Augstākie augi ir sauszemes organismi un to uzbūves īpatnības nosaka pielāgošanās dzīvei uz sauszemes. To galvenās iezīmes ir šādas:
Sporofītu un gametofītu atšķirību rašanās un padziļināšanās, sporofītu pārsvars pār gametofītu (izņemot bryofītus);
Daudzšūnu dzimumorgānu izskats un šūnu slānis, kas aizsargā tos no izžūšanas;
Sporofīta lieluma palielināšanās un līdz ar to arvien lielāka ķermeņa sadalīšanās, ko izraisa nepieciešamība palielināt virsmu: saknes - lai apmierinātu auga vajadzības pēc ūdens un minerālsāļiem, lapas - lai uzturētu nepieciešamo līmeni. fotosintēze;
Integumentāro audu izskats - epiderma, pārklāta ar aizsargplēvi (kutikulu), kas pasargā augu no izžūšanas; savukārt kutikulas attīstība izraisīja stomatītu veidošanos - augsti specializētus veidojumus, kas regulē gāzu apmaiņu un ūdens iztvaikošanu no auga puses";
Stumbra mehāniskās stabilitātes stiprināšana, sabiezinot šūnapvalki un tā piesūcināšana ar lignīnu, kas piešķir šūnu membrānas celulozes skeletam stingrību.
Augstāki augi uz sauszemes parādījās Silūra perioda beigās – pirms aptuveni 415-430 miljoniem gadu rinofītu veidā, maza izmēra un primitīvas struktūras (agrāk saukti par psilofītiem).
Pirmo sauszemes augu senči bija zaļās aļģes, iespējams, tie, kuros dzīves cikla diploīdā fāze dominēja pār haploīdu (izņemot briofītus, skatīt zemāk).
Galvenais sauszemes augu evolūcijas virziens bija sporofīta uzlabošanās, kas sauszemes apstākļos ir daudz dzīvotspējīgāks par gametofītu. Apkārt esošie augi – papardes, stiebrzāles, garšaugi, skuju koki un lapu koki – ir sporofīti. Lielāko daļu biomasas uz Zemes - aptuveni 90% - veido sauszemes augi.
DEPARTAMENTS BRYOSYPHAS
Bryofīti vai sūnas , pārstāv atsevišķu augstāko augu grupu, kuru attīstība ir novedusi evolūcijas strupceļā. Atšķirībā no visām citām augstāko augu nodaļām, sūnu dzīves ciklā haploīdais gametofīts dominē pār sporofītu un veic fotosintēzes funkcijas, nodrošinot ūdens un minerālvielu uzturu. Tas dod zinātniekiem pamatu secināt briofītu izcelsmi no dažām zaļajām aļģēm. Taču ir arī argumenti par labu sūnu izcelsmei no rinofītiem. Šis jautājums nav galīgi atrisināts.
Bryofīti pastāvēja jau karbona periodā, un šobrīd ir aptuveni 25 000 sugu. Tie galvenokārt ir daudzgadīgi augi, plaši izplatīti mitros biotopos gandrīz visur - no arktiskās tundras, ziemeļu un dienvidu puslodes mērenajām zonām līdz augstkalnu tropu mežiem.
Parasti sūnu izmērs svārstās no 1 mm līdz vairākiem centimetriem. Ūdens un epifītiskajām sūnām kāti ir līdz 60 cm vai vairāk. Pēc struktūras sūnas ir taluss vai tām ir kāts un lapas. Visu bryofītu raksturīga iezīme ir sakņu trūkums. Tos pie zemes piestiprina vienšūnu vai daudzšūnu rizoīdi, kas ir epidermas izaugumi. Citi audi ir vāji izteikti.
Viena no bryofītu iezīmēm ir tā, ka to seksuālās un bezdzimuma paaudzes nav atdalītas, bet pārstāv vienu augu. Gametofīts attīstās no haploīdas sporas. U dažādi veidi Sūnu gametofīts var būt viendzimuma (divmāju) vai divdzimuma (vienmāju). Seksuālās reprodukcijas orgāni (gametangija) veido kustīgus spermatozoīdus un nekustīgas olas. Ola tiek apaugļota pilienu-šķidruma mitruma klātbūtnē un notiek sievietes dzimumorgānu iekšpusē. No izveidotās zigotas lēnām (vairāku mēnešu vai gadu laikā) veidojas diploīds sporofīts. Tā ir kapsula (sporangijs), kas atrodas uz gametofīta un saņem no tā uzturu. Kapsulā haploīdas sporas veidojas mejozes rezultātā.
Papildus sporulācijai sūnām raksturīgs arī cits bezdzimuma vairošanās veids - veģetatīvā. Veģetatīvā pavairošana veic ar perējuma pumpuru, peru zaru un daudzšūnu perējuma ķermeņu palīdzību.
Bryofītu nodaļa ietver trīs klases, no kurām tiks aplūkota visizplatītākā lapu stumbra jeb īsto sūnu klase.
Šajā klasē ietilpst aptuveni 15 tūkstoši sugu, tā ir izplatīta visur un tai ir svarīga loma augu sabiedrībās. Šajā klasē ietilpst plaši izplatītie dzeguzes lini un sfagni (90). Kukuškina lins ir daudzgadīgs augs līdz 20 cm augsts.Plaši izplatīts egļu mežos un purvos; kopā ar sfagnu piedalās kūdras veidošanā. Dzeguzes linu gametofīti ir divmāju (divmāju). Vīrišķo un sievišķo augu galotnēs veidojas dzimumorgāni. Pēc apaugļošanas uz sievišķajiem augiem veidojas diploīds sporofīts - kapsula, kas sēž uz gara kāta. Kastītei ir vāks, kas, sporām nobriestot, nokrīt un tās izbirst. IN labvēlīgi apstākļi sporas dīgst un rada jaunu gametofītu.
Sfagnu sūnas- pastāvīgie ziemeļu puslodes mērenās joslas mitro biotopu un purvu iedzīvotāji. Daudzas sugas ir bālganzaļas (tātad arī nosaukums baltās sūnas) un samērā liela izmēra. Kāti ir pārklāti ar daudzām lapām. Rizoīdu nav. Uz kātiem, vietās, kur lapas ir piestiprinātas pie zariem, un pašās lapās ir bezkrāsainas šūnas ar porām ārsienās. Tās ir tā sauktās ūdensšķirtnes šūnas, kas spēj absorbēt liels skaitsūdens.
Sfagnu sūnu augšana augšējā daļa dzinumi, apakšējās daļas atmirst. Mirušo sūnu uzkrāšanās slapjās un skāba vide ja nav skābekļa, tas rada apstākļus kūdras nogulumu veidošanai. Mirušo sūnu pūšanas aktīvā sadalīšanās tiek kavēta baktēriju un sēnīšu attīstībai nelabvēlīgās skābās vides un speciālas antiseptiskas vielas - sfagnola - izdalīšanās dēļ. Kūdras krājumi PSRS tiek lēsti 160 miljardu tonnu apmērā, to plaši izmanto tautsaimniecībā kā kurināmo un lopkopības pakaišus, kā arī izmanto laukos augsnes struktūras uzlabošanai.
Sūnas, kā likums, dzīvnieki neēd. Tiem ir liela nozīme dabā kā mitruma rezervuāram un mežu un blakus esošo teritoriju ūdens bilances regulēšanai.
sadaļa likofīti
Pēc izskata, tās uzbūves un bioloģiskās īpašības augstākie augi ir ļoti dažādi. Tajos bez ziedēšanas un ģimnosēkļiem pieder arī papardes, kosas, sūnas un sūnas. Galvenā atšķirība starp ģimnosēkļiem un augstākiem sporu augiem ir sēklu pavairošana. Sugu skaits sasniedz 300 tūkstošus un, pēc dažu botāniķu domām, vismaz 500 tūkstošus.
vispārīgās īpašības
Augstāki augi ir attīstījuši daudz dažādu pielāgojumu un īpašību dzīvošanai dažādos zemes apstākļos. Angiospermi ir sasnieguši vislielāko attīstību un spēju pielāgoties sauszemes dzīvesveidam.
Augstākiem augiem raksturīgās īpašības:
- Diferenciācija orgānos un audos;
- vadoša sistēma, kas sastāv no ksilēmas un floēmas;
- pareiza paaudžu maiņa;
- seksuālās reprodukcijas orgāni: anteridijas un arhegonija;
- Auga ķermenim raksturīga lapu stumbra struktūra.
Pamati augu sadalīšanai augstākajos un zemākajos
Visi augu pasaules pārstāvji atkarībā no to struktūras ir sadalīti 2 grupās - zemākās un augstākās.
Galvenais kritērijs, pēc kura augus klasificē kā augstākus, ir sarežģītas audu struktūras klātbūtne. To attēlo vadoši un mehāniski audi. Arī pazīme ir traheju, traheīdu un sietu cauruļu klātbūtne, kas ātri piegādā barības vielas no saknes uz lapām, ziedkopām un kātiem.
Apakšējās, savukārt, ir primitīvas struktūras, sastāv no vienas šūnas, ir daudzšūnu organismi, kura ķermeni sauc par talusu. Viņiem nav sakņu, stublāju un lapu.
Muskuļu un nervu audu trūkums
Augstākie augi ir dzīvo organismu grupa, kas dabā ieņem īpašu vietu. Augu pasaules pārstāvji ir spējīgi uz fotosintēzi, viņi pārvērš enerģiju saules gaisma organiskajās vielās un skābeklī. Viņi saņem uzturu no augsnes un vides, tāpēc viņiem nav jāpārvietojas, meklējot pārtiku. Mēslošana tiek veikta ar grauzēju, kukaiņu, vēja palīdzību, tāpēc muskuļu un nervu audi tie nav attīstīti. Atšķirībā no dzīvniekiem, kas ceļo lielus attālumus, lai iegūtu pārtiku un meklētu labvēlīgas vietas pēcnācēju pavairošana un audzināšana.
Nozīme dabā un cilvēka dzīvē
- Atmosfēras gaisa bagātināšana ar skābekli.
- Neatņemama saite pārtikas ķēdēs.
- Izmanto kā būvmateriālu, izejmateriālu papīra, mēbeļu u.c. izgatavošanai.
- Pieteikums labvēlīgās īpašības medicīnā.
- Dabīgo audumu (lins, kokvilna) ražošana.
- Attīra gaisu no putekļu piesārņotājiem.
Dzīves cikls
Augstākiem augiem ir raksturīga skaidri izteikta divu paaudžu maiņa: seksuāls (gametofīts) un aseksuāls (sporofīts). Sporofīts pakāpeniski ieņēma dominējošo stāvokli pār gametofītu. Izņēmums ir tikai briofīti, jo tajos gametofīts sasniedz lielāku attīstību, un sporofīts, gluži pretēji, ir ievērojami samazināts.
Evolūcijas procesā dzimumprocess kļuvis sarežģītāks, izveidojušies daudzšūnu reproduktīvie orgāni, kas labi pasargā olšūnu no izžūšanas. Sievietes gameta – olšūna – ir nekustīga. Pamazām notika būtiskas izmaiņas vīriešu dzimumšūnu struktūrā un fizioloģijā.
Progresīvākos augstāko augu tipos (angiosperms) kustīgie spermatozoīdi ar flagellas pārvērtās par spermu bez flagellas, kas zaudēja spēju patstāvīgi pārvietoties. Un, ja senākos sauszemes pārstāvjos (sūnas, sūnas, kosas un papardes) joprojām pastāv apaugļošanās akta atkarība no ūdens vides, tad organizētākos veidos (lielākā daļa ģimnosēkļu un visi segsēkļi) ir pilnīga seksuālās vairošanās neatkarība no pilieniem. - tiek novērots šķidrs ūdens.
Sporofīts ir aseksuāla diploīda paaudze, uz kuras veidojas aseksuālās reprodukcijas orgāni - sporangijas. Pēc reducēšanās dalīšanās tajās veidojas haploīdas sporas. No tiem attīstās haploīds gametofīts.
Izcelsme
Apmēram pirms 400 miljoniem gadu parādījās pirmās augu formas, kas pielāgotas dzīvei uz sauszemes. Iznākšana no ūdens izraisīja adaptīvas izmaiņas struktūrā atsevišķas sugas, kuras izdzīvošanai bija nepieciešami jauni strukturālie elementi.
Tātad dārzeņu pasaule pameta ūdens vidi un sāka apdzīvot zemes plašumus. Šādi “ceļa meklētāji” bija degunradži, kas auga ūdenskrātuvju krastos.
Šī ir pārejas dzīves forma starp zemākiem augiem (aļģēm) un augstākiem augiem. Rinofītu struktūrai ir daudz līdzību ar aļģēm: īstie stublāji, lapas un sakņu sistēmas nebija redzamas. Tie tika piestiprināti augsnei, izmantojot rhizoīdus, caur kuriem viņi saņēma barības vielas un ūdeni. Rinofītiem bija integumentāli audi, kas pasargāja tos no izžūšanas. Viņi vairojās, izmantojot sporas.
Pēc tam rinofīti pārveidojās un radīja spārnu sūnas, kosas un papardes, kurām jau bija kāti, lapas un saknes. Tie bija mūsdienu sporu augu senči.
Kāpēc sūnas un ziedoši augi tiek klasificēti kā augstākas sporas?
Sūnas ir augstāki augi, kuriem ir visprimitīvākā struktūra. Sakņu sistēma prombūtnē. No aļģēm tās atšķiras ar rizoīdu klātbūtni, ķermenis ir diferencēts orgānos un audos. Sūnas, tāpat kā augstākie augi, vairojas ar sporām.
Ziedošajiem pārstāvjiem ir ķermenis, kas sadalīts orgānos. Veģetatīvie orgāni ir saknes un dzinumi, kas nodrošina augšanu un attīstību. Un reproduktīvie orgāni– augļi, sēklas, zieds, atbild par pavairošanu.
Līdzības un atšķirības ar aļģēm
Atšķirības:
- Aļģes nav diferencētas orgānos un audos, bieži vien ķermeni attēlo viena šūna vai to kopa. Augstākie augi ir apveltīti ar labi attīstītiem audiem, tiem ir saknes, lapas un stublāji.
- Aļģēs tas dominē aseksuāla vairošanās, dalot sākotnējo mātes šūnu. Viņiem ir arī raksturīga veģetatīvā un seksuālā dalīšanās. Augstākās sporas augiem raksturīga stingra seksuālo un aseksuālo paaudžu maiņa.
- Kādu organellu nav augstākās šūnās, bet tie ir raksturīgi zemākām sugām? Tie ir centrioli, kas ir arī dzīvniekiem.
Līdzības:
- Barošanas metode - abas augu grupas ir fotoautotrofi.
- Šūnu struktūra: šūnu sienas klātbūtne, hlorofils, barības vielas.
- Viņi nevar aktīvi kustēties; viņu dzīves ciklā mainās divas fāzes: gametofīts un sporofīts.
Vai visi zina, kurus augus sauc par augstākiem? Šim tipam ir savas īpašības. Mūsdienās augstākie augi ietver:
- Sūnu sūnas.
- Papardes.
- Zirga astes.
- Gymnosperms.
- Angiosperms.
Ir vairāk nekā 285 šādu augu sugas. Viņi izceļas ar daudz augstāku organizāciju. Viņu ķermeņos ir dzinumi un saknes (izņemot sūnas).
Raksturlielumi
Uz zemes dzīvo augstākie augi. Šis biotops atšķiras no ūdens vides.
Augstāko augu īpašības:
- Ķermenis sastāv no audiem un orgāniem.
- Izmantojot veģetatīvie orgāni tiek veiktas uztura un vielmaiņas funkcijas.
- Gimnosēkļi un segsēkļi vairojas, izmantojot sēklas.
Lielākajai daļai augstāko augu ir saknes, stublāji un lapas. Viņu orgāni ir sarežģīti uzbūvēti. Šai sugai ir šūnas (traheīdas), asinsvadi, un to pārklājošie audi veido sarežģītu sistēmu.
Augstāko augu galvenā iezīme ir tā, ka tie pāriet no haploīdās fāzes uz diploīdu fāzi un otrādi.
Augstāko augu izcelsme
Visas augstāko augu pazīmes liecina, ka tie varētu būt attīstījušies no aļģēm. Izmirušie pārstāvji, kas pieder pie aļģu grupas, ir ļoti līdzīgi aļģēm. augstāka grupa. Viņiem ir līdzīga paaudžu maiņa un daudzas citas īpašības.
Pastāv teorija, ka augstākie augi parādījās no vai saldūdens. Vispirms parādījās rinofīti. Kad augi pārcēlās uz zemi, tie sāka strauji attīstīties. Tika konstatēts, ka sūnas nav tik dzīvotspējīgas, jo tām ir nepieciešams ūdens pilienu veidā, lai izdzīvotu. Šī iemesla dēļ tie parādās vietās, kur ir augsts mitrums.
Mūsdienās augi ir izplatījušies pa visu planētu. Tos var redzēt tuksnesī, tropos un aukstajos apgabalos. Tie veido mežus, purvus, pļavas.
Neskatoties uz to, ka, domājot par to, kurus augus sauc par augstākiem, var nosaukt tūkstošiem iespēju, tos joprojām var apvienot atsevišķās grupās.
Sūnas
Noskaidrojot, kurus augus sauc par augstākiem, mēs nedrīkstam aizmirst par sūnām. Dabā ir aptuveni 10 000 to sugu. Ārēji tas ir mazs augs, tā garums nepārsniedz 5 cm.
Sūnas nezied, tām nav saknes vai vadošās sistēmas. Reprodukcija notiek, izmantojot sporas. Sūnu dzīves ciklā dominē haploīdais gametofīts. Šis ir augs, kas dzīvo vairākus gadus un kam var būt saknēm līdzīgi izaugumi. Bet sūnu sporofīts nedzīvo ilgi, izžūst, ir tikai kātiņš, kapsula, kurā nobriest sporas. Šo savvaļas dzīvnieku pārstāvju struktūra ir vienkārša, viņi nezina, kā iesakņoties.
Sūnām dabā ir šāda loma:
- Tie rada īpašu biocenozi.
- Sūnu segums absorbē radioaktīvās vielas un aiztur tās.
- Regulēt ūdens bilanci ainavas, jo tās absorbē ūdeni.
- Tie aizsargā augsni no erozijas, kas ļauj vienmērīgi pārvietot ūdens plūsmu.
- Dažus sūnu veidus izmanto ārstniecības preparātiem.
- Ar palīdzību veidojas kūdra.
Sūnveida augi
Papildus sūnām ir arī citi augstākie augi. Piemēri var būt dažādi, taču tie visi ir zināmā mērā līdzīgi viens otram. Piemēram, sūnas atgādina sūnas, taču to evolūcija ir progresīvāka, jo tās ir asinsvadu sugas. Tie sastāv no kātiem, kas pārklāti ar mazām lapām. Viņiem ir saknes un asinsvadu audi, caur kuriem notiek uzturs. Šo komponentu klātbūtnē sūnas ir ļoti līdzīgas papardes.
Tropos izšķir epifītiskās sūnas. Tie karājas no kokiem, radot bārkstīm izskatu. Šādiem augiem ir vienādas sporas.
Daži spārnu augi ir iekļauti Sarkanajā grāmatā.
Psilote augi
Šāda veida augs dzīvo vairāk nekā vienu gadu. Tas ietver 2 tropu pārstāvju ģintis. Viņiem ir stāvi kāti, kas līdzīgi sakneņiem. Bet viņiem nav īstu sakņu. Vadošā sistēma atrodas kātā un sastāv no floēmas un ksilēmas. Bet ūdens neiekļūst augu lapu formas piedēkļos.
Stublājos notiek fotosintēze, un uz zariem veidojas sporas, kas pārvēršas cilindriskos zaros.
Papardes
Kādus augus sauc arī par augstākajiem? Tajos ietilpst papardes, kas iekļautas asinsvadu nodaļa. Tie ir zālaugu un kokaini.
Papardes ķermenī ietilpst:
- Kātiņš.
- Lapu plāksnes.
- Saknes un dzinumi.
Papardes lapas sauca par frondiem. Kāts parasti ir īss, un no sakneņu pumpuriem aug lapiņas. Viņi sasniedz lieli izmēri, veic sporulāciju un fotosintēzi.
Dzīves cikls mainās starp sporofītu un gametofītu. Ir dažas teorijas, kas liecina, ka papardes attīstījušās no sūnām. Lai gan ir zinātnieki, kuri uzskata, ka daudzi augstākie augi cēlušies no psilofītiem.
Daudzu veidu papardes ir barība dzīvniekiem, un daži ir indīgi. Neskatoties uz to, šādus augus izmanto medicīnā.
Equisetaceae
Augstākajos augos ietilpst arī kosa. Tie sastāv no segmentiem un mezgliem, kas tos atšķir no citiem augstāku sugu augiem. Horsetail pārstāvji atgādina dažus skujkokus un aļģes.
Tas ir sava veida dzīvās dabas pārstāvis. Viņiem ir līdzīgas veģetatīvās īpašības kā labībai. Kātu garums var būt vairāki centimetri un dažreiz izaug līdz pat vairākiem metriem.
Gymnosperms
Gimnosēklas arī atšķiras no augstākajiem augiem. Mūsdienās ir maz to veidu. Neskatoties uz to, dažādi zinātnieki ir apgalvojuši, ka segsēkļi attīstījušies no ģimnosēkļiem. Par to liecina dažādas atrastās augu atliekas. Tika veikti DNS pētījumi, pēc kuriem daži zinātnieki nāca klajā ar teorijām, ka šī suga pieder pie monofilu grupas. Tie ir arī sadalīti daudzās klasēs un nodaļās.
Angiosperms
Šos augus sauc arī par ziedošiem augiem. Tie ir klasificēti kā augstākais veids. No citiem pārstāvjiem tie atšķiras ar ziedu klātbūtni, kas kalpo reprodukcijai. Viņiem ir iezīme - dubultā apaugļošana.
Zieds piesaista apputeksnētājus. Olnīcu sienas aug, mainās un pārvēršas par augli. Tas notiek, ja ir notikusi apaugļošanās.
Tātad ir dažādi augstāki augi. To piemērus var uzskaitīt ilgu laiku, taču viņi visi tika izformēti noteiktās grupās.
1. jautājums. Kas ir rizoīdi?
Rhizoīdi ir vienas vai vairāku vienrindu šūnu pavedieniem līdzīgi veidojumi; kalpo, lai piestiprinātos pie substrāta un absorbētu no tā ūdeni un barības vielas. Sastopams sūnās, ķērpjos, dažās aļģēs un sēnēs.
2. jautājums. Kāpēc aļģes tiek klasificētas kā zemākie augi?
Aļģes pieder pie zemākiem augiem, jo tām nav ne sakņu, ne stublāju, ne lapu.
3. jautājums. Kas ir spora?
Sporas ir zemāku un augstāku augu mikroskopiski rudimenti, kuriem ir dažādas izcelsmes un kalpo to pavairošanai un (vai) saglabāšanai nelabvēlīgos apstākļos. Bioloģijā jēdziens “spora” ir sadalīts:
* baktēriju sporas, kas kalpo nelabvēlīgu apstākļu nogaidīšanai;
* pavairošanai izmantoto augu, sporozoīdu un sēņu sporas.
Laboratorijas darbs Nr. 10. Sūnu struktūra.
1. Apsveriet sūnu augu. Nosakiet tā īpašības ārējā struktūra, atrodiet kātu un lapas.
Kāts ir stāvs un nav sazarots. Kāta garums ir 12 cm, bet var sasniegt 30-40 cm.Stumbri ir blīvi klāti ar lapām. Augšā ir kastīte ar sporām. Stumbra apakšā ir izaugumi – rizoīdi.
2. Nosakiet lapu formu, atrašanās vietu, izmēru un krāsu. Pārbaudiet lapu mikroskopā un uzzīmējiet to.
Lapas ir ieliektas, tumši zaļas, un tām ir kātiņš, kas apvij stublāju. Katrai lapai tās augšējā virsmā ir asimilācijas plāksnes un liela galvenā vēna. Lapa izskatās kā bieza adata un kā miniatūri linu augi. Apakšējās lapas uz kāta attīstās zvīņu veidā.
3. Noskaidro, vai augam ir zarots vai nesazarots stublājs.
Sūnām ir nesazarots kāts.
Vīrišķo augu galotnēs atrodas dzimumorgāni, kuros attīstās kustīgās dzimumšūnas (gametas) - spermas.
Sievišķajos augos galotnēs atrodas dzimumorgāni ar sievišķo reproduktīvo šūnu (gametu) – olu.
Sievišķajiem augiem kapsulas attīstās uz gariem kātiem, pārklāti ar matainiem, smailiem vāciņiem. Tie atgādina sēdošu dzeguzi. Kastēs attīstās sporas. Izšļakstoties un dīgstot, tie veido jaunus sūnu augus.
5. Pārbaudiet sporu kastīti. Kāda ir sporu nozīme sūnu dzīvē?
Augs ražo daudzas sporas. Izšļakstoties un dīgstot, tie veido jaunus sūnu augus. No katras sporas labvēlīgos apstākļos attīstās dzinums ar īsu mūža ilgumu, kas izskatās kā kastīte (sporangijs) uz kātiņa.
6. Salīdziniet sūnu uzbūvi ar aļģu uzbūvi. Kādas ir to līdzības un atšķirības?
Atšķirības: aļģēm nav sakņu, to ķermeni attēlo taluss. Sūnām veidojas rizoīdi. Aļģes dzīvo tikai ūdens vide, sūnas dzīvo tikai mitrā vidē. Sūnām ir kāti un lapas, bet aļģēm nav.
Līdzības: šūnas satur plastidus (hloroplastus, hromoplastus, leikoplastus), tāpēc tās var veikt fotosintēzi. Viņi aug neierobežoti visu mūžu. Nekustīgs.
7. Pierakstiet savas atbildes uz jautājumiem.
Secinājums: sūnas ir vairāk attīstītas nekā aļģes. Tās var vairs neatrasties ūdenī, bet gan mitrā vidē. Jau parādās kāti un lapas.
1. jautājums. Kāpēc sūnas sauc par augstākas sporas augiem?
Tā kā sūnu ķermenis ir sadalīts kātos un lapās, un tās vairojas ar sporām, tās tiek klasificētas kā augstākas sporas.
2. jautājums. Kāda ir dzeguzes linu uzbūve?
Tās slaidie brūnganie stublāji ir pārklāti ar mazām tumši zaļām lapām un izskatās kā miniatūri linaugi.
Dzeguzes liniem ir vīrišķie un sievišķie augi. Vīrišķo augu galotnēs atrodas dzimumorgāni, kuros attīstās kustīgās dzimumšūnas (gametas) - spermatozoīdi (no grieķu vārdiem "sperma" - sēklas, "zoons" - Dzīva būtne un “eidos” — skats). Sievišķajos augos galotnēs atrodas dzimumorgāni ar sievišķo reproduktīvo šūnu (gametu) – olu.
Sievišķajiem augiem kapsulas attīstās uz gariem kātiem, pārklāti ar matainiem, smailiem vāciņiem. Tie atgādina sēdošu dzeguzi. No šejienes cēlies sūnu nosaukums – dzeguzes lins. Kastēs attīstās sporas. Izšļakstoties un dīgstot, tie veido jaunus sūnu augus.
3. jautājums. Kā sfagnums atšķiras no dzeguzes liniem?
Kukuškina lini - zaļas sūnas, sfagni - gaiši zaļas sūnas, kūdra. Dzeguzes liniem ir sakneņi, sfagniem nav. Dzeguzes linu stublājs nezarojas, bet sfagnam ir trīs veidu zari, dzeguzes linu lapās nav mirušu šūnu, bet sfagniem to ir daudz, tās ir gaisu nesošas šūnas, kas spēj absorbēt mitrumu. Dzeguzes linu sporu kapsulām ir matains vāciņš un iegarena forma, sfagnā tie ir bez vāciņa un apaļi. Dzeguzes linos ir vīrišķie un sievišķīgi augi, savukārt sfagnu liniem ir divdzimuma augi. Kapsulas ar sporām dzeguzes linos atrodas sievišķo augu galotnēs pa vienai, un sfagnos ir 3-5.
4. jautājums. Kā sūnas atšķiras no aļģēm?
Sūnas ir sakārtotas sarežģītāk nekā aļģes. Starp aļģēm ir liela grupa vienšūnas, visas sūnas ir daudzšūnu organismi. Lielākā daļa aļģu dzīvo ūdens vidē, lielākā daļa sūnu dzīvo uz sauszemes, bet ar augstu mitruma procentu. Sūnu ķermenis ir diferencēts orgānos, tikai attīstītākajās aļģēs var novērot kaut ko līdzīgu audiem. Sūnām ir ārējās atšķirības starp vīriešiem un sievietēm, starp seksuālām un aseksuālām paaudzēm. Aļģēs visi vienas sugas indivīdi ir vienādi. Sūnas nevar vairoties veģetatīvi, bet aļģes var. Sūnām, tāpat kā visiem augstākajiem augiem, ir stublāji un lapas, savukārt aļģēm ir taluss.
5. jautājums. Kāda ir sūnu nozīme dabā un cilvēka dzīvē?
Sūnas, apmetoties pļavās un mežos, pārklāj augsni ar nepārtrauktu paklāju, kavējot gaisa plūsmu. Tas noved pie augsnes paskābināšanās un aizsērēšanas.
Lapu sūnas, īpaši sfagnu sūnas, pārklāj purvus ar vienlaidu paklāju un, mirstot, veido kūdru, ko plaši izmanto cilvēki. Kūdru izmanto kā kurināmo, mēslojumu un kā izejvielu rūpniecībā. No kūdras iegūst koksnes spirtu, karbolskābi, plastmasu, izolācijas lentes, sveķus un daudzus citus vērtīgus materiālus. Daži dzīvnieki ēd sūnas.
Padomājiet
Kāpēc pat lielākās sūnas nesasniedz izmērus, kas lielāki par 80 cm?
Sūnas nav augstas, jo to augšanas vietās ir ļoti “nabadzīga” augsne. salnas un stiprs vējš- pietiekami nelabvēlīgi apstākļi eksistencei. Sūnām nav vadošas sistēmas, un rezultātā ierobežota izaugsme augstumā.
Uzdevumi zinātkārajiem
1. Apskatiet sfagnu sūnu lapas mikroskopā. Ņemiet vērā to divu veidu šūnu struktūras iezīmes, no kurām tās sastāv.
Lapu šūnās ir divu veidu šūnas. Šauras zaļas šūnas, kurās notiek fotosintēze (ir hlorofils), ir savienotas galos un veidojas sieta struktūra, kurā notiek kustība organisko vielu. Starp tām ir lielas caurspīdīgas atmirušās šūnas, no kurām paliek tikai čaumalas (tajās ir ūdens).
2. Ievietojiet nedaudz riccia burkā ar mitru augsni. Pārklājiet burku ar stiklu un novietojiet siltā, gaišā vietā. Pārliecinieties, ka augsne ir pastāvīgi mitra. Skatieties, kas notiek ar riccia.
Risija sāks attīstīties, jo... labvēlīgi apstākļi (no mitra līdz siltais gaiss, Sveta). Peldošajai Ricciai nav sakneņu, bet uz mitras augsnes tā var tos veidot.
Ja jūs audzējat Riccia ūdenī, tad, ja temperatūra ir zemāka par 20 ° C, Riccia augšana palēninās, bet izskats paliek pievilcīgs. Jums arī jāzina, ka šim augam optimālais tiek uzskatīts mīksts ūdens, kura cietība nedrīkst pārsniegt 15 vienības, bet, ja šis rādītājs ir virs 8, tas jau negatīvi ietekmē augšanu. Pieļaujamais pH līmenis ir 4-8.
Bryofīti pieder pie augstāki sporu augi, jo tiem ir raksturīga ķermeņa sadalīšanās orgānos un audos.
Bryofīti ir plaši izplatīti, īpaši apgabalos ar mērenu un aukstu klimatu. Sūnas ir sastopamas purvos, mežos, aug uz koku stumbriem, uz ēkām un akmeņiem un pat saldūdens tilpnēs. Sūnām piemīt spēja izdzīvot gan sala, gan augstas temperatūras apstākļos.
Sūnas, atšķirībā no aļģēm, ir sauszemes augi. Turklāt tie ir primitīvākie sauszemes augi pēc struktūras.
Atšķirībā no aļģēm, briofītu ķermenis ir sadalīts specializētos audos, un katrs audi veido īpašu šūnu veidu.
Šajā gadījumā sūnu ķermeni, tāpat kā aļģu ķermeni, sauc taluss. Tomēr ir skaidrs iedalījums kāts un lapas.
Daudziem bryofītiem stublāja centrā ir vadoša sistēma, kas atrodas atsevišķu saišķu veidā. Vadošā sistēma nodrošina kustību minerālvielas un ūdens, kā arī organiskās vielas.
Sūnu lapas izskatās kā zaļas plāksnes, kurām ir lineāri lancetiska forma. Tie ir diezgan plāni, sastāv tikai no dažiem šūnu slāņiem vai viena slāņa. Lapā var būt bezkrāsainas šūnas, starp kurām ir zaļas asimilācijas šūnas, kas satur hlorofilu. Tajos notiek fotosintēze.
Daudzām sūnām stublāja lejas daļā ir saknēm līdzīgi izaugumi ( rhizoīdi). Tie ir epidermas izaugumi un izskatās kā sakņu matiņi. Daudzos veidos rizoīdi pilda sakņu funkciju, tas ir, noenkuro augu augsnē un absorbē ūdeni ar tajā izšķīdinātām minerālvielām.
Sūnu pārstāvji
Kukuškina lini
Kukuškina lins ir daudzgadīgs augs. Aug mitrās vietās (purvos, egļu mežos).
Auga stublāja augstums sasniedz 20 cm, tam ir zaļgani brūna krāsa.
Uz dzeguzes lina kāta spirālē cieši izkārtotas mazas, šauras zaļas lapiņas.
Dzeguzes liniem ir sakneņi, kas tos noenkuro augsnē un absorbē no tā ūdeni.
Izmantojot dzeguzes linu piemēru, viņi parasti uzskata dzīves cikls sūnām, kurās notiek divu paaudžu mija. Turklāt sūnās gametofītu paaudze dominē pār sporofītu paaudzi.
Dzeguzes linu spora ir haploīda (tas ir, tajā ir viens hromosomu komplekts). Nokļūstot mitrā augsnē, tas uzdīgst un veido lapu augu. Tādējādi fotosintēzes sūnu augi ir haploīdi, kas tos atšķir no citiem augstākajiem augiem.
Dzeguzes liniem ir sieviešu un vīriešu augi, kas nozīmē, ka tie ir divmāju. Sieviešu augiem attīstās īpaši orgāni - arhegonija, un vīriešu - antheridia. Arhegonijas ražo olas, un anteridijas ražo spermu. Lai notiktu apaugļošanās, spermatozoīdiem ir jāpiepeld uz olšūnām, kas atrodas arhegonijā. Un šim nolūkam jums ir nepieciešams ūdens. Tādējādi apaugļošana briofītos ir iespējama tikai ūdens klātbūtnē. Šis fakts ierobežoja to izplatību pa zemi evolūcijas procesa laikā.
Dzeguzes linu mēslošana parasti notiek stipra lietus periodos. Šajā gadījumā veidojas diploīds zigots (tas satur dubultu hromosomu komplektu: vienu no olšūnas, otru no spermas). Zigota paliek sievišķās dzeguzes linauga galotnē, un pēc gada tā attīstās par garu kātu kapsulu. Šis veidojums ir sporofīts, jo tas sastāv no diploīdām šūnām.
Dzeguzes linu kastīti sauc par sporangiju, tai ir operkuls un vāciņš. Sporas nobriest sporangijā. Šajā gadījumā notiek mejoze un rezultātā veidojas haploīdas sporas.
Nobriedušas sporas izbirst no kastes. Labvēlīgos apstākļos sporas uzdīgst un attīstās par lapu sūnu augu. Bet sākotnēji topošais dzeguzes linu augs izskatās kā zaļo aļģu pavediens. Tas var kalpot kā pierādījums tam, ka sūnas attīstījušās no aļģēm.
Sfagnums
Sfagni ir balto sūnu pārstāvis, ko sauc arī par kūdras sūnām, jo tās veido kūdras nogulsnes.
Mērenā klimatā sfagni aug purvos. Šis daudzgadīgs augs, kura kāts ir stipri sazarots.
Atšķirībā no dzeguzes liniem, sfagnu kātā nav vadošu saišķu. Sfagnam trūkst arī rizoīdu. Tāpēc tas absorbē ūdeni visā ķermenī.
Sfagnu lapas satur divu veidu šūnas. Dažas šūnas satur hloroplastus un ir zaļas, citās nav hloroplastu un tās ir bezkrāsainas. Šūnas ir sakārtotas vienā kārtā, tāpēc lapas izskatās svītrainas un divkrāsainas. Lapu fotosintēzes šūnas ir mazas un garas. Bezkrāsainās šūnas ir lielas, un to membrānās ir lielas poras. Šīs šūnas tiek izmantotas, lai absorbētu un saglabātu ūdeni. Sakarā ar to, ka sfagni absorbē un saglabā lielu daudzumu mitruma, augsne kļūst piesātināta.
Paaudžu maiņa un vairošanās sfagnā (tā dzīves cikls) ir tāda pati kā dzeguzes liniem. Tomēr atšķirībā no dzeguzes liniem sfagnā anteridijas un arhegonijas veidojas uz viena auga, t.i., tas ir vienmāju.
Sfagnums aug tā dzinuma galā. Tajā pašā laikā kāts nomirst no apakšas. Sfagnu stublāju atmirušās daļas sablīvē, skābekļa trūkuma apstākļos nesadalās un veido kūdras nogulsnes. Turklāt sfagnums izdala antiseptisku vielu sfagnolu, kas kavē sabrukšanu. Tāpēc tie tiek saglabāti kūdras slāņos dažādi organismi(dzīvnieku un augu atliekas).
Sfagnums aug lēni, tikai dažus centimetrus gadā.
Bryofītu nozīme
Dzīvnieki gandrīz nekad neēd sūnas.
Tomēr sūnas spēlē svarīga loma dabā, uzkrājot mitrumu, regulē apgabala ūdens bilanci. Tajā pašā laikā sūnas bieži izraisa augsnes aizsērēšanu, kas jāuzskata par negatīvu ietekmi.
Sūnas spēj uzkrāt daudzas kaitīgas vielas, tostarp radioaktīvās.
Bryofīti veido kūdru, kas ir minerāls cilvēkiem. Kūdru izmanto kā degvielu, mēslojumu un izejvielu rūpniecībā. No tā iegūst koksnes spirtu, plastmasu u.c.
Sausajām sfagnu sūnām piemīt antiseptiskas īpašības. Iepriekš tas tika izmantots kā pārsēja materiāls.