Усложнение растений в процессе исторического развития. Растения - окружающий мир, эволюция, классификация

Усложнение растений в процессе эволюции, классификация покрытосеменных. Определите место вида ландыша майского в системе растительного мира (отдел, класс, семейство, род).

Усложнение растений в процессе эволюции шло по следующим направлениям:

· дифференцировка клеток, образование тканей, отличающихся строением и функциями: образовательная, покровная, механическая, всасывающая, проводящая, ассимиляционная (осуществляющая фотосинтез);

· возникновение специализированных органов: побега, включающего стебель, листья, генеративные органы, и корня;

· уменьшение в жизненном цикле роли гаметофита (гаплоидного поколения) и возрастание – у спорофита (диплоидного поколения);

· переход к размножению семенами, что не требовало наличия воды для оплодотворения;

· специальные приспособления у покрытосеменных для привлечения насекомых-опылителей.

Отдел покрытосеменных включает классы двудольные и однодольные. В школьном курсе изучаются следующие систематические категории: семейство, род, вид. Классификация ландыша майского:

Отдел покрытосеменные, или цветковые
Класс однодольные
Семейство лилейные
Род ландыш
Вид ландыш майский

3. Используя знания об иммунитете, объясните, с какой целью человеку делают прививки и вводят сыворотки. Как можно повысить защитные свойства организма? Как защитить себя от ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом?

Иммунитет – защитная реакция организма на чужеродные тела и вещества. Иммунитет бывает естественный: врожденный или приобретенный в течение жизни.

Для выработки устойчивости к заболеванию формируют искусственный иммунитет, вводя человеку ослабленную культуру микроорганизмов. При этом в организме вырабатываются антитела. При последующем заражении это позволяет организму успешно бороться с инфекцией. Такой искусственный иммунитет называют активным. Первой в истории прививкой было оспопрививание.

Если заражение или проникновение яда (при укусе змеи) уже произошло, человеку вводят сыворотку, содержащую готовые антитела, которые способствуют нейтрализации неблагоприятного воздействия. Иммунитет в результате введения сыворотки называется пассивным.

Защитные свойства организма повышаются при закаливании, занятиях физкультурой, правильном питании, содержании в пище достаточного количества витаминов. Реже болеют люди с уравновешенной нервной системой, увлеченные, настроенные оптимистично.

СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита) – заболевание, разрушающее иммунную систему организма в результате заражения ВИЧ (вирусом иммунодефицита человека). ВИЧ передается через кровь и при половых контактах. Чтобы не заболеть СПИДом, следует категорически исключить из жизни наркотики, случайные половые связи, не злоупотреблять алкоголем, лишающим человека способности контролировать свои поступки. Не допускать пользования общими шприцами, иглами, а в парикмахерской – бритвой, маникюрными принадлежностями, не прошедшими дезинфекцию (для этого необходимо 25 минут выдержать в спирте или одеколоне).

1. Биосфера – глобальная экосистема, ее границы. Живое вещество биосферы. Роль человека в сохранении биоразнообразия.

Биосфера – оболочка Земли, населенная живыми организмами. Включает все экосистемы, имеющиеся на планете. Жизнь обнаружена в самых глубоких океанских впадинах, в нефтяных месторождениях (анаэробные бактерии, питающиеся парафинами нефти). Верхняя граница биосферы ограничена высоким ультрафиолетовым излучением в верхних слоях атмосферы, глубина обитания в почве – высокой температурой нижележащих слоев земной коры.

Живое вещество биосферы оказывает колоссальное влияние на все процессы, участвуя в процессах круговорота веществ и энергии. Достаточно вспомнить образование запасов кислорода в атмосфере и озонового экрана, запасов известняка в океанах.

Устойчивость сообществ, входящих в биосферу, зависит от их видового многообразия. Снижение численности одного вида не оказывает серьезного влияние на сообщество в целом, если роль выбывшего вида «берут на себя» имеющиеся имеющиеся виды со сходными потребностями. Поэтому сохранение всего многообразия видов в экосистемах и биосфере в целом – биоразнообразия, ставится главной задачей сегодняшнего дня в области охраны природы. Поскольку существенный вред, наносимый человеком природной среде, ставит под угрозу существование многих видов в результате прямого истребления или разрушения местообитаний, необходима согласованная целенаправленная деятельность всех государств для сохранения биоразнообразия как залога устойчивого развития цивилизации и сохранения природы.

Монокарпические и поликарпические растения. Однолетники цветут и плодоносят один раз в жизни, после чего полностью отмирают. Они ведут себя как монокарпики - однажды плодоносящие растения. Большинство многолетних трав, древесных и полудревесных растений являются поликарпиками, то есть плодоносят многократно в течение жизни.

Но не все многолетние растения способны к повторному цветению и плодоношению. Среди многолетних трав и даже среди древесных растений тоже есть монокарпики, отмирающие целиком после первого плодоношения. В отличие от однолетников вегетативная фаза их жизни длится несколько, иногда много (50-60) лет. Типичными примерами могут служить некоторые виды пальм (Corypha ), агавы, некоторые виды бамбуков. К многолетним травянистым монокарпикам относятся многие сложноцветные (например, некоторые виды бодяков и чертополохов) и зонтичные (дягиль, дудник, тмин, порезник). Эти растения в виде розетки живут 5-10-12 лет, после чего зацветают и отмирают. В культуре эти же растения (например, тмин) ведут себя обычно как двулетники: в первый год проходят вегетативную розеточную фазу, а на второй год цветут. Двулетники, в том числе культурные, - капуста, морковь, свекла - тоже монокарпики.

Большой и малый жизненный цикл. В ходе индивидуального развития - онтогенеза - растения испытывают возрастные физиологические изменения от эмбрионального состояния до половозрелого, а затем до глубокой старости. Морфологически эти возрастные изменения выражаются в последовательной смене структуры корневых и побеговых систем, в соотношении вегетативных и генеративных органов, в способности к вегетативному размножению на определенных этапах онтогенеза, наконец, просто в размерах тела. Однако определить абсолютный возраст растений нелегко, так как для них характерна постоянная смена органов. Более старые части отмирают и разрушаются. Возраст многолетнего травянистого растения, подсчитанный по годичным приростам корневища в длину или по годичным кольцам древесины на поперечном срезе, обычно не отражает истинного его возраста, а соответствует лишь возрасту наиболее молодой живой части. Особь, возникшая половым путем (из семени), может рано или поздно потерять целостность и распасться на несколько дочерних жизнеспособных особей, т. е. образовать клон.Каждая новая особь - часть клона (партикула) - несет на себе в той или иной степени печать возраста материнской семенной особи, но может оказаться и значительно омоложенной (особи из спящих почек корневищ, корневые отпрыски). Дочерние особи проходят собственный жизненный цикл, начинающийся уже не с момента прорастания семени, а с момента отделения от материнского растения. У травянистых растений, быстро сменяющих побеги, каждый побег проходит жизненный цикл от развертывания почки до цветения, плодоношения и отмирания надземной части («малый цикл»). Поэтому возникает необходимость выделения понятия «большой жизненный цикл», под которым подразумевается весь онтогенез растения, от возникновения зародыша в семени до естественной смерти особи и всех ее вегетативных потомков, т. е. частей клона, если имеет место вегетативное размножение. Большой жизненный цикл складывается из совокупности малых циклов разного масштаба (отдельных побегов, парциальных кустов и т. д.). У вегетативно неподвижных и вегетативно малоподвижных растений границы особи и клона более компактны, у вегетативно подвижных весьма расплывчаты ина поздних этапах большого жизненного цикла часто неопределимы.

Возрастные группы многолетних поликарпических растений . Каждая особь в определенный момент своего развития может быть охарактеризована двояко: 1) календарным возрастом, представляющим отрезок времени с момента возникновения особи до момента наблюдения; 2) совокупностью возрастных признаков, характеризующих ступень онтогенетического развития особи, ее возрастной уровень.

В настоящее время при определении ступени онтогенетического развития особи используется термин "возрастное состояние ". Синонимы этого термина - "физиологический возраст, "биологический возраст" и "возрастность".

Возрастное состояние особи можно определить как ее физиолого-биохимическое состояние, отражающее тот этап индивидуального развития, который особь проходит в момент наблюдения. Представление о возрастном состоянии как этапе индивидуального развития особи легло в основу многочисленных периодизаций онтогенеза.

Возрастные изменения проявляются в изменении как структуры (морфы), так и функций организма. Индикаторами возрастных состояний при ценопопуляционных исследованиях являются, главным образом, морфологические изменения, связанные с изменениями анатомическими, физиологическими, биохимическими.

Возрастное состояние всегда связано с календарным возрастом растения, поскольку последовательность онтогенетических процессов протекает во времени.

Большой жизненный цикл принято подразделять на следующие возрастные состояния (по классификации Т.А. Работнова, с некоторыми изменениями):

1 От лат. latens - скрытый, невидимый.

2 От лат. virginitas - девственность.

3 От лат. juvenilis - юношеский.

4 От лат. immaturus - незрелый.

5 От лат. senilis - старческий.

Эта классификация возрастных состояний применима как к поликарпикам, так и к однолетним и многолетним монокарпикам. У поликарпиков обычно выделяются все перечисленные выше возрастные состояния, в некоторых случаях у них бывает не выражен постгенеративный период (некоторые древесные виды). У монокарпиков выделяются все возрастные состояния вплоть до генеративного периода, генеративный не подразделяется.

Отнесение растений к тому или иному возрастному состоянию производится на основании комплекса качественных признаков. Наиболее существенными из них являются следующие: способ питания (связь с семенем); наличие зародышевых, ювенильныx или взрослых структур и количественные соотношения их у особи; способность особей к семенному или вегетативному размножению, соотношение и интенсивность этих процессов; соотношение процессов новообразования и отмирания у особи, степень сформированности у особи основных признаков биоморфы. "Жизненная форма", "биоморфа"" определяется по взрослым особям, обычно находящимся в состоянии g 2 .

Сезонные явления у растений . Один из существенных признаков жизненной формы – сезонное поведение растения. В периодически сухом или холодном климате сезонные явления выражаются в ряде морфологических и анатомических изменений. Один из самых известных и бросающихся в глаза сезонных процессов - листопад у древесных растений, который заменяется «веткопадом» у безлистных ксерофитов пустынь, например у саксаула.

У травянистых растений листопад наблюдается редко (например, у крапивы двудомной, недотроги). Обычно у трав отмирают целиком удлиненные вертикальные надземные побеги, а на приземных ползучих и розеточных побегах листья отмирают и разрушаются постепенно, не опадая. Отмершие побеги трав тоже разрушаются постепенно, уходя под снег или возвышаясь над снеговым покровом (в последнем случае иногда зимой продолжается рассеивание семян, оставшихся до зимы в плодах или соплодиях, например у полыни и других сложноцветных).

Весной у всех многолетних растений, древесных и травянистых, развертываются почки и вырастают новые годичные или элементарные побеги. Одновременно в многолетних стеблях и корнях возобновляется и усиливается работа камбия. При этом активно мобилизуются запасные питательные вещества из паренхимных тканей запасающих органов (в частности, у деревьев это вызывает весеннее сокодвижение). В течение всего вегетационного периода у многолетних растений идут формирование и созревание новых почек возобновления, заложение в них новых вегетативных, а часто и генеративных органов. Накопление запасных питательных веществ усиливается к наступлению зимы или засухи; формируются специализированные запасающие органы - клубни, луковицы и т.д. В начале нового вегетационного периода эти вещества усиленно расходуются на интенсивный рост новых побегов и корней и возобновление работы камбия. У многих многолетних трав, особенно луговых, кроме весеннего развертывания почек, хорошо выражено и летне-осеннее побегообразование, т.е. формирование второй генерации побегов в течение вегетационного периода. У луговых злаков (овсяниц, мятликов и др.) отрастание второй генерации побегов сильно стимулируется покосом. Так называемая «отава» используется для второго укоса или стравливания скоту.

Периодичность цветения . Период цветения у разных растений наступает в определенные сроки. В частности, следует особо отметить раноцветущие виды; некоторые из них зацветают сразу после снегосхода или еще при заметном остаточном снеговом покрове. К ранневесенним цветущим растениям относятся многие из древесных пород и кустарников средней полосы: ольха (под Москвой зацветает первой, в марте или начале апреля), орешник, ивы, осина, тополя. Все они цветут до распускания листьев, что способствует ветроопылению, а ивы опыляются только что проснувшимися пчелами. Чуть позже, одновременно с распусканием листьев, цветут береза, клены, вяз, ясень и, наконец, дуб, у которого листья развертываются позже большинства других лиственных пород смешанного среднерусского леса. Раноцветущие травянистые растения характерны для широколиственных лесов (медуница, хохлатки, ветреницы, чистяк, селезеночник, пролеска, печеночница; опыляются первыми насекомыми до затенения древесным пологом); в лесной зоне на открытых местах единственный раноцветущий вид - мать-и-мачеха. Рано цветут некоторые виды сфагновых болот (кассандра, или мирт болотный). В степях, полупустынях многие растения цветут рано, используя весеннюю влагу (тюльпаны, гиацинтики, птицем-лечники, горицвет и др.).

Длительность цветения разных растений также различна. Одни растения отцветают быстро, за несколько дней; другие цветут неделями; третьи - почти весь сезон, с весны до осени, за счет появления новых цветков и соцветий на одном и том же побеге (незабудка, лапчатки) или новых цветоносных побегов (ясколка дернистая, лютикедкий). Некоторые растения, имеющие ограниченные сроки цветения весной или в начале лета, повторно могут цвести в случае длительной теплой и влажной осени(живучка, лютики, земляника и др.).

Длительность вегетации . По длительности вегетации (имея в виду наличие зеленых асимилирующих листьев) растения можно разделить на вечнозеленые (круглый год с зелеными листьями; листья живут более одного астрономического года - хвойные, брусника, копытень), летне-зимне-зеленые (круглый год с зелеными листьями, но отдельные листья живут меньше года и сменяются - кислица, манжетка, земляника), летне-зеленые (листопадные или с полностью отмирающими на зиму побегами), зимне-зеленые (теряют листья или побеги на лето, а осенью и зимой вегетируют - не-которые растения средиземноморского климата с жесткой летней засухой и мягкой теплой зимой). Среди летне-зеленых в широком смысле можно особо выделить эфемеры весенние, а иногда осенние (однолетники, вегетирующие очень короткий срок - от 2-3 недель до 1-2 месяцев), и эфемероиды (многолетники, теряющие всю надземную часть очень быстро, к началу лета, - пустынные и степные тюльпаны, клубневые и луковичные лесные эфемероиды - хохлатки, ветреницы).

Разнообразие растений по срокам вегетации и цветения в одном и том же сообществе способствует наиболее полному использованию всего вегетационного периода в целом, т.е. разные группы приспособлены к разным, сезонно меняющимся условиям освещения (установление и исчезновение затенения пологом деревьев в лиственном лесу), влажности, температуры, к разным факторам опыления и т.д.

Приспособления высших растений к гетеротрофному питанию. Для высших растений обычно и нормально автотрофное питание - фотосинтез в сочетании с почвенным питанием, доставляющим растению все необходимые минеральные элементы, в том числе и азот. Способ питания отражен в общем облике высшего растения с его развитой системой облиственных зеленых побегов и интенсивно распространяющейся в почве корневой системой. Настоящие гетеротрофные организмы, способные питаться мертвыми органическими остатками (сапротрофы), имеются только среди грибов и бактерий. Однако и у высших растений существует ряд приспособлений к использованию не только минеральных, но и органических веществ субстрата. Это особенно важно в условиях почти полного отсутствия минеральных солей, например, при эпифитном образе жизни или при жизни на очень бедных выщелоченных почвах, на сфагновых торфяниках. В большинстве случаев цветковые растения, обитающие на таких субстратах, оставаясь зелеными и способными к фотосинтезу, получают дополнительное азотное питание благодаря симбиозу с грибами или бактериями, поселяющимися в их корнях (микориза, бактериориза). Это - симбиотрофные растения.

Некоторые автотрофные растения, обитающие, как правило, на болотах (в тропической и отчасти умеренной зоне), восполняют недостаток азота в субстрате дополнительным питанием за счет мелких животных, в частности насекомых, тела которых перевариваются при помощи ферментов, выделяемых специальными железками на листьях насекомоядных, или хищных, растений. Обычно способность к такому виду питания сопровождается формированием разнообразных ловчих приспособлений.

У обычной на сфагновых болотах росянки листья покрыты красноватыми железистыми волосками, выделяющими на кончиках капельки липкого блестящего секрета. Мелкие насекомые прилипают к листу и своими движениями раздражают другие железистые волоски листа, которые медленно загибаются к нему и плотно окружают своими железками. Растворение и всасывание пищи происходят в течение нескольких дней, после чего волоски расправляются и лист снова может ловить добычу.

Ловчий аппарат венериной мухоловки, живущей на торфяниках востока Северной Америки, имеет сложное строение. На листьях имеются чувствительные щетинки, которые вызывают резкое захлопывание двух лопастей пластинки при прикосновении насекомого.

Ловчие листья у непентесов, лазящих растений прибрежных тропических зарослей Индо-Малайской области, имеют длинный черешок, нижняя часть которого широкая, пластинчатая, зеленая (фотосинтезирующая); средняя - суженная, стеблеподобная, вьющаяся (она и обвивает опору), а верхняя превращена в пестрый кувшинчик, прикрытый сверху крышечкой - листовой пластинкой. По краю кувшинчика выделяется сахаристая жидкость, привлекающая насекомых. Попав в кувшинчик, насекомое соскальзывает по гладкой внутренней стенке на его дно, где находится переваривающая жидкость.

В стоячих водоемах у нас обычно погруженное плавающее растение пузырчатка. Она не имеет корней; листья рассечены на узкие нитевидные дольки, на концах которых находятся ловчие пузырьки с клапаном, открывающимся внутрь. Мелкие насекомые или рачки не могут выбраться из пузырька и перевариваются там.

Первые живые организмы возникли в момент господства воды на Земле. Эти живые организмы, обитающие в водной среде, дали начало первым одноклеточным жгутиковым водорослям (низшим растениям). Предположительно, что многоклеточные водоросли возникли из колониальных форм одноклеточных водорослей. Произошел переход одноклеточного организма к многоклеточному. Многоклеточные водоросли имеют самое простое строение, тело образовано одним видом клеток, нет тканей и органов, к субстрату прикрепляются с помощью ризоидов.

С изменение. условий окружающей среды (произошли крупные горообразовательные процессы, появляется суша), происходит изменение растительных организмов. Из многоклеточных водорослей в условиях периодического заливания прибрежных зон водой, возникли первые обитатели суш - псилофиты (вымершие представители низших споровых растений0 и первые мхи (слепая нить в эволюции). Из одного вида многоклеточных водорослей развились псилофиты, слоевище которых состояло из нескольких тканей: покровной, механической, проводящей, а из другого вида многоклеточных водорослей развились мхи, это наземные растения, имеющие органы – побеги и листья, но не имеющие корней. Прослеживается переход от клеточного уровня к однотканевому уровню, а также к организменному уровню.

Псилофиты и первые мхи размножались, спорами. Современные мхи также размножаются спорами. Из споры вырастает предросток, похожий на водоросль. Оплодотворение происходит только при наличии воды. Сходство предростков мха с водорослями указывает на происхождение мхов от водорослей.

От псилофитов возникли папоротникообразные, хвощи и плауны.

Они имели более сложное строение, чем современные представители. В период расцвета папоротникообразных на Земле был влажный и теплый климат, частые дожди, большая туманность, все это способствовало интенсивному развитию папоротникообразных. Они были представлены гигантскими деревьями до 40 метров высотой.

Размножались с помощью спор, а более совершенные с помощью семян. Оплодотворение происходило при наличии воды.

Современные папоротникообразные, хвощи и плауны, гораздо меньших размеров, чем предки, это травянистые растения. Но у них сохранились черты сходства с предками, размножаются спорами, споры прорастают только при достаточном количестве влаги. Заростки, развивающиеся из спор, похожи.на слоевище многоклеточных водорослей и как водоросли к почве прикрепляются с помощью ризоидов. Оплодотворение происходит только при наличии воды. Почти все папоротникообразные и хвощи влаголюбивые растения.

С наступлением ледника происходило изменение климата, он становится СУХИМ и холодным. Под воздействием условий окру­жающей среды происходили изменения в растительном мире. Споровые папоротникообразные уменьшались в размере, а из папорот­ников, размножающихся семенами, возникли первые голосеменные растения. Эти растения имели органы (стебли, листья, корни) с более сложным внутренним строением, у них развиваются покровные ткани, клетки которых имеют толстые стенки, а также совершенствуется проводящая система (сосуды и ситовидные трубки, образующие проводящие пучки). Размножаются голосеменные семенами, состоящими из зародыша растения и запаса питательных веществ.

От древних голосеменных растений произошли покрытосеменные растения. Они имеют более сложное строение организма, у покрытосеменных развивается видоизмененный побег - цветок. В цветке развиваются половые органы: тычинки и пестик (пестик - женский половой орган, тычинка - мужской половой орган). Процесс оплодотворения произойдет лишь после процесса опыления (перенос пыльцы с тычинки на рыльце пестика). Оплодотворение у цветковых растений двойное, после которого из завязи пестика цветка развивается плод с семенами внутри. Таким образом, семена защищены от неблагоприятных условий. Покрытосеменные растения размножаются и распространяются с помощью семян. За счет более сложною строения и защищенности семян постепенно господствующее положение заняли на Земле покрытосеменные растения.

Следовательно, изменения уровня организации растений в процессе эволюции шли в направлении усложнений организации. Вначале организм представлен одной клеткой, далее возникают многочисленные организмы, затем идет дифференцировка на ткани и органы. Далее усложняется строение органов, что приводит к усложнению всего организма. Причинами этих изменений являются факторы окружающей среды, наследственная изменчивость и естественный отбор.

Отдел Покрытосеменные подразделяется на два класса:

Класс Однодольные; Класс Двудольные.

Классы, в свою очередь, делятся на семейства. Каждому семейству характерны определённые признаки, по которым растения объединяют в конкретную систематическую группу (род, вид- наименьшая единица классификации). Систематическое положение ландыша майского:

Отдел Покрытосеменные, класс – Однодольные, семейство – Лилейные, род – Ландыш, вид – ландыш майский.

Используя знания об иммунитете, объясните, с какой целью человеку делают прививки и вводят сыворотки. Как можно повысить защитные свойства организма? Как защитить себя от ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом?

1. Кожа, слизистые оболочки, выделяемые ими жидкости (слюна, слезы, желудочный сок и др.) - первый барьер в защите организма от микробов. Их функции: служат механической пре­градой, защитным барьером, предупреждающим попадание микробов в организм; вырабатывают ве­щества, обладающие противомикробными свойст­вами.

2. Роль фагоцитов в защите организма от микробов. Проникновение фагоцитов - особой группы лейкоцитов - через стенки капилляров к местам скопления микробов, ядов, чужеродных бел­ков, попавших в организм, обволакивание и перева­ривание их.

3. Иммунитет. Выработка лейкоцитами анти­тел, которые разносятся кровью по организму, со­единяются с бактериями и делают их беззащит­ными против фагоцитов. Контакт некоторых видов лейкоцитов с болезнетворными бактериями, ви­русами, выделение лейкоцитами веществ, кото­рые вызывают их гибель. Наличие в крови этих защитных веществ обеспечивает иммунитет ­невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям. Действие разных антител на мик­робы.

4. Предупреждение инфекционных заболева­ний. Введение в организм человека (как правило, в детском возрасте) вакцины - ослабленных или убитых возбу­дителей наиболее распространенных инфекцион­ныx заболеваний - кори, коклюша, дифтерии, полиомиелита и др. - для предупреждения забо­левания. Не восприимчивость человека к этим заболеваниям

или протекание болезни в легкой форме благодаря выработке в организме антител. При заражении человека инфекционной болезнью введение ему сыворотки крови, полученной от пере­болевших людей или животных. Содержание в сы­воротке антител против той или иной болезни.

5. Профилактика ВИЧ-инфекции и заболева­ния СПИДом. ВИЧ - вирус иммунодефицита че­ловека; вызывающий синдром приобретенного им­мyнoдeфицитa (СПИД). ВИЧ инфицирует и унич­тожает лейкоциты определенного типа, которые обеспечивают формирование иммунитета человека. Больные СПИДом подвержены различным инфек­циям, которые и становятся причиной их смерти. Обычно ВИЧ передается с кровью или спермой. От ВИЧ-инфицированной матери вирус может зара­зить плод через плаценту или попасть в организм ребенка через грудное молоко. В связи с отсутстви­ем эффективного лечения важно соблюдать меры предосторожности: избегать случайных половых связей, при половых контактах использовать пре­зервативы, проверять донорскую кровь на антитела к ВИЧ, использовать одноразовые шприцы.

Возникновение одноклеточных и многоклеточных водорослей, возникновение фотосинтеза: выход растений на сушу (псилофиты, мхи, папоротники, голосеменные, покрытосеменные).

Развитие растительного мира совершалось в 2 этапа и связано с появлением низших и высших растений. По новой систематике к низшим относят водоросли (а раньше относили бактерии, грибы и лишайники. Теперь они выделены в самостоятельные царства), а к высшим - мхи, папоротникообразные, голосеменные и покрытосеменные.

В эволюции низших организмов выделяются 2 периода, существенно различающиеся между собой организацией клетки. В течении 1 периода господствовали организмы, сходные с бактериями и сине-зеленые водорослями. Клетки этих жизненных форм не имели типичных органоидов (митохондирий, хлоропластов, аппарата Гольджи и др.).Ядро клетки не было ограничено ядерной мембраной (это прокариотический тип клеточной организации). 2 период был связан с переходом низших растений (водорослей) к автотрофному типу питания и с образованием клетки со всеми типичными органоидами (это эукариотический тип клеточной организации, который сохранился и на последующих ступенях развития растительного и животного мира). Этот период можно назвать периодом господства зеленых водорослей, одноклеточных, колониальных и многоклеточных. Простейшими из многоклеточных являются нитчатые водоросли (улотрикс), которые не имеют никакого ветвления своего тела. Их тело представляет собой длинную цепочку, состоящую из отдельных клеток. Другие же многоклеточные водоросли расчленены большим количеством выростов, поэтому их тело ветвится (у хары, у фукуса).

Многоклеточные водоросли в связи с их автотрофной (фотосинтетичесой) деятельностью развивались в направлении увеличения поверхности тела для лучшего поглощения питательных веществ из водной среды и солнечной энергии. У водорослей появилась более прогрессивная форма размножения - половое размножение, при котором начало новому поколению дает диплоидная (2н) зигота, сочетающая в себе наследственность 2-х родительских форм.

2 эволюционный этап развития растений необходимо связывать с постепенным переходом их от водного образа жизни к наземному. Первичным наземным организмами оказались псилофиты, которые сохранились в виде ископаемых остатков в силурийских и девонских отложениях. Строение этих растений более сложное по сравнению с водорослями: а) они имели специальные органы прикрепления к субстрату - ризоиды; б) стеблевидные органы с древесиной, окруженной лубом; в) зачатки проводящих тканей; г) эпидермис с устьицами.

Начиная с псилофитов, нужно проследить 2 линии эволюции высших растений, одна из которых представлена мохообразными, а вторая - папоротникообразными, голосеменными и покрытосеменными.

Главное, что характеризует мохообразные, это преобладание в цикле их индивидуального развития гаметофита над спорофитом. Гаметофит - это все зеленое растение, способное к самостоятельному питанию. Спорофит представлен коробочкой (кукушкин лен) и полностью зависит в своем питании от гаметофита. Доминирование у мхов влаголюбивого гаметофита в условиях воздушно-наземного образа жизни оказалось нецелеособразным, поэтому мхи стали особой ветвью эволюции высших растений и пока не дали после себя совершенных групп растений. Этому способствовал и тот факт, что гаметофит по сравнению со спорофитом имел обеденную наследственность (гаплоидный (1н) набор хромосом). Эта линия в эволюции высших растений называется гаметофитной.

Вторая линия эволюции на пути от псилофитов к покрытосеменным является спорофитной, потому что у папоротникообразных, голосеменных и покрытосеменных в цикле индивидуального развития растений доминирует спорофит. Он представляет собой растение с корнем, стеблем, листьями, органами спороношения (у папоротников) или плодоношения (у покрытосеменных). Клетки спорофита имеют диплоидный набор хромосом, т.к. они развиваются из диплоидной зиготы. Гаметофит сильно редуцирован и приспособлен только для образования мужских и женских половых клеток. У цветковых растений женский гаметофит представлен зародышевым мешком, в котором находится яйцеклетка. Мужской гаметофит образуется при проростании пыльцы. Он состоит из одной вегетативной и одной генеративной клеток. При прорастании пыльцы из генеративной клетки возникает 2 спермия. Эти 2 мужские половые клетки участвуют в двойном оплодотворении у покрытосеменных. Оплодотворенная яйцеклетка дает начало новому поколению растения - спорофиту. Прогресс покрытосеменных обусловлен совершенствованием функции размножения.

Выводы:

Научные доказательства: клеточное строение растений, начало развития из одной оплодотворенной клетки, необходимость воды для жизненных процессов, нахождение отпечатков различных растений, наличие "живых" ископаемых, вымирание некоторых видов и образование новых.

Планета Земля образовалась более 4,5 млрд. лет назад. Первые одноклеточные формы жизни появились возможно появились около 3 млрд. лет назад. Сначала это были бактерии. Их относят к прокариотам, так как у них нет клеточного ядра. Эукариотические (имеющие в клетках ядра) организмы появились позже.

Растениями считаются эукариоты, способные к фотосинтезу. В процессе эволюции фотосинтез появился раньше, чем эукариоты. В то время он существовал у некоторых бактерий. Это были сине-зеленые бактерии (цианобактерии). Некоторые из них сохранились до наших дней.

Согласно наиболее распространенной гипотезе эволюции, растительная клетка образовалась путем попадания в гетеротрофную эукариотическую клетку фотосинтезирующей бактерии, которая не была переварена. Далее процесс эволюции привел к появлению одноклеточного эукариотического фотосинтезирующего организма, имеющего хлоропласты (их предшественников). Так появились одноклеточные водоросли.

Следующим этапом в эволюции растений было возникновение многоклеточных водорослей. Они достигли большого разнообразия и обитали исключительно в воде.

Поверхность Земли не оставалась неизменной. Там, где земная кора поднималась, постепенно возникала суша. Живым организмам приходилось адаптироваться к новым условиям. Некоторые древние водоросли постепенно смогли приспособиться к наземному образу жизни. В процессе эволюции их строение усложнялось, появлялись ткани, в первую очередь покровная и проводящая.

Первыми наземными растениями считаются псилофиты, которые появились около 400 миллионов лет назад. До наших дней они не дожили.

Дальнейшая эволюция растений, связанная с усложнением их строения, шла уже на суше.

Во времена псилофитов климат был теплым и влажным. Псилофиты произрастали недалеко от водоемов. У них были ризоиды (подобие корней), которыми они закреплялись в почве и всасывали воду. Однако у них не было настоящих вегетативных органов (корней, стеблей и листьев). Продвижение воды и органических веществ по растению обеспечивала появившаяся проводящая ткань.

Позже от псилофитов произошли папоротникообразные и мхи. Эти растения имеют более сложное строение, у них есть стебли и листья, они лучше приспособлены к обитанию на суше. Однако, также как у псилофитов, у них сохранялась зависимость от воды. При половом размножении, чтобы сперматозоид достиг яйцеклетки, им нужна вода. Поэтому «уйти» далеко от влажных мест обитания они не могли.

В каменно-угольном периоде (примерно 300 млн. лет назад), когда климат был влажным, папоротникообразные достигли своего рассвета, на планете росло множество их древесных форм. Позднее, отмирая, именно они сформировали залежи каменного угля.

Когда климат на Земле начал становиться более холодным и сухим папоротники начали массово вымирать. Но некоторые их виды перед этим дали начало так называемым семенным папоротникам, которые по-сути были уже голосеменными растениями. В последующей эволюции растений семенные папоротники вымерли, дав перед этим начало другим голосеменным растениям. Позже появились более совершенные голосеменные - хвойные.

Размножение голосеменных уже не зависело от наличия жидкой воды. Опыление происходило с помощью ветра. Вместо сперматозоидов (подвижных форм) у них образовывались спермии (неподвижные формы), которые доставлялись к яйцеклетке специальными образованиями пыльцевого зерна. Кроме того, у голосеменных образовывались не споры, а семена, содержащие запас питательных веществ.

Дальнейшая эволюция растений ознаменовалась появлением покрытосеменных (цветковых). Это произошло около 130 млн. лет назад. А около 60 млн. лет назад они стали господствовать на Земле. По сравнению с голосеменными, цветковые растения лучше приспособлены для жизни на суше. Можно сказать, они стали больше использовать возможности окружающей среды. Так их опыление стало происходить не только с помощью ветра, но и посредством насекомых. Это повысило эффективность опыления. Семена покрытосеменных находятся в плодах, которые обеспечивают более эффективное их распространение. Кроме того, цветковые растения имеют более сложное тканевое строение, например, в проводящей системе.

В настоящее время покрытосеменные являются наиболее многочисленной по количеству видов группой растений.