Л.И. Лотова - Морфология и анатомия высших растений (1108178), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Тропизмы широко распространены в природе. Так, корни большинства растений растут по направлению к наиболее влажным почвенным горизонтам; листья растений, выращиваемых на подоконниках, всегда обращены к свету; раскрытые корзинки подсолнечника медленно поворачиваются вслед за солнцем (гелиотропизм). Настин (от греч. пазгбз — уплотненный) — более быстрые движения, чем тропизмы, вызываемые диффузно действующими факторами: сменой температуры, изменением влажности, освещенности.
Они свойственны дорзивентральным органам и определяются разными темпами роста их верхней и нижней сторон, а также тургорными явлениями. С настнями связаны суточные ритмы открывания и закрывания цветков и соцветий. Так, корзинки козлобородника, открытые рано утром, обычно к 10-11 часам закрываются; цветки белой кувшинки открыты только днем.
Это вызвано изменениями температуры и влажности в течение суток. У широко распространенной в хвойных лесах кислицы тройчатые листья расположены в горизонтальной плоскости только на рассеянном свету, но если на них попадают солнечные лучи, они быстро складываются «зонтиком». У мимозы стыдливой даже при легком прикосновении складываются листочки и поникают черешочки сложных перистых лисп ев. Настин обеспечивают не только защиту органов, как видно из этих примеров, они могут иметь и важное адаптивное значение. Открывание цветков табака вечером связано с их опылением ночными насекомыми.
У насекомоядного растения росянки настические движения волосков листовой пластинки, на которой находится насекомое, способствуют добыванию азотистой пищи. Нуталии (от лат. пшайо — колебание, качание) — круговые или колебательные движения органов растений. Круговые нутации происходят вследствие упорядоченных, идущих по кругу, местных ускорений роста клеток в зоне растяжения, стимулируемых, по-видимому, гормонами.
Нутации хоРошо выражены у вьющихся побегов и усиков цепляющихся растений. У прекративших рост листьев и прилистников нугации происходят в результате последовательных изменений тургора в клетках листовых сочленений. Из изложенного ясно, что ни один из описанных типов медленных движений растений не имеет ничего общего с движениями животных. Все Глава !. Место высших растений в системе органического мира 17 эти движения связаны с ..роцессами роста и осмотическими явлениями.
Обеспечивая оптимальную ориентацию органов, они способствуют наиболее эффективному использованию растениями факторов питания и осуществляют их защиту от неблагоприятных внешних воздействий. 5. С прикрепленным образом жизни связаны и особенности расселения растений, создающие возможносп расширения ареала вила.
Для этого служат диасноры (от греч. гйазрогй — рассеивание, разбрасывание) — части разной морфологической природы, естественным путем отделившиеся от растения. Диаспоры могут быть вегетативнымн (клубни, корневища, луковицы, выводковые почки) и генеративными: споры, семена, плоды.
Попав в благоприятные условия, диаспоры лают начало новым растениям. В отличие от растений животные расселяются по достижении определенного возраста, хотя есть и исключения. Например, расселение гилроидных полипов, ведущих прикрепленный образ жизни, осуществляется на стадии личинок. 6. Самое главное отличие растений от животных — их автотройзность: способность в результате фотосинтеза создавать органические вещества из углекислого газа и воды. Для осуществления фотосинтеза необходим пипиент — хлорофилл, который содержатхнорофилловые зерна — хлоронласты. Наличие пластид гораздо больше, чем наличие оболочки, определяет уникальность строения растительной клетки.
Растения — единственный на нашей планете источник синтеза органических веществ, потребляемых гетеротро89ными организмами. Но не все растения способны к фотосинтезу. Растения-паразиты — повилика, заразиха, Петров крест, раффлезия и др. питаются за счет растения — хозяина, а растения-салротрофы, например, гнездовка, — используют для шпания вещества, образующиеся при разложении мертвых остатков растений и других организмов. Следовательно, они, как и животные, гетеротрофы, хлорофилла у них нет.
Наряду с синтезирующими клетками в растениях много н гетеротрофных клеток, в которые поступают уже готовые органические вещества. Эти клетки сосредоточены в глубоких слоях корней и стеблей. Из пластид они содержат бесцветные пластнды — лейнолеасты (от греч. 1ецсоз — белый), служащие для депонирования запасных веществ. Прн сравнении растений и животных по способу питания главное внимание должно быть уделено не гетеротрофности, широко распространенной в природе, а автотрофности, свойственной исключительно растениям.
«Жизнь растения представляет собой постоянное превращение энергии солнечного луча в химические напряжения; жизнь животного, наоборот, представляет превращение химического напряжения в теплоту и движение. В одном заводится пружина, которая спускается в другом»'. ' тиииризеи К. Д Избр«инни сочинснии. 1949.
Т. 1. С. 18К 18 Часть 1. 1гроисхоледение высших раешений 3. Растения и грибы, их сходства и различия Раньше биологи относили грибы вместе с бактериями, водорослями и лишайниками в сборную группу низших растений. В настоящее время, как уже было отмечено, бактерии составляют отдельное царство прокариот. Вегетативное тело гриба, называемое грибницей или милееием (от греч. шуйеэ — гриб), состоит иэ тонких ветвящихся нитей, которые у одних грибов многоклеточные, у других — одноклеточные.
Клетки грибов чаще всего многоядерные; в клеточном мицелии перегородки между клетками (сенты) закладываются в виде кольцевых диафрагм и развиваются центростремительно, оставляя в середине каждой сенты сквозное отверстие — пбру. У некоторых грибов тифы, переплетаясь, образуют лееюленхиму (от греч. р1ехгба — сплетенный и епсЬугпа — напоминающее, налитое) — ложную ткань, клетки которой, в отличие от клеток настапцих тканей, возникают вследствие деления тиф, как правило, только поперек направления их роста.
Из плектенхимы состоят так называемые плодовые тела грибов, на которых развиваются органы, продуцирующие споры. Наряду с этими специфическими особенностями грибы имеют признаки сходства и с животными, и с растениями. С животными их объединяет прежде всего гетеротрофносп, грибы играют огромную роль в разложении отмерших органических остатков. Как и у животных, один из продуктов обмена веществ у грибов — мочевина, а основное вещеспю запаса — гликоген, а не крахмал, как у растений. Сходство с растениями состоит в наличии у грибов углеводной оболочки, однако ее скелетные компоненты чаще всего представлены не целлюлозой, а хити ком.
Вегетативное тело гриба, как и растение, неподвижно, только специализированные клетки — зооспоры и гаметы — движутся с помощью жгутиков. 1)гибы способны к неограниченному росту и ветвлению, по приводит к увеличению общей поверхности. Зто очень важно, так как питание грибов, как и растений, происходит путем абсорбции веществ. Глава 2 Высшие растения и водоросли. Гипотезы происхождения высших растений 1. Тины структурной организации водорослей и высших растений В повседневной жизни слово «водоросль» нередко употребляют по отношению ко всем растениям, обитающим в воде, в том числе рдесту, злодее, пузырчатке и др.
Это неправильно. Па самом деле, водоросли представляют собой низшие хлорофиллоносные растения, тела которых не расчленены на вегетативные органы, как высшие растения; водоросли живут и в пресной, и в морской воде, но среди них встречаются и наземные формы. Происхождение высших растений безусловно связано с водорослями (других фототрофных организмов среди эвкариот нет), но только путем тщательного морфологобиологического анализа тех и других можно попытаться выявить конкретную группу водорослей, которая дала начало предкам высших растений. При этом необходимо иметь в виду, что высшие растения произошли не от ныне живущих водорослей, а от древних, вымерших организмов, сходных по некоторым показателям с современными формами.
ряс.4. Схема строения хламидомонэды. Обозначении: г.э.с — гранулярпая эидоплазматяческая сеть, д — дяктяосома, ж — жгутики, к — крахмальное зерно, мтх — митохонлрия, о.х — оболочка хроматсфора, и — пиренояд, п.в — пульсирующая вакуоль, р — рибосомы, с.к — стенка клетки, т — тялакоиды, п.м — пятоплазыатяческая мембрана, я — ядро, яш — ядрышко 20 Часть Б Происхождение высших растений Из всех признаков, характеризующих таксоны любых рангов, важное значение имеют структурная организация растений и особенности их размножения. Среди водорослей есть одноклеточные, свободно живущие ор- Ж ганизмы, пассивно перемещающиеся током воды (хлорелла) или активно .передвигающиеся в ней с помощью жгутиков (хламидомонада) (рис.4).
Благодаря сложной дифференциации клетки, зти о.ч водоросли выполняют все присущие любому организму функции. Водоросли цеиабиальиага строения (рис. 5 А-В) представляют собой окруженные слизистым чехлом скопления фиксированного числа одноклеточных водорослей, по строению сходных с хламидомо- о.ч надой. Таковы гониум, пандорина, звдорина. В пределах ценобия клетки автономны, их синхронные деления приводят к образованию новых ценобиев, состоящих из того же числа клеток, что м.к и исходная водоросль.
Более высокую ступень организации имеют колонии вольвокса (рис. 5 Г), клетки которых дифференцированы на соматические и генеративные, обеспечивающие размножение — образование новых кола- х-е +И, Е ьэ'х ~з-ъ ~~Ч, «к',~хзх ний. Физиологическая связь меж- ":66~-:~' лу клетками осуществляется с по- Г мощью тяжей цитоплазмы — ллазмадесм. Это позволяет рассматри- Рвс. 5. Веиобиапьиме (А — В) и колоииапьвать вольвокс как совокупность — иая (Г) формы яалорослей: А — гоииум; В— континуум (от лат. сопцпщзщ — эялоРияа'  — панлоРииа; à — эспьвокс. Обозначения: и — юутики, м.к — молодая непрерывный слой) протопластов колония, с.ч — слизистый чехол составляющих его клеток, что хаРактерно для типичных многоклеточных организмов.