Растения - Организменный уровень организации жизни

Растения — царство эукариот, включающее около 350 000 видов. Комплекс биологических наук о растениях называете ботаникой. От других эукариот растения отличаются рядом признаков:

1) автотрофы;

2) клетки окружены целлюлозной меточной стенкой, имеют пластиды и крупные вакуоли;

3) большинство ведут прикрепленный образ жизни и расселяются на стадии спор или семян;

4) растут в течение всей жизни.

Растения делят на условные группы: низшие (водоросли) и высшие (все остальные) растения. Тело низших растений может быть представлено одной клеткой, колонией клеток, или многоклеточным слоевищем (таллом), не разделяется на ткани и органы. Многоклеточное тело высших растений, как правило, имеет ткани и органы (стебель, листья, корень). Их, при наличии отдельно существующих полового и бесполого поколений, разделяют на группы, не имеющие систематического статуса: Споровые (мхи, хвощи, плауны и папоротники) и Семенные (Голосеменные и Цветковые, или Покрытосеменные), которые размножаются и расселяются с помощью семян.

Основные систематические категории растений, начиная от низшей: вид, род, семейство, порядок, класс, отдел, царство.

Экологические группы растений разделяют по важности для них различных факторов окружающей среды. В таблице представлены экологические группы растений, произрастающих в условиях различной обеспеченности водой.

Экологическая группа растений		Примеры
Ксерофиты	Обитают в засушливых местах	полынь, шалфей, саксаул
Мезофиты	Растут при умеренном увлажнении	клевер, томат
Гигрофиты	Обитают во влажных местах	ольха, мхи
Гидрофиты	Растут по берегам водоемов	камыш,
Гидатофиты	Частично или полностью и воду	кувшинки

Другим важным фактором является воздух — источник необходимых растению углекислого газа и кислорода, путь опыления, распространения плодов и семян. Из почвы растения получают воду и минеральные вещества. Растения могут быть показателями наличия в почве определенных веществ: щавель, хвощ свидетельствуют о повышенной кислотности почвы; солерос — о повышенном содержании хлоридов; карликовость растений, посинение их цветков — об избыточном количестве меди.

Растения-индикаторы являются ориентирами во время поисков ряда полезных ископаемых и воды в пустынях.

Для фотосинтеза растений необходим свет. Светолюбивым растениям, таким как сосна, нужно много света, тогда как теневыносливые могут обходиться светом меньшей интенсивности. Велика роль света как биологического сигнала. Продолжительность светового дня обусловливает сезонные явления в жизни растений: семена не прорастают при кратковременных оттепелях зимой, листья опадают до того, как сильно похолодает и выпадет снег.

Температура влияет на скорость фотосинтеза, дыхания, транспирации и многих других процессов, протекающих в растениях. Теплолюбивые растения (хлопок, апельсины) могут расти только в теплом климате. Холодостойкие виды (огурец) способны выдерживать даже низкие температуры. Низкие температуры необходимы для нормального развития многих видов, например озимой пшеницы (стратификация).

Кроме того, на рост и жизнедеятельность растений влияют атмосферное давление, радиация, магнитное поле Земли и множество других факторов.

Жизненная форма растения — это его внешний вид, отражающий комплекс приспособлений к условиям окружающей среды: тип роста растения, время его жизни (некоторые деревья растут веками, а время жизни одноклеточной водоросли может составлять сутки) и т. д. Растения, которые не являются родственными, могут быть похожи, потому что приспосабливаются к сходным условиям среды одинаковым путем. Ниже приведена наиболее простая классификация жизненных форм.

1. Деревья (дуб, ель, финиковая пальма) имеют многолетние одревесневшие стебли (ствол) или несколько стеблей, но среди них можно легко выделить главный. Как правило, деревья большие и долго живут.

2. У кустарников (калина, сирень, шиповник, бузина) многолетних одревесневших стеблей несколько, причем главный среди них, как правило, не выделяется. Кустарнички (клюква, черника) меньше кустарников и сильнее ветвятся. У полукустарников (полынь) и полукустарничков (тимьян) деревенеет только нижняя часть стеблей, а верхняя ежегодно отмирает и вырастает заново.

3. У трав нет многолетних надземных побегов. Побеги и корни однолетних трав (рожь) каждый год полностью отмирают, перезимовывают в виде семян. Двухлетние травы (морковь, лук) первого года запасают питательные вещества, перезимовывают в виде подземных частей (корнеплодов, луковиц). второго — цветут, плодоносят и отмирают. Многолетние травы (одуванчик, тюльпан) растут в течение многих лет, у них есть многолетние подземные органы (корневища, клубни, луковицы, корни), из которых ежегодно вырастают новые побеги. Травы развиваются гораздо быстрее, чем деревья, от которых они произошли.

4. Эфемеры завершают свой жизненный цикл за очень короткий период (1-2 месяца, иногда меньше) и большую часть времени существуют в виде семян (вероника, мятлик). Как правило, они живут в специфических условиях и используют короткий период, который способствует развитию (например время дождей в пустынях). Эфемероиды большую часть жизни существуют в виде подземных органов (корневищ, луковиц). Их листья и цветы появляются лишь на короткое время. Пример эфемероидов — первоцветы (подснежники, пролески и т. д.). Они развиваются из луковиц ранней весной, когда на деревьях еще нет листвы, и им достаточно света.

5. Некоторые растения открытых пространств имеют жизненную форму, например перекати-поле выглядит, как шарики из переплетенных ветвей на ножке (стебле). Когда созревают семена, ножка обламывается, и ветер катит их по земле.

6. Растения-суккуленты запасают в своих тканях большое количество воды — это приспособление к жизни в засушливых местах. Листовые суккуленты (молодило, алоэ, агава) запасают воду в мясистых листьях, стеблевые суккуленты (кактусы, баобаб) — в стеблях.

7. Эпифиты растут не на почве, а на других растениях (обычно на стволах и ветвях деревьев). Лианы обвивают стволы деревьев, но, как правило, сохраняют связь с почвой. По виду эти жизненные формы совершенно непохожи, однако они возникли для решения одной и той же жизненной проблемы — и лианы, и эпифиты нашли способ быстро подняться как можно выше, к свету в тропических лесах, где свет — дефицитный ресурс.

Значение растений в природе и жизни человека. Благодаря способности к фотосинтезу являются основными преореобразователя ми солнечной энергии в энергию химических связей в составе органических молекул. Таким образом, они являются первым звеном пищевых целей — продуцентами. Некоторые могут выступать как среда обитания AIR других организмов (эпифитов, короедов и т. п.). Сообщество растений на определённых участках земной поверхности — фитоценоз — является важнейшей частью биогеоценоза. Многие из горючих ископаемых (уголь) образовались и образуют» в нам время из растений (торф).

Значение растений в жизни человека огромно. Мы их принимаем в пищу, делаем из растений одежду, используем растения для получения энергии (горючие ископаемые, биотопливо) и как материалы для строительства и мебели и т. д. Растения используют в различных отраслях промышленности (пищевая, текстильная, бумажная и т. д.). Большинство используемых растений являются культурными, выращиваемыми в специально созданных человеком экосистемах — агроценозах. Применяют и дикорастущие растения, например лекарственные.