Какие растения называют споровыми? Споровые растения и их классификация. Современные высшие споровые растения. их строение и значение К высшим споровым растениям относятся

Почему мхи называют высшими споровыми растениями, Вы узнаете из этой статьи.

Почему мхи называют высшими растениями?

К споровым высшим растениям относят те растения, в которых процесс размножения и распространения осуществляется при помощи спор. Сами споры образовываются 2 путями – половым и бесполым. К споровым высшим растениям относят лишайников, водорослей, грибов, папоротников, хвощей, плаунов и мхов.

Мхи – это высшие споровые растения с достаточно простым строением. Их относят к этому виду только за то, что у мхов развились подобия листьев, стеблей и ряд тканей. Ученые доказали, что у них отсутствуют корни и корневища. Зато у данных растений имеются ризоиды, благодаря которым он «крепятся» к почве и тянут из нее воду.

Так какая же особенность строения мхов, позволяющая им называться высшими растениями?

Все дело в том, что у них отсутствует проводная система. Также они состоят из одного типа тканей. Данные споровые растения принадлежат к споровым из-за своего размножения спорами.

Ученые доказали, что далекими предками мхов были риниофиты – это вымершая группа растений, которые были первыми многоклеточными, вышедшими на сушу из воды и создавшие сосудистые ткани. У стеблей мхов имеются проводные, покрывные и механические ткани. Все это обусловлено адаптацией к пребыванию на суше. К примеру, покрывные ткани защищают растение от пересыхания, а механические помогают мху удерживаться вертикально. У многих из них листья состоят с одного клеточного слоя. В общем ткани развиты слабо, поэтому среди мхов нет больших растений – они достигают в высоту всего несколько сантиметров.

Вопрос 1. Почему плауны, хвощи и папоротники относят к высшим споровым растениям?
К высшим растениям плауны, хвощи и папоротники относят по причине наличия у них органов - стебля, листьев и корня. А споровыми их называют из-за того, что размножаются они спорами.

Вопрос 2. Где они растут?
Плауны, хвощи и папоротники растут в основном во влажных тенистых местах. Плауны растут преимущественно в сосновых лесах. Хвощи растут на полях, в лесах или около водоемов, обычно на участках с влажной кислой почвой. Папоротники распространены очень широко, обитают как на суше, где они растут не только на почве, но и на стволах и ветвях деревьев, так и в воде (встречаются многолетние плавающие папоротники).
Папоротники умеренных широт - многолетние травянистые растения, в тропических лесах встречаются древовидные формы. Немногочисленные виды (сальвиния) обитают в воде.

Вопрос 3. Каково их строение?
Все папоротникообразные имеют стебель, листья и корни.
У плаунов побег дихотомически ветвится и разделяется на подземную и надземную части. Корневая система представлена придаточными корнями, без корневых волосков. Листья мелкие с одной жилкой. Гаметофиты (заростки) мелкие, зеленые или бесцветные.
Хвощи произрастают во влажных или заболоченных местах. Надземные побеги имеют членистые стебли с мутовчато отходящими от узлов ветвями. Листья мелкие, чешуевидные, собраны в узлах мутовками. В клетках кожицы стеблей и листьев откладываются кристаллы кремнезема, поэтому тело хвощей очень жесткое. Надземные побеги хвоща ежегодно формируются из почек корневища. От корневища отходят придаточные корни. У хвоща два типа побегов. Ранней весной развиваются весенние побеги. Они светло-коричневого цвета, нефотосинтезирующие. На концах весенних побегов формируются спороносные колоски.
Спорофит папоротника четко подразделяется на корень, стебель и лист.. Корни всегда придаточные, стебель обычно хорошо развит иногда видоизменен и представлен клубнем или корневищем). Листья обычно перистые, сложные, они называются - вайи. Вайи растут от корневища. На нижней стороне вайи развиваются маленькие бурые бугорки - спорангии. Молодые листья улиткообразно свернуты. Спорангии расположены на нижней стороне листа. Заросток (гаметофит) часто имеет сердцевидную форму. Он несет архегонии, антеридии и ризоиды.

Вопрос 4. Какие растения - папоротники или мхи - имеют более сложное строение? Докажите это.
Отличием мхов от папоротноков служит то, что тело мхов расчленено на органы (стебель и листья), у мхов нет настоящих корней, их заменяют ризоиды, которыми они укрепляются в почве и всасывают воду. У папоротников есть корни. Кроме того, все папоротники имеют более сложное внутреннее строение листьев.

Вопрос 5. Каково значение плаунов, хвощей и папоротников?
Роль папоротникообразных в природе и в хозяйственной дея¬тельности человека в основном связана с залежами каменного угля, образованными древними папоротникообразными в каменноугольном периоде палеозоя. Современные папоротникообразные используют в медицине (например, щитовник мужской применяют как глистогонное средство), в качестве декоративных растений, в аквариумах и водоемах (например, сальвиния, азолла каролинская). Некоторые виды азоллы используют как зеленое удобрение, обогащающее почву азотом. В металлургии формы для литья обсыпают порошком из спор этих растений, и металлические детали легко отстают от стенок. В некоторых районах нашей страны употребляют в пищу весенние побеги хвоща (в сыром, пареном виде и как начинку в пирогах), а также молодые листья папоротника орляка. Орляк на Дальнем Востоке заготавливают в больших количествах для пищевых целей. Хвощи часто бывают злостными сорняками; среди них встречаются и ядовитые формы.

Все ли знают, какие растения называют высшими? Этот вид имеет свои особенности. На сегодняшний день к высшим растениям относятся:

Плауны.
Папоротники.
Хвощи.
Голосеменные.
Покрытосеменные.

Насчитывается более 285 видов подобных растений. Они выделяются намного высшей организацией. Их тела содержат побег и корень (кроме мхов).

Характеристики

Высшие растения живут на земле. Это место жительства отличается от водной среды.

Характеристика высших растений:

Тело состоит из тканей и органов.
С помощью вегетативных органов осуществляются питание и функции обмена веществ.
Голосеменные и покрытосеменные размножаются с помощью семян.

Большинство из высших растений имеет корни, стебли и листья. Их органы сложно построены. У этого вида есть клетки (трахеиды), сосуды, а их покровные ткани образуют сложную систему.

Главная черта высших растений - Они переходят с гаплоидной фазы к диплоидной, и наоборот.

Происхождение высших растений

Все признаки высших растений указывают на то, что, возможно, они произошли от водорослей. Очень большое сходство имеют с водорослями вымершие представители, принадлежащие к высшей группе. У них похожее чередование поколений и много других характеристик.

Есть теория, что высшие растения появились от или пресноводных. Первыми возникли риниофиты. Когда растения перешли на сушу, они начали стремительно развиваться. Мхи оказались не такими жизнеспособными, так как им необходима вода в виде капель, чтобы они существовали. Из-за этого они появляются в местах, где повышенная влажность.

На сегодняшний день растения распространились по всей территории планеты. Их можно увидеть в пустыне, тропиках и в холодных местностях. Они образуют леса, болота, луга.

Несмотря на то что при размышлениях, какие растения называют высшими, можно назвать тысячи вариантов, но все-таки их можно объединить в некоторые гуппы.

Мхи

При выяснении, какие растения называют высшими, нельзя забывать о мхах. В природе выделяют около 10 000 их видов. Внешне это мелкое растение, его длина не превышает 5 см.

Мхи не цветут, у них нет корня, проводящей системы. Размножение происходит с помощью спор. Гаплоидный гаметофит преобладает в цикле жизни мхов. Это растение, которое живет на протяжении нескольких лет, у него могут быть выросты, похожие на корни. А вот спорофит мхов живет недолго, он усыхает, имеет только ножку, коробочку, где происходит созревание спор. Строение у этих представителей живой природы простое, они не умеют укореняться.

Мхи играют такую роль в природе:

Создают особый биоценоз.
Покров мха поглощает радиоактивные вещества, удерживает их.
Регулируют водный баланс ландшафтов благодаря тому, что впитывают воду.
Защищают почву от эрозии, что позволяет равномерно переводить сток вод.
Некоторые виды мхов используют для медицинских препаратов.
С помощью образовывается торф.

Плауновидные растения

Кроме мхов, существуют и другие высшие растения. Примеры могут быть разные, но все они чем-то схожи друг с другом. Например, напоминают мхи плауновидные растения, но их эволюция более продвинутая, так как это сосудистые виды. Они состоят из стеблей, которые покрыли небольшие листочки. У них есть корни и сосудистая ткань, с помощью которой происходит питание. Наличием этих составляющих плауны очень похожи на папоротники.

В тропиках выделяют эпифитные плауны. Они свисают с деревьев, создавая вид бахромы. Такие растения имеют одинаковые споры.

Некоторые плауновые растения занесены в Красную книгу.

Псилотовидные растения

Этот вид растений живет не один год. Сюда относят 2 рода представителей тропиков. Они имеют прямостоячие стебли, схожие с корневищем. Но настоящих корней у них нет. Проводящая система расположилась в стебле, состоит из флоэмы, ксилемы. Но вода не попадает в листовидные придатки растений.

Фотосинтез происходит в стеблях, на ветках образовываются споры, превращающие в цилиндрические ветви.

Папоротниковидные

Какие растения называют высшими еще? К ним относят папоротниковые, входящие в сосудистый отдел. Они бывают травянистыми и древесными.

В состав тела папоротника входят:

Черешок.
Листовые пластины.
Корни и побеги.

Листья папоротника были названы вайями. Стебель обычно короткий, в нем развита Из почек корневища разрастаются вайи. Они доходят до больших размеров, выполняют спорообразование, фотосинтез.

В цикле жизни чередуются спорофит и гаметофит. Существуют некоторые теории, которые говорят о том, что папоротники эволюционировали от плаунов. Хотя есть ученые, считающие, что многие высшие растения появились от псилофитов.

Многие виды папоротника являются пищей животных, а некоторые ядовитые. Несмотря на это, подобные растения используются в медицине.

Хвощевые

К высшим растениям относятся и хвощевые. Они состоят из члеников и узлов, что отличает их от остальных растений высшего вида. Хвощевые представители напоминают некоторые хвойные, и водоросли.

Это своеобразный представитель живой природы. Они имеют вегетативные признаки, схожие со злаками. Длина стеблей может быть несколько сантиметров, а иногда вырастает до нескольких метров.

Голосеменные растения

Из высших растений также выделяют голосеменные. Сегодня существует немного их видов. Несмотря на это, разные ученые доказывали, что покрытосеменные произошли от голосеменных. Тому свидетельствуют различные найденные останки растений. Проводились исследования ДНК, после которых некоторые ученые вывели теории, что этот вид относится к монофилетической группе. Их еще разделяют на многие классы и отделы.

Покрытосеменные

Эти растения еще называют цветковыми. Их относят к высшему виду. Отличаются они от других представителей наличием цветка, который служит для размножения. Они имеют особенность - двойное оплодотворение.

Цветок привлекает агентов опыления. Стенки завязи растут, изменяются, превращаются в плод. Это происходит в том случае, если произошло оплодотворение.

Итак, существуют разные высшие растения. Примеры их можно перечислять долго, но всех их расформировали по определенным группам.

Всем, кто хотя бы немного касался вопросов ботаники, приходилось слышать о таком разграничении растений, как цветковые и нецветковые. При этом последние имеют еще и другое название, отражающее суть их способа размножения, - споровые. Какие растения называют споровыми? Те, которые для размножения и распространения своих семян выбрали самый древний в эволюционном плане способ - образование крошечных, разнообразных по форме структур - спор.

Какие растения называют споровыми?

Чтобы ответить на этот вопрос как можно полнее, начнем с определения самой споры (в переводе с греческого spora - , "посев"). Это мелкая структура размером не более 1 мкм (10 -3 миллиметра), разнообразная по форме и цвету, которая играет роль семени у всех споровых, давая начало развития зародыша будущего растения.

Формировать споры - прерогатива далеко не всех видов существующих ныне растений. Считается, что такая способность вообще пришла к представителям флоры из далекого прошлого, когда еще только начинали появляться первые наземные растения, и жизнь помимо воды зарождалась на суше.

Известно, что самыми древними растениями являются водоросли, хвощи, плауны и папоротники. Именно их исторические корни уходят в такие периоды, как меловой, карбона и силура. И именно они по сей день являются жителями лесов, равнин, болот, степей и полярного края разных континентов.

Такое долгое существование стало для них возможным, отчасти, потому, что они как раз относятся к споровым. Поэтому на вопрос о том, какие растения называют споровыми, мы можем дать вполне определенный ответ. Это папоротники, мхи, плауны, хвощи (из категории высших), а также водоросли и лишайники из категории низших.

Отличительные черты

К основным особенностям, отличающим все споровые растения, относят следующие:

Благодаря формированию таких структур, как споры, эти растения никогда не образуют цветов (биологически к этому не приспособлены). Поэтому все мифы о цветущем папоротнике в ночь на Ивана Купалу - просто сказки.
Жизненный цикл данных растений имеет свои особенности. Споровые растения отличаются чередованием поколений в жизненном цикле. Так, гаметофит - половое поколение, образующееся при слиянии сперматозоида (антеридий) и яйцеклетки (архегоний) - со временем формирует взрослое растение, производящее споры. Из споры прорастает спорофит - бесполое поколение, которое образует мелкие споры в специальных структурах и дает начало новому растению. Такая смена полового и бесполого поколения сопровождает споровые растения на протяжении всего периода их существования.
Для размножения им обязательно нужна вода. Именно по жидкости сперматозоид добирается до архегоний, в которых скрыта яйцеклетка. Без воды процесс оплодотворения у споровых невозможен. Это является еще одним доказательством того, что это самые древние представители флоры, жизнь которых всегда была тесно связана с водной средой. Именно оттуда и ведут свое происхождение все растения.

Это основные черты, отличающие споровые растения от семенных. Теперь рассмотрим подробнее основных представителей этого надотдела.

Папоротники

Папоротники - самые широко известные как в декоративных целях, так и в исторически сложившихся представлениях о древней флоре споровые растения. Примеры растений известны всем садоводам-любителям и ценителям природы и лесного уединения. Орляк, кочедыжник, страусник - шикарные по объемам растения, привлекающие пышностью и сочностью зелени листвы. Они повсеместно распространены на лесных территориях в местностях с умеренным климатом и повышенной влажностью.

Тот, кто любит домашние горшочные цветы, наверняка также имеет у себя или видел у других нефролепис - самый распространенный Помимо внешней красоты такие растения довольно неприхотливы и требуют только обильного и постоянного полива. Как и все споровые, они не способны размножаться без воды.

На листьях папоротников очень хорошо видны спорангии со спорами. Они расположены на обратной стороне вайи (листа) и имеют вид небольших округлых мешочков коричневого или темно-оранжевого цвета. В них мелким желтым порошком густо насыпаны споры. После созревания спорангий раскрывается, и споры высыпаются во внешнюю среду.

Всего папоротников насчитывают более 10 тысяч видов, объединенных в 300 родов.

Мхи

Очень интересные и красивые растения, формирующие настоящую лесную подстилку, похожую на ковер, - мхи. Споровые растения, которые имеют очень мелкие структуры - стебель, листья, стебелек со спорангием в виде коробочки, - это все о них. Поэтому их мало кто различает по внешнему виду, разве что настоящие эксперты по мхам.

Цвет этих растений насыщенный, сочно-зеленый, листики жесткие, мелкие, клиновидные. Хотя есть и другой формы, это зависит от вида мха. Основные группы на данный момент следующие:

политриховые;
бриевые;
гипновые;
сфагновые.

Всего мхов насчитывают около ста видов, поэтому приведенный список включает лишь самые распространенные и имеющие практическое значение.

Интересной особенностью этих растений является то, что их спорангии похожи на кружки с крышечками различных форм. Когда споры созревают, крышечка открывается, а стебелек, на верхушке которого расположен спорангий, наклоняется, и споры высыпаются наружу.

Водоросли

Водоросли - споровые растения, насчитывающие на сегодняшний день около ста видов, объединенных в 11 основных отделов. Главная отличительная особенность этих представителей флоры - жизнь в водной среде на самой различной глубине. Тело их представлено талломом, оно не имеет листьев и корней. Функцию последних у этих растений выполняют полупрозрачные цепкие крючочки, носящие название ризоидов.

Водоросли относятся к именно из-за отсутствия подразделения тела на органы. Размножаются они также спорами. Основные четыре отдела водорослей, которые наиболее широко распространены и применимы в практической деятельности человека, следующие:

Зеленые.
Бурые.
Красные.
Диатомовые.

Хвощи

Вместе с папоротниками эта группа споровых растений когда-то заселяла всю сушу, но постепенно ушла на формирование залежей торфа и каменного угля. Сегодня хвощи представлены небольшим числом видов - их около тридцати.

Самый распространенный в России - хвощ полевой. Он имеет вид невысокого растения с жестким прямостоячим стеблем, разделенным на небольшие членики междоузлиями, из которых выходят пучки листьев, похожих на иголки. Поэтому в целом хвощ полевой напоминает небольшую елочку.

Разделение тела на небольшие сегменты - это отличительная особенность всех указанных представителей флоры. Размножается хвощ, как другие споровые растения, при помощи смены поколений, то есть и бесполым путем (спорами), и половым (сперматозоидами и яйцеклетками).

Плауны

Интересная группа которые отличаются от всех других споровых своим внешним видом. У них красивые, усеянные мелкими листиками стебли. Каждый из них будто стелется по земле.

Всего насчитывают около сорока пяти Биология растения ничем не отличается от таковой у уже рассмотренных нами ранее споровых. Они также имеют в смену спорофита и гаметофита, зависят от воды, поэтому растут только на болотистых и очень влажных почвах. Их спорангии представляют собой небольшие плотные удлиненные структуры. После созревания спор они лопаются, и споры выходят наружу.

Лишайники

Приблизительно 26 тысяч видов данных растений, объединенных в 400 родов, насчитывает современная биология. Растения эти имеют отличные от всех других особенности строения и образа жизни. Дело в том, что они представляют собой продукт тесного взаимовыгодного сотрудничества, партнерства между двумя видами живых существ - и грибов.

Такой симбиоз имеет ряд преимуществ:

терпимость к колебаниям температур (лишайники способны выживать в условиях крайнего Заполярья);
постоянный обмен питательными веществами (водоросль отдает грибу органические, а гриб ей - минеральные вещества);
приспособленность к различным почвам.

Поэтому лишайники являются хоть и низшими споровыми растениями, однако обладают несомненными преимуществами перед высшими в плане образа жизни.

Филогенез

Именно со споровых растений начала свое существование современная флора нашей планеты. По ряду теорий, жизнь зародилась в океане. Там же возникли первые растения, которыми были низшие споровые, - водоросли. Постепенно они перебирались на сушу, у них формировались листья и корни для удержания в почве. Однако для размножения все еще была нужна вода.

Затем водоросли дали начало древним папоротникам, хвощам, мхам и плаунам, которые в процессе отмирания на несколько миллионов лет сформировали целые залежи полезных ископаемых. Если предковые формы споровых растений имели древесную структуру, то современные не имеют к деревьям никакого отношения.

Весь процесс филогенеза описываемых представителей флоры занял около четырехсот миллионов лет. Однако сейчас общая характеристика споровых растений позволяет выделить их в надотдел, еще не потерявший окончательной связи с предками (для размножения по-прежнему нужна вода), но уже сформировавшийся и имеющий новые признаки.

Области применения в быту

Характеристика споровых растений позволяет понять, что они имеют не такое глобальное практическое значение, как цветковые. Однако все же сферы их использования многочисленны:

Древесные формы споровых растений середины селура и каменноугольного периода сформировали огромные залежи каменного угля, которыми человек пользуется до сих пор.
Молодые побеги папоротников можно употреблять в пищу.
Разные части растений хвоща и папоротника используются в медицине как болеутоляющие, мочегонные, вяжущие, противовоспалительные и другие средства.
Плауны имеют очень мелкие и мягкие по текстуре споры, которые можно применять в качестве детской присыпки.

Таким образом, мы получили полный и развернутый ответ на вопрос о том, какие растения называют споровыми.