Peatükk 1.1 (Биология. 8 кл.)

Признаки растений

  • Какими были первые организмы на Земле?
  • В чем заключаются основные различия между растениями и животными?
  • Как передвигаются и общаются между собой растения?

Какими были первые организмы на Земле?

Первые организмы на Земле были крошечными и имели простое строение. Они обитали в воде и получали необходи­мую для жизни энергию из простых органических или неор­га­ни­чес­ких веществ. В их клетках не было окруженного мембраной ядра, наследственное вещество свободно распола­га­лось в клетке. Доядерные организмы существуют и в наше время – это бактерии.

В ходе эволюции сформировались ядерные организмы. К ним относятся простейшие, растения, грибы и животные.

Самыми примитивными водными растениями являются много­кле­точ­­ные зеленые водоросли, а наземными – мохо­об­раз­ные. От одной из групп мохообразных произош­ли более сложные споровые растения: папоротники, хвощи и плауны. От них, в свою очередь, произошли голосемен­ные, а от голосе­мен­ных – покрыто­се­мен­­ные, или цветковые.

Зеленые водоросли на пляже в Тойла Многоклеточные зеленые водоросли являются низшими водными растениями.

Любопытно. Старейшие растения и животные

Старейшее растущее дерево на Земле – это сосна остистая межгорная (Pinus longaeva) из Калифорнии (США), возраст которой составляет более 4800 лет. Дерево назвали Мафуса­ил (Methuselah), по имени одного из библейских персонажей, известного своим долголетием – он прожил 969 лет. Самым древним деревом в Европе счита­ется произрас­та­ю­щий на севере Уэльса в деревне Ллангернив тис ягодный, возраст которого оценен в 4000–5000 лет. Дерево сохранилось лишь частично, основная часть ствола давно погибла, отчего его воз­раст очень трудно определить. В июне 2002 года в честь юбилея королевы Елизаветы II ллангер­нив­ский тис был внесен в список 50 Великих дере­вьев Великобритании.

Самыми долгоживущими позвоночными животными явля­ют­ся черепахи и гренландские полярные акулы, возраст ко­то­рых может составлять более 250 лет. Старейшее извест­ное нам млеко­пи­та­ющее – это гренландский кит, доживший до 211 лет*.

Возраст сосны остистой, произрастающей в Калифорнии (США), составляет более 4840 лет

Чем растения отличаются от животных?

  • Основное отличие растений от животных заключается в пита­нии. Растения осуществляют фотосинтез, а животные пита­ют­ся готовыми орга­ни­чес­ки­ми веществами. Таким образом, животные непосредственно (потребляя в пищу растения) или косвенно (потребляя в пищу растительно­яд­ных) зависят от растений.
  • В ходе фотосинтеза растения выделяют кислород и потребляют из воздуха углекислый газ. Часть кислорода растения тратят на дыхание. Животные используют кислород для дыхания, выделяя углекислый газ. Так, сущест­во­ва­ние царства животных и большинства других организмов полностью зависит от царства растений.
  • В отличие от животных, растения не передвигаются активно, они не могут сменить место обитания. Как и животным, растениям приходится адаптироваться к изменяющимся условиям. Например, цветки растения открываются и закрываются в зависимости от времени суток, а растущее в тени растение всегда тянется к свету.
  • Клетки растения отличаются от клеток животного несколькими признаками. Подробнее о них ты узнаешь в параграфе 2.1.
  • Растения могут расти всю жизнь, но высота растения имеет пределы. В отличие от растений, все виды животных имеют ограниченный период роста и размер. Растения могут жить долго. Возраст некоторых деревьев составляет сотни и даже тысячи лет. Продолжительность жизни животных гораздо меньше.
  • Органы растений имеют относительно простое строение. У животных органы, выпол­ня­ю­щие одну функцию, образуют системы органов, в то время как у растений систем органов нет.
  • У растений нет нервной системы, которая у животных отвечает за регулирование жизне­дея­тель­но­сти организма в целом. У растений нет и органов чувств для восприятия информации из внешней среды.
  • Жизнедеятельность растений и животных регулируют особые вещества – гормоны. Гормоны производятся организмом в малых количествах, но их влияние огромно. Гормоны могут производить многие клетки растений, а животные синтезируют гормоны в особых органах. Жизнедеятельность большинства животных регулирует как нервная система, так и гормоны, у растений же – только гормоны.
  • Растение поддерживают клетки с одеревеневшими оболочками и внутриклеточное давление, у позво­ноч­ных животных для опоры служит скелет.
  • Растения могут размножаться частями организма, т. е. вегетативно (например, луковицами), большинство животных – не могут.
Растения сами производят себе пищу – в зеленых частях растений протекает фотосинтез

Любопытно

Из-за особенностей питания и отсут­ствия возможности передвижения растениям нужна большая площадь поверхности тела. Как правило, растения обладают обильной листвой и развитой корневой системой. Это позволяет им получать из почвы достаточное количество воды и пита­тель­ных веществ, а также осу­щест­влять фотосинтез, что компен­сирует отсутствие способности к активному передвижению.

Большинство животных способны передвигаться, поэтому их органы должны быть компактны. Внутренняя поверхность органов животных рель­еф­на и за счет этого имеет боль­шую площадь, что обеспечивает быстрый обмен веществ.

  • В темноте растения не могут синтезировать питательные вещества.
  • В темноте растение не может усваивать воду.
  • Растениям необходим свет для осуществления фотосинтеза.

Движение растений

Поскольку растения не пере­ме­ща­ют­ся с одного места на дру­гое, они реагируют на внешние раздра­жи­те­ли иначе, чем жи­вот­ные. Большинство движений растений крайне медленны.

Часть движений растений имеет конкретное направ­ление. Наверное, ты замечал, что поставленное вдали от окна растение всегда растет в направлении света, корни всегда тянутся вниз в почву, а стебли – вверх. Таким образом растения вынуждают двигаться (расти) имеющие определен­ное направление физические раздражители: в первом случае это свет, а в остальных – сила притяжения Земли. На направление роста растений влияют также разнообразные вещества, например, корни в почве двигаются в направле­нии питательных веществ и воды.

Часть движений не имеет определенного направле­ния. Цветки многих растений закрываются и открываются в зависимости от времени суток, а некоторые растения реаги­ру­ют на тепло, например, внесенные в помещение цветки тюльпанов раскрываются.

Некоторые растения реагируют на прикосновение, которое также является физическим раздра­жи­те­лем. Как правило, в таком случае реакция растения стремительна. Например, если прикоснуться к листьям мимозы стыдливой, они свернутся или поникнут в течение пары секунд. Листья насекомо­яд­ных растений сворачиваются, как только насеко­мое прикасается к железистым волоскам. Эти движения быстрые и не связаны с ростом.

Мимоза стыдливая реагирует на прикосновение

Как растение меняет направление роста?

За рост, развитие и движение растения ответственны особые росто­вые вещества (гормоны растений). Растение тянется к свету, поскольку молекулы одного из таких ростовых веществ всегда накапливаются на неосвещенной стороне (см. рису­нок). Под воздействием данного гормона клетки вытягивают­ся, неосве­щен­ная сторона удлиняется, и растение поворачи­ва­ет­ся к свету. Даже стебли полегших растений поднимаются, поскольку сопри­ка­са­ю­щей­ся с почвой части стебля не хватает света.

Стебель растения всегда тянется к свету, то есть вверх, а сила тяжести вынуждает корни расти вниз
  • Растворенные в почве питательные вещества и вода
  • Свет
  • Сила притяжения Земли
  • Тепло

От ученых. Запах помогает растениям общаться

Запах помогает растениям общаться как между собой, так и с насекомыми.

Запах растений привлекает насекомых-опылителей. Однако иногда растения изменяют запах и по другим причинам. Некото­рые растения начинают выделять «предупреждающие вещества», если вредитель поедает его листья. Эти вещества оповещают соседние, неповрежденные растения о нашествии насекомых. В ответ на предупреждение в клетках неповреж­ден­ных растений запускаются процессы, которые делают растения менее восприимчивыми к насекомым-вредителям: например, в клетках образуются ядовитые для насекомых соединения. Другие виды растений после повреждения листьев, например, гусеницами начинают выделять запах, привлекающий насекомых, которые размножаются, отклады­вая яйца в гусеницах вредителя. Таким способом растение защищает себя.

Ученый Эстонского университета естественных наук (эст. Eesti Maaülikool) Юло Нийнеметс с колле­га­ми изучал жизнедеятельность растений, в част­нос­ти выделяемые растениями летучие вещества.

Вопросы и задания

  1. Перечисли основные различия между растениями и животными.
  2. Какие признаки помогают определить, к какому из царств – растений или животных – относится организм, если это сложно понять по внешним признакам?
  3. Почему растения не могут реагировать на изменения внешней среды так же быстро, как животные?
  4. Чем отличается движение растений и животных?

Основные понятия

  • доядерные организмы – организмы, в клетках которых нет клеточного ядра
  • ядерные организмы – организмы, в клетках которых есть ядро
Palun oota