Низшие Растения

Определения и обозначения

Низшие растения — группа организмов, тело которых не разделено на настоящие корень, стебель и листья. К ним относят водоросли, хотя их разнообразие велико и они могут выглядеть очень по-разному. Такое определение помогает отличать их от высших растений не по размеру или месту обитания, а по устройству тела.

Слоевище, или таллом, — тело растения, не разделённое на корень, стебель и листья. Оно может быть простым или состоять из множества клеток и иметь заметные части. Название нужно, чтобы не принимать внешне похожие на органы участки тела водоросли за настоящие органы высшего растения.

Водоросли — преимущественно водные фотосинтезирующие организмы, среди которых есть одноклеточные и многоклеточные формы. Фотосинтез — процесс, при котором организм с помощью света образует органические вещества. Это понятие объединяет водоросли по важному способу питания, но не означает, что все они одинаковы по строению или живут только в воде.

Одноклеточная водоросль состоит из одной клетки, а многоклеточная — из многих клеток, образующих слоевище. Например, хламидомонада — одноклеточная водоросль, а спирогира образует многоклеточные нити. Различие показывает, что сложность тела водорослей может быть разной, хотя ни у одной из этих форм нет настоящих корня, стебля и листьев.

Как это устроено

Водоросли относят к низшим растениям, потому что их тело не образует настоящих органов высшего растения. У высших растений корень, стебель и листья различаются строением и выполняют разные задачи, а тело водоросли устроено проще. Поэтому даже заметные части крупной водоросли называют слоевищем, а не корнями или листьями.

Размеры и устройство водорослей различаются из-за того, что их тело может состоять из одной клетки или из многих. Одноклеточная форма выполняет все жизненные процессы внутри одной клетки, а у многоклеточной клетки образуют общую нить или более сложное слоевище. Однако большое число клеток само по себе не превращает водоросль в высшее растение: для этого важны настоящие органы, которых у неё нет.

Большинство водорослей обитает в воде, потому что вода поддерживает их тело и обеспечивает условия для жизни клеток. Для фотосинтеза нужен свет, а его количество обычно уменьшается с глубиной. Поэтому глубина и прозрачность воды влияют на освещённость водорослей и на то, где им подходят условия для образования органических веществ.

Водоросли питаются, образуя органические вещества при фотосинтезе: для этого им нужны свет, вода и углекислый газ. Размножаться они могут бесполым и половым способами. При бесполом размножении новые организмы возникают без слияния половых клеток, а при половом две половые клетки сливаются и образуют начало нового организма.

В водоёмах водоросли служат производителями — организмами, которые создают органические вещества из неорганических при фотосинтезе. Эти вещества становятся пищей для других обитателей, а выделяемый при фотосинтезе кислород обогащает воду. Поэтому водоросли важны не только сами по себе: от них зависит часть пищевых связей водной экосистемы.

Сравнение основных групп водорослей

Водоросли различаются пигментами, привычными местами обитания и строением слоевища. Таблица помогает сопоставить группы по одним и тем же признакам, а не только по цвету. Примеры в последней строке показывают, какие организмы относятся к каждой группе.

Разбор задач

Одноклеточный организм в капле воды

Условие: в капле воды найден организм из одной клетки, внутри которой есть хлоропласт. Нужно объяснить, можно ли считать его одноклеточной водорослью. Одного признака достаточно не всегда, поэтому проверим и число клеток, и способность к фотосинтезу.

1. Сначала устанавливаем, сколько клеток образует организм: по условию она одна.
2. Затем учитываем хлоропласт — клеточную структуру, где происходит фотосинтез, — и связываем его с образованием органических веществ на свету.
3. Проверяем устройство тела: отдельные корень, стебель и листья не указаны, а у одной клетки они не образуют органы высшего растения.

Ответ: организм можно отнести к одноклеточным водорослям, если он действительно фотосинтезирует. Его тело состоит из одной клетки, а хлоропласт помогает ей использовать свет. Сам факт обнаружения в воде важен для описания места находки, но решающими признаками остаются строение и фотосинтез.

Зелёная нить на камне

Условие: на камне в водоёме обнаружено зелёное нитчатое образование. Требуется определить, какие признаки указывают на многоклеточную водоросль, а не на высшее растение. Зелёная окраска и место находки сами по себе не дают полного ответа, поэтому важно рассмотреть устройство нити.

1. Проверяем, состоит ли нить из многих клеток. Если клетки соединены в общую нить, организм многоклеточный.
2. Выясняем, есть ли настоящие корень, стебель и листья. У нитчатой водоросли тело представляет собой слоевище, а не набор этих органов.
3. Отделяем внешнее сходство от строения: прикрепление к камню ещё не означает, что у организма есть корень.

Ответ: если образование состоит из клеток, соединённых в нить, и не имеет настоящих корня, стебля и листьев, это многоклеточная водоросль. Её тело называется слоевищем. Зелёная окраска согласуется с наличием фотосинтезирующих пигментов, но для различения с высшим растением важнее строение тела.

Водоросли на разной глубине

Условие: сравниваются водоросль у поверхности и водоросль на большей глубине. Нужно объяснить возможные различия в окраске и условиях фотосинтеза. По одному цвету нельзя уверенно определить глубину обитания, поэтому сначала рассматриваем освещённость.

1. Определяем, где доступно больше света: обычно у поверхности его больше, а с глубиной освещённость снижается.
2. Связываем свет с фотосинтезом: при меньшем количестве света образовывать органические вещества может быть сложнее.
3. Учитываем пигменты: разные пигменты поглощают свет неодинаково, поэтому окраска групп может различаться, но один лишь цвет не доказывает, на какой глубине живёт организм.

Ответ: у поверхности условия освещения обычно благоприятнее, а на глубине света меньше. Пигментный состав может быть связан с тем, какие лучи доступны водоросли, поэтому группы различаются окраской. Однако глубину нельзя определить только по цвету: нужно учитывать и другие признаки организма и среды.

Типичные ошибки

Ошибка — называть части слоевища корнем, стеблем и листьями. Так говорят, потому что некоторые водоросли внешне похожи на растения с органами, но сходство формы не означает одинакового строения. Проверь себя: есть ли у организма настоящие органы, или его тело остаётся слоевищем.

Ошибка — считать все водоросли многоклеточными. Крупные водоросли заметнее, поэтому легко забыть о формах, состоящих из одной клетки, и о колониальных формах, где клетки объединены. Проверь число клеток в организме: у водорослей встречаются и одноклеточные, и многоклеточные варианты.

Ошибка — полагать, что водоросли живут только в морях. Морские водоросли хорошо знакомы по изображениям и примерам, но водоросли встречаются также в пресной воде и во влажных местах. Проверь себя вопросом, есть ли в среде вода или постоянная влажность, а не только морская вода.

Ошибка — думать, что водоросли не размножаются без семян. Такое представление возникает, если переносить на них способы размножения знакомых высших растений. Проверь, какие способы характерны для группы: водоросли могут размножаться бесполым и половым путями, и семена для этого не обязательны.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в водорослях, нужно знать, что клетка — основная единица живого организма, а фотосинтез позволяет образовывать органические вещества. Эти знания помогают понять, как даже одна клетка может жить и питаться. Изучение водорослей показывает, как устроены водные экосистемы и какую роль в них выполняют организмы-производители.

Сравнение слоевища с настоящими органами подготавливает к изучению высших растений. Оно помогает увидеть, что разнообразие растений связано не только с внешним видом, но и с особенностями строения. Так становится понятнее, чем водоросли отличаются от организмов с корнями, стеблями и листьями.

Что запомнить

• Тело низших растений не разделено на настоящие корень, стебель и листья.
• Тело водоросли называют слоевищем, или талломом.
• Водоросли бывают одноклеточными и многоклеточными.
• Большинство водорослей обитает в воде, но некоторые живут во влажных местах.
• Водоросли фотосинтезируют и образуют органические вещества.
• Водоросли служат пищей водным организмам и участвуют в обогащении воды кислородом.