повседневной жизни имеют семенные и главным образом Цветковые растения (покрытосеменные). Именно к ним относятся почти все растения, введённые человеком в культуру. Первое место в жизни человека принадлежит хлебным растениям (пшеница, рис, кукуруза, просо, сорго, ячмень, рожь, овёс) и различным крупяным культурам. Важное место в пищевом рационе человека занимает в странах с умеренным климатом картофель, а в более южных областях — батат, ямс, ока, таро и др. Широко употребляются богатые растительными белками зернобобовые (фасоль, горох, нут, чечевица и др.), сахароносные (сахарная свёкла и сахарный тростник), многочисленные масличные (подсолнечник, арахис, маслина и др.), плодовые, ягодные, овощные и иные культурные растения.

Современное общество трудно представить без тонизирующих растений — чая, кофе, какао, равно как без винограда — основы виноделия, или без табака.

Животноводство базируется на использовании дикорастущих и культивируемых кормовых растений.

Лёгкая промышленность

Хлопчатник, лён, конопля, рами, джут, кенаф, сизаль и многие другие волокнистые растения обеспечивают человека одеждой и техническими тканями.

Деревообрабатывающая промышленность

Ежегодно потребляется огромное количество леса — в качестве строительного материала, источника получения целлюлозы и др.

Энергетика

Очень важное значение для человека имеет один из главных источников энергии — каменный уголь, а также торф, о которых можно сказать, что они представляют собой аккумулированную в растительных остатках прошлого энергию Солнца.

Медицина и химия

До сих пор не утратил своего экономического значения добываемый из растений естественный каучук. Ценные смолы, камеди, эфирные масла, красители и другие продукты, получаемые в результате переработки растений, занимают видное место в хозяйственной деятельности человека. Большое число растений служат основными поставщиками витаминов, а другие (наперстянка, раувольфия, алоэ, белладонна, пилокарпус, валериана и сотни других) — источником необходимых лекарств, веществ и препаратов.

Экология

Основная статья: Экология растений

Растительный покров обогащает атмосферу кислородом и является основным источником энергии и органического материала почти для всех экосистем. Фотосинтез радикально изменил состав ранней земной атмосферы, которая содержит в настоящее время около 21 % кислорода. Животные и многие другие аэробные организмы нуждаются в кислороде, анаэробные формы относительно редки. Во многих экосистемах растения являются основой пищевых цепей.

Наземные растения являются ключевыми компонентами водного и других биохимических циклов. Некоторые растения эволюционировали совместно с азотфиксирующими бактериями и включены в кругооборот азота. Корни растений играют существенную роль в развитии почвы и предотвращении её эрозии.

Распределение

Экологические взаимосвязи

Многие животные эволюционировали совместно с растениями. Многие насекомые опыляют цветки в обмен на пищу в форме пыльцы или нектара. Четвероногие едят плоды и распространяют семена с фекалиями. Большинство видов растений выработали симбиоз с различными видами грибов (микориза). Грибы помогают растению извлекать воду и минеральные вещества из почвы, а растение снабжает грибы углеводородами, произведёнными в результате фотосинтеза. Существуют также симбиотические грибы — эндофиты, которые живут внутри растений и способствуют росту организма-хозяина.

Паразитизм

Растения-паразиты существуют как среди низших, так и среди высших растений. Такие растения приносят большой вред сельскому хозяйству.

Хищные растения

Венерина мухоловка — хищное растение из Северной Америки

Существует более 500 видов хищных растений. Произрастают хищные растения обычно на почвах, бедных питательными веществами и минеральными солями. «Хищность» растений обусловлена недостатком азота в почвах, именно поэтому растения-хищники приспособились получать азот из насекомых и других животных, которых они ловят с помощью разнообразных хитроумных ловушек.

Самым известным хищным растением лесов России является Росянка круглолистная (Drosera rotundifolia). Это растение выделяет по краям листьев липкую жидкость, похожую на росу, — кислый пищеварительный сок. Насекомое садится на капельку «росы», приклеивается и становится жертвой росянки.

Другие известные растения-хищники — венерина мухоловка, дарлингтония, жирянка, росолист.

ru.wikipedia.org

5.2. Методика определения растений

Изучение флоры связано с определением составляющих ее растений. Определить растение - это значит установить его точное видовое название и принадлежность к более крупному таксону. Определение можно проводить как непосредственно в природе, не повреждая растения, так и в лаборатории (что приходится делать в случаях, когда необходимо пользоваться оптикой) по свежему или гербарному материалу. Определяют растения с помощью определителя.

Оборудование: определители растений, лупы, препаровальные иглы, линейки, бумага для этикеток.

Определитель состоит из таблиц для определения. Обычно первой помещают таблицу для определения семейств, вслед за ней идут таблицы, по которым находят принадлежность растений к роду и виду в пределах рода. В ботанических определителях и "флорах" таблицы строятся обычно по дихотомическому (вильчатому) принципу: они состоят из пронумерованных ступеней, каждая из которых включает два взаимоисключающих диагноза - тезу и антитезу. Выбор одного из этих диагнозов в соответствии с признаками искомого растения и составляет сущность определения.

Ошибки в определении чаще всего происходят от невнимательного выбора диагноза без детального анализа всех указанных им признаков. Чтобы избежать таких ошибок, надо следовать следующим правилам:

1) перед определением анализируют все признаки растения;

2) в ходе определения внимательно и до конца прочитывают диагнозы, тезы и антитезы каждой ступени, учитывая весь комплекс, а не один признак;

3) встретившись с незнакомым термином, следует выяснить его значение.

Последовательность определения растений

(памятка для учащихся)

- Определение всегда начинать с первой ступени. Внимательно прочитать тезу и антитезу и сравнить признаки, приведенные в них, с гербарием определенного растения;

- Если подходит теза, то следует перейти к той ступени, номер которой стоит после описания признаков тезы, если же признаки растения схожи с антитезой, то переходят к ступени, номер которой указан после антитезы;

- В указанной ступени опять сравнивать признаки растения с тезой и антитезой. Выбирают одну из них и переходят к другой ступени, куда вас отсылают;

- Если после тезы и антитезы нет цифры, указывающей переход к следующей ступени, а стоит название растения, то определение растения на этом заканчивается;

- Найдя видовое название растения, надо точно вписать бинарное название вида (русское и латинское с указанием автора) в этикетку гербарного образца, в флористическую тетрадь.Содержание разделов дисциплины.

5. 3 Порядок морфологического описания цветкового растения.

Биоэкологическая характеристика растений складывается из описания морфологических (внешнего строения органов), биологических (характера роста и развития) и экологических (взаимодействий с условиями среды) признаков растений (приложения 1, 2).

Научное знакомство с каким-либо избранным представителем семейства ведется, прежде всего, путем морфологического анализа всех его частей. Этот анализ выполняется по при-веденному ниже плану описания растений. Для успеха в работе необходимо твердое и четкое знание морфологии растений.

Результаты анализа представителей важнейших семейств, следует на первых порах кратко записывать в тетради. Полезно сопровождать записи рисунками, схемами, которые рекомендуется сопоставлять или сверять с соответствующими изображениями в учебной литературе.

Можно выполнять морфологический анализ не только живых растений, но и засушенных (гербарных экземпляров). Засушенные цветки и плоды надо распарить в кипятке, после чего с помощью пинцета, препаровальных игл и лупы можно легко их препарировать, установить их строение, существенные признаки и успешно сделать подробное их описание.

ПРИМЕР ОПИСАНИЯ.

Гравилат городской (Geum urbanum L.). Мезофит. Травянистый многолетник, короткокорневищный поликарпик, гемикриптофит.

Во взрослом состоянии только система придаточных корней, кистевая или бахромчатая, корни равномерно располагаются на корневище, подузловые. Продолжительность функционирования – 6-8 лет.

Растение имеет побеги двух типов: главный – вегетативный, розеточный, моноподиально-нарастающий, многолетний; боковые – генеративные, удлиненные, монокарпические и моноциклические. Главный побег за счет сокращения корней втягивается в почву, становится эпигеогенным корневищем. Направление корневища ортотропное.

На главном побеге листья только срединной формации, без прилистников, основание черешка расширенное, охватывающее стебель. Листья длинночерешковые, прерывисто-лировидно-перисторассеченные. Край листа двояко-зубчатый, жилкование – перисто-краевое. Наблюдается гетерофиллия, форма листьев на побеге меняется в течение вегетационного периода.

Боковые побеги можно рассматривать как соцветия, после цветения и плодоношения отмирают полностью. Стебель цилиндрический, прямостоячий, у основания приподнимающийся, опушенный простыми волосками, достигает длины 40-50 см. Листья тройчато-рассеченные с ромбовидными заостренными долями, с травянистыми прилистниками, опушенные. Нижние – черешковые, верхние – сидячие.

Листорасположение очередное, формула листорасположения - 2/5.

Соцветие цимозное, фрондозное, упрощенный тирс. Цветок гемициклический, актиноморфный, околоцветник двойной, раздельнолистный. Чашечка пятимерная, с подчашием, венчик из пяти лепестков желтого цвета. Андроцей из большого числа несросшихся тычинок, многобратственный. Гинецей апокарпнный, из большого числа пестиков. Опыление перекрестное, насекомыми. Формула цветка Ca5Co5 A∞ G∞

Плод – орешек. При созревании плодов верхняя часть столбиков отваливается, на оставшихся образуются крючочки, с помощью которых плоды цепляются к одежде, шерсти животных. Приспособлением к распространению плодов является и образование карпофора – вытягивание части цветоложа выше чашечки.

Лекарственное и пищевое растение, встречается в смешанных ласах, по кустарникам, около жилья человека.

StudFiles.ru

7. 3 Определение растений

7.3.1 Структура определителей и порядок определения растений

Для определения растений служат специальные таблицы (их называют также ключами для определения), которые имеются в предназначенных для этого книгах – определителяхили в справочниках о видах растений той или иной территории – “Флорах”.В последних, помимо таблиц для определения, приводятсядовольно подробные описания видов растений, сведения о географическом распространении, экологической приуроченности, часто о полезных свойствах видов, полные номенклатурные цитаты, синонимика и пр.

Как уже указывалось, каждый вид растений обладает только ему свойственным сочетаниемпризнаков, каждый из которых в отдельности может быть присущ и другим видам. Это относится к таксонам любого ранга – родам, семействам и т. д. Таблицы для определения построены таким образом, чтобы в них были заключены все возможные сочетания признаков определяемой группы растений. Определение состоит в последовательном выборе комплекса признаков, соответствующих конкретному растению.

Таблицы имеют форму дихотомических ключей, состоящих из пронумерованных ступеней. Номер ступени помещается налевойполосе страницы с текстом. Каждая ступень включает два взаимоисключающих признака или комплекса признаков (диагнозов) – тезу и антитезу. Антитеза обозначается на левой полосе страницы знаком тире “–”, или же цифрой “0”, звездочкой “*”, иным условным символом; иногда повторяется номер ступени с каким-либо условным символом, например, “3*” и т.п.

Сущность определения состоит в том, что последовательно, начиная с первой ступени, устанавливается, какой из диагнозов – теза или антитеза – подходит определяемому растению. Выбрав соответствующий диагноз, надо посмотреть, какой номер (цифра) стоит против него на правойполосе страницы. Он указывает, к какой ступени следует перейти в дальнейшем. Здесь повторяется процедура выбора диагнозов, представленных в тезе и антитезе. Этот процесс повторяется до тех пор, пока против диагноза тезы или антитезы не будет приведено название определяемого таксона – вида, рода, семейства и т.д.

В некоторых определителях рядом с номером ступени (кроме первой) в круглых скобках помещен номер ступени, к которой она восходит, например, “23 (10)”. Обычно такая ссылка делается, если таблицы для определения длинные и между этими ступенями находится много промежуточных. При возникающих затруднениях в определении подобные ссылки позволяют легко вернуться по таблице назад для уточнения правильности выбора диагнозов, не начиная определение заново.

В качестве примера рассмотрим простейший вариант таблицы для определения родов семейства мальвовых – MalvaceaeJuss.:

1. Цветки только с чашечкой .................................................. 1. Abutilon

– Цветки с чашечкой и подчашием .......................................................... 2

2. Подчашие из 3 листочков ...................................................................... 3

– Подчашие из 6 – 13 листочков ................................................................ 4

3. Листочки подчашия широкие, треугольные, сросшиеся между собой .................................................................................................... 2. Lavatera

– Листочки подчашия узкие, свободные .................................... 3. Malva

4 (2). Завязь из 5 плодолистиков, округло-яйцевидная. Плод – 5-

гнездная коробочка ................................................................... 6. Hibiscus

– Завязь из большего числа плодолистиков, дисковидная. Плод дроб

ный, распадается на большое число 1-семянных плодиков ................. 5

5. Подчашие из 6 – 7 треугольных листочков. Венчик желтый..............

......................................................................................................... 4. Alcea

– Подчашие из 8 – 13 линейных или узколанцентых листочков. Венчик

розовый, лилово-розовый ................................................ 5. Althaea

Допустим, определяемое растение имеет цветки с подчашием. Тогда при чтении первой ступени выбирается антитеза, которая отсылает к ступени 2. Для выбора диагноза на второй ступени надо изучить строение подчашия. Пусть у нашего растения оно состоит из 7 треугольных листочков, т. е. подходит диагноз антитезы, отсылающий к ступени 4. Здесь требуется выяснить строение завязи и плодов. Анализ цветка показывает, что признаки завязи соответствуют комплексу признаков, перечисленных в антитезе, отсылающей к ступени 5. На этой ступени выбирается теза (“подчашие из 6 – 7 треугольных листочков”), уточняется соответствие растению прочих указанных признаков. Если цветки имеют желтый венчик, то родовая принадлежность растения установлена – это род Alcea(шток-роза).

Прежде, чем приступать к определению растений, надо внимательно изучить структуру определителя. Возможные варианты построения определителей таковы:

1) определитель начинается с таблицы для определения семейств растений всех таксонов более высокого ранга; после определения семейства, далее последовательно переходят к определению родов и видов;

2) определитель начинается с таблиц для определения крупных таксонов – отделов, классов; после установления принадлежности определяемого растения к одному из них, переходят к определению семейств, родов, видов;

3) определитель начинается с таблиц для определения родов растений; такое построение определителя чаще встречается в тех случаях, когда он предназначен для определения сравнительно небольшого число видов.

Далее надо изучить справочный аппарат определителя: наличие в нем словарей терминов, алфавитных указателей русских и латинских названий таксонов, географических карт, таблиц с рисунками и т. п. В большинстве определителей используется много условных обозначений (для времени спороношения, цветения и плодоношения видов, для жизненных форм растений и пр.) и сокращений морфологических терминов и иных слов, часто повторяющихся в тексте. Для расшифровки сокращений и условных обозначений имеются соответствующие указатели и словари, с которыми также надо предварительно ознакомиться.

В таблицах для определения семейств (и таксонов более высокого ранга) рядом с их названиями указываются номера страниц книги, где даны таблицы для определения их родов или же семейства имеют порядковый номер, по которому установить их место в тексте не составляет труда. Роды в таблицах для их определения также имеют собственные порядковые номера.

В таблицах для определения видов после соответствующего диагноза и названия вида, как правило, приводятся сведения о жизненной форме, времени спороношения, цветения и плодоношения, экологической приуроченности, частоте встречаемости, географическом распространении, иногда и о важнейших полезных свойствах. В некоторых определителях сведения такого рода содержатся в списке видов после таблиц для определения, где указаны только их названия.

Так или иначе, но с дополнительной информацией о видах также необходимо внимательно ознакомиться, поскольку она может либо подтверждать, либо, напротив, подвергать сомнению правильность определения. Например, определяется растение, собранное в цветущем состоянии в июле, однако в ходе определения установлен некий вид, для которого временем цветения указаны апрель – май. Следует еще раз вернуться к таблице для определения и более внимательно разобраться в совпадении диагнозов и признаков определяемого растения. Это же относится и к расхождениям в экологической приуроченности, если, например, при определении собранного на лугах растения устанавливается вид, для которого указано произрастание на каменистых обнажениях.

Некоторые виды, роды и, особенно, семейства упоминаются в соответствующих таблицах для определения дважды и более. Это связано с искусственностью дихотомических ключей, допускающих только альтернативный выбор диагнозов, тогда как в конкретных случаях таксоны могут отличаться известной вариабельностью отдельных признаков.

7.3.2 Практические рекомендации для определения

Независимо от степени сложности и качества определителей все начинающие испытывают серьезные затруднения при определении растений, особенно если осваивают навыки определения самостоятельно. Трудности проистекают не от неумения пользоваться дихотомическими таблицами (этим быстро овладевает каждый), а от неумения разобраться в признаках растений. Поэтому нелишне еще раз напомнить, что перед началом определения надо хорошо усвоить значение основных морфологических терминов и понятий и выполнить полные описания нескольких растений по приведенному выше плану.

Из важнейших практическихсоветов укажем следующие:

1) Хорошим средством овладения навыками и приемами определения является определение известных видоврастений (хотя бы по их русским названиям). Эти растения по возможности должны иметь крупные цветки, не требующие для своего анализа препарирования с помощью лупы, игл, пинцетов и т. п. В этом случае навыки выбора правильного диагноза усваиваются “от обратного”: определяющий движется в обратном направлении по ступеням таблицы и уточняет для себя значение морфологических терминов. Затем следует заняться определением растений также известных, но с мелкими цветками, нуждающимися для изучения в препарировании и использовании увеличительных луп. Достаточно твердо усвоив практические навыки определения, можно приступать к определению неизвестных растений.

2) При определении целесообразно делать черновые записи его хода, т. е. отмечать последовательность выбранных ступеней, особенно если в определителе отсутствуют ссылки на исходную ступень. Поскольку начинающие делают поначалу много ошибок, такие записи облегчают поиск ступени, на которой диагноз был выбран неверно, не прибегая каждый раз к определению “с нуля”.

3) Встретившись с незнакомым термином, надо выяснить его значение по справочникам, словарям (они могут быть в определителе!), учебным пособиям.

4) В каждой ступени должны быть внимательно прочитаны оба диагноза: и теза и антитеза. Даже если диагноз тезы вполне соответствует признакам определяемого растения, содержащийся в антитезе диагноз утвердит уверенность в правильном выборе. В целом же, только сопоставление диагнозов тезы и антитезы позволяет установить, какой из комплексов признаков подходит растению.

5) Решение о выборе одного из двух альтернативных диагнозов следует принимать на основании полного совпадения всехперечисленных в нем признаков с признаками определяемого растения. Если хотя бы один из признаков в диагнозе не соответствует признакам определяемого растения, от выбора данного диагноза надо отказаться.

6) Если по ходу определения выясняется, что ни один из альтернативных диагнозов не подходит определяемому растению полностью, то причинами этого могут быть (перечисленные причины надо исключать последовательно):

  • ошибка в выборе диагноза сделана на одной из предыдущих ступеней и определяющий находится на ложном пути → определение следует начинать заново;

  • взятый для определения экземпляр вида растения недостаточно полный(имеет не все необходимые для определения органы, что не позволяет произвести правильный выбор диагноза) илинетипичный(из-за поражения инфекциями, экстремальных условий существования и пр.) → надо использовать для определения более полный и типичный экземпляр растений этого вида; избежать этого можно также имея при определении несколько экземпляров каждого вида, сличение которых позволит установить постоянные признаки вида;

  • определяемое растение отсутствует в определительных таблицах (например, при попытках определять культурные растения по определителям для дикорастущих, или при определении новых заносных видов, пока не включенных в определители для данной местности, или же при использовании определителей, не рассчитанных на флору данного региона и пр.) → необходимо использовать более полные, соответствующие данной территории или специальные определители;

  • определяемое растение является спонтанным гибридоми имеет признаки обоих родительских форм.

7) При серьезном затруднении в выборе тезы или антитезы, например, когда отсутствуют необходимые зрелые плоды, не известно строение подземных органов у трав, не ясно, образует ли растение кратко живущие вегетативные органы – надземные и подземные столоны, зимующие почки и т. п. или же когда оба диагноза ступени частично подходят, дальнейшее определение проводят по двум путям– и от тезы, и от антитезы. Обычно довольно быстро становится ясным, какой из путей является ложным: здесь в диагнозах начинают встречаться полностью не соответствующие растению признаки. Так, в тезе и антитезе могут противопоставляться растения с белыми и желтыми венчиками цветков, тогда как у определяемого растения цветки с лиловыми венчиками и т. п.

Дальнейшее следование по правильному пути в итоге приведет к виду или к ограниченной группе видов с максимально возможным совпадением признаков определяемого растения с диагностическими, включая сведения об экологии, географическом распространении, фенологии и т. п. Точная идентификация вида в таких случаях требует знакомства с его полным морфологическим описанием в специальных справочниках; обычно – это разные “Флоры”.

Из-за некоторой неопределенности в выборе диагнозов “правильных” путей может быть несколько, поэтому ведение записей хода определения здесь обязательно.

8) Перед началом определения растения целесообразно разложить на группы по степени сходства репродуктивных органов (цветков, плодов и пр.), выделить растения, принадлежность которых к какому-либо семейству несомненна, и определять затем растения по группам. Это ускорит определение.

7.3.3 Оформление результатов определения растений

Результаты определения видов растений, собранных на экскурсиях, заносятся в дневник после описания каждой экскурсии. В дневнике выделяется особая рубрика “Результаты определения растений”, в которой отмечается номер растения, его латинское и русское названия, принадлежность к семейству. Надо фиксировать ход определения, особенно для определяемых впервые или относительно редких во флоре семейств, а также родов и видов. Указывается также определитель, который использовался для определения. Приведем образец оформления результатов определения растений:

Определение растений, собранных на экскурсии № 2

(“Флора Нижнего Дона”, часть 1 – 2, 1984 – 85)

Растение 14.

Семейство: AsclepiadaceaeR.Br. – Ластовневые [1а–10а–13а–55а–58а–87а–88а–89а–90а–108а–129а–130а–133а–168–169–170].

Род: CynanchumL.– Цинанхум [1а–2а–3а].

Вид: CynanchumacutumL.– Цинанхум острый.

Растение 15.

Семейство: FabaceaeLindb. – Бобовые.

Род: AstragalusL.– Астрагал [1а–15а–17–19а–23а–24а–25а–27а–28а–30а].

Вид: AstragaluscicerL. – Астрагал нутовый, хлопунец [1а–2–3а–4–5]” и т. д.

В записях хода определения буква “а” при номере ступени означает, что был выбран диагноз, заключенный в антитезе. При названии вида родовое существительное может быть сокращено до заглавной буквы (в нашем примере: С. acutumL.– Ц. острый,A. cicerL.– А. нутовый). Однако для закрепления навыков пользования бинарной номенклатурой и для лучшего запоминания названий видов нужно как можно чаще употреблять полные наименования видов, в т. ч. и в дневниковых записях.

Завершающий этап определения растений – внесение их названий в этикетки: полевые, если растение еще находится в сушке, или в чистовые, если растение уже вынуто из гербарного пресса. Это надо делать как можно быстрее, не надеясь на память.

StudFiles.ru

Растения – это что такое? Виды растений

Окружающий нас мир пестр и разнообразен. Природа, которую мы видим каждый день – это на самом деле огромное царство, часть которого составляют растения. Иногда мы любуемся ими, иногда просто не замечаем, но факт остается фактом: растения – это отдельный мир, окружающий нас. Он живет и размножается по своим, отдельным законам, но без него не существовали бы ни животные, ни люди.

растения это

Что это такое?

Наверняка каждый из нас знает названия некоторых растений и то, как они выглядят в действительности. Многие люди с легкостью отличат лист каштана от акации, цветок тюльпана от мака. Но только наука ботаника может дать ответ, к какому виду, семейству или классу относится то или иное растение, назовет его ареал обитания и прочие нюансы, неизвестные обычному человеку.

На самом деле, растения – это многоклеточные конструкции, которые помещены еще древнегреческим философом Аристотелем в класс живых организмов, не умеющих передвигаться. Как мы знаем, растениям присущи рост и развитие, но не перемещение в пространстве.

цветок это растение

Одного точного определения этому названию нет, но все ученые приходят к выводу, что растения – это отдельный уникальный организм. Благодаря ему не исчезают из природы прочие экосистемы, более того, они нормально развиваются и функционируют.

Признаки растений

Несмотря на то, что в мире существует огромное количество растений (около 320 000 видов, а по другим данным, их порядка 350 тысяч), все же существуют параметры, по которым классифицируются практически все такие организмы:

  • Плотные оболочки из целлюлозы, присущие клеткам.
  • Наличие хлоропласта с зеленым пигментом, благодаря которому происходит фотосинтез, и, как результат, наблюдается зеленое окрашивание листьев.
  • Растения не могут перемещаться в пространстве.
  • Рост этих организмов происходит постоянно, весь жизненный цикл.
  • Регуляция жизнедеятельности растений осуществляется за счет фитогормонов.

дерево это растение

Растительное разнообразие

Как уже упоминалось, науке известно огромное количество представителей флоры. Вид растений – это те организмы, которые имеют некоторые общие признаки, передающиеся по наследству. К примеру, одновидовыми считаются ландыши: майский, серебристый, закавказский. Таким образом, классифицируются не только растения, но и животные, а также прочие живые существа.

Вид объединяется в род, род – в семейство, семейство – в порядок, порядок – в класс, класс – в отдел, а тот, в свою очередь, – в группы. Высшие растения – это те организмы, которые имеют сложную дифференциацию. Они разделяются на корень, листья и стебель (или ствол).

Полной противоположностью высшему царству являются низшие растения – те, которые живут в воде, не имеют корней, цветов, стебля. Они могут быть как одноклеточными, так и очень большими, достигая 50-60 м в длину. Такая генеалогия присуща всем растениям без исключения.

высшие растения это

Существуют виды, неизвестные науке, те, которые открываются каждый год учеными со всего мира, исследуются и попадают в общую классификацию. Если подобных организмов в этой классификации нет, создается новая. Также существуют растения, которые исчезают с лица планеты. Такие виды называют исчезающими или вымирающими. Они заносятся в Красную книгу.

Кроме разнообразия видов растения также отличаются по своей жизненной форме – тому внешнему облику, который мы привыкли видеть вокруг себя. Это деревья, кустарники, лианы, полукустарники, суккуленты и травы. Каждой из этих форм присуще свое строение.

Из чего состоит растение

Каждое растение имеет свою уникальную структуру. В зависимости от вида она изменяется. Одни из них одноклеточные, а другие имеют сложную систему строения. К примеру, дерево – это растение, принадлежащее к высшей категории. Оно имеет несколько составных частей и является одним из самых сложных представителей флоры.

вид растений это

Несмотря на это, большинство растений состоит из корня, стебля или ствола (у деревьев и кустарников), листьев, изредка – цветов, из которых могут развиться плоды. Некоторые виды, например, шиповник, розовые кусты и акация, имеют колючки. Они выполняют защитную функцию для растений, чтобы их не могли съесть животные или повредить люди.

Подземная и надземная часть растений

Корень растения – это основной источник жизненных сил. Он чаще всего находится под землей и питает организм влагой и полезными веществами. Без этой части растение просто погибнет. Благодаря корню можно размножать некоторые виды растений. Без него они погибнут. К примеру, папоротник, даже если он был выкопан из земли, на следующий год снова может вырасти недалеко от того места, где рос его предшественник.

От корня отходит стебель. На нем располагаются остальные части, которые имеют высшие растения. Это важная составляющая живых организмов, ведь по ней в листья, цветы и плоды поступает вода, минеральные вещества, циркулирует растительный сок. Если корню не хватает полезных веществ, стебель будет вялым и неразвитым или вообще погибнет.

Надземными побегами, хоть и видоизмененными, можно назвать почки (зачатки стебля, из которых вырастают побеги), колючки (короткие побеги с острым концом – роза, шиповник), усики (виноград), кладодии (у кактусов) и псевдобульбы (утолщение около грунта у некоторых орхидей).

корень растения это

Подземные стебли подразделяются на корневища (разные виды деревьев), клубни (картофель), столоны (адокса), луковицы (лук, лилия), клубнелуковицы (гладиолус). У одних видов они служат только для размножения, у других – опорной базой для листьев.

Еще одна часть, которая характеризует высшие растения, – это лист. Так называют наружный орган, который участвует в фотосинтезе, может задерживать влагу и питательные вещества.

Цветок, плод, семя...

Эти части растения называют генеративными, то есть репродуктивными. Именно благодаря им и продолжается жизнь вида на Земле. Когда наступает определенная пора для каждого растения, на нем появляется цветок, значит, этот организм готов к опылению и дальнейшему размножению. Сложная структура цветка позволяет сохранить пестики и тычинки, опылить их, чтобы в дальнейшем на его месте появился плод. Такая метаморфоза присуща плодовым деревьям и некоторым кустам.

У других же представителей цветковых именно в самом цветке, у основания пестика, находятся семяпочки, где развиваются семена. Представителями такого вида растений являются пшеница, мак и прочие.

плод растения это

Плод растения – это последний этап в развитии цветка. В нем находится много полезных человеческому организму веществ, которые необходимы для нормальной жизнедеятельности и развития. Изучает все плоды специальная наука – карпология. Ведь классификация их очень разнообразна и обширна.

Именно в плоде часто находится семя растения. Оно формируется из семяпочки и является той частью, благодаря которой продолжится популяция вида. Семена растений – это зародыши будущего организма, который появится на свет в следующий период роста.

Зачем нужны растения?

Без растительного мира не было бы ни животных, ни человека. В этом и состоит их самая главная роль на нашей планете. Растения – это те организмы, которые поглощают солнечную энергию, превращая ее в полезные для себя вещества. Также они характеризуются возможностью перерабатывать воздух. Поглощая вредный углекислый газ, они выделяют кислород. Поэтому можно с уверенностью сказать, что благодаря растениям существует вся земная экосистема.

семена растений это

Растения являются пищей для животных и людей. Без них не было бы жизни. По этой причине происходит одомашнивание растений, их окультуривание. Ведь не каждое из них можно употреблять, как, например, это было с картофелем, который рос на плантациях Америки в совершенно непригодном для еды виде. Но когда его завезли в Европу и одомашнили, он стал главным овощем у жителей нашей планеты.

Экологическая защита

Не только переработкой вредного газа в кислород славятся растения. Они также очень положительно влияют на получение энергии другими экосистемами. Растения – это настоящая кислородная маска нашей планеты, которая поддерживает жизнеобеспечение на ней.

Кроме того, представители флоры являются основной пищей для многих травоядных животных. Не употребляя в пищу мяса, они бы оказались на грани выживания. Поэтому подобные организмы очень полезны в пищевых целях.

Кроме того, они неоценимы для почвы. Дерево – это растение, которое своими длинными корнями помогает предотвратить эрозию грунта, удерживает берега рек от осыпания.

Цветок – это растение, которое приносит массу положительных эмоций. Его дарят на праздники, выращивают на подоконниках и восхищаются красочными переливами и неповторимым ароматом.

Заключение

Важную роль в экосистеме планеты занимают все растения. Их пыльцой питаются насекомые. В общем, без растений жизни на Земле не существовало бы вовсе.

fb.ru

Растение это:

Растение ? Растения Научная классификация Латинское название Отделы
Многообразие растений Многообразие растений
Надцарство: Эукариоты
Царство: Растения
Plantae
  • Водоросли (Algae)
    • Пикобилифитовые водоросли (Picobiliphyta)
    • Эвгленовые водоросли (Euglenophyta)
    • Красные водоросли (Rhodophyta)
    • Гетероконтофитовые водоросли (Heterokontophyta)
      • Бурые водоросли (Phaeophyta)
      • Жёлтозелёные водоросли (Xanthophyta)
      • Золотистые водоросли (Chrysophyta)
      • Диатомовые водоросли (Bacillariophyta)
    • Архепластидовые водоросли * (Archaeplastida)
      • Нематофитовые водоросли (Nematophyta) †
      • Харовые водоросли (Charophyta)
      • Зелёные водоросли (Chlorophyta)
  • Высшие растения (Embryophytes)
    • Мохообразные (Bryophytes)
      • Печёночные мхи (Marchantiophyta)
      • Антоцеротовидные (Anthocerotophyta)
      • Мхи, или Моховидные (Bryophyta)
    • Сосудистые растения (Tracheophytes)
      • Псилотовидные (Psilotophyta)
      • Папоротниковидные (Pteridophyta)
      • Плауновидные (Lycopodiophyta)
      • Ужовниковидные (Ophioglossophyta)
      • Хвощевидные (Equisetophyta)
      • Семенные растения (Spermatophytes)
        • Семенные папоротники (Pteridospermatophyta) †
        • Гинкговидные (Ginkgophyta)
        • Гнетовидные (Gnetophyta)
        • Хвойные (Pinophyta)
        • Саговниковидные (Cycadophyta)
        • Покрытосеменные (Magnoliophyta)


Систематика
на Викивидах


Изображения
на Викискладе

ITIS 202422

Расте́ния (лат. Plantae или лат. Vegetabilia) — одна из основных групп многоклеточных организмов, включающая в себя в том числе деревья, кустарники, травы, лианы, папоротники, мхи и водные растения. Вопрос, сколько в мире видов растений, в настоящее время не имеет точного или даже приблизительного ответа — учёные уже в течение 250 лет пытаются систематизировать все живые организмы, однако масса мелких и микроскопических форм живых существ до сих пор остаётся не открытой. Как выразился сотрудник Музея естественной истории в Нью-Йорке Джоэл Кракрафт (англ. Joel Cracraft), «мы выполнили великолепную работу по классификации организмов размером с муху и крупнее, однако более мелкие формы до сих пор остаются малоизученными»[1]. Известно, что на момент 2004 года учёными было зарегистрировано около 287  655 различных видов растений, среди них около 258  650 цветковых, 16  000 мхов, 11 000 папоротников и 8000 зелёных водорослей (см. таблицу ниже).

Растения являются объектом исследования ботаники.

Содержание

  • 1 Определение
    • 1.1 История
    • 1.2 Современность
      • 1.2.1 Определяющие признаки
  • 2 Появление и эволюция
  • 3 Разнообразие
  • 4 Строение растений
  • 5 Жизненный цикл растений
    • 5.1 Размножение
  • 6 Происхождение
  • 7 Значение
    • 7.1 Пищевая промышленность
      • 7.1.1 Одомашнивание растений
      • 7.1.2 Современные культуры растений
    • 7.2 Лёгкая промышленность
    • 7.3 Деревообрабатывающая промышленность
    • 7.4 Энергетика
    • 7.5 Медицина и химия
  • 8 Экология
    • 8.1 Распределение
    • 8.2 Экологические взаимосвязи
      • 8.2.1 Паразитизм
      • 8.2.2 Хищные растения
  • 9 Классификация
    • 9.1 Эволюция систем классификации
  • 10 См. также
  • 11 Примечания
  • 12 Ссылки

Определение

История

Вопрос о том, что же называть растением, выглядит не столь однозначным, как это кажется на первый взгляд. Первым на этот вопрос попытался ответить древнегреческий философ и учёный Аристотель, поместив растения в промежуточное состояние между неодушевлёнными предметами и животными. Он определил растения как живые организмы, неспособные самостоятельно передвигаться (в противоположность животным)[2]. Позднее были открыты бактерии и археи, которые никак не подпадали под общепринятое понятие растений. Уже во второй половине XX века грибы и некоторые типы водорослей были выделены в отдельные категории, поскольку не имеют сосудистой и корневой системы, которая присутствует у других растений[3].

Современность

Определяющие признаки

  • Наличие плотной, не пропускающей твёрдые частицы, клеточной оболочки (как правило, состоящей из целлюлозы)
  • автотрофное (обычно фототрофное) питание — получение органических веществ с помощью углекислого газа и энергии солнца (так называемый фотосинтез). Ранее к растениям также относили бактерии, сине-зелёные водоросли и грибы, однако в последнее время их обычно относят к другим группам организмов.

Появление и эволюция

Разнообразие

Предполагают, что в целом на Земле распространено более 350 тыс. видов растений. К 2004 году учёным удалось классифицировать 287 655 видов, среди них 258 650 цветковых, 16 000 мохообразных, 11 000 папоротников и 8000 зелёных водорослей.

Разнообразие современных растенийОтделы Русское
название Число
видов
Зелёные водоросли Chlorophyta Зелёные водоросли 3800 [4]
Charophyta Харовые водоросли 4000—6000 [5]
Мохообразные Marchantiophyta Печёночные мхи 6000—8000 [6]
Anthocerotophyta Антоцеротовые мхи 100—200 [7]
Bryophyta Моховидные 10 000 [8]
Высшие споровые растения Lycopodiophyta Плауновидные 1200 [9]
Pteridophyta Папоротникообразные 11 000 [9]
Equisetophyta Хвощевидные 16
Семенные растения Cycadophyta Саговниковидные 160 [10]
Ginkgophyta Гинкговидные 1 [11]
Pinophyta Хвойные 630 [9]
Gnetophyta Гнетовидные 70 [9]
Magnoliophyta Цветковые растения 258 650 [12]

Строение растений

Жизненный цикл растений

Размножение

Для растений характерны два вида размножения: половое и бесполое. Для высших сосудистых растений единственной формой полового процесса является оогамия. Из форм бесполого размножении широко распространено вегетативное размножение.

Происхождение

Трудами многих поколений ботаников выявлены основные вехи становления и развития отдельных структур, органов и растений в целом, начиная от одноклеточных микроскопических водорослей и кончая высокоразвитыми цветковыми растениями, у которых физиолого-биохимические процессы и морфологические образования достигли высокого уровня развития. В основе понимания развития мира растений в целом, как во времени, так и в пространстве, лежит современное эволюционное учение. Его данными, в частности, твёрдо установлена сопряжённая эволюция мира растений и животных (особенно насекомых, птиц и млекопитающих).

Значение

Существование мира животных, включая человека, было бы невозможно без растений, чем и определяется их особая роль в жизни нашей планеты. Из всех организмов только растения и фотосинтезирующие бактерии способны аккумулировать энергию Солнца, создавая при её посредстве органические вещества из веществ неорганических; при этом растения извлекают из атмосферы CO2 и выделяют O2. Именно деятельностью растений была создана атмосфера, содержащая O2, и их существованием она поддерживается в состоянии, пригодном для дыхания. Растения — основное, определяющее звено в сложной цепи питания всех гетеротрофных организмов, включая человека. Наземные растения образуют степи, луга, леса и другие растительные группировки, создавая ландшафтное разнообразие Земли и бесконечное разнообразие экологических ниш для жизни организмов всех царств. Наконец, при непосредственном участии растений возникла и образуется почва.

Пищевая промышленность

Одомашнивание растений

Человеком одомашнено свыше 200 видов растений, относящихся к более чем 100 ботаническим родам. Их широкий таксономический спектр отражает разнообразие мест, где они были одомашнены. Основные продовольственные растения, используемые в культуре в настоящее время были одомашнены в странах юго-западной Азии. В настоящее время это территории Ирака, Ирана, Иордании, Израиля и Палестины. Вероятно, древним земледельцам было известны преимущества вегетативного размножения (клонирования) и близкородственного скрещивания (инбридинга). Примеры растений, репродуцируемых клонированием: картофель, фруктовые деревья. Почти все питательные вещества получаемые людьми с пищей в этих странах поступали от высоко углеводных злаков с довольно высоким содержанием белка (пшеница, ячмень). Тем не менее, белки злаков не полностью сбалансированы по аминокислотному составу (низкое содержание лизина и метионина). Эти злаки древние земледельцы дополнили бобовыми растениями — горох, чечевица, вика. Единственный культурный злак — рожь возник гораздо позже, чем пшеница и другие культурные растения. Самоопылитель лён имеет семена богатые жиром, что дополнило пищевую триаду ранних земледельцев (жиры, белки, углеводы). Ранние земледельцы составили набор одомашненных растений, которые удовлетворяют основным потребностям человека в пище и сегодня. В дальнейшем имело место постепенное распространение культурных растений из очага их возникновения в новые районы. В итоге, одни и те же растения стали пищевыми для населения всего мира. Часть культурных растений прошли одомашнивание в странах юго-восточной Азии. Сюда относятся такие самоопылители как хлопок, рис, сорго, арахис.

Современные культуры растений

Из огромного разнообразия царства растений особое значение в повседневной жизни имеют семенные и главным образом цветковые (покрытосеменные) растения. Именно к ним относятся почти все растения, введённые человеком в культуру. Первое место в жизни человека принадлежит хлебным растениям (пшеница, рис, кукуруза, просо, сорго, ячмень, рожь, овёс) и различным крупяным культурам. Важное место в пищевом рационе человека занимает в странах с умеренным климатом картофель, а в более южных областях — батат, ямс, ока, таро и др. Широко употребляются богатые растительными белками зернобобовые (фасоль, горох, нут, чечевица и др.), сахароносные (сахарная свёкла и сахарный тростник), многочисленные масличные (подсолнечник, арахис, маслина и др.), плодовые, ягодные, овощные и иные культурные растения.

Современное общество трудно представить без тонизирующих растений — чая, кофе, какао, равно как без винограда — основы виноделия, или без табака.

Животноводство базируется на использовании дикорастущих и культивируемых кормовых растений.

Лёгкая промышленность

Хлопчатник, лён, конопля, рами, джут, кенаф, сизаль и многие другие волокнистые растения обеспечивают человека одеждой и техническими тканями.

Деревообрабатывающая промышленность

Ежегодно потребляется огромное количество леса — в качестве строительного материала, источника получения целлюлозы и др.

Энергетика

Очень важное значение для человека имеет один из главных источников энергии — каменный уголь, а также торф, о которых можно сказать, что они представляют собой аккумулированную в растительных остатках прошлого энергию Солнца.

Медицина и химия

До сих пор не утратил своего экономического значения добываемый из растений естественный каучук. Ценные смолы, камеди, эфирные масла, красители и другие продукты, получаемые в результате переработки растений, занимают видное место в хозяйственной деятельности человека. Большое число растений служат основными поставщиками витаминов, а другие (наперстянка, раувольфия, алоэ, белладонна, пилокарпус, валериана и сотни других) — источником необходимых лекарств, веществ и препаратов.

Экология

Основная статья: Экология растений

Растительный покров обогащает атмосферу кислородом и является основным источником энергии и органического материала почти для всех экосистем. Фотосинтез радикально изменил состав ранней земной атмосферы, которая содержит в настоящее время около 21 % кислорода. Животные и многие другие аэробные организмы нуждаются в кислороде, анаэробные формы относительно редки. Во многих экосистемах растения являются основой пищевых цепей.

Наземные растения являются ключевыми компонентами водного и других биохимических циклов. Некоторые растения эволюционировали совместно с азотфиксирующими бактериями и включены в кругооборот азота. Корни растений играют существенную роль в развитии почвы и предотвращении её эрозии.

Распределение

Наземные растения дают приют многочисленным насекомым и животным и создают обстановку, благоприятную для жизни всех

Экологические взаимосвязи

Многие животные эволюционировали совместно с растениями. Многие насекомые опыляют цветки в обмен на пищу в форме пыльцы или нектара. Животные едят фрукты и распространяют семена с фекалиями. Большинство видов растений выработали симбиоз с различными видами грибов (микориза). Грибы помогают растению извлекать воду и минеральные вещества из почвы, а растение снабжает грибы углеводородами, произведёнными в результате фотосинтеза. Существуют также симбиотические грибы — эндофиты, которые живут внутри растений и способствуют росту организма-хозяина.

Паразитизм

Хищные растения

Венерина мухоловка — хищное растение из Северной Америки.

Существует более 500 видов хищных растений. Произрастают хищные растения обычно на почвах, бедных питательными веществами и минеральными солями. «Хищность» растений обусловлена недостатком азота в почвах, именно поэтому растения-хищники приспособились получать азот из насекомых, которых они ловят с помощью разнообразных хитроумных ловушек.

Самым известным хищным растением лесов России является Росянка круглолистная (Drosera rotundifolia). Это растение выделяет по краям листьев липкую жидкость, похожую на росу, — кислый пищеварительный сок. Насекомое садится на капельку «росы», приклеивается и становится жертвой росянки.

Другие известные растения-хищники — венерина мухоловка, дарлингтония, жирянка, росолист.

Классификация

Эволюция систем классификации

Геккель (1894)
Три царства Уиттекер (1969)
Пять царств Вёзе (1977)
Шесть царств Вёзе (1990)
Три домена Кавалье-Смит (1998)
Два домена
и семь царств
Животные Животные Животные Эукариоты Эукариоты Животные
Растения Грибы Грибы Грибы
Растения Растения Растения
Простейшие Простейшие Хромисты
Протисты Протисты
Monera Археи - Археи Прокариоты Археи
Эубактерии Эубактерии Эубактерии

См. также

  • Биология
  • Классификатор растений
  • Флора
  • Возникновение жизни

Примечания

В Викисловаре есть статья «растение»
  • Царство Растения. Низшие растения
  • Высшие растения (строение и размножение)
  • Высшие растения (классификация)
  • Ботанический сервер Московского государственного университета
  • Садовые и комнатные растения
  • Энциклопедия цветов
  • Занимательные факты о растениях
  • Не обижайте ваши комнатные растения
  • Фотографии растений

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Читайте также