Виды растений - классификация и общая характеристика групп

Факты из истории

Растения представляют собой биологическое царство, которое состоит из многоклеточных живых организмов. Несмотря на отсутствие способности передвигаться, представители вида ведут активную жизнедеятельность. Внутри листьев, стеблей и корней происходят различные химические процессы, которые обеспечивают нормальное функционирование всей системы.

Первое описание многообразия царства растений принадлежит древнему философу и ученому Аристотелю. Точного определения, названия, особенностей семейств или подцарств он не давал, но поставил растения между представителями животного мира и неодушевленными предметами, поскольку они не способны передвигаться.

Через некоторое время ученые выделили отдельное царство грибов, и растения стали отдельным видом, который изучается и сегодня. Помимо этого, специалисты выделили некоторые разновидности водорослей, не имеющие корневой системы, как у других представителей растительного мира.

Этапы эволюции

Если верить находкам и заключениям палеонтологов, разделение растительного и животного мира произошло еще 3 млрд лет назад. Этот период приходится на архейскую эру, когда были обнаружены первые единицы, имеющие признаки растений.

В протерозойской эре некоторые уже имели представление об эукариотах, которые, по их мнению, стали результатом перехода в это состояние обычной амебовидной клетки. Именно этот переход и стал причиной появления некоторых видов водорослей, которые стали первыми настоящими представителями мира растений. Несколько позже появились красные, зеленые и сине-зеленые водоросли.

В палеозойской эре возникают первые высшие единицы — риниофиты. Это происходит в результате множества преобразовательных процессов, провоцирующих исчезновение некоторых морей. Вследствие таких изменений многие водоросли стали приспосабливаться к жизни на суше, а выжили благодаря образованию и развитию на почве цианобактерий и бактерий.

Одним из наиболее древних растений, обнаруженных на территории современной Шотландии, считается куксония. Палеонтологи определили, что ее возраст приближается к 415 млн лет. После открытия куксонии в 1937 году растительный мир разделился на две основные линии: сапрофитные, или сосудистые, и гаметофитные, или моховидные.

Отличительные признаки

Разобраться в систематике или систематических группах растений поможет изучение основных признаков представителей этого царства, их общих характеристик и строения. Специалисты выделяют несколько основных черт растений, произрастающих на Земле:

• клетки, из которых состоят листья, стебли и другие части, имеют плотные целлюлозные оболочки;
• в клетках можно обнаружить особые хлоропласты, содержащие хлорофилл, который и обеспечивает возможность процесса фотосинтеза;
• благодаря хлорофиллу почти каждая единица имеет зеленый цвет;
• прикрепленный образ жизни;
• питательные вещества и запас энергии хранится в стеблях или листьях в виде крахмала;
• отличительная черта каждой единицы — способность расти на протяжении всей жизни;
• жизнедеятельность и все важные процессы регулируются с помощью фитогормонов, которые по строению своему несколько напоминают человеческие;
• имеют плотную оболочку, которая обычно не пропускает свет и состоит из целлюлозы;
• по природе своей являются продуцентами, то есть производят органические вещества под воздействием углекислого газа и солнечного излучения.

Помимо этого, специалисты отметили чередование поколений. Этот признак не считается уникальным, но позволяет отличить представителей растительного мира от грибов и некоторых водорослей.

Особенности строения

Разнообразие строения единиц растительного мира позволяет разделить их на одноклеточные типы и многоклеточные. Яркими представителями первого вида являются хламидомонады и хлореллы. Одной из особенностей строения считается довольно большой размер каждой клетки, который иногда достигает нескольких сантиметров. Эукариоты имеют жесткую клеточную оболочку и большое количество целлюлозы.

В каждой клетке присутствуют хлоропласты и вакуоли, обеспечивающие упругость. Во время пролиферации клеток перегородка образуется за счет содержания большого количества фрагмопластов. Сперматозоиды растений имеют два или несколько жгутиков. Многожгутиковая система напоминает строение клеток зеленых водорослей.

Клетки единиц растительного мира объединяются в ткани, особенностью которых является отсутствие межклеточного вещества и присутствие довольно большого количества мертвых клеток. Некоторые части растения в основном состоят именно из таких клеток. Помимо этого, одним из отличий представителей растительного и животного мира считается состав тканей, который может включать разные типы клеток.

В зависимости от типа растения схема его строения может отличаться. Тело некоторых видов представлено сплошным пластом без ответвлений. Другие имеют развитую корневую систему и надземную часть. Корнеплоды, например, отличаются не только наличием множественных извилистых корней, но и плодов разной формы, размера. Листья выступают в роли фотосинтезирующих органов, содержат наибольшее количество хлорофилла.

Почка выступает в качестве отдельного органа в некоторых видах растений. Примером таких представителей будут некоторые деревья, на которых почки появляются раньше, чем листья и цветы.

Жизненный цикл и размножение

Характерная особенность растительности — возможность размножения половым и бесполым способом. Первый метод предполагает оогамию, на которую способны высшие сосудистые растения, второй чаще всего осуществляется вегетативным путем. Жизненный цикл крупных и мелких растений включает несколько этапов:

1. В жизненном цикле постоянно чередуются гаплоидное, или половое (гаметофит), и диплоидное, или бесполое (спорофит) поколения.
2. На гаметофите образуются женские и мужские половые органы, сперматозоид попадает в яйцеклетку, и образуется зигота, формирующая через некоторое время зародыш.
3. Обычно зародыш становится спорофитом, в котором образуются спорангии. В спорангиях снова формируются женские и мужские клетки, процесс повторяется.

Подобный цикл присущ Мохообразным и Папоротникообразным. Семенные же растения нуждаются в дополнительной помощи для оплодотворения, которое осуществляется путем опыления. Покрытосеменные виды также нуждаются в опылении, после которого формируется цветок, превращающийся в плод через некоторое время. Подобный порядок позволяет жизненному циклу не прерываться, и единицы всегда находятся на определенном этапе развития.

Отмечено, что у цветковых растений в условиях умеренно континентального климата жизненный цикл зависит от погодных условий, может замедлиться или полностью остановиться.

Основные виды

Классификация растений предполагает их разделение на два подцарства (высшие и низшие) и несколько основных разновидностей. Среди низших преобладают одноклеточные. В подцарстве высших растений специалисты выделяют папоротники, мхи, голосеменные, покрытосеменные или цветковые, водоросли. Каждый подвид имеет свои особенности:

1. К моховидным относятся наиболее простые надземные представители. Произрастают они в лесах, на влажных почвах, затененных участках, распространены в разных климатических поясах и представлены множеством разновидностей. Стоит отметить, что у мхов нет собственной проводящей системы, это делает их наиболее примитивными. Питательные вещества и влагу они поглощают всей площадью тела. Единицы этого вида очень низкие, высота их редко превышает 20 см. Большинство мхов представлено многолетними растениями, у них преобладает половой путь размножения. Специалисты выделяют три класса мхов: антоцеротовые, листостеблевые и печеночные.
2. Папоротники также называют споровыми. Они, как и моховидные, предпочитают влажные, затененные места для обитания. Основное число папоротников представлено травянистыми растениями, но встречаются и древовидные, водные формы. Вид разделяется на несколько классов: плауны, хвощи, папоротники.
3. Водоросли отличаются от других наиболее примитивным строением. Они не имеют корней, стеблей и листьев, поглощают питательные вещества из воды всей поверхностью тела.

Эти виды ученые изучили тщательно, поскольку простое строение и жизненный цикл не сложно зафиксировать.

Голосеменные и покрытосеменные

Вид голосеменных растений включает в себя около 1000 различных представителей. Основным отличием их от покрытосеменных будет отсутствие какого-либо укрытия для сохранения семян. Они также не имеют плодов или цветков. Этот отдел высших растений включает в себя несколько классов:

1. Хвойные растения могут быть представлены деревьями, кустарниками. Семена у них развиваются в шишках, расположенных на ветвях, легко отделяются и не покрыты пленкой. Основными представителями класса будут кедр, сосна, ель, кипарис, пихта. Хвойные распространены почти повсюду, особенно в диком виде.
2. Саговниковые растения представляют собой древнюю группу. Наиболее яркий представитель — саговник проникающий.
3. Гинкговые считаются древним классом растений. Основной представитель — гинкго, считается реликтовым. Единственный современный вид — гинкго двулопастный.
4. Гнетовые бывают разных форм. Чаще всего представлены лианами, но встречаются кустарники и деревья. Распространены в Юго-Восточной Азии, выращиваются для сбора съедобных плодов и семян, из которых делают муку. Кора гнетовых очень прочная, применяется для изготовления ниток.

Вид покрытосеменных растений включает в себя кустарники, деревья и травы. Считаются наиболее развитыми представителями флоры. Основным отличием этого вида является наличие плода и цветка. Семена скрыты в завязи, из которой и образуется плод. Покрытосеменные включают несколько классов, но наиболее крупными будут двудольные и однодольные.

Первые отличаются строением семени, которое имеет две доли. Листья обычно обладают сетчатой структурой, а также имеется центральный корень. От него идут мелкие ответвления. Двудольные разделяются на 6 подклассов и множество разновидностей.

Зародыш однодольных растений имеет одну семядолю. Сами представители класса наделены мочковатой корневой системой, дуговой схемой жилкования листьев. Класс разделен на 5 подклассов и множество семейств.

Роль в жизни человека

Наиболее распространенным классом растений на планете считаются цветковые. Их насчитывают более 250 тысяч. Однако все виды и классы играют важную роль в жизни человека. Все живое существует в основном благодаря растениям. Они помогают очищать воздух, что жизненно необходимо для людей в крупных населенных пунктах.

Помимо этого, после гибели они разлагаются, удобряя почву. Ученые определили, что с уменьшением количества представителей растительного мира сократился объем кислорода. При регулярном уничтожении лесов эти цифры уменьшаются, что может привести к катастрофе.

Важная функция растений — лечебная. Среди представителей цветковых встречается множество видов, обладающих уникальными терапевтическими свойствами для организма человека. Сегодня фитотерапия не так развита, как несколько десятилетий назад, но остается востребованной и эффективной. Еще одним важным свойством растений будет насыщение организма витаминами и минеральными веществами.