Лекции по Составитель доц. А. Ажиев нукус -2019 лекция 1 предмет, методы и история развития ботаники

ЛЕКЦИЯ 3
ПОЯВЛЕНИЕ ТКАНЕВОГО СТРОЕНИЯ У РАСТЕНИЙ.
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ, ОСНОВНЫЕ И ПОКРОВНЫЕ РАСТИТЕЛЬНЫЕ
ТКАНИ
План лекции
1. Основные пути эволюции низших растений. Появление тканевого
строения.
2. Ткани и принципы их классификации.
3. Меристемы.
4. Основные ткани.
5. Покровные ткани.
6. Всасывающие ткани.
1. Основные пути эволюции низших растений.
Появление тканевого строения
В царстве растений выделяют две большие группы: низшие и высшие растения. К низшим относят первично водные организмы – водоросли. У данной группы тело представлено либо одной клеткой (хлорелла, эвглена), либо цепочкой клеток (нитчатые водоросли), либо слоевищем или талломом. Самыми древними водорослями, давшими начало всем остальным группам,явились одноклеточные прокариотические организмы – цианобактерии (синезеленые водоросли). Поскольку элементы питания растений (CО2, О2, Н2О) равномерно распределены в окружающей среде, то в ходе эволюции растения потеряли подвижность и перешли к прикрепленному образу жизни. Как известно, растения поглощают и выделяют вещества через клеточную стенку. Следовательно, для увеличения скорости обмена требуется увеличение площади поверхности соприкосновения со средой. Поэтому в процессе эволюции наблюдается тенденция к увеличению площади поверхности тела растений. Это может быть достигнуто следующими путями:
1) увеличением размеров одноклеточного организма;
2) увеличением размеров организма за счет образования большого количества ядер и других органелл. Такие организмы могут иметь достаточно большие размеры. Например, водоросль каулерпа имеет длину 10–50 см, являясь одноклеточным многоядерным организмом. Такой тип организации является эволюционным тупиком, т. к. неклеточное строение не способствует дифференциации отдельных участков тела; кроме того, при поранении будет страдать все содержимое клетки;
3) многоклеточность – наиболее удачный путь, получивший дальней-
шее эволюционное развитие. Только благодаря ей стала возможной диффе-
ренциация отдельных участков тела, а также приспособление их к выполне-
нию определенных функций.
Многоклеточные водоросли могут иметь нитчатую, разнонитчатую, пластинчатую форму. Однако их вегетативное тело еще не дифференцировано на ткани. Водоросли живут в относительно стабильных и благоприятных условиях: элементы, необходимые для их питания и развития, находятся непосредственно в воде и окружают их со всех сторон. Самый сложный уровень организации характерен для бурых водорослей, имеющих клетки, сходные с ситовидными элементами высших растений. Тип организации вегетативного тела, характерный для водорослей, называется талломом. Важным событием в морфологической эволюции растительного мира был выход растений на сушу, т. е. приспособление крупных многоклеточных форм к жизни в воздушно-почвенной среде, что означало возникновение высших растений. Предполагается, что толчком к выходу растений на сушу послужило достаточное накопление в атмосфере свободного кислорода, а также усиление конкуренции в морях между организмами за источники питания и свободное место. Кроме того, немаловажное значение имело появление озонового слоя, предохраняющего наземные растения от губительных ультрафиолетовых лучей.
С какими же трудностями сталкивается растение при переходе к наземному образу жизни? Главное – это проблема обезвоживания. Представьте, что произойдет с водорослью, если ее вынести из воды. Поэтому у высших растений появляются покровные ткани и кутикула, препятствующие излишнему испарению воды и защищающие от механических воздействий. Если в водной среде растение всасывало воду всей поверхностью, то на суше
появилась необходимость образования корнеподобных структур для извле-
чения воды из почвы и прикрепления к субстрату. Полученную из влажной
почвы воду и растворенные в ней минеральные вещества нужно поднять на
высоту растения, поэтому появляются проводящие ткани.
Так как в воздушной среде резко возрастают механические нагрузки, то возникает потребность образования механических тканей для поддержания тела растения. Необходимость газообмена, которая в наземных условиях происходит с воздушной средой, а не с раствором, привела к образованию устьиц, расположенных в эпидермисе. Для обеспечения процесса фотосинтеза потребовалось образование ассимиляционной ткани. Таким образом, наземные растения выработали различные ткани, а клетки, слагающие их, подверглись сильной дифференциации, в результате чего стали выполнять более узкие функции лучше, чем недифференцированные клетки водорослей.