Растения как биологическое царство¶

Растения — обширная группа эукариотических организмов, выделяемая в отдельное царство (лат. Plantae) в биологической систематике. Ключевая особенность большинства растений — способность к фотосинтезу: они используют энергию света для синтеза органических веществ из углекислого газа и воды, выделяя кислород. Растения формируют основу большинства наземных и водных экосистем, служат источником пищи и кислорода для других организмов и играют определяющую роль в круговороте веществ на планете.

¶Общая характеристика

Растения — преимущественно автотрофы, то есть организмы, самостоятельно создающие органические вещества из неорганических. Их клетки имеют плотную целлюлозную клеточную стенку, крупные вакуоли и пластиды, в том числе хлоропласты, содержащие хлорофилл. Запасное питательное вещество у большинства растений — крахмал.

Рост растений, как правило, неограничен и продолжается в течение всей жизни благодаря образовательным тканям (меристемам). Большинство растений ведёт прикреплённый образ жизни, хотя некоторые группы способны к активному движению на отдельных стадиях или в течение всей жизни.

¶История изучения

Систематическое изучение растений восходит к античности: Теофраст, ученик Аристотеля, описал сотни видов и считается основателем ботаники. В XVIII веке Карл Линней создал единую систему классификации, введя бинарную номенклатуру — родовое и видовое название. В XIX веке развитие микроскопии и теории клетки позволило описать строение растительных тканей. В XX веке ботаника разделилась на множество дисциплин — физиологию, генетику, экологию растений, а молекулярные методы уточнили родственные связи между группами.

В России значительный вклад в изучение флоры внесли экспедиции XVIII–XIX веков, ботанические сады (в том числе основанный в 1714 году Аптекарский огород, ныне Ботанический сад Петра Великого в Санкт-Петербурге) и труды учёных, описавших растительность Сибири, Дальнего Востока и Средней Азии.

¶Классификация

Традиционно царство растений делили на низшие (водоросли) и высшие (мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные, покрытосеменные). Современная систематика, опирающаяся на молекулярные данные, пересмотрела эти границы: часть групп, прежде относимых к растениям, выделена в самостоятельные царства.

Основные группы, которые относят к растениям в широком смысле:

Водоросли — преимущественно водные фотосинтезирующие организмы, не имеющие настоящих тканей и органов.
Мохообразные — небольшие наземные растения, размножающиеся спорами и зависящие от влажной среды.
Папоротникообразные — сосудистые растения, размножающиеся спорами; включают папоротники, хвощи и плауны.
Голосеменные — семенные растения с открытыми семязачатками; типичный пример — хвойные.
Покрытосеменные (цветковые) — наиболее многочисленная и разнообразная группа, семена которой заключены в плод.

¶Строение

У высших растений выделяют вегетативные органы — корень, стебель и лист — и генеративные, связанные с размножением. Корень закрепляет растение и поглощает воду с минеральными веществами. Стебель обеспечивает опору и транспорт веществ. Лист служит основным органом фотосинтеза и газообмена.

Ткани растений делят на образовательные, покровные, основные, проводящие и механические. Проводящая система включает ксилему, проводящую воду и минеральные соли от корней, и флоэму, транспортирующую органические вещества.

¶Размножение

Растения размножаются половым и бесполым путём. Низшие и споровые высшие растения чередуют бесполое (спорофит) и половое (гаметофит) поколения. У семенных растений преобладает спорофит, а гаметофит сильно редуцирован. Покрытосеменные образуют цветки, в которых происходит опыление, затем формируются плоды и семена. Широко распространено также вегетативное размножение — корневищами, клубнями, луковицами, черенками.

¶Значение

Растения — основа пищевых цепей: они производят органическое вещество, потребляемое травоядными животными и человеком. Фотосинтез поддерживает состав атмосферы, насыщая её кислородом и поглощая углекислый газ. Растения участвуют в почвообразовании, регулируют водный режим территорий, формируют среду обитания множества организмов.

Для человека растения — источник продуктов питания, кормов, лекарственного и технического сырья, древесины, волокон, топлива. Сельское хозяйство и лесное хозяйство целиком основаны на культивировании и использовании растений. Растительность также выполняет средозащитные, рекреационные и культурные функции.

¶Растения в России

Территория России охватывает несколько природных зон — от арктических пустынь и тундры до степей и субтропиков Черноморского побережья, что определяет большое разнообразие флоры. Значительные площади заняты лесами: тайга с хвойными породами (ель, сосна, лиственница, кедр), широколиственные и смешанные леса. В степной зоне преобладают травянистые сообщества, в тундре — мхи, лишайники и низкорослые кустарники.

Ряд растений занесён в Красную книгу Российской Федерации и охраняется на заповедных территориях. Ботанические сады и заповедники ведут работу по сохранению редких видов и изучению растительного мира страны.

¶Интересные факты

Самое высокое дерево — секвойя, отдельные экземпляры превышают 110 метров.
Некоторые растения способны к быстрым движениям, например венерина мухоловка, питающаяся насекомыми.
Возраст отдельных деревьев, таких как остистые сосны, оценивается в несколько тысяч лет.
Растения выделяют в атмосферу летучие вещества — фитонциды, подавляющие рост микроорганизмов.

Источники: учебные курсы ботаники и общей биологии, материалы по систематике растений, данные Красной книги Российской Федерации, энциклопедические издания по естественным наукам.