Общая характеристика низших растений

Общая характеристика низших растений

 

 Все низшие растения принадлежат  к двум надцарствам: прокариотам  и эукариотам.

Прокариоты - древнейшие организмы, не обладающие четко оформленным ядром  с оболочкой и типичным хромосомным  аппаратом. Наследственная информация реализуется через ДНК. Размножаются делением без ярко выраженного полового процесса.

 Трудно найти место на  Земле, где не было бы бактерий. Они встречаются в самых разнообразных  местах: в атмосфере и на дне  океанов, в быстротекущих реках  и в вечной мерзлоте, в парном молоке и в ядерных реакторах; однако особенно много их в почве. В верхнем слое почвы содержатся миллионы бактерий на 1 г, то есть примерно 2 тонны на гектар. Среди бактерий много форм, которые паразитируют на человеке, растениях и животных.

 Бактерии – мельчайшие из  организмов, обладающих клеточным  строением; их размеры составляют  от 0,1 до 10 мкм. На обычной типографской  точке можно разместить сотни  тысяч бактерий среднего размера.  Бактерии можно увидеть только  в микроскоп, поэтому их называют микроорганизмами или микробами; микроорганизмы изучаются микробиологией. Часть микробиологии, изучающая бактерии, называется бактериологией.

Бактерии – древнейшие из известных  организмов. Следы жизнедеятельности  бактерий и сине-зелёных водорослей (строматолиты) относятся к архею и датируются возрастом 3,5 млрд. лет.

 Из-за возможности обмена  генами между представителями  различных видов и даже родов  систематизировать прокариот довольно  сложно. Удовлетворительная систематика  прокариот не построена до  сих пор; все существующие системы являются искусственными и классифицируют бактерии по какой-либо группе признаков, не учитывая их филогенетического родства. В настоящее время бактерии выделены в отдельное надцарство прокариот.

 В конце XX века учёные обнаружили, что клетки сравнительно малоизученной группы бактерий – архебактерий. Строение генетического аппарата архебактерий сближает их с эукариотами; с другой стороны, архебактерии имеют и типичные признаки прокариот (отсутствие ядра в клетке, наличие жгутиков, плазмид и газовых вакуолей, размер р-РНК, азотфиксация). Наконец, архебактерии отличаются от всех остальных организмов строением клеточной стенки, типом фотосинтеза и некоторыми другими признаками. Архебактерии способны существовать в экстремальных условиях (например, в горячих источниках при температуре свыше 100 °С, в океанских глубинах при давлении 260 атм, в насыщенных солевых растворах (30 % NaCl)). Некоторые архебактерии выделяют метан, другие используют для получения энергии соединения серы.

 По-видимому, архебактерии являются очень древней группой организмов; «экстремальные» возможности свидетельствуют об условиях, характерных для поверхности Земли. Считается, что архебактерии наиболее близки к гипотетическим «проклеткам», породившим впоследствии всё многообразие жизни на Земле.

 В последнее время стало  ясно, что существуют три основных  типа, представленные, соответственно, первая – в клетках эукариот, вторая – в клетках настоящих  бактерий, эукариот, третья – у  архебактерий. Исследования молекулярной генетики заставили по-новому взглянуть на теорию происхождения эукариот. В настоящее время считается, что на древней Земле одновременно эволюционировали три различные ветви прокариот – архебактерии, эубактерии и уркариоты, характеризовавшиеся разным строением и различными способами получения энергии. Уркариоты, являвшиеся, по сути, ядерно-цитоплазматическим компонентом эукариот, которые превратились в митохондрии и хлоропласты будущих клеток эукариот.

 Таким образом, ранг класса, выделявшийся ранее для архебактерий, явно недостаточен. В настоящее время многие исследователи склонны разделять прокариот на два царства: архебактерии и настоящие бактерии (эубактерии) или даже вовсе выделять архебактерии в отдельное надцарство Archaea.

 

Низшие растения

 

1.1Характеристика низших растений

Водоросли - это низшие, то есть слоевищные, споровые растения, содержащие в клетках  хлорофилл и живущие преимущественно  в воде. Основная разница между растениями и животными заключается в том, что растения сами создают свою пищу с помощью солнечного света из углекислого газа и воды, и они называются автотрофами.

Их отличия от других растений следующие (см. таблицу 1):

*вегетативное тело не дифференцированно  на органы и ткани, оно представляет  собой, слоевище (таллом);

*органы полового размножения одноклеточные;

*они являются древнейшими представителями  растительного мира, возникли около  1,5 млрд. лет назад;

*уровни организации  водорослей (одноклеточный – хлорелла, хламидомонада, колониальные – вольвокс, многоклеточные – спирогира, улотрикс, ламинария);

*клетки, образующие таллом, покрыты твердой стенкой, состоящей  из целлюлозы и пектиновых  веществ;

*клетка водорослей  содержит одно или несколько  ядер и хроматофоры (пластиды), содержащие пигменты;

*основной способ питания у водорослей автотрофный, но встречается и гетеротрофное питание;

*размножение у них  половое и бесполое (деление).

1.2 Особенности размножения

Бесполым способом (спорами  и зооспорами, которые образуются в особых органоидах или внутри вегетативных клеток); водоросли размножаются в условиях, благоприятных для роста. По мере ухудшения условий существования (высокая, низкая температура; накопление продуктов обмена и т.д.) они приступают к половому размножению.

Существуют три типа полового размножения водорослей:

*изогамия – половые  клетки одинакового размера и  формы;

*гетерогамия – половые  клетки отличаются размерами  и подвижностью;

*оогамия - женская  половая клетка (яйцеклетка) имеет  крупные размеры и неподвижна, сперматозоид – маленький и подвижный.    

                                                                                                                                           Таблица 1

Систематическая группа, число видов	Особенности жизнедеятельности и  строения	Представители группы и их значение
Отдел Зеленые водоросли, 20 тыс.	Обитают в основном в пресных  водоемах, очень многие приспособились к жизни в условиях периодического увлажнения: на почве, коре деревьев, заборах, цветочных горшках и т.д. Зеленые водоросли представлены одноклеточными формами и многоклеточным, тело их имеет вид нитей или плоских листовидных образований (харовые водоросли). Встречаются как подвижные формы, так и неподвижные. Питаются автотрофно за счет фотосинтеза в хромосомах, содержащих зеленый пигмент – хлорофилл. Размножение происходи бесполым и половым путем. Бесполым  - при помощи спор и вегетативно (кусочками слоевища). Половое размножение связано с образованием и последующим слиянием гамет. Зимуют на стадии зиготы (2н) на дне водоемов. В цикле преобладает вегетативное  гаплоидное поколение.	Одноклеточные: хламидомонада, хлорелла – составляют фитопланктон водоемов. Многоклеточные: улотрикс, спирогира  – обогащают воду и образуют основную массу органических веществ водоемов.
Отдел Красные водоросли или Багрянки, 4 тыс.	Морские обитатели, живут на больших  глубинах (до 100 м.). Цвет от ярко-красного у глубоководных до желтоватого, у живущих на мелководье. Тело –  недифференцированное слоевище. Хроматофор звездчатой формы, содержит красный  пигмент фикоциан. Продуктом фотосинтеза является багрянковый крахмал. Оболочки клеток некоторых видов могут минерализоваться солями кальция и магния. Размножаются бесполым и половым путем. В цикле отсутствуют жгутиковые стадии. Полностью преобладает споровое поколение.	Вместе с коралловыми полипами участвуют в образовании океанических островов. Из них получают агар-агар, пищевое значение имеет порфира.
Отдел Бурые водоросли, 1,5 тыс.	В основном обитатели дна морей (до глубины 50-60 м.). Исключительно многоклеточные организмы. Размеры – от десятых долей миллиметра до десятков метров. Имеют разнообразное по форме слоевище. Оно состоит из стеблевой, листовой частей и ризоидов. В хроматофорах кроме хлорофилла содержится бурый пигмент фукоксантин и оранжевые каротиноиды.	Цистозейра, фукус и др. Образуют на дне обширные заросли, которые  являются местом обитания донных животных. В пищу используется ламинария. Из водорослей получают альгиновую кислоту, соли калия  и йод.

Для водорослей характерна смена бесполого  и полового размножения в жизненном цикле.

1.3 Роль  водорослей в природе

Водоросли играют в природе значительную роль. Они являются поставщиками кислорода  в водоемах, первичными продуцентами органического вещества, за счет которого существует весь животный мир водоемов, они участвуют в почвообразовании. В то же время водоросли вызывают «цветение» воды и тем самым затрудняют жизнь рыбам и другим водным животным.

1.4 Роль  водорослей в жизни человека

В жизни  человека водоросли тоже имеют большое  значение. Они являются продуктами питания (богаты белками, углеводами, витаминами и микроэлементами), из них получают агар-агар, крахмал и другие вещества, а в медицине – йод, лечебные грязи. В сельском хозяйстве их применяют как удобрение и корм для скота. Они являются также объектами научных исследований в области биотехники.