Еволюція рослин

Рослини з’явилися на Землі дуже давно, ще в архейську еру (більше ніж 2500 млн. років тому). Перші рослинні організми з'явились у воді. Це були водорості, які вже пізніше, в протерозойській ері, опанували світовий океан. Тривалий час вода залишалася для них єдиним середовищем життя. На суші рослини з’явилися значно пізніше, в кінці силурійського періоду палеогенової ери, тобто близько 450 млн. років тому. Про свідчать знайдені у породах відбитки примітивних рослин. Водночас, не зважаючи на те що, рослини опанували суходіл, наявність води завжди була і залишається визначальним чинником для поширення рослин по планеті. 

Еволюція рослин йшла в напрямку від спорових до насіннєвим, від нижчих до вищих. У нижчих рослин немає справжніх тканин і органів. Вони займають переважно водне середовище існування.

Тіло вищих рослин розчленоване на вегетативні та генеративні органи; вони мають провідні тканини і займають три середовища існування: наземно-повітряне, водне, грунтове.

Нині на нашій планеті відомо близько 500 тис. видів рослин. На мал.3 ви можете побачити еволюцію основних груп рослин.

Мал. 3. «Еволюційне дерево» рослин

Запитання для самоконтролю

Який спосіб живлення характерний для рослин?

Назвіть ознаки властиві рослинам.

Які життєві форми характерні для рослин?

Чому рослини мають зелене забарвлення?

Чим нижчі рослини відрізняються від вищих?

Які рослини відносяться до вищих, нижчих?

Доведіть, що без рослин неможливе життя на нашій планеті.

Проаналізуйте умови необхідні для життєдіяльності рослин

Домашнє завдання

Вивчити конспект уроку

ІІ частина

Основні процеси життєдіяльності рослин.

Згадайте вивчене раніше.

Назвіть характерні ознаки представників царства Рослини.

Що таке фотосинтез?

Які організми відносять до автотрофних, а які - до гетеротрофних?

Які рослини належать до вищих? 

Які є життєві форми рослин?

Доведіть, що рослина це відкрита жива система.

Які органи має квіткова рослина?

На які дві групи можна поділити всі органи рослин? (вегетативні і генеративні)?

Вивчення нового матеріалу

Пригадайте з курсу природознавства 6 класу, які процеси життєдіяльності характерні для рослин і тварин. За якими ознаками відрізняються рослини від тварин, що між ними спільного? Чи можна сказати, що будь-яка одна властивість організму зумовлює всі інші?

Основними процесами життєдіяльності рослинних організмів є: обмін речовин і енергії (дихання, живлення, , фотосинтез), подразливість, , транспорт речовин, розмноження, ріст, розвиток. Більшість із цих процесів ви вивчили минулого року, коли знайомились із предметом “Природознавство”.

Пригадайте деякі їхні визначення.

Обмін речовин — це складний процес перетворення речовин і енергії в організмі. Основна ознака живого. У рослин обмін речовин забезпечується фотосинтезом, диханням та деякими іншими процесами.

Обмін речовин і перетворення енергії - це дуже складні й до цього часу недостатньо вивчені процеси. Добре відома лише послідовність цих процесів. Спочатку — надходження до рослини речовин із довкілля. Далі — їхнє перетворення в організмі, що забезпечує його життєдіяльність. Нарешті — виведення з організму кінцевих продуктів життєдіяльності (мал.4). До рослинного організму надходять неорганічні речовини — вода, кисень, вуглекислий газ, мінеральні речовини. Рослина може їх використати тільки в розчиненому або газоподібному стані. У клітинах рослин із неорганічних сполук утворюються органічні — вуглеводи, білки, жири тощо. Саме органічні речовини витрачаються на процеси життєдіяльності її забезпечують рослинам ріст, розвиток, розмноження, дихання тощо. При цьому органічні речовини зазнають перетворень, унаслідок яких утворюються вода, вуглекислий газ, деякі інші речовини, що виділяються в довкілля. Утворення органічних речовин із неорганічних відбувається в рослинній клітині в хлоропластах під час фотосинтезу. Для цього, як вам вже відомо, рослини використовують енергію Сонця. Саме фотосинтез і забезпечує автотрофне живлення. Розпад складних органічних речовин до простіших відбувається в клітині під час дихання. При цьому вивільнюється енергія, яку клітина використовує для забезпечення інших процесів життєдіяльності. Для рослин характерне повітряне та мінеральне живлення. Повітряне живлення здійснюється шляхом надходження в листки вуглекислого газу, а мінеральне — забезпечується надходженням води й мінеральних речовин через корінь.

 

Мал.4. Основні процеси життєдіяльності рослин

Дихання - це складний процес надходження в організм кисню, який забезпечує всі процеси, що відбуваються в організмі, і виведення вуглекислого газу із клітин, що утворюється під час хімічних реакцій. Дихання притаманне всім органам рослини. Інтенсивність дихання, яку можна виміряти за кількістю кисню, що вдихується, і кількістю вуглекислого газу, що видихається, у різних частинах рослин неоднакова. Найвищою інтенсивністю дихання вирізняються молоді органи, що швидко ростуть. Подумайте, чому? В місцях інтенсивного росту клітини швидко діляться і ростуть. Для цього їм необхідні поживні речовини і багато енергії, яка в рослин вивільняється за участю кисню, що надходить в результаті дихання. Загалом в рослині найактивніше дихають генеративні органи, менш інтенсивно — листки, слабко — стебло і корені. Сухе насіння дихає дуже слабко, під час набухання і проростання дихання його посилюється в сотні й тисячі разів. Із закінченням періоду активного росту рослин дихання їхніх органів послаблюється.

Живлення — це процес надходження в організм поживних речовин, необхідних для підтримки його життєдіяльності. Без цього процесу неможливе життя, бо організм не буде забезпечений енергією для життєво важливих процесів. У рослин живлення відбувається за рахунок складного процесу перетворення енергії Сонця на енергію хімічних зв’язків, який називається фотосинтезом. У результаті фотосинтезу з вуглекислого газу і води утворюється глюкоза, а потім — крохмаль. Побічним продуктом процесу є кисень. Але, зрозуміло, рослина росте і розвивається за рахунок мінеральних речовин, які надходять через кореневу систему з ґрунту.

Різні хімічні елементи по-різному впливають на розвиток рослини. Так, Нітроген впливає на ріст вегетативної маси, тобто стебла і листків, без Калію і Фосфору не утворюються квітки і плоди, інші елементи також відіграють важливу роль у розвитку рослини. Демонстрація результатів досліду, що підтверджує роль мінерального живлення для росту і розвитку рослин.

Подразливість — це властивість живих організмів змінювати свою життєдіяльність під впливом дії зовнішніх чинників (подразників). Цей процес характерний як для тваринних, так і для рослинних організмів. Наприклад, така рослина, як мімоза сором’язлива, має складні листки (складаються з багатьох частинок). Зазвичай листочки мімози випрямлені. Але якщо наблизитися до листків або торкнутися їх пальцями, то вони наче складаються і притискаються до черешка листка. Подразливість рослинам потрібна для пристосування до мінливих умов існування.

Ріст — це кількісне збільшення розмірів, поверхні, об’єму, маси живого організму або його частин за рахунок надходження поживних речовин та поділу клітин. Завдяки росту рослини реагують на зміну умов довкілля, формують значну листкову поверхню для фотосинтезу та розгалужену кореневу систему для поглинання води й мінеральних речовин.

Розвиток — це якісні зміни, що відбуваються в окремих органах і всьому організмі. У випадку з рослинними або тваринними організмами це взаємопов’язані кількісні та якісні зміни, тобто ріст і утворення різних, спеціальних твірних тканин, які виконують певні функції організму (диференціація).

Для нормального росту та розвитку необхідний доступ світла, вологи, поживних речовин, активне дихання.

Розмноження — це процес відтворення собі подібних. Без розмноження було б неможливе тривале життя на Землі.

Також у рослині відбувається транспорт речовин (пересування розчинених органічних і неорганічних речовин організмом рослини) і випаровування води (процес пересування води та різних речовин по рослині. Транспорт речовин по рослині у вищих рослин здійснюється за допомогою провідних тканин.

Запитання для самоконтролю

Самостійно опрацюйте параграф 7 і випишіть в зошит умови необхідні для життєдіяльності рослинних організмів.

Назвіть основні процеси життєдіяльності рослин.

Поясніть, що називають живленням рослин?

У чому полягає повітряне живлення рослин, ґрунтове живлення.

Доведіть, що процеси фотосинтезу і дихання взаємопов’язані.

Домашнє завдання

Читати параграфи 4-7.

ІІІ частина

Будова клітини.

Згадайте вивчене раніше.

1. Які процеси життєдіяльності характерні для рослинних організмів?

2. Дайте визначення і коротку характеристику таким термінам, як подразливість, обмін речовин, фотосинтез, дихання, транспорт речовин, випаровування, мінеральне живлення, ріст і розмноження.

3. Назвіть умови, що необхідні для життя рослин, поясніть їхню роль.

Вивчення нового матеріалу

«Клітини є цеглинками,

з яких зводиться будівля рослини.»

К. Тимірязєв

Російський учений Климент Аркадійович Тимірязєв (1843-1920) присвятив життя вивченню складних явищ, які відбуваються в зелених рослинах (іл. 5.1). Його дослідження стали великим внеском у світову науку. У праці «Життя рослин» К. А. Тимірязєв наголошував: «Переконатися в тому, що рослина складається з клітин, можна за допомогою простих засобів. Придивіться, наприклад, до тонкої скибки стиглого кавуна і ви побачите, що вона складається з дуже розсипчасто зв’язаних між собою пухирців, які нагадують ікринки чи бісер. Це — клітинки, які в м’якоті зрілих плодів зазвичай втрачають взаємозв’язок, стають вільними».

Як ви вважаєте, чи є щось спільне у будові усіх організмів?

Усе живе, за винятком вірусів, складається з особливих структурних елементів — клітин.

Відкриття і вивчення клітини пов’язано з винаходом мікроскопа. Вперше мікроскоп був сконструйований наприкінці 16 століття голландцем Антоніо ван Левенгуком, його систематичні і глибокі дослідження поклали початок науці про мікроскопічні організми – мікробіології.

Перші наукові дослідження за допомогою провів англійський фізик, астроном, геолог і біолог Роберт Гук (1635-1703). Він у 1665 році уперше побачив і описав клітину,

Роберт Гук побачив під ним мікроскопом, що тонкі зрізи серцевини бузини та корку дуба складаються з комірок, що нагадують бджолині соти. Ось ці комірки Р.Гук назвав клітинами.

До середини 19 ст. нагромадилось достатньо знань про клітину та клітинну будову рослин і тварин. Ці знання стали основою для створення теорії клітинної будови живих організмів. Положення теорії у 1838-1839 рр. розробили німецькі вчені ботанік М.Шлейден і зоолог Т.Шван.