Ароморфозы семенных растений егэ

Примеры ароморфозов

Ароморфоз—прогрессивное эволюционное изменение строения, приводящее к общему повышению уровня организации организмов.

Ароморфоз — это расширение жизненных условий, связанное с усложнением организации и повышением жизнедеятельности

Во-первых, это эволюционное изменение. Это означает, что это не просто небольшое изменение дочернего организма по отношению к родительскому. Это серьезное изменение в строении, которое привело к появлению абсолютно новых признаков.
Растительный мир:

Примеры ароморфозов растений:

От водорослей к наземным растениям:
1. появление проводящих тканей и частей тела (листьев);

2. переход от ризоидов к корням;

3. размножение в безводной среде;

От простейших наземных к голосеменным:
1. появление органов (в том числе — настоящий корень);

2. размножение семенами;

От голосеменных к покрытосеменным:
1. тройное оплодотворение — т.е. изменение органов размножения;

2. возникновение в клетках хлоропластов с хлорофиллом, фотосинтеза — важный ароморфоз в эволюции органического мира, обеспечивший все живое пищей и энергией, кислородом.
3. Появление от одноклеточных многоклеточных водорослей — ароморфоз, способствующий увеличению размеров организмов. Ароморфные изменения — причина появления от водорослей более сложных растений — псилофитов. Их тело состояло из различных тканей, ветвящегося стебля, ризоидов (выростов от нижней части стебля, укрепляющих растение в почве)  4. Дальнейшее усложнение растений в процессе эволюции: появление корней, листьев, развитого стебля, тканей, позволивших им освоить сушу (папоротники, хвощи, плауны) . 5. Ароморфозы, способствующие усложнению растений в процессе эволюции: возникновение семени, цветка и плода (переход семенных растений от размножения спорами к размножению семенами). Спора — одна специализированная клетка, семя — зачаток нового растения с запасом питательных веществ. Преимущества размножения растений семенами — уменьшение зависимости процесса размножения от окружающих условий и повышение выживаемости.

Примеры ароморфозов у растений:

1. возникновение автотрофного питания,

2. появление побеговых растений, семенного размножения, образование цветков, защита семян околоплодником, двойное оплодотворение и т. д.

Примеры ароморфозов у растений:

1.Возникновение у животных скелета,

2. свободных конечностей,

3. теплокровности,

4. четырехкамерного сердца,

5. живорождение потомства и вскармливание его молоком —

Это крупнейшие ароморфозы, так как они дали возможность освоить животным новые среды обитания и источники питания. Это привело к перестройке общего уровня организации.

Примеры ароморфозов животных:

Топ 10 ароморфозов животного мира:

1. Появление клеточного ядра — переход от прокариотических организмов к эукариотическим.
2. Переход от одноклеточных организмов к многоклеточным.
3. Низшие черви — появление мезодермы — третьего зародышевого листка.
4. Переход от первичноротых к вторичноротым— появление отдельного органа выделения.
5. Членистоногие — первые, у кого появляются настоящие конечности.
6. Переход внешний скелет-хорда-внутренний скелет — от низших к высшим животным — пример ароморфоза опорной системы.
7. Дыхание всей поверхностью тела -трахеи- жабры-легкие — пример ароморфозов органов дыхания.
8. Мышечный узел — однокамерное — двухкамерное-трехкамерное — четырехкамерное сердце, перегородки, круги кровообращение —ароморфозы кровеносной системы.
9. Появление плаценты — пример ароморфозов размножения

10.Увеличение объема головного мозга

СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ

Царство: Растения

Подцарство: Высшие растения

Семенные растения

Отдел: Голосеменные

Классы:

• Гинкговые,
• Гнетовые,
• Цикадовые,
• Хвойные.

1000 видов, 88 родов, 14 семейств.

ОСНОВНЫЕ АДАПТАЦИИ СЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ

• Гаметофит редуцирован и расположен внутри спорофита (у споровых растений гаметофит не защищен и очень легко высыхает).
• Мужские гаметы семенных растений обычно неподвижны (искл. Гинкговые и Цикадовые) и переносятся ветром или насекомыми вместе с пыльцевыми зёрнами. В отличие от споровых растений, семенным для оплодотворения не нужна вода.
• Развиваясь внутри семени, зародыш защищён и обеспечен питательными веществами. 
• Эпидермис наземных органов, и в особенности эпидермис листьев, пронизан устьицами, что способствует лучшему газообмену между растением и атмосферой.

Важнейшим ароморфозом в эволюции растений стало появление семенного размножения. Это произошло путём дальнейшего уменьшения доли гаплоидной стадии (гаметофита) в жизненном цикле. При этом гаметофит не существует у семенных растений как самостоятельный организм, а развивается внутри специализированных органов диплоидного спорофита. Происходящее в этих органах оплодотворение яйцеклетки даёт зиготу, развивающуюся на материнском растении в новый организм, снабжённый запасом питательных веществ и окружённый защитной оболочкой. Такая структура называется семя. В настоящее время семенные растения представлены двумя отделами: голосеменные и покрытосеменные (см. рис.).

У голосеменных семена развиваются на поверхности спорофилла (спороносного листа) и защищаются путём смыкания спорофиллов. У покрытосеменных образуется плод, внутри которого развиваются семена.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА голосеменныХ

1. Возникли в позднем карбоне (около 319 млн лет назад). 
2. Распространены во всех широтах.
3. В отличие от споровых растений, приспособлены к сухим местообитаниям, так как для оплодотворения не нужна вода.
4. Размножаются семенами. Поскольку в семени имеется запас питательных веществ, этот способ размножения дает преимущество по сравнению с размножением спорами.
5. В жизненном цикле преобладает диплоидный спорофит.
6. Имеются многоклеточные женские половые органы — архегонии, расположенные внутри семязачатка. Мужской гаметофит представлен пыльцевым зерном.
7. Для голосеменных характерно наличие длительно функционирующего камбия, который формирует ксилему, или древесину, обладающую большой механической прочностью за счет лигнификации (накопления лигнина), и флоэму, или луб. Среди современных голосеменных преобладают древесные формы.
8. Наличие главного корня и стержневой корневой системы также позволяет существовать крупным древесным формам.
9. Жизненные формы: в основном деревья и кустарники, у отдельных групп наблюдаются специфические жизненные формы, как, например, у вельвичии удивительной.
10. У подавляющего большинства голосеменных побеги нарастают моноподиально, то есть являются результатом работы одной и той же верхушечной меристемы.

Рис. Вельвичия удивительная (Гнетовые): реликтовое растение африканских пустынь 

происхождение голосеменных

В конце палеозоя в ходе массового вымирания биосферы с лица Земли исчезли каменноугольные леса, образованные гигантскими плауновидными и хвощевидными. Крупные изменения в растительном мире планеты, произошедшие на рубеже палеозоя и мезозоя, привели к тому, что леса споровых растений, достигавших иногда больших размеров, отошли на второй план. Их место заняли голосеменные представители флоры, быстро распространившиеся по всей планете. Более ранние палеозойские виды растений нуждались для своего размножения в воде или хотя бы влажной среде, что серьезно затрудняло их обширное произрастание на Земле. Возникновение же семени и пыльцы позволило растениям утратить столь тесную зависимость от воды.

Бурный расцвет голосеменных растений начался в раннем триасе и продолжался до конца раннемелового периода. Среди голосеменных представителей мезозойской флоры были широко представлены саговниковые, как низкие, с короткими шарообразными или бочковидными стволами, так и высокие древовидные со стройными стволами.

1. класс хвойные

Наиболее распространённой группой голосеменных являются хвойные. Эти растения широко распространены в умеренной и субтропической зоне. Это крупные деревья (ель, сосна, кипарис, секвойя) или кустарники (можжевельник, туя). В древесине у них отсутствуют сосуды, а есть только трахеиды. Для хвойных характерно выделение смолы и наличие смоляных ходов в тканях.

Листья у них претерпели существенные изменения, превратившись в хвоинки. У них уменьшилась в ширину листовая пластинка, её края загнулись вверх, образовав в центре желобок, в котором находятся немногочисленные устьица. У хвоинки толстая восковая кутикула, в которую погружены отверстия устьиц. Всё это позволяет хвойным экономно испарять воду, что сделало их обитателями сухих субтропиков и северных лесов, где вода значительную часть года недоступна из-за низких температур. У проростков сосны хвоинки расположены спирально по одному. У взрослых растений они собраны в пучки, каждый из которых содержит строго определённое число хвоинок, специфичное для вида (от 1 до 8). Пучок хвоинок представляет собой укороченный побег.

К хвойным относятся самые высокие растения на Земле — секвойи и секвойядендроны (также веллингтония, или мамонтово дерево). Они могут достигать до 100 м высотой и 10−12 м в диаметре. Старейшая на данный момент гигантская секвойя имеет возраст 3200 лет, достоверно установленный по годовым кольцам, хотя возраст некоторых из ныне живущих деревьев оценивается в 3500 лет. Недавно считалось, что секвойядендроны могут жить и до 4−6 тыс. лет, но к настоящему времени эти сведения считаются неподтверждёнными.

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ХВОЙНЫХ НА ПРИМЕРЕ СОСНЫ

Весной на молодых побегах сосны или ели образуются шишки (см. рис.).

Мужские и женские шишки у сосны образуются на одних и тех же растениях. Мужские шишки обычно  располагаются на нижних ветвях, а женские — на верхних, либо они образуются на одних и тех же ветвях, но женские ближе к концам.

Мужские шишки окрашены в жёлтый цвет. На их чешуях образуются микроспорангии, в которых в результате мейоза образуются микроспоры. Каждая микроспора делится митозом, образуя две неравные клетки. Одна из них, большего размера, называется вегетативной (сифоногенной) клеткой. Она образует двойную оболочку и две воздушные камеры между оболочками, делающие пыльцевое зерно более лёгким. Вторая клетка, меньшего размера, находится внутри первой и называется генеративной клеткой. Она ещё раз делится митозом, образуя два безжгутиковых спермия. Так образуется пыльцевое зерно (см. рис.).

Красноватые женские шишки устроены более сложно. Их чешуи представляют собой целые видоизменённые укороченные побеги, где в пазухе стерильной кроющей чешуи находится семенная чешуя с двумя семязачатками на верхней стороне. Семенные чешуи впоследствии одревесневают.  Чешуи расположены спирально вокруг оси шишки. 

Семязачаток имеет покровы с микропиле — отверстием для проникновения пыльцевой трубки, обращённым к основанию чешуи. Внутри семязачатка находится ткань нуцеллуса, в которой материнские клетки делятся мейозом (уже после опыления). Из 4 образовавшихся гаплоидных клеток три отмирают, а одна несколько раз делится митозом и даёт начало женскому гаметофиту. На каждой чешуе формируется один гаметофит, который образует два архегония (см. рис.) У других более примитивных Хвойных могут быть десятки архегониев (у араукариевых — 25, у кипариса — до 200). Формирование женского гаметофита у сосны происходит с паузой на период покоя продолжительностью более года и завершается уже после опыления.

Для оплодотворения пыльцевое зерно должно попасть на чешую женской шишки. Это процесс называется опылением. У голосеменных пыльца переносится ветром. Опыление происходит весной. При этом пыльца прилипает к капле жидкости, выделяемой семязачатком в области микропиле. После опыления чешуи шишки смыкаются, защищая развивающийся организм (см. рис.).

Попав на женскую шишку, пыльцевое зерно прорастает, образуя пыльцевую трубку. Она растёт в направлении архегониев, и по ней перемещаются спермии. Когда пыльцевая трубка достигает архегония, её конец лопается, и спермии выходят в женский гаметофит.

В момент опыления мейоз в семязачатке еще не произошёл. Он завершается примерно через месяц после опыления, и начинается развитие женского гаметофита. Его развитие замедленное и может занимать еще 6−12 месяцев. Только примерно через 15 месяцев после опыления в женском гаметофите формируются архегонии. Теперь наконец всё готово к оплодотворению.

Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, второй погибает. Образовавшаяся зигота развивается в зародыш нового диплоидного растения. Клетки женского гаметофита, разрастаясь, образуют гаплоидный эндосперм, содержащий запас питательных веществ для прорастания семени.

Снаружи семязачаток имеет покровы из клеток материнского организма, и из этих покровов формируется оболочка семени, называемая семенной кожурой. У большинства хвойных семя снабжается крылышком, помогающем ему переноситься ветром на большое расстояние.

Когда семя созревает, шишка раскрывается и семя выпадает. Это происходит обычно к концу второго года после опыления. Шишки устроены так, что раскрываются в сухую погоду, что способствует лучшему распространению семян. В благоприятных условиях (температура, влажность) семя прорастает, образуя новое растение. У ряда хвойных шишка в процессе развития семян разрастается, становясь сочной, её чешуи полностью срастаются, и образуется так называемая шишкоягода (можжевельник). 

 К хвойным относится целый ряд других растений, например, тис ягодный (см. рис.), а также ель, пихта, тсуга, псевдотсуга, можжевельник и кипарис.

2. класс гинкговые

В основном это остатки древних групп голосеменных, которые господствовали на Земле в мезозойскую эру. Они пережили своих современников — динозавров, сохранившись в отдельных районах земли.

Гингко двухлопастный — единственный ныне существующий вид этого класса (см. рис.), в природе встречается только в некоторых районах Китая, однако благодаря оригинальной форме листьев широко распространён в садах и парках субтропиков. Другие представители этого рода вымерли в ледниковый период.

3. класс цикадовые, или саговники

Саговники (см. рис.)  встречаются в тропических лесах, сейчас это небольшие редко встречающиеся растения, а 60 млн лет назад их предки образовывали леса по всей Земле.

По внешнему виду саговники обычно похожи на пальмы. Высота взрослых растений — от 2 до 15 м.

Ствол относительно толстый (например, у саговника поникающего его толщина может достигать одного метра при высоте растения всего три метра), одет в панцирь из оснований отмерших листьев.

Листья перистые или дважды перистые, растут пучком на верхушке ствола. Сегменты листьев этого рода имеют две отличительные особенности:

• в почке и на первых порах развития они свёрнуты улиткообразно,
• у них всегда имеется единственная неразветвлённая средняя жилка.

Растения двудомные. Стробилы мужских особей этого рода формируются подобно тому, как это происходит у других представителей отряда Саговниковидные, но у женских особей компактных стробилов не образуется. На верхушке их ствола спирально расположены яркие листовидные мегаспорофиллы (изменённые листья с мегаспорангиями).

Для гинкговых и саговников характерно наличие подвижных сперматозоидов, что считается примитивным признаком.

4. класс гнетовые

К гнетовым относятся семейства Гнетовые, Вельвичиевые и Эфедровые.

1) Гнетум — род голосеменных растений, единственный в семействе Гнетовые и в порядке Гнетовые. Состоит примерно из 40 видов деревьев и лиан, распространённых в тропических регионах по всему миру.

Самым известным из видов гнетума является Gnetum gnemon (гнетум гнемон, или мелинжо), выращиваемый в Юго-Восточной Азии ради съедобных плодов.

Гнетумы — однодомные или двудомные вечнозёленые деревянистые лианы, реже кустарники или деревья. Стебли их членистые, часто со вздутиями у узлов. В отличие от всех других голосеменных, у гнетумов есть сосуды в ксилеме.

Листья сидят супротивно на коротких черешках. Похожи на листья многих двудольных растений: большие, кожистые, эллиптические, с сетчатым жилкованием. Семена заключены в яркую красную, оранжевую или жёлтую сочную (реже пробковую) оболочку. Распространяются чаще всего птицами.

2) Эфедра — растение, распространённое в засушливых областях Евразии, Северной Африки и отдельных областей Америки. Это безлистые кустарники с зелёными ветвистыми стеблями, экстракт которых используется в медицине, так как содержит алкалоид эфедрин.

3) Вельвичия удивительная — единственный вид порядка Вельвичиевые, реликтовое растение, встречающееся исключительно в африканской пустыне Намиб. Она имеет короткий конусовидный древесный стебель и два кожистых листа, которые растут очень медленно. Вельвичия получает влагу исключительно из туманов (поэтому не встречается дальше 100 км от морского побережья), которую она поглощает через устьица. Данное растение имеет рекордное количество устьиц на единицу площади листа. Возраст вельвичии может достигать 1,5−2 тыс. лет. Вельвичия — двудомное растение, то есть мужские и женские стробилы возникают на разных экземплярах.

 

Всего: 91    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Добавить в вариант

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

Всего: 91    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Гипотезы возникновения жизни. Ароморфозы

Раздел ЕГЭ: 6.4. Макроэволюция. Направления и пути эволюции (А.Н. Северцов, И.И. Шмальгаузен). Биологический прогресс и регресс, ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация. Причины биологического прогресса и регресса. Гипотезы возникновения жизни на Земле. Основные ароморфозы в эволюции растений и животных. Усложнение живых организмов на Земле в процессе эволюции

---

---

Гипотезы возникновения жизни на Земле:

1. Креационизм (К. Линней): жизнь создана сверхъестественным существом (Богом) в результате акта творения.
2. Гипотеза стационарного состояния: жизнь существовала всегда. Эта гипотеза была выдвинута Т. В. Прейером в 1880 г.
3. Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни (Аристотель): основывается на идее многократного возникновения жизни из неживого вещества.
4. Гипотеза панспермии (С. Аррениус): жизнь во Вселенной существует вечно. На Землю «семена» живого были занесены из космоса с метеоритами и космической пылью.
5. Гипотеза исторического происхождения жизни путём биохимической эволюции (Опарина — Холдейна).

Этапы биохимической эволюции:

• Геохимическая эволюция планеты Земля, синтез простейших соединений, переход воды в жидкое состояние в результате постепенного охлаждения Земли. Эволюция атмосферы и гидросферы.
• Образование из неорганических соединений органических, их накопление в первичном океане в результате электромагнитного воздействия Солнца, электрических разрядов, космического излучения.
• Усложнение органических соединений, образование и выделение белковых структур из среды, образование водных комплексов и создание вокруг белков водной оболочки. Слияние комплексов и возникновение коацерватов, способных обмениваться веществом и энергией с окружающей средой.
• Поглощение коацерватами металлов.
• Образование гидрофобных липидных границ между коацерватами и внешней средой, что привело к возникновению полупроницаемых мембран, в результате была обеспечена стабильность функционирования коацервата.
• Выработка в ходе эволюции процессов саморегуляции и самовоспроизведения.

---

Основные ароморфозы в эволюции растений и животных

Ароморфозы у растений:

Появление автотрофного питания;
Способность к фотосинтезу;
Наличие специальных фотосинтетических пигментов;
Появление органоидов — хроматофоров;
Половое размножение;
Появление клеточной стенки из 2-х слоев: целлюлозного и пектинового;
Чередование полового и бесполого поколений;
Появление тканей;
Разделение тела на стебель и листообразные пластинки;
Появление половых органов — мужских (антеридии), женских (архегонии);
Появление корня;;
Возникновение оплодотворения, не связанного с водой;
Возникновение семени;
Появление шишки — видоизмененного побега;
Возникновение семенных зачатков;;
Возникновение хвои;;
Возникновение семенных зачатков, из которых после оплодотворения развиваются семена;
Возникновение двойного оплодотворения у цветковых растений;
Появление цветка;
Способность к опылению насекомыми.

Ароморфозы у животных:

Многоклеточность;
Лучевая симметрия;
Возникновение 2-х зародышевых листков (эктодермы, энтодермы);
Нервная система — диффузного типа;
Двусторонняя симметрия;
Появление 3-го зародышевого листка — мезодермы;
Появление первичной полости тела;
Появление вторичной полости тела (целом);
Дыхательная система — жабры;
Возникновение нервной системы — окологлоточное нервное кольцо и нервные стволы;
Расчленение тела на голову, грудь, брюшко;
Возникновение наружного хитинового скелета;;
Членистые конечности у насекомых;
Развитие с личиночной стадией (полное, неполное);
Возникновение хорды;
Дыхательная система — легкие развиваются как парные выпячивания задней части глотки;
Дифференциация мускулатуры;;
Парные конечности с шарнирными суставами;
Передний мозг четко разделен на 2 полушария;;
Крупные, богатые белком и желтком яйца;;
Внутреннее оплодотворение;
Постоянная температура тела птиц, млекопитающих;
Появление перьев у птиц;
Кровеносная система — полное разделение кругов кровообращения;
Тело покрыто волосяным покровом;
Появление желез в коже;
Появление наружного уха;
Появление коры головного мозга;
Появление четырехкамерного сердца.

---

Это конспект для 10-11 классов по теме «Гипотезы возникновения жизни. Ароморфозы». Выберите дальнейшее действие:

• Вернуться к Списку конспектов по Биологии.
• Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по биологии

На этой странице вы узнаете

• Семя vs спора: какое размножение эффективнее и почему?
• Почему название отдела Голосеменные имеет тот же корень, что и слово “голый”?
• Как семенные растения смогли стать практически независимыми от влажности среды?

Вспомните любое культурное растение: картофель, пшеница, морковь, лук… Все они относятся к семенным. Хорошо, а какие деревья мы увидим, если пойдём по грибы в лес? Ель, сосну, березу, — и это тоже семенные растения. Нигде от них не укрыться: эта группа занимает господствующее положение в современной флоре Земли. А почему — вы узнаете при прочтении этой статьи.

Общая характеристика

К семенным растениям относятся представители отделов 

• Голосеменные, 
• Покрытосеменные. 

Для них характерен ряд признаков:

1. Размножение семенами

Это намного эффективнее, чем размножение спорами. 

1. Преобладающее поколение — спорофит

Гаметофит (половое поколение) созревает на спорофите (бесполом поколении) в период полового размножения. Чтобы лучше разобраться с понятиями “гаметофит” и “спорофит”, читайте статью «Споровые растения».

Женский гаметофит семенных называется “зародышевым мешком”, а мужской — “пыльцевым зерном”.

1. Разноспоровость

Все семенные растения разноспоровые. Это означает, что существуют женская и мужская споры. Женская называется макроспорой, так как она очень крупная. Мужская спора маленькая, поэтому её называют микроспорой.

1. Половой процесс не зависит от воды

Пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток. Всё, что называется “генеративным”, в биологии отвечает за половое размножение. Так и запомним: вегетативная клетка прорастает в пыльцевую трубку, а генеративная делится с образованием двух спермиев.

Как же все эти ароморфозы повлияли на жизнь семенных растений?

Все эти признаки позволяют голо- и покрытосеменным растениям произрастать даже на тех территориях, где обитание споровых невозможно! 

Например, они населяют холодные и аридные районы. Семенные растения представлены всем многообразием форм: среди них есть травы, кустарники, лианы, деревья. 

Семенные папоротники

Семенные папоротники — это очень древние растения. Именно ими питались в основном динозавры палеозоя. Современные семенные растения произошли именно от них.

Семенные папоротники — предки современных семенных растений.

Это группа вымерших в Палеозойской эре растений, которые обладали признаками как папоротников, так и голосеменных. 

Представители: медуллоза Ноэ, алетоптерис, калиматотека.

Признаки папоротников

1. Вайи — видоизмененные перисто-рассеченные листья. 
2. Отсутствие шишек. Семена у семенных папоротников формировались на нижней стороне листа, как споры у папоротников.

Признаки голосеменных

1. Размножение семенами, в которых до сих пор не найдены зародыши. Отсутствие зародыша, констатированное при изучении многих сотен ископаемых семян этих растений, до сих пор представляется загадкой. 
2. Многообразие форм. Семенные папоротники были представлены в основном древесными и лиановидными растениями.

Отдел Голосеменные

Голосеменные — отдел современных семенных растений, включающий более 1100 видов. 

Общая характеристика 

Голосеменные не имеют настоящих сосудов. Их ксилема (проводящая ткань) представлена только трахеидами, что осложняет восходящий ток минеральных веществ по растению. Но несмотря на это, большая часть голосеменных — высокие древесные растения.

Большинство представителей — многолетние вечнозелёные растения. Ель, сосна, лиственница — типичные представители этого отдела. Они не теряют листья зимой и постоянно остаются зелёными. Кстати для самого растения это не очень хорошо: в листьях за год накапливается большое количество токсинов, которые приходится перерабатывать и обезвреживать.

Классификация и представители

Отдел Голосеменные растения включает классы 

• Хвойные, 
• Гинкговые, 
• Гнетовые 
• и Саговниковые.

1. Класс Хвойные 

Представители: ель, сосна, лиственница, кипарис.

Этот класс наиболее многочислен. Представители группы имеют видоизмененные игольчатые (как у ели и сосны) или чешуевидные (как у кипариса) листья. 

Древесина развита очень хорошо, в ней присутствует густая сеть смоляных ходов. Хвойные растения выделяют токсические соединения — фитонциды.

Фитонциды — вещества, обладающие лекарственными свойствами для человека.

Фитонцидные лекарственные препараты обладают антибактериальными, противовирусными и противогрибковыми свойствами и оказывают иммуностимулирующее действие. Например, популярное средство от насморка «Пиносол» имеет в составе пихтовое масло.

1. Класс Гинкговые

Единственным представителем этого класса в современной флоре Земли является Гинкго двулопастной, который растет только в некоторых районах Восточной Азии. Такие виды, как Гинкго двулопастной, считаются реликтовыми. 

Реликты — живые свидетельства существования почти вымершей группы организмов.

Листья Гинкго имеют необычную форму и напоминают вывернутый зонтик:

Экстракт гинкго применяется в медицине как биологически активная добавка (БАД). Препарат, получаемый из него используют для улучшения мозгового кровообращения. 

1. Класс Гнетовые

К группе относятся вельвичия, гнетум и эфедра. 

Гнетум — тропическая лиана. 

Эфедра — кустарник, имеющий чешуевидные листья и произрастающий в пустынях. 

Вельвичия — единственный представитель семейства Вельвичиевые. Растение выглядит как подземный побег с выходящими на поверхность длинными массивными листьями.

1. Класс Саговниковые

Представители этой группы — растения с мощной сердцевиной и слабо развитой древесиной. Для саговниковых характерны неветвящиеся стебли. Некоторые роды саговниковых считаются эндемиками.

Эндемики — организмы, живущие только в определённых ареалах и не встречающиеся на других территориях. 

Например, представители рода Саговники обитают только в Африке.

Размножение и развитие

Взрослое листостебельное растение сосны (представителя отдела Голосеменные) представлено спорофитом. 

1. На нём в период полового созревания вырастают шишки.
2. В них формируются спорангии. Подробнее об этих органах вы можете прочитать в статье «Споровые растения».
3. Женская спора делится митозом и образует зародышевый мешок, мужская — пыльцевое зерно. 
4. При опылении ветром пыльцевое зерно попадает на женскую шишку.
5. Из его вегетативной клетки прорастает пыльцевая трубка. Генеративная клетка делится митозом на 2 спермия. 
6. По пыльцевой трубке спермии попадают в зародышевый мешок, в котором уже сформировались 2 женские гаметы — яйцеклетки. Происходит оплодотворение, формируется зигота. 

1. Из зиготы путем нескольких митотических делений образуется зародыш. 
2. Семена распространяются ветром, попадают в субстрат и прорастают во взрослое растение — спорофит.

Анемохория — распространение семян ветром.

Значение для экосистем

• производят намного больше кислорода, чем покрытосеменные, за счёт увеличенной суммарной площади поверхности листьев; 
• вытесняют лиственные деревья из лесов. 

Значение для человека

• используются для изготовления бумаги и ценной древесины, 
• производства эфирных масел;
• в медицине для получения лекарственных препаратов.

Отдел Покрытосеменные

Покрытосеменные — отдел современных семенных растений, насчитывающий около 272 тысяч видов. 

Среди цветковых есть и травы, и кустарники, и деревья, и лианы. 

Отличительные признаки покрытосеменных растений

1. Наличие цветка и плода 

Цветок и плод защищают зародыш, “покрывая” его, именно за счет этого покрытосеменные получили такое название. 

Мужские цветки имеют тычинки, женские — пестики. 

Пестики и тычинки — это генеративные органы покрытосеменных.

Пестик состоит из завязи, столбика и рыльца. 

Тычинка — из тычиночной нити и пыльника.

1. Двойное оплодотворение

При оплодотворении голосеменных сливается только одна пара гамет (спермий + яйцеклетка).

У покрытосеменных один спермий сливается с гаплоидной яйцеклеткой, образуя зиготу, а второй — с диплоидной центральной клеткой, формируя триплоидный (2n + n = 3n) эндосперм.

1. Триплоидный эндосперм

Это усложнение строения семени очень выгодно. В три раза увеличенный набор хромосом позволяет синтезу белка в эндосперме происходить быстрее. А это значит, что у зародыша будет гораздо больше питательных веществ в запасе, и он сможет переживать неблагоприятные условия дольше.

Значение для человека

• Розы, тюльпаны, нарциссы используются людьми как декоративные растения. Их мы дарим на праздники близким, выращиваем в садах и огородах.
• Многие цветковые, например, ромашка, лаванда используются в качестве сырья для производства лекарственных препаратов и бытовой химии (гелей для душа, шампуней).
• Картофель, томат, лук — эти и многие другие цветковые растения люди употребляют в пищу.

Подробнее о представителях различных классов покрытосеменных вы можете прочитать в статье «Классы и семейства покрытосеменных».

Фактчек

• К семенным растениям относятся представители отделов Голосеменные и Покрытосеменные. 
• Размножаются семенные растения семенами, что намного эффективнее размножения спорами. 
• Семя — многоклеточный орган, имеющий в составе зародыш, эндосперм и семенную кожуру.
• Преобладающее поколение семенных — спорофит. 
• Женский гаметофит семенных называется “зародышевым мешком”, а мужской — “пыльцевым зерном”.

Проверь себя

Задание 1.

Чем цветковые растения отличаются от голосеменных?

1. они являются разноспоровыми
2. преобладающее поколение — спорофит
3. они имеют цветки и плоды
4. при оплодотворении сливается только одна пара гамет

Задание 2.

Семенные папоротники…

1. широко распространены на планете
2. обитают в северных районах
3. являются вымершей группой растений
4. на данный момент представлены только одним родом

Задание 3.

Класс Гинкговые насчитывает…

1. один вид
2. три рода
3. большое количество видов
4. около десяти родов растений

Задание 4.

Кипарис относится к…

1. покрытосеменным
2. голосеменным
3. папоротниковидным
4. моховидным

Задание 5.

Какой признак папоротниковидных характерен для медуллозы Ноэ?

1. наличие корня
2. размножение семенами
3. размножение спорами
4. наличие видоизмененных листьев — вай

Задание 6.

Какой набор хромосом у эндосперма лилии?

1. гаплоидный
2. диплоидный
3. триплоидный
4. полиплоидный

Ответы: 1 — 3; 2 — 3; 3 — 1; 4 — 2; 5 — 4; 6 — 3.

Термины

Аридные районы — засушливые территории пустынь и полупустынь.

Подготовили для вас в удобном формате всю нужную информацию по биологии для ЕГЭ по теме эволюции растений. Не забудьте сохранить!

🟢 К низшим растениям относят водоросли:

• отдел Зелёные водоросли;
• отдел Красные водоросли;
• отдел Бурые водоросли.

🟢 К высшим растениям относят:

споровые:

• отдел Псилофиты;
• отдел Мохообразные;
• отдел Хвощевидные;
• отдел Плауновидные;
• отдел Папоротниковидные.

семенные:

• отдел Голосеменные;
• отдел Покрытосеменные.

Ароморфозы растений

Водоросли

• появление автотрофного питания — среди растений у одноклеточных водорослей;
• способность к фотосинтезу;
• появление органоидов — хроматофоров;
• половое размножение;
• появление клеточной стенки из двух слоёв — целлюлозного и пектинового;
• чередование полового и бесполого поколений.

Мхи

• появление тканей;
• разделение тела на стебель и листообразные пластинки;
• появление половых органов: мужских — антеридиев и женских — архегониев.

Папоротники

• доминирование спорофита в жизненном цикле;
• появление корня.

Голосеменные

• возникновение оплодотворения, не связанного с водой;
• возникновение семени;
• появление шишки — видоизменённого побега.

Покрытосеменные

• появление разнообразных жизненных форм;
• возникновение цветка и плода.

Семенные растения.

Общая
характеристика семенных растений.

В девоне
появились семенные папоротники, которые
вымерли в меловом периоде. Они дали
начало семенным растениям. Эволюционно
прогрессивными оказались группы
растений, у которых за счет накопления
питательных веществ женские споры
значительно увеличились в размерах и
образовали мегаспоры.

Прорастая,
мегаспоры давали женский гаметофит,
образующий яйцеклетки, из которых
развиваются зародыши спорофитов.

Ароморфозы
семенных растений:

1. Размножение при
   помощи семян, являющихся многоклеточными
   образованиями, а споры – одноклеточные
   (внутри семени имеется значительно
   больше питательных веществ, находится
   зародыш, оно покрыто кожурой).

2. Появление
   пыльцевой трубки, по которой мужская
   гамета движется к женской.

3. Оплодотворению
   предшествует опыление.

4. Процесс
   оплодотворения не зависит от наличия
   воды.

5. Редукция
   гаплоидного гаметофита и совершенствование
   диплоидного спорофита.

Семенные
растения подразделяют на два отдела:

• Голосеменные,
  размножающиеся семенами, но не образующие
  плодов.

• Покрытосеменные, имеющие семена,
  заключенные в плоды.

Общая характеристика голосеменных
растений.

Голосеменные
– древняя группа растений, появившаяся
еще в девоне, расцвета достигли в конце
палеозоя и в мезозое. В меловом периоде
началось вымирание. Из ныне живущих
насчитывается 700 видов. Представлены
исключительно древесными формами:
деревьями, кустарниками, лианами.

Систематика.

Голосеменные
растения подразделяют на следующие
классы:

1. Семенные
   папоротники;

2. Саговники;

3. Беннетитовые;

4. Гнетовые;

5. Гинкговые;

6. Хвойные.

Характеристика
класса Хвойные.

Все хвойные
– деревья или кустарники и игольчатыми
или чешуевидными листьями. У ряда
представителей листья ланцетные или
широколанцетные (араукария, подокарпус).

Листья хвойных сидячие,
игловидные, или иногда с коротким
черешком. Обычно они плотные, более или
менее жесткие и кожистые. Листорасположение
спиральное (очередное), реже супротивное
либо мутовчатое. В большинстве случаев
листья хвойных имеют ясно выраженное
ксероморфное строение: покрыты толстым
слоем кутикулы, эпидермальные клетки
мелкие с сильно утолщенными стенками;
устьица погружены в углубления, закрытые
восковым налетом, уменьшающим испарение.
Под кожицей развита механическая ткань
— гиподерма, благодаря толстостенным
клеткам образует наружный скелет. У
многих хвойных в мезофилле располагаются
смоляные каналы.

На поперечном срезе
стебля хвойных видна тонкая кора, затем
располагается массивный древесинный
цилиндр и в центре стебля едва различима
сердцевина. Древесинный цилиндр образован
преимущественно трахеидами, которые
образуют годовые кольца прироста. В
коре и древесине многих хвойных имеются
смоляные ходы, в которых находятся
эфирные масла, смолы и бальзамы.

из
всех групп высших растений у голосеменных
впервые развивается главный корень,
удлиненной или веретеновидной формы,
сохраняющийся в течение всей жизни. От
него отходят боковые корни. Многие
голосеменные могут вступать в
симбиотические взаимоотношения с
грибами и азотфиксирующими бактериями,
поселяющимися на корнях или в самой
ткани.

Систематика:
Порядок сосновые, семейство сосновых,
насчитывающее 10 родов и не менее 250
видов, распространенных преимущественно
в Северном полушарии. Наиболее крупные
роды: пихта, сосна, ель и лиственница.

Характерные
особенности класса Хвойных (сосновых)
на примере сосны обыкновенной.

Внешнее
строение. Стройные светолюбивые
вечнозеленые деревья, высотой 30 – 45м и
в диаметре 1,2м. Вытянутые побеги сосны
покрыты бурыми чешуйками, в пазухах
которых располагаются сильно укороченные
побеги, несущие пучки из 2, 3, 5 листьев –
хвоинок. Хвоинки живут до 2 лет, затем
опадают вместе с побегами.

Место
обитания. Сосновые леса в России
занимают огромную площадь, уступая
только лиственничникам. Растет сосна
на разнообразных, преимущественно
песчаных почвах. На бедных легких землях
эта светолюбивая порода не имеет
конкурентов.

Размножение.

Взрослое
растение сосны является спорофитом. В
мае у основания ее молодых побегов
образуются пучки желтоватых мужских
шишек. Каждая шишка имеет ось, к которой
спирально прикрепляются микроспорофиллы
(гомологи тычинок), имеющие с нижних
сторон по два пыльцевых мешка –
микроспорангия. Вначале в них имеются
диплоидные материнские клетки, из
которых весной в результате мейоза
образуются гаплоидные микроспоры. При
этом из одной диплоидной материнской
клетки образуются четыре гаплоидные
микроспоры. Микроспора одноядерная,
покрыта двумя оболочками – интиной
(внутренней) и экзиной (наружной), и имеет
два воздухоносных мешка. Они возникают
в результате отслоения экзины от интины.
Далее микроспора начинает делиться.
Т.е. преобразуется в заросток, но при
этом не покидает микроспорангия. Ядро
микроспоры делится, и образуются две
клетки. Одна клетка превращается в две
проталлиальные клетки, которые вскоре
исчезают (их роль пока не выяснена). Из
другой клетки в результате митоза
образуются антеридиальная клетка,
формирующая в дальнейшем мужские гаметы
– спермии, и более крупная вегетативная
клетка, из которой развивается пыльцевая
трубка. Таким образом, у Голосеменных
растений образуется пыльца, которая и
является мужским гаметофитом.

При вскрытии
пыльцевого мешка пыльца высыпается
наружу и летит к женской шишке. Воздушные
мешки облегчают перенос пыльцы ветром.
Дальнейшее развитие мужского гаметофита
происходит после опыления, т.е. на женских
шишках внутри семязачатка.

Женские шишки
образуются на верхушках молодых побегов.
Женская шишка – это группа укороченных
видоизмененных боковых побегов, состоящих
из наружных кроющих чешуй, под которыми
располагаются семенные чешуи. У основания
семенной чешуи находятся два семязачатка.
Молодой семязачаток состоит из нуцеллуса
и интегумента.

Нуцеллус
является мегаспорангием. Он срастается
с интегументом. Только около вершины,
обращенной к оси шишки, интегумент имеет
отверстие, называемое микропиле, или
пыльцевход. В начале развития семязачатка
нуцеллус состоит из однородных диплоидных
клеток. Затем в средней части обособляется
одна материнская археспориальная
клетка. Она мейотически делиться с
образованием четырех гаплоидных
мегаспор. Далее три из них отмирают, а
одна остается способной к развитию. Эта
мегаспора многократно делится митозом,
в результате чего образуется новая
ткань – эндосперм, являющийся женским
гаметофитом. Из двух наружных клеток
эндосперма, ориентированных к микропиле,
образуются два архегония – женские
органы полового размножения.

С помощью
ветра и воздушных мешков пыльца из
мужских шишек переносится на семязачатки.
Улавливается пыльца каплями густой
жидкости, заполняющей пространство
между нуцеллусом и интегументом и
выступающей через микропиле. Эта
жидкость, подсыхая, затягивает пыльцу
внутрь самязачатка на нуцеллус (в
пыльцевую камеру). После опыления
микропиле зарастает. Чешуйки женской
шишки смыкаются, и мужской гаметофит
продолжает свое развитие уже на
мегаспорангии.

Экзина
лопается, и вегетативная клетка,
окруженная интиной, развивается в
пыльцевую трубку, которая внедряется
в ткань нуцеллуса и растет в направлении
архегония. Антеридиальная клетка делится
и образует две клетки – клетку-ножку и
генеративную (сперматогенную) клетку.
Функция клетки-ножки до сих пор не
выяснена.

Генеративная
клетка перемещается в пыльцевую трубку,
по которой и достигает архегония.
Образование из сперматогенной клетки
двух спермиев, лишенных жгутиков,
происходит непосредственно перед
оплодотворением. Один из спермиев
сливается с ядром яйцеклетки, а второй
отмирает. Также отмирает и второй
архегоний.

От опыления
до оплодотворения проходит около 13
месяцев. Из образовавшейся зиготы тотчас
развивается зародыш, и развитие его
идет за счет запасных продуктов
эндосперма.

Сформированное
семя сосны соединяет в себе гаметофит
и спорофит. Одна часть семени – первичный
эндосперм – представляет собой женский
гаметофит. Другая часть семени – зародыш
– зачаток дочернего спорофита. Кожура
семени – бывший интегумент семязачатка
и прилегающий к нему слой перисперма
(бывшая ткань нуцеллуса), является
обособленной частью материнского
спорофита.

Семена
созревают осенью, на второй год после
опыления. Шишки к этому времени достигают
длины 4 – 6 см, чешуи одревесневают, из
зеленых становятся серыми. Следующей
весной чешуйки расходятся и семена
высыпаются.

Значение.
Хвойные леса определяют ландшафт
огромных территорий, служат основой
многих биоценозов, играют значительную
водоохранную роль. Наибольшую часть
таежных лесов России занимают лиственница,
сосна, ель, пихта. Древесина используется
как строительный материал, топливо. Из
хвои пихты получают эфирное масло,
идущее на производство лаков. В молодых
ветвях пихты содержится борнеол –
исходный продукт для получения камфары.

Из сосны
сибирской получают скипидар и канифоль,
из кедровых орешков – масло.

Почки
и хвою, терпентин, скипидар используют
в медицине. Хвоя вырабатывает фитонциды,
обладающие бактерицидными свойствами.

Виды рода
Ель – высокие, стройные деревья,
теневыносливы. Достигают высоты 50 –
60м, и 1,5 – 2м в диаметре. Многие из них
доживают до 500 – 600 лет. Имеют характерную
пирамидальную форму кроны. Предпочитают
богатые почвы.

Укороченных
побегов у них нет. Четырехгранные или
плоские, на конце заостренные листья
располагаются спирально, сидят на
продолговатых подушечках, образованных
складочками коры. Остаются на дереве
до 7 лет. Шишки кожистые, повислые.

Древесина
елей более ценная, чем у сосны. Ценна
для изготовления музыкальных инструментов.

3

Соседние файлы в папке лекции биология

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #