Строение разных растений сильно различается. Есть простейшие растения, у которых не бывает зародышей и проводящих тканей. Их называют низшими растениями. К низшим растениям относятся микроскопические одноклеточные растения и многоклеточные растения, тело которых не подразделено на корни, стебли и листья. Тело таких растений называется слоевище, или таллом. К низшим растениям относятся водоросли. Водорослями называют растения, которые с самого своего возникновения в процессе эволюции приспособлены к жизни в воде. Водоросли - это самые древние растения на Земле. Они очень разнообразны: от одноклеточных форм микроскопических размеров до огромных бурых водорослей, длина которых иногда превышает 100 м. Высшими растениями называют растения, образующие зародыш, имеющие проводящие ткани, тело которых подразделяется на листья, корни и стебель. Высшие растения - это мхи, папоротникообразные и семенные растения. 

Как низшие, так и высшие растения размножаются не только бесполым, но и половым путем. Слияние гамет и мейоз - это события, которые разделяют жизнь растения на две фазы - диплоидную и гаплоидную. В диплоидной фазе происходит развитие растения с момента слияния гамет до мейоза, а в гаплоидной фазе - развитие растения от мейоза до слияния гамет (рис. 173). Гаплоидная и диплоидная фазы чередуются и сменяют друг друга, образуя цикл воспроизведения растения.

У очень многих растений в цикле воспроизведения происходит смена поколений - гаплоидное поколение, образующее гаметы, сменяется диплоидным поколением, дающим споры. Диплоидное поколение, дающее споры, называют спорофитом (от греч. спора + фитон - растение), а гаплоидное поколение, образующее гаметы, - гаметофитом. В эволюции растений от низших форм к высшим цикл воспроизведения постепенно изменялся. Поэтому, чтобы понять как происходила эволюция растений, надо обратить особое внимание на соотношение гаметофитного и спорофитного поколений в жизненном цикле каждого из типов растений.

Царство растений подразделяют на отделы. Рассмотрим три основных отдела водорослей - зеленые водоросли, бурые водоросли и красные водоросли. Зеленые водо росли живут в пресных водоемах, реже в морской воде и на сырых почвах. Зеленых водоростей известно около 5700 видов. Среди них есть одноклеточные, колониальные и многокле- точные формы. Колониальные формы возникают тогда, когда клетки водоросли после деления не отрываются друг от друга, а остаются скрепленными вместе. Но колониальная водоросль отличается от многоклеточной тем, что ее клетки сохраняют самостоятельность и часто скреплены друг с другом только слизью. Клетки многоклеточной водоросли потеряли свою самостоятельность и их протопласты обычно соединяются друг с другом через каналы в клеточных стенках. Всех зеленых водорослей объединяет, как видно из их названия, зеленая окраска.

Зеленую окраску им придает хлорофилл. Но в отличие от высших растений, хлорофилл внутри клеток зеленых водорослей находится не в хлоропластах, а внутри телец самой разнообразной формы - хроматофоров (от греч. хромео - крашу + форос - несущий). Хрома- тофоры зеленых водорослей бывают пластинчатой, звездчатой, ленто- видной формы или формы ребристых цилиндров. Внутри клетки их обачно мало, но зато они, как правило, очень крупные. Так же, как и у хло- ропластов, функция хроматофоров - осуществлять фотосинтез. Водоросли, как и наземне растения, получают основное питание за счет фотосинтеза. Для этого они поглощают углекислый газ, растворенный в воде вокруг них. Так же, как и у наземных растений, в процессе фотосинтеза зелених водоростей выделяется кислород. Он растворяется в окружающей их воде, а затем переходит из воды в атмосферу. Кислород, выделяемый водорослями, используют для своего дыхания разные водные животные. Половина всего количества кислорода, поступающего в земную атмосферу в результате фотосинтеза, образовалась в клетках зеленых водорослей. Органами движения у подвижных водорослей служат жгутики. Размножаются зеленые водоросли вегетативным, бесполым и половым путем. Бесполое размножение происходит при помощи спор. Если споры имеют жгутики и подвижны, то они называются зооспорами. Рассмотрим подробнее строение и жизненый цикл некоторых зеленых водорослей.

ХЛАМИДОМОНАДА. В переводе с греческого языка "хламидомонада" означает "простейший организм, покрытый одеждой" - оболочкой. Это одноклеточная подвижная водоросль. Она встречается повсюду в канавах, небольших лужах и других мелководных водоемах. Ее можно найти еще на глинистой почве и в сырых местах вдоль дорог. Когда хламидомонада размножается в больших количествах, то вода становится зеленой, особенно в весеннее время. Тогда говорят, что вода "цветет". Хламидомонада - это микроскопически малая клетка овальной формы. Ее передний конец заострен в виде носика, и к нему прикреплены два одинаковых жгутика, с помощью которых водоросль передвигается (рис. 174). Клетка хламидомонады окружена жесткой стенкой, так же, как и клетки высших растений. Внутри клетки в цитоплазме расположено ядро и хроматофор, который имеет чашевидную форму. Кроме того, на переднем конце клетки есть две пульсирующие вакуоли и красный глазок. Хламидомонада живет в пресной воде, и вода стремится все время про- сочиться внутрь клетки, чтобы разбавить ее содержимое. От этого клетка набухает.

Единственный способ бороться с набуханием клетки - это постоянно откачивать лишню воду обратно наружу. Такими откачивающими воду насосами у хламидомонады служат пульсирующие вакуоли. Они периодически сокращаются (пульсируют) и выталкивают из клетки накапливающуюся в них воду. Красный глазок - это светочувствительный орган хламидомонады. Чтобы питаться за счет фотосинтеза, нужен свет. При помощи свого красного глазка хламидомонада определяет, достаточно ли света для фотосинтеза. Если света слишком мало, то она, работая жгутиками, плывет туда, где света больше. И, наоборот, если свет слишком яркий, то он может повредить хроматофор, поэтому хламидомонада отплывает в ту часть водоема, где света меньше.

Размножается хламидомонада двумя способами: бесполым и половым. При бесполом размножении клетка перестает двигаться, и у нее отпадают жгутики. Затем она делится митозом на 2, 4 или 8 клеток (рис. 174). Из них внутри материнской клетки образуются зооспоры. Зооспоры имеют по два жгутика, как и взрослая клетка, но отличаются от нее меньшими размерами. Оболочка материнской клетки разрушается, и зооспоры выплывают наружу.

Они быстро вырастают и могут снова размножаться таким же путем. Если наступили плохие для роста и бесполого размножения времена (например, похолодание или пересыхание водоема), то хламидомонада переходит к половому размножению. В результате деления митозом внутри материнской клетки образуются 32, а иногда и 64 клетки-гаметы. У них есть жгутики, и они похожи на зооспоры. Зрелые гаметы после разрыва оболочки материнской клетки выплывают наружу. Внешне гаметы все совершенно одинаковые. В отличие от зооспор гаметы соединяются попарно (рис. 174) и плавают некоторое время в соединенном положении. Затем они останавливаются, сбрасывают жгутики и оболочки, и сливаются. Их ядра тоже сливаются, и хромосомы объединяются. В результате образуется диплоидная зигота. Зигота покрывается толстой оболочкой, и наступает период ее покоя. В ней есть запас питательных веществ. При наступлении благоприятных условий зигота делится мейозом на 4 клетки. Из каждой из них вырастает новая клетка хламидомонады. Таким образом, все клетки хламидомонады - и зрелые, и зооспоры, и гаметы - гаплоидны. Диплоидный набор хромосом имеет только зигота (рис. 174). Следовательно, в цикле воспроизведения хламидомонады преобладает гаплоидная стадия.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+