Водные растения как сборная группа организмов.
Название предмета – «Водные растения», в определенной степени является условным. Причиной этого является то, что:
во-первых, в рамках дисциплины рассматриваются не только растения, но и представители других царств живого мира, например, царства дробянок, и,
во-вторых, не все изучаемые растения в одинаковой степени являются водными.
Многие из них действительно обитают исключительно и только в воде, однако существует достаточно много видов, средой обитания которых являются границы раздела воды и воздуха, воды и суши (прибрежные участки водоемов), в ряде случаев – участки суши с избыточным увлажнением.
Объектами изучения дисциплины «Водные растения» являются те живые объекты, которые, независимо от своего систематического положения, удовлетворяют двум ключевым требованиям – осуществляют фотосинтез и тесно связаны с водой.
Живые объекты, удовлетворяющие двум выше обозначенным требованиям, имеются в нескольких царствах живого мира – среди прокариот (дробянок), растений, простейших.
В царстве дробянок это сине-зеленые «водоросли» или иначе — цианобактерии.
В царстве растений – багрянки, настоящие водоросли и достаточно большая группа высших растений, вторично приспособившихся к обитанию в воде.
В иногда выделяемом царстве простейших – подвижные
фотосинтезирующие одноклеточные водоросли различных отделов. В ряде учебных пособий их относят к настоящим водорослям.
Необходимые пояснения.
1) О связи с водой. Строго говоря, все живые объекты, осуществляющие классический фотосинтез, тесно связаны с водой, так как именно вода является источником водородных ионов, используемых растениями при образовании углеводов, и кислорода, выделяемого растениями в процессе фотосинтеза. Существует даже особое понятие – так называемое «водное питание» растений. Говоря о тесной связи водных растений с водой имеется в виду не эта связь с водой – через фотосинтез, а другая, та, которая касается наличия у водных растений комплекса специфических приспособительных черт к обитанию именно в водной или околоводной среде. Эти приспособительные
черты касаются внешнего строения растений, их физиологии, размножения, характера биотических связей и т.д..
2) О царствах. Существуют различные точки зрения на соотношение высших таксонов живого мира. В ряде случаев живой мир делится на империи, в ряде случаев – на царства. Не во всех учебниках число царств живого мира совпадает, в ряде случаев могут различаться входящие в их состав группы организмов. В предлагаемом учебном пособии в качестве точки отсчета использовано классическое деление живого мира на 4 царства: дробянок (прокариоты), а также растений, грибов и животных (эукариоты).
Большая часть водных растений, изучаемых в предлагаемом курсе, относятся к группе первично-водных, т.е. к тем, для которых водная среда обитания исторически всегда была основной и единственной. К этой группе относятся цианобактерии и различные группы водорослей. Первично-водные растения, как правило, не обладают приспособлениями для наземного образа жизни. При попадании на сушу обычно погибают. Первично-водные растения часто называются низшими водными растениями.
Вторично-водными называются растения, предки которых вышли на сушу, приобрели набор необходимых для наземной жизни приспособлений, а затем – в силу различных обстоятельств, вернулись к водному или околоводному образу жизни, сохранив при этом многие черты наземных растений (деление на вегетативные органы, набор основных тканей, вынос цветков и процесса опыления в воздушную среду). При попадании на сушу (при высыхании водоема или при временном отступлении воды в засушливый период) многие представители этой группы растений могут видоизменяться и достаточно долгое время существовать как типично наземные растения (тростник, рогоз, камыш). Этого не могут делать лишь далеко зашедшие в своем приспособлении к водному образу жизни вторично-водные растения (роголистник, пузырчатка, уруть, рдесты).
Вторично-водные растения часто называются высшими водными растениями (ВВР). Эти растения чаще всего встречаются на границах раздела водной среды и наземной (плавающие), а также в прибрежных, мелководных участках пресных, реже –соленых, водоемов.
Источник
Водоросли
У ботаников принято делить все растения на высшие и низшие. В обыденной жизни мы с вами встречаемся в основном с высшими растениями, т. е. с теми, у которых есть листья, стебли и корни. К высшим растениям относятся мхи, плауны, хвощи и папоротники, размножающиеся спорами, голосеменные, чьи семена лежат голо на чешуйках шишек, и цветковые (покрытосеменные) растения, имеющие цветы, плоды и семена. К низшим растениям относятся водоросли. Мы сталкиваемся с ними значительно реже, например, гуляя по пляжу или открывая банку с морской капустой, но это не значит, что водорослей на земле мало, просто они не бросаются в глаза.
Слово «водоросль» подразумевает, что эти организмы растут в воде. Действительно, большинство из них ведут водный образ жизни. Но неверно думать, что водоросли – это все растения, которые растут в воде. Во–первых, водоросли могут жить и на суше. Вам, наверное, приходилось видеть зеленый налет на водосточных трубах, срубах колодцев, при основании деревьев, на камнях вблизи ручьев – везде, где влажность воздуха достаточно высока. Этот зеленый налет и есть наземные водоросли.
Большое количество водорослей населяет почву. Иногда водоросли разрастаются так сильно, что можно наблюдать позеленение ее верхнего слоя. Есть особая группа наземных водорослей, растущих на поверхности снега и льда. Снежная хламидомонада окрашивает снег в кроваво–красные оттенки. «Красный.снег» может покрывать пространство в несколько квадратных километров! Другие снежные водоросли (всего их обнаружено более 100 видов) окрашивают снег в зеленый, желтый, голубой, бурый и даже черный цвета!
Во–вторых, в воде, кроме водорослей, можно встретить некоторые высшие растения: и цветковые, и папоротники, и мхи. Их предками были обычные наземные растения. Водоросли же возникли в морях и океанах задолго до того, как первые высшие растения появились на поверхности Земли. Как группа, водоросли сформировались в водной среде и с тех пор так и не порвали с ней связи, поэтому их еще называют первичноводными. В отличие от них высшие водные растения прошли долгий путь от водных предков к сухопутным, а потом вновь во второй раз перешли к жизни в воде. Название вторичноводные отражает их эволюционный путь: из воды на сушу и снова в воду.
Посидония – вторичноводное цветковое растение
Почему водоросли относят к низшим растениям? Такое название должно отражать простоту их строения. Действительно, некоторые водоросли устроены очень просто. Весь их организм состоит из группы одинаковых клеток, собранных в нитчатое или пластинчатое слоевище (тело водоросли), которое прикрепляется к грунту с помощью нитевидных ризоидов. Обратите внимание, что несмотря на некоторое сходство, ризоиды и корни – это совсем не одно и то же: корни многоклеточные органы, а ризоиды одноклеточные или состоят из нескольких клеток. Такое примитивное строение имеет морская водоросль ульва, известная под названием «морской салат». Ее зеленое слоевище толщиной в два слоя клеток может достигать длины более 1 метра.
Сравнение строения ризоидов и корней
Но среди красных и бурых водорослей встречаются растения, у которых слоевище сложно ветвится, образуя подобие побегов и листьев. Внешне эти водоросли почти ничем не отличаются от папоротников с их сложно рассеченными перистыми листьями. Но в том–то и дело, что сходство это чисто внешнее.
Даже у самых сложно организованных водорослей нет ни листьев, ни стеблей, ни корней, как у высших растений. У водорослей отсутствуют ткани, из которых состоят органы высших растений. Их слоевище образовано почти одинаковыми клетками, и каждая – мастер на все руки: фотосинтезирует, поглощает из воды минеральные соли, хранит запасы питательных веществ, почти каждая может образовать органы размножения.
Органы высшего растения «поделили» между собой разные функции: в листьях происходят процессы фотосинтеза и испарение воды, стебли транспортируют минеральные и органические вещества, а корни удерживают растение в почве, поглощают минеральные растворы, иногда запасают питательные вещества. Выполнение всех этих функций обеспечивается устройством тканей, из которых состоит тот или иной орган: механические ткани побегов придают растению прочность, по сосудам и ситовидным трубкам происходит транспорт воды с растворенными веществами, в запасающей ткани откладываются питательные вещества, фотосинтезирующая ткань содержит хлорофилл и осуществляет фотосинтез.
Делессерия – водоросль с разветвленным слоевищем
Простота строения водорослей легко объяснима их водным образом жизни. Всё тело низших растений окружено водой, из которой они получают и минеральные вещества, и кислород, и углекислый газ. Зачем же «изобретать» проводящую систему и отращивать корни, если каждая клетка и так получает всё необходимое из окружающего раствора? Вода поддерживает водоросль во взвешенном состоянии, так что механические ткани ей тоже ни к чему. Водная среда не способствует усложнению строения растительных организмов – всё дается им слишком легко, вот и получается, что все водоросли устроены очень однообразно и просто: слоевище да ризоиды.
Водоросли – самые первые растения на Земле, но и сейчас они продолжают властвовать в морских глубинах. Вторичноводные растения могут расти на глубине не более 2–3 метров, а водоросли способны к погружению на 150–200 м, именно они заселяют основную площадь глубин и мелководий морей и океанов, образуя настоящие подводные леса. Такие «леса» дают приют и пищу многим животным. Бурые водоросли ламинарию и макроцистис поедают морские ежи. В зарослях на мелководьях у побережий Африки, обеих Америк и Азии пасутся крупные морские травоядные животные ламантины и дюгони. Среди водорослей нет ядовитых или колючих растений, поэтому многие животные не прочь полакомиться легко доступной пищей. Защитить себя водоросли не могут, единственное, что им остается – расти и размножаться быстрее, чем их едят.
Водоросли продолжают обеспечивать животных пищей и после своей гибели. Креветки, крабы, разнообразные черви и моллюски могут использовать в пищу отмершие части растений. Вместе с фитопланктоном водоросли являются источником пищи, а значит, энергии для существования всех остальных морских и пресноводных обитателей.
Читайте также
Водоросли
Водоросли Низшие растения У ботаников принято делить все растения на высшие и низшие. В обыденной жизни мы с вами встречаемся в основном с высшими растениями, т. е. с теми, у которых есть листья, стебли и корни. К высшим растениям относятся мхи, плауны, хвощи и папоротники,
Двуликие водоросли
Двуликие водоросли Как почти все растения, водоросли размножаются бесполым и половым путем. Бесполое размножение, т. е. размножение без образования половых клеток, может быть вегетативным или споровым. Вегетативное размножение бегонии (слева) и водоросли (справа)
Источник