Сергей Титов - Естествознание. Базовый уровень. 11 класс

Крупный эволюционный прорыв произошёл на Земле, когда растения, размножающиеся спорами, в основном сменились растениями, размножающимися с помощью семян. Первый из отделов семенных растений носит название Голосеменные, так как семена у них созревают открыто без оболочек в виде цветов или плодов. Большинство современных голосеменных растений относятся к классу Хвойные и представлены деревьями или кустарниками. Для размножения они образуют шишки (стробилы), на чешуйках которых созревают семена. Размножение с помощью семян имеет большое преимущество по сравнению с размножением спорами. Семя представляет собой хорошо сформированный, готовый к развитию организм, содержащий зачатки будущих органов и запас питательных веществ. Семя покрыто плотной семенной кожурой, предохраняющей от вредных воздействий внешней среды. Таким образом, семенное размножение можно рассматривать как начальную форму заботы о потомстве. Так как семена имеют гораздо больше шансов выжить и прорасти по сравнению со спорами, их на каждом растении образуется значительно меньше, чем последних. К классу хвойных относятся такие деревья, как сосна, ель, пихта, лиственница, кипарис, тис (рис. 82).

Рис. 82. Голосеменные

К нему же принадлежит самое высокое и самое долгоживущее в мире американское дерево секвойя, высота которого достигает 100 м, диаметр – 10 м, а продолжительность жизни доходит до 4 тыс. лет. Среди голосеменных растений встречаются и кустарники, например можжевельник.

Наиболее развитым отделом растительных организмов является отдел Покрытосеменные или Цветковые, представленный травами, кустарниками и деревьями (рис. 83). Это самый распространённый отдел растений на современной Земле, он насчитывает около 250 тыс. видов, в то время как голосеменных всего 600 видов. Развитие семян у цветковых растений начинается внутри цветка, а заканчивается внутри плода, который образуется из некоторых частей цветка. Цветки и плоды, с одной стороны, являются защитой для семян, а с другой – используются для привлечения животных, которые переносят пыльцу и распространяют семена.

Цветковые растения разделяют на два класса – Двудольные и Однодольные. Эти названия были даны растениям по числу семядолей (зародышевых листков) в их семени. Однако между этими двумя классами существует и много других различий, так что часто нетрудно определить, к какому классу относится растение, по его внешнему виду. Так, расположение жилок на листе двудольных почти всегда сетчатое, а у однодольных оно дуговое или параллельное (сравните, например, розу и ландыш).

Рис. 83. Представители некоторых семейств покрытосеменных растений

Большинство однодольных представляют собой травянистые растения (исключением являются пальмы), в то время как двудольные могут быть и деревьями, и кустарниками, и травами. В цветках двудольных растений обычно можно чётко разделить небольшую зелёную чашечку и яркий крупный венчик, в то время как у однодольных такого разделения обычно нет. Существуют и другие различия между этими классами.

Оба класса растений делятся на порядки, а те – на семейства. В классе двудольных широко известно семейство бобовых (мотыльковых), к которому принадлежат растения, употребляемые в пищу (горох, фасоль, соя, арахис), кормовые растения (клевер, люцерна) и декоративные (акация, душистый горошек). К двудольным относятся семейства паслёновых (картофель, томаты, баклажаны), розоцветных (яблони, груши, сливы, малина и много других плодовых растений), сложноцветных (подсолнух, астра, василёк, ромашка) и многие другие. К классу однодольных принадлежит семейство злаков (пшеница, рожь, кукуруза, ячмень, овёс и др.), семейство лилейных (лук, чеснок, тюльпан, ландыш) и многие другие семейства, имеющие как декоративную, так и хозяйственную ценность.

Цветковые растения играют исключительную роль в природе и жизни человека: они служат пищей для большинства животных и используются людьми в пищевой, текстильной, химической, строительной и других видах промышленности.

1. Чем различаются низшие и высшие растения? Как вы думаете, почему термин «низшие растения» сейчас уходит из употребления?

2. Какой отдел высших растений является самым примитивным из высших растений и какую роль он играет в хозяйственной деятельности человека?

3. Сравните размножение семенами и спорами. В чём преимущество семенного размножения?

4. Чем различаются однодольные и двудольные растения? Приведите примеры тех и других.

1. Рассмотрите листья и цветки комнатных растений или растений на книжных иллюстрациях. Определите, к какому классу они относятся.

2. Составьте и заполните в тетради таблицу «Сравнительная характеристика однодольных и двудольных растений», самостоятельно выделив критерии сравнения.

3. Рассмотрите рисунок 82. Определите, какие виды голосеменных изображены на рисунке? Какие из этих растений встречаются в вашей местности?

4. Используя знания, полученные при изучении курса «Биология. Растения», определите, к каким семействам относятся растения, изображённые на рисунке 83.

§ 29 Систематика и особенности строения беспозвоночных животных

Какие бабочки, букашки,Козявки, мушки, таракашки!Одни как изумруд, другие как коралл!Какие крохотны коровки!Есть, право, менее булавочной головки!

Царство животных делят на два подцарства – Одноклеточные (Простейшие) и Многоклеточные[13]. Животные – это гетеротрофные организмы, которые потребляют пищу через ротовое отверстие, кроме некоторых одноклеточных, питающихся путём эндоцитоза. Для всех животных характерна большая или меньшая подвижность.

Известно более 40 тыс. видов одноклеточных организмов. Среди них амёбы и инфузории, споровики, фораминиферы, радиолярии и многие другие (рис. 84). Простейшие обладают всеми признаками самостоятельных организмов. В настоящее время систематика простейших вызывает много споров, поэтому единого общепринятого её варианта не существует.

Рис. 84. Простейшие: А – лямблия; Б – инфузория туфелька; В – амёба обыкновенная

Наиболее высокоорганизованными простейшими, обладающими сложной системой органоидов, являются инфузории. Для них характерно наличие нескольких ядер, часть из которых составляют большие ядра (макронуклеусы), а часть – малые (микронуклеусы). У обычной широко распространённой инфузории туфельки – два ядра: одно большое и одно малое. Большое полиплоидное ядро контролирует синтез белков в клетке, а малое участвует в половом процессе. Инфузория туфелька активно передвигается с помощью ресничек, причём скорость её передвижения доходит до 8 мм/с. В природе инфузории служат основной пищей для мальков рыб, личинок ракообразных, насекомых и других мелких организмов.

Существуют одноклеточные организмы, которые вызывают опасные заболевания человека. К ним относятся малярийный плазмодий – возбудитель малярийной лихорадки; лейшмании и трипаносомы, передающиеся через укусы насекомых (малярийных комаров, москитов и африканской мухи цеце соответственно); дизентерийная амёба, вызывающая амёбиаз – тяжёлое кишечное заболевание.

В процессе эволюции отдельные самостоятельно живущие клетки объединялись в многоклеточные структуры. Вначале это были колонии – объединения равноправных клеток без разделения функций между ними. Затем в таких колониях возникла дифференциация клеток, и появились нервные, покровные, пищеварительные и другие виды клеток. Образовались многоклеточные организмы. Самыми примитивными многоклеточными животными являются представители типа губок, а также животные типа кишечнополостных, к которым принадлежат кораллы, медузы, актинии, а также пресноводная гидра, известная вам из курса зоологии (рис. 85). Тело кишечнополостных представляет собой мешок, состоящий из двух слоёв клеток, внутри которого происходит переваривание пищи. Нервные клетки, расположенные в наружном слое, образуют нервную систему сетчатого типа. Большинство кишечнополостных имеют особые стрекательные клетки. Вещества этих клеток представляют большую опасность не только для мелких животных, которыми кишечнополостные питаются, но и для крупных, включая человека. Так, яд медузы, называемой морской осой, по химическому составу близок яду кобры и приводит к смерти человека через несколько минут после контакта с этим животным.

Рис. 85. Мягкие кораллы

Следующим по сложности строения типом животных являются плоские черви (рис. 86).