Растения

Многообразие растений

Растения
Научная классификация
Домен: Эукариоты Царство: Растения
Международное научное название
Plantae
Поиск изображений на Викискладе

Расте́ния (лат. Plantae) — это биологическое царство, одна из основных групп многоклеточных организмов, отличительной чертой представителей которой является способность к фотосинтезу. Растения невероятно разнообразны.

Характеристика

Морфология растений — наука о закономерностях строения и процессах формообразования растений. У растений, в первую очередь, есть способность к фотосинтезу, имея в клетках пластиды с пигментами. Они используют энергию света и синтезируют органические вещества.

В основном растения ведут прикреплённый образ жизни и растут в течении всей жизни. Растения делятся на низшие растения (водоросли) и высшие растения (споровые: мхи, папоротники, хвощи, плауны; семенные: голосеменные, покрытосеменные (цветковые)).

Растения представлены многочисленными жизненными формами: деревья, кустарники, кустарнички и травы.

Питание

Тип питания — автотрофный (при помощи фотосинтеза). Исключением являются растения-хищники (например, венерина мухоловка, пузырчатка, росянка), которые используют и гетеротрофное питание, т.е. являются миксотрофами.

Способы питания: почвенное (корневое) и воздушное. Во время корневого питания растения поглощают корнями растворы минеральных элементов, при соединении которых с углеводами образуются белки и жиры. В тех или иных количествах растения способны поглощать из окружающей среды практически все элементы Периодической системы, но многие из них не являются жизненно необходимыми. Воздушное питание является основным способом питания растений с помощью поглощения углекислого газа стеблями (у травянистых растений) и листьями. Углекислый газ потребляется растениями в процессе фотосинтеза. Фотосинтез — образование органических веществ (глюкозы) из неорганических (воды, углекислого газа) под действием энергии солнечного света, с выделением кислорода.

Внешнее строение

Тело высших растений делят на: вегетативные органы (корень, стебель, лист, почки (вегетативные)) и генеративные (репродуктивные) (почки (генеративные), цветок, плод и семя). Стебель с расположенными на нём листьями и почками называется побег. Вегетативные органы поддерживают жизнедеятельность организма, но не участвуют в процессе полового размножения; генеративные органы обеспечивают процесс полового размножения. У низших растений нет тканей и органов. Высшие споровые растения в основном состоят из вегетативных органов (корень, стебель лист), но есть исключения — например, некоторые антоцеротовые мхи и многие печёночники не разделены на стебель и листья, а к субстрату прикрепляются с помощью ризоидов.

Корень — основной орган растения, который находится под землей и прикрепляет растение к почве. Стебель выполняет опорную и транспортную функции. Лист — боковой вегетативный орган, растущий от стебля, имеющий двустороннюю симметрию и зону роста при основании. Лист занимается синтезом органических веществ.

Цветок представляет собой орган растения, отвечающий за репродукцию. Плод содержит семена и образован после опыления и оплодотворения цветка. Семя играет важную роль в защите растения на начальных этапах его жизни. Несмотря на огромное разнообразие, клетки растений характеризуются общностью строения. Главное запасное вещество растений — крахмал.

Классификация

Классификация растений включает в себя разделение их на группы в соответствии с их общими и уникальными характеристиками. Растения подразделяются на несколько групп: отдел, класс, порядок, семейство, род и вид. Эта иерархическая структура облегчает общение и изучение между исследователями различных видов растений. Оно насчитывает примерно 350 тысяч видов живых организмов, то есть фактически все растения, имеющиеся на нашей планете. Они распределены по подцарствам — низшие и высшие растения.

Действующая классификация растений основывается на ряде признаков, в числе которых:

• морфологические особенности растений;

• жизненная форма;

• продолжительность жизнедеятельности (различают одно-, двух- и многолетние растения);

• способ размножения;

• требования к условиям произрастания.

По требованиям к условиям развития различают растения:

• холодостойкие и теплолюбивые;
• тенелюбивые, теневыносливые, светолюбивые;
• влаголюбивые, засухоустойчивые, водные.

Кроме того, существует деление на дикорастущие и культурные растения. Последние получают из дикорастущих в результате селекции, гибридизации и генной инженерии.

Экология

В учебной и справочной литературе экология растений имеет следующее определение — это раздел экологии, изучающий взаимодействия между растениями и средой обитания. Зелёные растения наполняют воздух кислородом и являются основным источником энергии и органического вещества практически для всех экосистем. Процесс фотосинтеза кардинально изменил состав древней атмосферы Земли, которая в настоящее время содержит примерно 21 % кислорода. Животные и многие другие организмы, нуждающиеся в кислороде, являются более распространёнными, чем анаэробные формы жизни. В различных экосистемах растения выступают в качестве основы пищевых цепей.

Сухопутные растения играют важную роль в водных и других биохимических циклах. Некоторые растения эволюционировали параллельно с азотфиксирующими бактериями и включены в цикл азота. Корни растений имеют значительное значение для формирования почвы и предотвращения её эрозии.

Эволюция

Развитие растительного мира прошло путь от простых водорослей до покрытосеменных растений.

Согласно современным научным теориям, первые синезелёные водоросли возникли ещё в эпоху архея, что датируется не менее 2,5 миллиарда лет назад. В то время как первые растения, такие как куксонии, начали осваивать сушу уже в ордовикский период, около 450 миллионов лет назад. Выход на сушу потребовал адаптации к совершенно новым условиям, выразившейся в перестройке всей организации растения. Тело растения оказалось разделенным на две части — подземную и надземную, выполняющие различные функции.

Важнейшим этапом в эволюции высших растений стало появление трахеид — специальных клеток, которые обеспечивают транспорт жидкости и питательных веществ внутри растительных тканей. Трахеиды стали характерной чертой сосудистых растений, первые из которых появились в силуре.

В меловом периоде, приблизительно 140 миллионов лет назад, произошло появление первых видов растений, обладающих органом полового размножения — цветком. Эти растения стали известны как покрытосеменные.

Роль растений в природе и жизни человека

Значение в природе

Растения играют огромную роль в природе и имеют неоценимое значение для экосистем. Благодаря растениям возникла современная атмосфера. Растения преобразовывают углекислый газ в кислород при помощи фотосинтеза. Этот процесс необходим для жизни на Земле, так как кислород необходим для дыхания живых организмов. Растения могут синтезировать все необходимые аминокислоты из солей, нитратов и продуктов фотосинтеза.

Так же растения являются источником пищи для многих животных, как травоядных, так и хищников. Они обеспечивают энергию и питательные вещества для живых существ. Растения предоставляют укрытия и места для размножения различным видам животных, насекомых и других растений. Они создают разнообразные экосистемы и обеспечивают биоразнообразие. Корни растений удерживают почву и предотвращают эрозию. Они также способствуют обогащению почвы органическими веществами.

Растения влияют на климат поглощением углекислого газа из атмосферы и выделением кислорода. Они также могут уменьшать температуру в окружающей среде за счет испарения воды.

Значение в промышленности

Наибольшее значение имеют сахарные — сахарная свекла, сахарный тростник; масличные — подсолнечник, олива, соя, арахис, плоды масличной пальмы, рапс и тому подобное. В пищевой промышленности из растений выпекают хлеб, производят консервы из овощей, фруктовые соки, варенье. В фармацевтической промышленности используют лечебные свойства растений. Из лекарственных растений делают настойки, вытяжки, мази. В текстильной промышленности растения нужны, чтобы делать ткани. В химической промышленности растительное сырьё используют для производства красок, топлива, спиртов. На целлюлозных комбинатах из растительного сырья делают бумагу.