Растения - прекраснейшая часть биомассы нашей планеты. Без них невозможным было бы существование ни животных, ни грибов, ни человека. Они очень разные, имеют чрезвычайное многообразие видов и просто поражают своим величием и великолепием. Однако не всегда растения имели одинаковый вид. Пройдя сложный процесс эволюционных преобразований, сумели приспособиться и выжить только самые стойкие, генетически выгодно устроенные. Главными из них, которые господствуют по численности, являются две группы. Именно их мы и рассмотрим ниже.
Общая характеристика царства Растения
К растениям принято относить организмы, которые соответствуют нескольким признакам:
- неограниченный рост в течение всей жизни;
- осуществление процесса фотосинтеза (автотрофный способ получения энергии);
- неподвижный образ жизни;
- способность выделять кислород.
На сегодняшний день насчитывается около 350 тысяч разных представителей этого царства. Они поражают многообразием жизненных форм и приспособлений к условиям существования. Все их принято разделять на определенные группы и таксоны.
Классификация
Царство Растения делят на два больших подцарства: Высшие и Низшие. Каждое из них включает еще несколько различных таксономических единиц:
- Низшие растения представлены водорослями, которые делятся на классы. Их основное отличие - отсутствие тела, дифференцированного на органы.
- Высшие растения представлены следующими отделами: папоротники, мхи, хвощи, плауны, голосеменные, покрытосеменные.
Естественно, что каждый из перечисленных таксонов имеет еще более мелкие единицы внутри себя: классы, порядки, семейства, роды и виды. Самые многочисленные и приспособленные из всех - покрытосеменные, или цветковые. Однако так было не всегда. Когда-то на планете господствовали споровые, затем - голосеменные.
Существуют признаки голосеменных и покрытосеменных растений, которые позволяют отличить их от остальных и понять, что послужило причиной преобладания над всеми другими. Рассмотрим их подробнее далее.
Общие признаки голосеменных растений
Данный отдел является очень интересным и крайне важным для жизни всей планеты. Голосеменные представлены несколькими основными классами:
- Папоротники семенные.
- Саговниковые.
- Хвойные.
- Беннетитовые
- Гинкговые.
- Гнетовые.
Всего их насчитывается около 800 различных видов. Общим признаком голосеменных и покрытосеменных растений является очевидная, отраженная в названии особенность: наличие семени, в котором развивается зародыш. Однако этот же признак можно назвать и отличием, ведь семя располагается по-разному.
Общим признаком голосеменных (всех без исключения) можно назвать развитие семени на открытой чешуйке шишки. Таким образом, оно словно голое, что и послужило причиной для названия отдела.
Также можно обозначить еще несколько особенностей, которыми обладают представители голосеменных растений:
- Среди них встречаются только деревья и кустарники, травянистые формы отсутствуют полностью.
- У большинства листья преобразованы в тонкие иголки, покрытые плотной кутикулой.
- Проводящая система представлена альбуминоидными клетками и ситовидными трубками, сосуды отсутствуют.
- Спермии неподвижные, переносятся ветром.
- Растения раздельнополые (двудомные).
- Процесс оплодотворения и развития семени занимает около двух лет.
- Эндосперм зародыша гаплоидный по набору хромосом, так как оплодотворение простое.
Особенного разнообразия среди голосеменных достигли хвойные. Именно они составляют основную часть деревьев во многих лесах нашей планеты. Примерами этих растений могут служить:
- лиственница;
- пихта;
- ель;
- сосна;
- кедр;
- туя и прочие.
Признаки цветковых растений
То, что общим признаком голосеменных и покрытосеменных растений является наличие семени, стало одной из причин, по которой цветковые получили большее распространение. Ведь у них семя надежно защищено околоплодником и мякотью плода, что делает его неуязвимым для погодных условий.
Помимо этого признака существует и еще несколько существенных и важных характеристик покрытосеменных:
- Имеется четко построенная проводящая система, состоящая из сосудов.
- Жизненные формы представлены всеми типами; многообразие деревьев, кустарников и трав позволяет расселяться в любых местах.
- Оплодотворение двойное, что дает возможность сформироваться триплоидному эндосперму. Процесс происходит быстро.
- Опыление возможно не только ветром, но и насекомыми, животными, самоопылением и прочими способами.
- Главный генеративный орган, дающий огромное преимущество, - цветок.
Являясь самой молодой в эволюционном плане группой, цветковые сумели стать и самой прогрессивной и многочисленной. Их количество близится к 250 тысячам видов. Все это стало возможным именно за счет приобретения и закрепления генетически описанных признаков.
Признаки сходства голосеменных и покрытосеменных
Также общим признаком голосеменных и покрытосеменных растений является тот факт, что для размножения им не нужна вода. Это выгодно отличает их от споровых, которые очень зависят от влаги.
Кроме того, можно отметить, что общим признаком голосеменных и покрытосеменных является хорошее развитие вегетативных органов. Стебель, листья и корень имеют важное значение в жизни организма. Как у первой, так и у второй группы эти признаки проявляются очень хорошо и отчетливо.
Еще одно сходство - формирование больших лесных массивов, заселение обширных территорий и господство в мире над другими растениями. Очевидное и неоспоримое преимущество обоих отделов - размножение при помощи семян. Ведь если есть семя, значит, зародыш имеет значительные запасы для питания на первое время перед прорастанием. Споровые такого преимущества не имеют, поэтому их шансы выжить резко уменьшаются.
Общим признаком голосеменных и покрытосеменных растений является способность формировать плоды. У первых это шишки с семенами, у вторых - разные, как сочные, так и сухие. Это делает возможным расселение семян при помощи птиц.
Различия между голосеменными и цветковыми
Помимо сходства существуют и различия между главными отделами царства Растения. Это такие признаки голосеменных и покрытосеменных, которые позволяют отличать их друг от друга и объясняют численное превосходство одних над другими.
Можно обозначить несколько основных пунктов:
- Время, уходящее на оплодотворение и размножение, формирование нового организма.
- Положение семени на растении (открытое или защищенное).
- Наличие или отсутствие тех или иных жизненных форм.
- Способ опыления.
- Значение в эволюции животных.
- Биологическая роль в природе и значение для человека.
Филогенетические особенности голосеменных
Если говорить о происхождении голосеменных, то следует обратиться к девонскому периоду, то есть оглянуться примерно на 370 млн лет назад. Именно тогда они сумели вытеснить папоротники, мхи, хвощи и плауны, которые были в приоритете долгие миллионы лет.
Основная причина этого - независимость от воды в процессе размножения и формирование семени. Сегодня многие из древних форм голосеменных вымерли, сформировав активный запас каменного угля. Однако появилось и разнообразие новых форм. Кроме того, до сих пор известны некоторые виды сосен, гинкго, возраст которых исчисляется тысячелетиями.
В свое время голосеменные не сумели создать для существующих животных и птиц нормального кормового обеспечения. Это стало одной из причин, по которой эволюционировали и получили большее распространение приспособленцы-цветковые.
Филогенез покрытосеменных
Сравнительно молодая группа растений, появление которой относят к концу юрского периода. Прогрессивные черты, которые мы уже упоминали выше, позволили представителям этого отдела расселиться во всех климатических зонах и занять господствующее положение.
Важно, что с появлением и расселением покрытосеменных стало хватать корма как животным, так и птицам. Да и человек сегодня не представляет свою жизнь без продуктов, которые дают нам эти растения. Ведь все зерновые, овощные культуры, ягоды и прочие - это цветковые. Поэтому им мы обязаны жизнью.
Значение и биологическая роль растений
Если говорить о значении обоих отделов, то общий признак голосеменных и покрытосеменных растений - это способность осуществлять процесс фотосинтеза и производить огромное количество кислорода для дыхания всем живым существам. И хвойные, и цветковые занимают колоссальные по площади земли. Своей безустанной работой они продуцируют не только кислород, но и поглощают углекислый газ, спасая людей от парникового эффекта. Они же являются производителями органического вещества. Благодаря растениям живут все остальные существа на планете, поэтому переоценить их роль в природе сложно.
