От них произошли семенные растения

Особенности эволюции семенных растений и их характеристика

Сегодня на нашей планете насчитывается свыше 300 тысяч видов растений. Есть довольно условное деление растительного мира на 2 группы:

Это разделение было предложено английским ботаником Р. Броуном в 1827 году. До середины 20 века к числу низших растений причисляли бактерии, водоросли, грибы, лишайники и слизневики. В современной систематике грибы и грибоподобные организмы, а также бактерии являются отдельными царствами. К низшим растениям относят водоросли, вегетативное тело которых (слоевище или таллом) не имеет дифференцировки на органы и сложного строения тканей. Примитивные формы отличаются телом, состоящим из одной клетки.

Высшие растения — это растения, которые имеют дифференцированное тело.

Признаками высших растений являются наличие вегетативных и генеративных органов, тканевого строения. К высшим растениям относятся мохообразные, хвощеобразные, плаунообразные, папоротникообразные, голосеменные и покрытосеменные (цветковые).

К семенным растениям относят:

• голосеменные. Для них характерно размножения семенами, но без образования плодов;
• покрытосеменные или цветковые, у которых есть цветок и семена. Семена закрывает околоплодник (плод).

В процессе эволюции семенные растения обзавелись некоторыми адаптационными особенностями развития, благодаря которым они смогли занять господствующее положение в царстве растений.

Среди таких особенностей выделяют:

• внутреннее оплодотворение;
• зародыш развивается внутри семенного зачатка;
• имеется семя.

Любые примеры высших семенных растений и их появление представляют собой новый этап эволюционного развития растительного мира. У растений появилось множество свойств и приспособлений к различным условиям суши. В этом смысле покрытосеменные достигли наибольшего развития и лучше других приспособились к наземному образу жизни.

Длительный процесс эволюции позволил сформироваться специальным вегетативным органам растений: корням, измененные и приспособленные к наземной среде органы размножения. За счет большего ветвления надземных и подземных органов увеличилась поверхность соприкосновения с внешней средой. Анатомическое строение стало сложнее, были сформированы ткани. Получила развитие покровная ткань, которая стала защищать растения от излишнего испарения.

Формирование проводящей ткани связано с тем, что возникла необходимость доставки воды и минеральных солей к надземным органам и обратного оттока органических веществ от листьев в остальные органы растения. Увеличился объем ассимиляционной ткани, что было обусловлено увеличением фотосинтезирующих органов (листьев). Происходит формирование запасающей, механической и других тканей.

Эволюция поспособствовала усложнению полового процесса. Произошло образование многоклеточных половых органов, которые защищают яйцеклетку от высыхания.

В эволюции растений семя стало наиболее важным приобретением.

Развитие семенных растений в ходе эволюции сопровождалось все большей редукцией гаметофита.

Характеристика семенных растений

В отличие от споровых растений, семенные являются более высоко организованными. Главный элемент распространения определенного вида — семя, являющееся качественно новым образованием.

Основное преимущество семенных растений, возникшее в ходе эволюции — независимость оплодотворения от наличия влаги. За счет этого семенные растения смогли беспрепятственно распространяться по поверхности планеты и стать господствующей прогрессивной группой растений.

Прогрессивным элементом является то, что, в отличие от одноклеточных спор, семена являются многоклеточными: в них находится сформированный зародыш, а также запас питательных веществ для его развития.

Семенные растения отличаются тем, что у них в цикле развития все больше начинает доминировать спорофит, а гаметофит все больше редуцируется и становится полностью зависимым от спорофита.

Семенные растения отличаются многообразием строения, внешнего вида и биологических особенностей.

Высшие семенные растения характеризуются четким чередованием двух поколений в жизненном цикле: полового (гаметофита) и бесполого (спорофита). Со временем спорофит у высших растений стал доминирующим.

У более совершенных семенных растений спертматозооны (подвижные и со жгутиками) превратились в спермии (без жгутиков и без самостоятельного движения). У более древних наземных споровых растений была прямая зависимость процесса оплодотворения от наличия воды. У более высокоорганизованных голо- и покрытосеменных половое размножение полностью не зависит от ее наличия.

Семенные — это разноспоровые растения. Их редуцированный гаметофит располагается внутри мегаспоры.

Источник

Семенные растения [Сперматофиты, Spermatophyta]

Семенные растени­я постоянно встречаются в повседневной жизни. Ель и сосна, дуб и береза, морковь и капуста, рожь и пшеница примеры семенных растений. Люди используют семенные растения в пищу и в хозяйстве.

Эволюция семенных растений

Папоротники, хвощи, плауны процветали на Земле в условиях теплого влажного климата. Приблизительно 300 млн лет назад климат на Земле стал более сухим и хо­лодным. Начали высыхать болота и мелкие водоемы. Климат приобрел черты сезонности — стали чередоваться теплые и холодные сухие периоды. В результате этого почти все древо­видные формы споровых растений вымерли. В этих условиях господствующее положение заняли семенные растения. В от­личие от споровых половое размножение семенных растений осуществляется без наличия капельной воды. Поэтому семен­ные растения могут жить в разнообразных условиях окружа­ющей среды.

Особенности семенных растений

Семенные растения сумели освоить огромные простран­ства материков. Они приспособились обходиться водой, со­держащейся только в почве. В этом заключается преимуще­ство семенных растений по сравнению со споровыми. Для размножения им не нужна вода. Успех в выживании семен­ных растений связан с тем, что они лучше споровых готовят свое потомство к самостоятельной жизни — у них по­явились семена. В семени находится зародыш нового расте­ния, защищенный семенной кожурой и снабженный запасом питательных веществ. В таком виде растение может пере­жить неблагоприятные условия — засуху, зимние холо­да, что обеспечивает ему успешное расселение.

У голосеменных растений семена защищены только се­менной кожурой. У семян цветковых (покрытосеменных) растений, по­мимо семенной кожуры, есть дополнительная защита — они развиваются внутри плодов. Материал с сайта http://wiki-med.com

На этой странице материал по темам:

сколько видов споровых растений существует

органы сперматофитов

что такое высшие семенные растения 5 класс определение

окрытый семеной растения

сообщение развитие семенных растений

Вопросы к этой статье:

Источник

СЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ

С появлением семенных растений на Земле происходит быстрое вымирание доминировавших ранее крупных папоротникообразных, которые не выдержали возникшей конкуренции. Какие же адаптационные механизмы позволили семенным растениям так быстро укрепиться в растительных сообществах и занять в них господствующее положение?

Таких приспособлений несколько, но главным из них является размножение с образованием семян. В общем виде семя можно охарактеризовать как маленькое растение, имеющее все главные вегетативные органы, снабженное запасом питательных веществ и надежно защищенное собственной оболочкой. Семена производятся в гораздо меньших количествах, нежели споры, но при этом значительная их часть продолжает свое развитие, потому что, защищенные оболочкой, они способны переживать неблагоприятные условия, причем зачастую очень продолжительное время, а при наступлении необходимых перемен в очень короткие сроки прорастают и развиваются в самостоятельное растение.

Тогда как громадное большинство слабо защищенных спор не попадает в благоприятные условия и, не имея возможности переждать их в состоянии покоя, погибает. Однако на производство семян материнское растение затрачивает весьма значительные количества органического материала, что представляет собой существенный лимитирующий фактор, ограничивающий образование большого количества семян. Поэтому, если соотносить количество генеративного материала с массой родительского растения, семян производится меньше, чем спор. Таким образом, семенные растения, сократив количество производимых генеративных структур (семян), резко повысили их качество и жизнеспособность (по сравнению со спорами).

Семя развивается из семязачатка (семяпочки) после оплодотворения находящейся там яйцеклетки. У семенных растений внутреннее оплодотворение. Это также является важнейшей адаптацией, поскольку позволяет им обойтись без воды (как было указано ранее, у всех предыдущих описанных групп растений оплодотворение возможно только при наличии капельно-жидкой воды, в которой снабженные жгутиками сперматозоиды перемещаются в направлении архегония). В то же время при внутреннем оплодотворении отпадает потребность в подвижных мужских гаметах, так как они транспортируются к яйцеклетке с помощью пыльцевой трубки. И действительно, за исключением некоторых голосеменных, мужские гаметы семенных растений лишены жгутиков (а потому и неподвижны).

Семязачаток представляет собой функционирующий мегаспо- рангий — нуцеллус, окруженный стерильными мегаспорангиями, которые, сливаясь, образуют защитный покров — интегумент, аналогичную защиту мегаспорангия имели и жившие в карбоне (каменноугольный период палеозойской эры) некоторые плауновидные, но у них она была представлена видоизмененным листом. С материнским спорофитом семязачаток связан посредством халазы, через которую он получает необходимые ему вещества.

Противоположный полюс имеет отверстие в интегументе — микропиле, через него в семязачаток проникают для оплодотворения спермии (так принято называть неподвижные мужские гаметы растений, в отличие от подвижных сперматозоидов).

Несмотря на то что семенные растения размножаются семенами, они все равно образуют споры. Как и у других высших растений, у семенных последовательно сменяют друг друга фазы жизненного цикла — половая и бесполая. Спорофит всегда преобладает, а гаметофит (особенно мужской) подвергается сильнейшей редукции и развивается внутри споры. Все семенные растения являются разноспоровыми.

В процессе размножения у семенных растений появился совершенно новый этап — опы1ление — перенос различными способами проросших микроспор (пы1лыцевы1х зерен): либо непосредственно на семязачаток (у голосеменны1х), либо на рыьлыце пестика (у покры1тосеменны1х). После этого в пыльцевом зерне образуется пыльцевая трубка, по которой неподвижные спермии доставляются непосредственно к микропиле семязачатка. Интересно, что если мужской гаметофит в составе пыльцевого зерна (проросшей микроспоры) транспортируется из места своего возникновения к семязачатку, то образование мегаспоры, развитие из нее женского гаметофита, оплодотворение находящейся в нем яйцеклетки и дальнейшее развитие зародыша и всего семени происходит стационарно без нарушения связи с материнским спорофитом. Напомним, что эта связь осуществляется через халазу, по которой из спорофита поставляются вещества, необходимые для последовательного осуществления всех перечисленных процессов.

Основной предпосылкой возникновения семени, несомненно, можно считать появление разноспоровости у папоротникообразных, причем, как показывают исследования ископаемых остатков, это качество появлялось несколько раз, к тому же у разных групп папоротникообразных. Биологическое значение этого очень велико, поскольку появляется возможность развития гаметофи- та внутри защищающей его споры, причем за счет питательных веществ, запасенных в процессе ее формирования. Значительное количество органического материала в мегаспоре позволяет ускорить развитие зародыша. Но, какими бы прогрессивными ни были разноспоровые папоротникообразные, семенные растения стоят на ином, качественно более высоком уровне организации.

Большинство исследователей считают, что семенные растения имеют общее происхождение от одной из ветвей разноспоровых папоротникообразных. Самое древнее семя было найдено Д. Петтитом и Ч. Беком в отложениях верхнего девона. Вероятно, к этому периоду можно отнести и появление семенных растений на Земле, первые из которых были голосеменными. Позднее (в юрском периоде мезозойской эры) от них произошли покрытосеменные растения. Эти две группы семенных растений мы и рассмотрим в следующих разделах.

Так у всех семенных растений исчезает зависимость процесса полового размножения от наличия водной среды.
Покрытосеменные достигли господства. Леса достигали наибольшего распространения на Земле.

Значит, земля была прежде населена другими растениями, и эти растения принадлежали к более простым, споровым, теперь уступающим место более совершенным семенным растениям.

Подготовка семян к посеву заключается в обеспечении условий, способствующих их сохранению после посева и появлению дружных всходов.
У многих растений способность семян находиться в органическом покое связана с различными причинами: пониженная активность.

При семенном размножении новые растения появляются из семян. Образо

Источник