Растительный мир планеты очень многообразен. Наука, которая его исследует, называется ботаникой. Азы ее ребята начинают изучать еще в начальной школе.
Ботаника — системная наука, позволяющая рассматривать ступенчатую структуру растительного мира, подразделяя его на царства, отделы, классы, порядки, семейства и виды. Такая структура называется иерархической. Построение гармоничной системы растительного мира, его классификация осуществлялась на протяжении многих столетий. Важнейший вклад в развитие классификации растений внес Карл Линней. Наша задача — рассмотреть конкретные виды растений (список). 3 класс начальной школы — это время, когда ребята активно изучают ботанику. В учебниках общеобразовательной программы предлагаются такие виды:
- водоросли;
- моховидные;
- папоротники;
- хвойные;
- цветковые.
Факты из истории
Растенияпредставляют собой биологическое царство, которое состоит из многоклеточных живых организмов. Несмотря на отсутствие способности передвигаться, представители вида ведут активную жизнедеятельность. Внутри листьев, стеблей и корней происходят различные химические процессы, которые обеспечивают нормальное функционирование всей системы.
Первое описание многообразия царства растений принадлежит древнему философу и ученому Аристотелю. Точного определения, названия, особенностей семейств или подцарств он не давал, но поставил растения между представителями животного мира и неодушевленными предметами, поскольку они не способны передвигаться.
Через некоторое время ученые выделили отдельное царство грибов, и растения стали отдельным видом, который изучается и сегодня. Помимо этого, специалисты выделили некоторые разновидности водорослей, не имеющие корневой системы, как у других представителей растительного мира.
Характеристика и физические особенности растений
Автотрофы и фотосинтез
Почти все виды растений являются автотрофами. Это название растений означает, что они могут производить свою собственную пищу и не зависят от других организмов для получения пищи. Растения являются фотосинтезирующими, что означает, что они производят свою собственную пищу, используя энергию, полученную от света. Клетка растения содержит «хлоропласты», которые представляют собой органеллы, содержащие зеленый пигмент, известный как «хлорофилл». Хлорофилл бывает двух видов: хлорофилл А и хлорофилл В. Растения используют эти пигменты для производства своей пищи в процессе, называемом «фотосинтез». В этом процессе растения используют энергию солнечного света для преобразования углекислого газа из атмосферы, а также воды в простые сахара — вещества растений необходимые им для построения целлюлозы и энергетического обеспечения растения. Какие растения содержат хлорофилл А, а какие хлорофилл В? Все зеленые растения содержат две формы хлорофилла: хлорофилл А и хлорофилл В. Пигмент хлорофилл В не встречается в «красных» и «бурых водорослях». В процессе фотосинтетического процесса химическая энергия и структурные вещества растений производятся из воды и углекислого газа с помощью пигментов и солнечного света. Поэтому окружающий мир растения должен содержать эти компоненты.
Подразделение на надземную и корневую части
Наземные растения обладают способностью к неограниченному росту Меристемы (растительной ткани стволов и корней). Подразделение на надземную часть и корни является общим свойством большинства растений. Разделение между этими двумя частями растений произошло в процессе эволюционного развития от обитания в водной среде к наземным условиям, и каждая из этих частей необходима для обеспечения выживания растений на земле. Ткани растений и их функции строение и расположение все служит для обеспечения их выживания. Корень растения это определение — это часть растений, которая в основном находится в земле и служит для доставки воды и минералов из почвы. Питательные вещества растворяются в воде и по сосудам растений поднимаются к распускающимся почкам и другим частям растений. Они также служат креплением растения к почве, обеспечивая устойчивость. Надземная часть включает в себя все структуры, находящиеся в воздухе, такие как стволы, листья, цветы и плоды. Надземная часть поглощает диоксид углерода и световую энергию, необходимые для фотосинтеза, обеспечивает поверхность для газообмена и содержит репродуктивные органы. Каждая из этих частей, корни и надземная часть, зависят друг от друга, так как корни не способны к фотосинтезу, а надземная часть не может получать воду и неорганические вещества.
Невозможность передвижения
Растения не способны передвигаться. Они не имеют конечностей для передвижения, как животные. Вместо этого они используют другие, подвижные организмы для опыления.
Отсутствие сенсорных и нервных систем
Растения не имеют способности чувствовать, поскольку у них нет органов восприятия и нервной системы. Хотя некоторые редкие растения имеют сенсорные органы, например Venus Fly Trap (Венус западня мух), которые отвечают на вибрацию попавших в них мух. Некоторые растения ощущают местоположение других растений и нападают на них и едят.
Чередование хромосомных поколений
Растения существуют в двух видах поколений или фазы — Гаплоидные и Диплоидные поколения.
I) Гаплоидная фаза (поколение) — В этой фазе хромосомы растений присутствует в виде единственных копий. Гаплоидный организм производит гаметы, которые после опыления гаметами другого представителя этого растения сформируют семена, которые разовьются в Диплоидный организм. Гаплоидное поколение называют Gametophyte, оно производит половые клетки, или гаметы.
II) Диплоидная фаза (поколение) — В этой фазе ядра клеток растений содержат два набора хромосом (парные хромосомы). Диплоидный организм производит Гаплоидные споры, которые прорастают, чтобы сформировать Гаплоидный организм. Такое «Чередование поколений» найдено только у растений и некоторых морских водорослей. Диплоидное поколение называют Sporophyte, что буквально означает «Споровое растение».
Организм растений эукариотический многоклеточный
Большинство растений многоклеточные организмы, построенные из эукариотических (Eukaryotic) клеток. Клетка растения рисунок с подписями приведен ниже. Клетки растений имеют внутреннюю компартментализацию, ядро, которое содержит хромосомы, хлоропласты. Клетки растений имеют прочную внешнюю клеточную стенку построенную из волокон целлюлозы, вложенных в матрицу нескольких других видов полимеров, типа пектина и лигнина. Клетки растений имеют вакуоли (Vacuoles) (емкости, заполненные жидкостью в цитоплазме клетки), которые окружены отдельной мембраной. Молодые клетки растений часто содержат много маленьких вакуолей, но в зрелых клетках, они объединяются и формируют большую вакуолю. Вакуоли выполняют несколько функций: функцию хранения запасных веществ (например, белков в семенах), функцию хранения отходов жизнедеятельности и другие. Растения отличаются от водорослей многоклеточным строением, от грибов способностью к фотосинтезу.
Клетка растения
Тропизм
Растения растут в ответ на стимулы в пределах окружающей их среды. Эти ответы на стимулы называют тропизмом и управляется гормонами растения.
Есть три главных типа Тропизма:
I) Фототропизм (Phototropism) – стремление растения переместиться к свету называется фототропизмом. Это осуществляется за счет быстрого роста клеток на темной стороне растения, который заставляет растение сгибаться в противоположном направлении.
II) Гравитропизм (Gravitropism) – направление роста растения. Растение, которое показывает Положительный гравитропизм, будет расти вниз, к земле. Растение, которое показывает Отрицательный гравитропизм, растет вверх от земли. Большинство растений — Отрицательно гравитропичны. Гравитропизмом управляет ауксин (гормон растений). В горизонтальном корне или стебле, ауксин сконцентрирован в более низкой половине. В растении с положительным гравитропизмом, эта концентрация ауксина запретит рост клеток на более низкой стороне, заставляя стебель согнуться вниз. В растении с отрицательным гравитропизмом, эта концентрация ауксина простимулирует рост клеток на более низкой стороне, заставляя стебель согнуться вверх.
III) Зигмотропизм (Thigmotropism) — Это – реакция растения на прикосновение к поверхности, на ветра и другие воздействия. Реакцией растения может быть утолщение, обвивание при прикосновении к окружающим объектам. Стволы дерева, например, становятся более толстыми когда они подвергаются сильным ветрам, виноградные лозы растут прямо, пока они не сталкиваются с каким-нибудь предметом, и тогда начинают обвивать его.
Особенности наземных растений
Большинство растений живут на земле и приспособились предотвращать высыхание. Для этого растения имеют внутри пористые структуры, чтобы поглощать и транспортировать воду всюду по их телам (Bryophytes — исключение). Также особенностью наземных растений является их прочная и жесткая внутренняя структура, позволяющая им оставаться в вертикальном состоянии. Эта жесткость обеспечивается строением клеточной стенки, которая состоит из целлюлозы, сложного углевода и лигнина, трехмерного полимера производных фенола, который укрепляет волокна целлюлозы.
Заключение
В статье описано царство растений, дана классификация видов растений, приведена клетка растения рисунок с подписями, примеры растений деревья кустарники травы, дана характеристика и обозначены основные физические особенности растений.
Этапы эволюции
Если верить находкам и заключениям палеонтологов, разделение растительного и животного мира произошло еще 3 млрд лет назад. Этот период приходится на архейскую эру, когда были обнаружены первые единицы, имеющие признаки растений.
В протерозойской эре некоторые уже имели представление об эукариотах, которые, по их мнению, стали результатом перехода в это состояние обычной амебовидной клетки. Именно этот переход и стал причиной появления некоторых видов водорослей, которые стали первыми настоящими представителями мира растений. Несколько позже появились красные, зеленые и сине-зеленые водоросли.
В палеозойской эре возникают первые высшие единицы — риниофиты. Это происходит в результате множества преобразовательных процессов, провоцирующих исчезновение некоторых морей. Вследствие таких изменений многие водоросли стали приспосабливаться к жизни на суше, а выжили благодаря образованию и развитию на почве цианобактерий и бактерий.
Одним из наиболее древних растений, обнаруженных на территории современной Шотландии, считается куксония. Палеонтологи определили, что ее возраст приближается к 415 млн лет. После открытия куксонии в 1937 году растительный мир разделился на две основные линии: сапрофитные, или сосудистые, и гаметофитные, или моховидные.
Историческая справка
Долгое время растения были лишь источником пищи или основой для снадобий, и каких-либо попыток классифицировать их не предпринималось. Впервые разделить растения на классы пытался ученик Аристотеля Теофраст. В своей работе «Historia plantarum» он выделил кустарники, деревья, полукустарники и травы. Именно его по праву считают «отцом ботаники», а увидеть его портрет можно на странице 10 учебника «Биология. 6 класс» под редакцией И. Н. Пономаревой.
В I веке Диоскорид, греческий ученый, собрал описания известных ему лекарственных трав. С падением Римской империи наука пришла в упадок, тем более ботаника, которая не изучала превращение металлов в золото и никаким образом не могла способствовать обогащению того, кто ей занимался. В средневековой Европе лишь описания лекарственных растений или травники были в ходу.
Попытки создать системы классификации предпринимались различными учеными в середине XVIII века. Одним из первых, в 1763 году, французский ученый М. Адансон опубликовал работу «Семейства растений», где на основе учета максимально возможного количества признаков он систематизировал известные растения.
Над классификацией растений работали Карл Линней, Себастьян Вайян, Жозеф Турнефор. Для классификации в биологической систематике принято использовать таксоны.
Биология. 6 класс. Учебник
Представленный в нём курс биологии посвящён изучению растений и продолжает развитие концепции, заложенной в учебнике «Биология» для 5 класса (авт. И.Н. Пономарёва, И.В. Николаев, О.А. Корнилова). В основе концепции — системно-структурный подход к обучению биологии: формирование биологических и экологических понятий через установление общих свойств живой материи.
Купить
Отличительные признаки
Разобраться в систематике или систематических группах растений поможет изучение основных признаков представителей этого царства, их общих характеристик и строения. Специалисты выделяют несколько основных черт растений, произрастающих на Земле:
- клетки, из которых состоят листья, стебли и другие части, имеют плотные целлюлозные оболочки;
- в клетках можно обнаружить особые хлоропласты, содержащие хлорофилл, который и обеспечивает возможность процесса фотосинтеза;
- благодаря хлорофиллу почти каждая единица имеет зеленый цвет;
- прикрепленный образ жизни;
- питательные вещества и запас энергии хранится в стеблях или листьях в виде крахмала;
- отличительная черта каждой единицы — способность расти на протяжении всей жизни;
- жизнедеятельность и все важные процессы регулируются с помощью фитогормонов, которые по строению своему несколько напоминают человеческие;
- имеют плотную оболочку, которая обычно не пропускает свет и состоит из целлюлозы;
- по природе своей являются продуцентами, то есть производят органические вещества под воздействием углекислого газа и солнечного излучения.
Помимо этого, специалисты отметили чередование поколений. Этот признак не считается уникальным, но позволяет отличить представителей растительного мира от грибов и некоторых водорослей.
Культивация растительности
С древнейших времен флора Земли развивалась без прямого вмешательства человека, соответственно, все цветы и травы были дикорастущими. Развитие человека обусловило появление у него потребности в обрабатывании земли и выращивании растений для собственных нужд. Под воздействием человеческого труда растения видоизменялись, получали новые характеристики. Таким образом возникли культурные растения, что с латинского обозначает «возделанные», «обработанные» растения, выращиваемые для получения пищевых продуктов, лекарств, кормов для скота и т. д. Главной отличительной особенностью культурных растений является то, что они выращиваются независимо от места происхождения и самостоятельно не способны размножаться.
Сегодня многие культурные насаждения получены из диких путём селекции или генной инженерии. Культурные цветы и деревья подразделяют на зерновые, прядильные, овощные, плодовые, декоративные. Рассмотрим культурные растения, список видов.
- Зерновые растения — насаждения, основным продуктом которых является зерно, используемое как продукт питания, сырье для промышленности, корм для животных. Основными видами зерновых культур считают пшеницу, рожь, ячмень, овес, рис, просо, сорго, гречиху.
- Прядильные насаждения — это те, из которых изготавливают волокно для текстильной промышленности. Основные виды прядильных растений: лен, долгунец, хлопчатник, джут, конопля, какпок, кенаф, кроталярия, сизаль, фуркрея.
- Овощные растения высаживают с целью получения плодов. Основные представители: томат, перец, баклажан, физалис, капуста кочанная, кольраби, кресс-салат, редис, тыква, арбуз, дыня, огурец, морковь, свекла, сельдерей спаржа, лук репчатый, чеснок.
- Плодовые растения – растения, приносящие плоды. К ним относятся: апельсин, лимон, грейпфрут, банан, авокадо, манго, гранат, виноград, миндаль, кокосовая пальма, маслина, земляника, крыжовник, смородина.
- Декоративные растения – растения, использующиеся для оформления и украшения помещений, мест отдыха человека. Видами декоративных растений являются: акация, барбарис, магнолия, сирень, туя, самшит, можжевельник, роза, пион, гвоздика.
Наиболее привлекательными являются декоративные виды растений. Список, фото примеров можно увидеть в школьном учебнике. Сюда относятся также и домашние цветы.
Виды растений (список домашних комнатных растений) включает и древообразные. Ниже будут описаны основные подвиды декоративных насаждений.
Особенности строения
Разнообразие строения единиц растительного мира позволяет разделить их на одноклеточные типы и многоклеточные. Яркими представителями первого вида являются хламидомонады и хлореллы. Одной из особенностей строения считается довольно большой размер каждой клетки, который иногда достигает нескольких сантиметров. Эукариоты имеют жесткую клеточную оболочку и большое количество целлюлозы.
В каждой клетке присутствуют хлоропласты и вакуоли, обеспечивающие упругость. Во время пролиферации клеток перегородка образуется за счет содержания большого количества фрагмопластов. Сперматозоиды растений имеют два или несколько жгутиков. Многожгутиковая система напоминает строение клеток зеленых водорослей.
Клетки единиц растительного мира объединяются в ткани, особенностью которых является отсутствие межклеточного вещества и присутствие довольно большого количества мертвых клеток. Некоторые части растения в основном состоят именно из таких клеток. Помимо этого, одним из отличий представителей растительного и животного мира считается состав тканей, который может включать разные типы клеток.
В зависимости от типа растения схема его строения может отличаться. Тело некоторых видов представлено сплошным пластом без ответвлений. Другие имеют развитую корневую систему и надземную часть. Корнеплоды, например, отличаются не только наличием множественных извилистых корней, но и плодов разной формы, размера. Листья выступают в роли фотосинтезирующих органов, содержат наибольшее количество хлорофилла.
Почка выступает в качестве отдельного органа в некоторых видах растений. Примером таких представителей будут некоторые деревья, на которых почки появляются раньше, чем листья и цветы.
Глоссарий
- Таксон
— группа, состоящая из отдельных объектов, имеющих общие признаки и объединенных на основании данных признаков и свойств. Основные ранги таксонов — вид, род, семейство, класс, отдел. - Слоевище
— тело растений, у которого не выделены органы растения и отсутствует сосудисто-волокнистый пучок.
- Хроматофор
— пластиды разной формы, содержащие пигмент у водорослей.
- Спорофит
— диплоидная фаза в развитии растений и водорослей, которая развивается из оплодотворенной клетки и производит споры.
- Гаметофит
— гаплоидная фаза в развитии растений, развивается из споры и производит гаметы.
- Гаметы
— половые клетки.
- Ризоид
— одна или несколько недифференцированных клеток у низших растений, которые выполняют функцию корня.
Жизненный цикл и размножение
Характерная особенность растительности — возможность размножения половым и бесполым способом. Первый метод предполагает оогамию, на которую способны высшие сосудистые растения, второй чаще всего осуществляется вегетативным путем. Жизненный цикл крупных и мелких растений включает несколько этапов:
- В жизненном цикле постоянно чередуются гаплоидное, или половое (гаметофит), и диплоидное, или бесполое (спорофит) поколения.
- На гаметофите образуются женские и мужские половые органы, сперматозоид попадает в яйцеклетку, и образуется зигота, формирующая через некоторое время зародыш.
- Обычно зародыш становится спорофитом, в котором образуются спорангии. В спорангиях снова формируются женские и мужские клетки, процесс повторяется.
Подобный цикл присущ Мохообразным и Папоротникообразным. Семенные же растения нуждаются в дополнительной помощи для оплодотворения, которое осуществляется путем опыления. Покрытосеменные виды также нуждаются в опылении, после которого формируется цветок, превращающийся в плод через некоторое время. Подобный порядок позволяет жизненному циклу не прерываться, и единицы всегда находятся на определенном этапе развития.
Отмечено, что у цветковых растений в условиях умеренно континентального климата жизненный цикл зависит от погодных условий, может замедлиться или полностью остановиться.
Основные виды
Классификация растений предполагает их разделение на два подцарства (высшие и низшие) и несколько основных разновидностей. Среди низших преобладают одноклеточные. В подцарстве высших растений специалисты выделяют папоротники, мхи, голосеменные, покрытосеменные или цветковые, водоросли. Каждый подвид имеет свои особенности:
- К моховидным относятся наиболее простые надземные представители. Произрастают они в лесах, на влажных почвах, затененных участках, распространены в разных климатических поясах и представлены множеством разновидностей. Стоит отметить, что у мхов нет собственной проводящей системы, это делает их наиболее примитивными. Питательные вещества и влагу они поглощают всей площадью тела. Единицы этого вида очень низкие, высота их редко превышает 20 см. Большинство мхов представлено многолетними растениями, у них преобладает половой путь размножения. Специалисты выделяют три класса мхов: антоцеротовые, листостеблевые и печеночные.
- Папоротники также называют споровыми. Они, как и моховидные, предпочитают влажные, затененные места для обитания. Основное число папоротников представлено травянистыми растениями, но встречаются и древовидные, водные формы. Вид разделяется на несколько классов: плауны, хвощи, папоротники.
- Водоросли отличаются от других наиболее примитивным строением. Они не имеют корней, стеблей и листьев, поглощают питательные вещества из воды всей поверхностью тела.
Эти виды ученые изучили тщательно, поскольку простое строение и жизненный цикл не сложно зафиксировать.
Голосеменные и покрытосеменные
Вид голосеменных растений включает в себя около 1000 различных представителей. Основным отличием их от покрытосеменных будет отсутствие какого-либо укрытия для сохранения семян. Они также не имеют плодов или цветков. Этот отдел высших растений включает в себя несколько классов:
- Хвойные растения могут быть представлены деревьями, кустарниками. Семена у них развиваются в шишках, расположенных на ветвях, легко отделяются и не покрыты пленкой. Основными представителями класса будут кедр, сосна, ель, кипарис, пихта. Хвойные распространены почти повсюду, особенно в диком виде.
- Саговниковые растения представляют собой древнюю группу. Наиболее яркий представитель — саговник проникающий.
- Гинкговые считаются древним классом растений. Основной представитель — гинкго, считается реликтовым. Единственный современный вид — гинкго двулопастный.
- Гнетовые бывают разных форм. Чаще всего представлены лианами, но встречаются кустарники и деревья. Распространены в Юго-Восточной Азии, выращиваются для сбора съедобных плодов и семян, из которых делают муку. Кора гнетовых очень прочная, применяется для изготовления ниток.
Вид покрытосеменных растений включает в себя кустарники, деревья и травы. Считаются наиболее развитыми представителями флоры. Основным отличием этого вида является наличие плода и цветка. Семена скрыты в завязи, из которой и образуется плод. Покрытосеменные включают несколько классов, но наиболее крупными будут двудольные и однодольные.
Первые отличаются строением семени, которое имеет две доли. Листья обычно обладают сетчатой структурой, а также имеется центральный корень. От него идут мелкие ответвления. Двудольные разделяются на 6 подклассов и множество разновидностей.
Зародыш однодольных растений имеет одну семядолю. Сами представители класса наделены мочковатой корневой системой, дуговой схемой жилкования листьев. Класс разделен на 5 подклассов и множество семейств.
Виды растений. Список в России
Для каждой местности характерны определенные виды растений, список которых мы также приведем. Климатические условия, почвенный покров, исторические особенности, деятельность человека – факторы, влияющие на уникальность растительного мира природного ареала. Все эти факторы нужно рассматривать в совокупности.
Рассмотрим видовое разнообразие флоры Российской Федерации. Учитывая обширность территории, можно выделить несколько типов растительных зон России, каждому из которых свойственны определенные виды растений. Список (3 класс общеобразовательной школы) можно также найти в учебнике по ботанике.
К основным типам флоры России можно отнести:
- тундровый тип, основными представителями флоры которого являются зеленые мхи, ягель, брусника, водяника, куропаточья трава, кассиопея, карликовая береза, полярные ивы, полярный мак, мятлик арктический;
- лесной тип, который представлен елями, пихтами, кедрами, соснами, березой, дубом, кленом;
- степной тип, для которого характерно произрастание травяной растительности;
- пустынный тип, представителями растительности которого считаются полынь и солянки;
- луговой тип, растительность которого представлена травянистыми многолетними: лютик ползучий, мята полевая, полевица побегоносная, лисохвост луговой, пырей ползучий, одуванчик, льнянка, короставник.
- болотный тип, который характеризуется влаголюбивыми растениями.
Растительная «палитра» России, как видим, очень широка. Территориально виды растений, список, которых изначально значителен, в количественном эквиваленте возрастают с севера на юг, однако в пустынях несколько уменьшаются из-за сухости климата, от равнин к горам увеличиваются.
Роль в жизни человека
Наиболее распространенным классом растений на планете считаются цветковые. Их насчитывают более 250 тысяч. Однако все виды и классы играют важную роль в жизни человека. Все живое существует в основном благодаря растениям. Они помогают очищать воздух, что жизненно необходимо для людей в крупных населенных пунктах.
Помимо этого, после гибели они разлагаются, удобряя почву. Ученые определили, что с уменьшением количества представителей растительного мира сократился объем кислорода. При регулярном уничтожении лесов эти цифры уменьшаются, что может привести к катастрофе.
Важная функция растений — лечебная. Среди представителей цветковых встречается множество видов, обладающих уникальными терапевтическими свойствами для организма человека. Сегодня фитотерапия не так развита, как несколько десятилетий назад, но остается востребованной и эффективной. Еще одним важным свойством растений будет насыщение организма витаминами и минеральными веществами.