Высшие растения — отделы царства¶
Высшие растения — условное объединение отделов царства растений, характеризующихся наличием дифференцированного тела с проводящими тканями (ксилемой и флоэмой), закрытыми половым аппаратом и развитым чередованием поколений. Термин противопоставляется «низшим растениям» — водорослям, грибам и другим организмам без тканевой дифференциации. К высшим растениям относят моховидные, папоротниковидные, голосеменные и покрытосеменные (цветковые) растения.
¶Систематическое положение
Высшие растения формально соответствуют подцарству Embryobionta (Embryophyta) — растениям, у которых зигота развивается в многоклеточный зародыш, питаемый материнским организмом. Некоторые систематики включают в это подцарство также печёночники и антоцеротовые, хотя в школьной и начальной вузовской ботанике термин «высшие растения» обычно ограничивают группами, обладающими проводящими тканями.
Ключевые признаки, отличающие высшие растения от водорослей:
- Тканевая дифференциация — образование покровных, проводящих, механических и ассимиляционных тканей.
- Проводящая система — ксилема (сосуды или трахеиды) и флоэма (ситовидные трубки), обеспечивающие транспорт воды и органических веществ.
- Корень, стебель и лист (у сосудистых растений) — основные вегетативные органы.
- Половой аппарат — антеридии и архегонии, погружённые в ткань гаметофита.
- Зародыш — многоклеточная стадия, развивающаяся после оплодотворения.
- Чередование поколений — гаметофита (haploидного) и спорофита (dipлоидного), выраженное в разной степени у разных групп.
¶Основные отделы
| Отдел | Спорофит | Гаметофит | Сосуды | Семена | Цветки |
|---|---|---|---|---|---|
| Моховидные (Bryophyta) | доминирует, паразитирует на гаметофите | доминирующее поколение | нет | нет | нет |
| Папоротниковидные (Pteridophyta) | доминирует | микроскопический | есть (у большинства) | нет | нет |
| Голосеменные (Spermatophyta, Gymnospermae) | доминирует | микроскопический | есть (у большинства) | есть (открытые семязачатки) | нет (шишки) |
| Покрытосеменные (Magnoliophyta) | доминирует | микроскопический | есть | есть (в плоде) | есть |
¶Моховидные
Наиболее примитивная группа высших растений. Проводящие ткани отсутствуют или представлены водопроводящими клетками гидроидного типа. Преобладает гаметофит — зелёный, влаголюбивый, чаще всего почвопокровный. Спорофит (спорогон) развивается из оплодотворённой яйцеклетки прямо на гаметофите и состоит из ножки и коробочки со спорами. Распространены во влажных местообитаниях: тундра, леса, болота. В России моховидные образуют значительную часть растительного покрова тайги и тундры (сфагнум, кукушкин лён).
¶Папоротниковидные
Включает папоротники, хвощи, плауны и изофетидии. Спорофит — доминирующее поколение, многолетний, с корневищем, листьями (филлоидами) и корнями. Проводящая система построена преимущественно на трахеидах. Размножение — спорами, которые развиваются в спорангиях, собранных в сорусы на нижней стороне листьев. Гаметофит — талломоидная «половинка» (пролемма), живущая недолго и требующая влажной среды для оплодотворения. В России папоротники распространены в лесной зоне (кочедыжник, щитовник, страусник) и в горных районах Кавказа и Дальнего Востока.
¶Голосеменные
Крупные деревья и кустарники с хорошо развитой ксилемой на основе трахеид. Семязачатки лежат открыто на чешуях шишек, не заключены в завязь. Семена формируются в шишках — женских и мужских. Группа включает сосновые, кипарисовые, гинкговые, саговниковую, гнетумовую и тисовые. В России голосеменные образуют обширные хвойные леса — основу лесной промышленности: сосна, ель, кедр, лиственница, пихта.
¶Покрытосеменные (цветковые)
Наиболее многочисленный и разнообразный отдел: свыше 300 тысяч видов. Отличается наличием цветка — генеративного органа, в котором происходит оплодотворение без участия свободной воды (пыльца переносится ветром или животными). Семязачатки заключены в завязь, после оплодотворения формируется плод. Сосуды присутствуют почти у всех видов. Доминирование в современной флоре практически всех экосистем: от пустынь до тундры.
¶Эволюция
Высшие растения произошли от зелёных водорослей (предположительно от представителей группы Charophyta) в силуре — около 430 млн лет назад. Ключевые эволюционные приобретения:
- Выход на сушу — появление кутикулы, устьиц, опорной ткани.
- Появление семени (у голосеменных, девон — 360 млн лет назад) — защита зародыша и запаса питания.
- Появление цветка и плода (у покрытосеменных, мел — 130 млн лет назад) — эффективное опыление и расселение.
¶Значение
Высшие растения формируют основу наземных экосистем и обеспечивают кислородом атмосферу. Значительная часть мирового производства пищи приходится на злаки, бобовые, плодовые и овощные культуры — все они относятся к покрытосеменным. Хвойные леса России — крупнейший в мире ресурс древесины. Моховидные участвуют в образовании торфа и регулируют водный режим болот.
¶Источники
- «Ботаника: учебник для вузов» / под ред. А. Л. Тахтаджяна.
- «Общая ботаника» / И. В. Грушицкий, Н. С. Павлова.
- «Жизнь растений» в 6 томах / под ред. А. Л. Тахтаджяна.
- Растения высшие // Биологический энциклопедический словарь.