Высшие растения. 
Естествознание

Общая характеристика высших растений

Высшие растения — это наиболее высокоорганизованные растения, обитатели суши. Предками сухопутных растений являются водоросли. Вопрос о том, какой из отделов водорослей стал непосредственным прародителем наземных растений, остается до сих пор спорным. Предполагают, что это были либо зеленые харовые, либо бурые или красные водоросли. Те или иные формы на мелководных прибрежных местообитаниях оказались в условиях, отличных от комфортной для растений водной среды, где все необходимые для жизни вещества были в доступной для каждой клетки растворимой форме. Процесс приспособления к иным условиям существования привел к дифференциации клеток — разделению функций в соответствии с локализацией в теле растительного организма и появлению тканей. Верхний концевой участок вертикального таллома, хорошо освещенный, специализировался на выполнении фотосинтеза, воздушного питания. В связи с этим стали развиваться покровная и ассимиляционная ткани. Нижний участок тела, пока растение вело «земноводный» образ жизни, находился в воде или заболоченном переувлажненном грунте и с помощью ризоидов выполнял, в основном, функцию прикрепления и, отчасти, всасывания воды. Вегетативное тело представляло собой безлистные цилиндрические веточки. Таким образом, первым у наземных растений появился стебель. Разветвленные зеленые безлистные оси высотой от 5 до 50 см — именно так выглядели древнейшие сухопутные растения риниофиты (отдел Rhyniophyta) (рис. 9.8). Риниевыс, раньше их называли псилофиты, известны в ископаемом состоянии с силура (примерно 430 млн лет назад), когда началось интенсивное заселение континентов. Через 150 млн в пермском периоде риниевые вымерли. Палеоботаники считают их исходной группой для всех споровых растений, от которых позднее произошли и семенные растения (см. рис. 9.2).

Рис. 9.8. Риния.

Для стебля характерна проводящая функция, т. е. наличие ксилемы и флоэмы, поэтому начиная с самых древних, высшие растения являются сосудистыми (за исключением мхов). Кроме того, транспортная система придает стеблю прочность, определяет вертикальное положение в пространстве. Это позволило сосудистым растениям достигать все больших размеров. Дальнейшая дифференциация клеток привела к образованию все более разнообразных тканей. Лист и корень эволюционно возникли у высших растений позже. У высших хорошо развиты проводящие ткани, имеется сложная система покровных тканей с устьичным аппаратом, сильно развита механическая ткань (исключая моховидные). Наличие большого числа тканей, расчленение вегетативного тела на органы является характерной чертой высших растений.

Другой особенностью являются всегда многоклеточные органы размножения — спорангии и гаметангии, в которых под многоклеточными покровами споры и гаметы лучше защищены от воздействия окружающей среды, в первую очередь от высыхания. Типичен для высших растений женский половой орган — архегоний, и более совершенный тип полового процесса — оогамия.

Из зиготы, первой диплоидной клетки нового поколения, развивается многоклеточный зародыш, который состоит из меристоматических клеток. У низших же растений из зиготы сразу происходит развитие нового таллома.

Характерна для высших растений смена поколений (спорофита и гаметофита) в жизненном цикле. Поколения хорошо различаются морфологически, т. е. наблюдается гетероморфная смена поколений. У всех высших (кроме моховидных) в жизненном цикле преобладает спорофит, который представляет относительно долговечный организм с многочисленными тканями, образующими вегетативные органы. Спорофит выполняет функции индивидуальной жизни организма — питание, дыхание и т. д. К редуцированному гаметофиту полностью перешла функция полового размножения.