Биология. В 3-х томах. Т. 1
- Автор: Грин Найджел, Стаут Уилф
- Год: 1990
- Язык: русский
- Жанр: Биология
Электронная книга - «Биология. В 3-х томах. Т. 1». Краткое содержание книги:
В т. 1 рассматривается систематика вирусов, бактерий, растений и животных, а также основы биохимии и гистологии.
Для студентов-биологов, преподавателей биологии в школе, биологов всех специальностей, учащихся старших классов.
Обычно считают, что предками первых растений, освоивших сушу, были зеленые водоросли (рис. 3.12); это предположение основывается на том, что у более эволюционно прогрессивных представителей зеленых водорослей появились хорошо развитые репродуктивные органы, а именно архегонии (женские репродуктивные органы) и антеридии (мужские репродуктивные органы), в которых находятся гаметы, защищенные от неблагоприятных воздействий. Это обстоятельство и ряд других, вполне определенных приспособлений, помогающих избежать высыхания, позволили некоторым представителям зеленых водорослей завладеть сушей.
Ниже перечислены те основные трудности, которые связаны с переходом от водного к наземному существованию.
Обезвоживание. По целому ряду причин (разд. 5.1.2) для жизни необходима вода, а воздух — это среда, которая способствует высыханию. Поэтому наземным растениям нужно было выработать какие-то приспособления для добывания и запасания воды.
Размножение. Нежные половые клетки должны быть защищены, а мужские гаметы (сперматозоиды) могут встретиться с женскими гаметами только в воде.
Опора. В отличие от воды воздух никак не поддерживает растение.
Питание. Для фотосинтеза растениям необходимы свет и двуокись углерода, поэтому хотя бы часть растения должна возвышаться над землей. А минеральные соли и вода находятся в земле или на ее поверхности, и, чтобы эффективно использовать эти вещества, часть растения должна находиться в земле и расти в темноте.
Газообмен. Для фотосинтеза и дыхания нужно, чтобы обмен двуокиси углерода и кислорода происходил не с окружающим раствором, а с атмосферой.
Факторы окружающей среды. Вода, особенно когда ее так много, как, скажем, в озере или в океане, обеспечивает большее постоянство условий окружающей среды. Сухопутная же среда обитания в гораздо большей степени подвержена воздействию таких важных переменчивых факторов, как температура, интенсивность освещения, концентрация ионов в среде и рН.
В последних разделах этой главы будет показано, как растения успешно освоили сушу в результате постепенного изменения своего строения и функций. Читателю следует попытаться понять именно эти главные изменения, а не заучивать во всех подробностях различия между отдельными растениями.
3.3.1. Основные признаки и систематика Bryophyta
Отдел Bryophyta — наиболее примитивный из всех групп наземных растений. В этот отдел входят два главных класса — Hepaticae (печеночники) и Musci (мхи). Основные признаки и систематика Bryophyta представлены в табл. 3.5.
Таблица 3.5. Систематика и основные признаки Bryophyta
Общие признаки
Чередование поколений, при котором преобладает гаметофитное поколение
Нет проводящей ткани, т. е. нет ни ксилемы, ни флоэмы
Тело представлено талломом (слоевищем) или слегка дифференцировано на простые "листья" и "стебли"
Нет настоящих корней, стеблей и листьев: гаметофит прикрепляется к субстрату нитевидными ризоидами
Спорофит[13] прикреплен к гаметофиту, полностью зависит от него и питается за его счет
Споры на спорофите образуются в споровой коробочке, расположенной на конце тонкой ножки, возвышающейся над гаметофитом
Встречаются главным образом в сырых затененных местах
Таблица 3.5. Систематика и основные признаки Bryophyta
Мохообразные сравнительно плохо приспособлены к жизни на суше, поэтому они в основном привязаны к сырым, затененным местам. Это небольшие, просто устроенные растения. Опорная и проводящая ткани у них развиты очень слабо или вообще отсутствуют. Нет настоящей сосудистой ткани (ксилемы или флоэмы). Нет и настоящих корней; вместо них у мохообразных имеются особые тонкие нитчатые выросты стебля, удерживающие их в почве, которые называются ризоидами. Вода и минеральные соли поглощаются всей поверхностью тела, в том числе и ризоидами. А это значит, что ризоиды — не настоящие корни, они лишь закрепляют растение в грунте. (В настоящих корнях, как и в настоящих стеблях или листьях имеются проводящие ткани). Поэтому стебли и листья мохообразных не гомологичны стеблям и листьям сосудистых растений, у которых эти органы входят в состав диплоидного спорофита, а не гаплоидного гаметофита. Мохообразные не покрыты сверху кутикулой, или же кутикула очень нежная, и поэтому у них ничто не препятствует потере (или поступлению) воды. Тем не менее многие мохообразные приспособились выдерживать периоды засухи, используя для этой цели какие-то не совсем понятные механизмы. Так, например, было установлено, что такой хорошо известный ксерофитный мох, как Grimmia pulvinata, больше года остается живым при 20°С в абсолютно высушенном состоянии. Сразу же после того, как растение попадает во влажную среду, у него восстанавливаются все функции.
13
Спорофит у мохообразных называется спорогонием. — Прим. перев.