Значення водоростей у природі та житті людини

 

Водорості відіграють велику роль у природі. Вони, як і вищі рослини на суші, є джерелом органічних речовин та кисню у водоймах. У комплексі з бактеріями та найпростішими водорості беруть участь у процесі самоочищення води.

Водорості широко використовуються людиною. З давніх часів численні їх види вживалися у їжу (ламінарія, порфіра), на корм худобі, для удобрення полів. Крім того, вони використовуються як промислова сировина для отримання численних корисних речовин: органічних кислот, етилового і метилового спиртів, ацетону, ефірів, ферментів, вітамінів, антибіотиків тощо. Із червоних водоростей (філофора, гелідіум, анфелція) отримують агар, який використовується в мікробіології та кондитерській промисловості. Окремі види водоростей мають цілющі властивості і вживаються в медицині (ламінарія). Із деяких видів зелених водоростей (кладофора, ризоклоніум) виготовляють папір.

Разом з тим водорості можуть мати і негативне значення. Так, при інтенсивному розмноженні у водоймах вони викликають так зване цвітіння води, роблячи її непридатною для використання, забруднюють насосні станції та водоводи. Деякі види водоростей покривають днища суден, буї, погіршуючи їх експлуатацію.

 

Вищі рослини

 

До вищих рослин відносяться багатоклітинні рослинні організми, які ведуть переважно наземний спосіб життя. Тіло цих рослин диференційоване на тканини та органи. Зовні воно вкрите покривною тканиною, що захищає його від несприятливих умов зовнішнього середовища. Вищі рослини мають провідні тканини, які забезпечують обмін речовин між підземними та наземними органами. У них добре розвинений фотосинтезуючий орган листок, а також запасальні та механічні тканини.

Кожний орган рослини виконує певну функцію. Такими органами у вищих рослин є вегетативні (корінь, стебло, листок) та репродуктивні органи.

Корінь фіксує рослину в ґрунті та поглинає з нього воду з розчиненими в ній мінеральними солями, що є поживою для рослини. Всмоктування поживи з ґрунту здійснюється за допомогою кореневих волосків, які вкривають кількаміліметрову зону кінчика кореня. Коренева система рослин може бути двох типів – стрижнева та мичкувата. Стрижнева коренева система складається з головного та бічних коренів різних порядків (першого, другого, третього і т.д.). Вона характерна для більшості рослин (ялина, липа, квасоля тощо). Мичкувата коренева система складається з маси придаткових коренів, які пучком ростуть від основи стебла (кукурудза, пшениця, цибуля). У вищих спорових рослин коренева система представлена масою придаткових коренів на кореневищі (хвощеподібні, папоротеподібні тощо).

На поздовжньому розрізі головні бічні та придаткові корені мають подібну анатомічну будову і в них можна розрізнити чотири зони: зону поділу клітин, зону розтягування клітин, зони всмоктування та проведення. Зони поділу та розтягування клітин розташовані на самому кінчику кореня. Зона поділу на верхівці захищена кореневим чохликом від ушкодження частинками ґрунту. Вона складається з первинної утворювальної тканини. Вище поділ клітин поступово припиняється, вони потовщуються та витягуються у довжину. Це – зона розтягування. Далі розташована зона всмоктування. В ній з клітин покривної тканини формуються кореневі волоски, які поглинають з ґрунту розчин мінерального живлення. Вони не довговічні, живуть 15-20 днів, а потім відмирають і злущуються. Нові волоски утворюються у процесі росту кінчика кореня у довжину. Внаслідок цього зона всмоктування пересувається весь час вниз і завжди розташована поблизу кінчика кореня. До зони всмоктування прилягає провідна зона, яка тягнеться аж до кореневої шийки, яка знаходиться на межі кореня та стебла, і становить більшу частину кореня. В цій зоні відбувається переміщення різних поживних речовин, а також утворення бічних коренів.

Анатомічна будова кореня може бути первинною та вторинною. Первинна будова є початковою і однаковою для коренів більшості вищих рослин. Вона формується в зоні всмоктування. На поперечному зрізі при первинній будові кореня розрізняють первинну кору та центральний циліндр. Зовнішній шар клітин з кореневими волосками називається ризодермою (від гр. rhiza – корінь та derma – шкіра). Наступний шар – екзодерма (гр. exō – зовні) – складається з щільно зімкнутих клітин, які згодом корковіють і виконують захисну функцію. За екзодермою розташована мезодерма (гр. mesos – середній), яка складає основну масу первинної кори. Це – живі клітини основної паренхіми, по яких поживний ґрунтовий розчин рухається до ендодерми. Ендодерма (гр. endon – всередині) являє собою один шар щільно зімкнутих клітин, які регулюють надходження поживних ґрунтових речовин в ксилему.

Центральний циліндр починається одинарним шаром живих паренхімних клітин, здатних до меристемної діяльності, і називається перициклом (від гр. peri – навколо та kyklos – круг). Перицикл утворює бічні корені та додаткові бруньки. Решта центрального циліндра зайнята радіальним провідним пучком, у якому ксилема розташована в центрі та утворює декілька гострих виступів у вигляді променів, що досягають перициклу. Між виступами ксилеми розташовані ділянки флоеми.

У одних рослин, наприклад однодольних покритонасінних, така будова кореня зберігається все життя. При цьому у ній відсутня ризодерма, а захисну функцію виконую екзодерма. У інших рослин – голонасінних та дводольних покритонасінних – корені здатні до вторинних змін внаслідок утворення вторинних утворювальних тканин – фелогену та камбію. В результаті складних перетворень формується вторинна будова кореня, яка складається з центрального циліндра, вкритого корком. Тканини первинної кори відмирають і злущуються.

У деяких рослин корінь здатен накопичувати запасні поживні речовини, внаслідок чого формує коренеплід (морква, редис тощо), або коренебульби (жоржина, топінамбур, хвощ польовий та інші).

Стебло рослини є надземним продовженням кореня. Воно несе на собі листки та репродуктивні органи. Анатомічна будова стебла, як і кореня, буває первинною та вторинною. На поперечному розрізі первинного стебла теж розрізняють первинну кору та центральний циліндр. Первинна кора стебла за будовою подібна до первинної кори кореня, але тут, звичайно ж, відсутня ризодерма, а під епідермою розташована механічна тканина. Крім того, значна частина клітин основної паренхіми містить хлоропласти. В центрі центрального циліндра є серцевина, яка складається з великих паренхімних клітин, де можуть накопичуватись запасні поживні речовини.

У голонасінних та дводольних покритонасінних рослин первинна будова наявна лише у молодих пагонів, а потім вона трансформується у вторинну подібно до кореня. Вторинна будова стебла може бути пучковою (горох, конюшина, кріп), перехідною (соняшник, жоржина) та непучковою (сосна, липа, яблуня, льон).

Однорічне стебло з листками та бруньками називається пагоном. Пагін розвивається з бруньки. У ньому під покривною тканиною розташована зелена асимілююча тканина, внаслідок чого фотосинтез здійснюється не лише в листках, а й по всій поверхні пагона. Пагін може зазнавати видозмін і ставати вусиком, колючкою, кореневищем, бульбою, цибулиною тощо. Вусики – це довгі тонкі пагони з редукованими листочками, за допомогою яких рослина (виноград, огірок та інші) прикріплюється до різних предметів. Колючки – вкорочені пагони без листків, що захищають рослину від поїдання тваринами (глід, дика яблуня тощо). Кореневище являє собою видозмінений підземний пагін з бруньками і лускоподібними листочками (хвощ польовий, папороть, осока, пирій, півники та інші). У ньому накопичуються запасні поживні речовини. Бульбами називають м’ясисті потовщення пагонів. Листки у бульб редуковані, а в їх пазухах містяться бруньки, які називаються вічками. Бульби бувають надземними (капуста кольрабі) та підземними (картопля). Цибулина складається з укороченого стебла (денця), на якому розташовані численні тісно зближені листки і придаткові корені. На верхівці денця знаходиться брунька. У багатьох рослин (цибуля, тюльпан) з цієї бруньки утворюється надземний пагін, а з бічних пазушних бруньок формуються нові цибулини.

Листок рослини здійснює не лише фотосинтез, а й газообмін та транспірацію. При наявності світла у клітинах асиміляційної тканини листка, яка складає його основну масу, за допомогою хлорофілу здійснюється синтез моносахариду глюкози. Для цієї реакції потрібен вуглекислий газ, який поглинається листком через продихи в його покривній тканині (епідермі) з атмосфери, та вода, яка надходить по стеблу з кореня. Через продихи відбувається також дихання (засвоєння кисню) та виділення рослиною водяної пари в атмосферу. Фотосинтез та дихання є протилежними процесами. Вдень, за умови достатнього освітлення в листках відбувається фотосинтез і незначною мірою дихання. Вночі рослина виключно дихає. За хмарної та холодної денної погоди обидва процеси в рослині відбуваються з однакової інтенсивністю. У цьому випадку органічна речовина практично не накопичується, що знижує продуктивність рослин. Листки рослин характеризуються надзвичайною різноманітністю за розмірами, формою, жилкуванням, степенем розсічення листкової пластинки та характером її краю. Вони бувають простими (папороть, яблуня, морква, кукурудза) та складними (каштан, акація, конюшина).

Анатомічна будова листка значно простіша, ніж у кореня та стебла, і визначається його основними функціями – фотосинтезом, газообміном і транспірацією. Верхня і нижня поверхні листкової пластинки вкриті епідермою (від гр. epi – зовні та derma – шкіра), яка складається з одного шару живих безбарвних. У епідермі знаходяться продихи, через які здійснюється газообмін і транспірація. Основну масу листкової пластинки складає асиміляційна паренхіма, клітини якої містять численні хлоропласти. Верхня частина її називається стовпчастою паренхімою, основною функцією якої є фотосинтез. Під стовпчастою знаходиться губчаста паренхіма, де відбувається газообмін і транспірація. У товщі асиміляційної паренхіми розташовані провідні пучки, які здійснюють постачання листка водою і розчиненими в ній речовинами та виведення із листка асимільованих тут речовин. Крім того пучки виконують механічну функцію.

У деяких видів рослин спостерігаються різноманітні видозміни листків: колючки (кактус, барбарис, троянда), вусики (горох, вика), м’ясисті лусочки (цибулина цибулі, тюльпана), дрібні сухуваті лусочки (хвощ польовий), частини квітки (покритонасінні рослини).

Характерною особливістю усіх вищих рослин є ритмічне чергування поколінь, або фаз розвитку – нестатевого (спорофіту) та статевого (гаметофіту). Спорофіт у клітинах містить диплоїдну кількість хромосом. На ньому розвиваються багатоклітинні спорангії з нерухомими спорами. У процесі спороутворення відбувається редукція числа хромосом і тому гаметофіти, що розвиваються зі спор, у клітинах тіла містять гаплоїдну кількість хромосом. На гаметофіті формуються багатоклітинні репродуктивні органи: антеридії – чоловічі та архегонії – жіночі. В архегоніях утворюються нерухомі яйцеклітини, а в антеридіях – сперматозоони, які у спорових рослин рухомі (сперматозоїди), а у насіннєвих – нерухомі (спермії). Після запліднення (злиття чоловічої та жіночої гамет) утворюється зигота, в якій відновлюється диплоїдна кількість хромосом. Із зиготи формується багатоклітинний зародок, а потім спорофіт.

По мірі ускладнення організації тіла вищих рослин (від мохоподібних до покритонасінних) відбувається поступове спрощення антеридіїв та архегоніїв. Уже у деяких голонасінних архегоній відсутній, а у покритонасінних від архегонію залишилася лише яйцеклітина, яка розвивається в зародковому мішку (жіночому гаметофіті). Те ж саме можна сказати і про антеридій та чоловічий гаметофіт, який у насіннєвих рослин представлений лише пророслою пилковою зерниною. Одночасно з цим у життєвому циклі вищих рослин спостерігається тенденція до переваги спорофіта та його удосконалення.

Налічується понад 350 тис. видів вищих рослин, які поширені по всій Земній кулі в різних кліматичних зонах. За сучасною класифікацією вони поділяються на 10 відділів: Риніофіти, Зостерофілофіти, Тримерофіти, Псилотофіти, Мохоподібні, Плауноподібні, Хвощеподібні, Папоротеподібні, Голонасінні та Покритонасінні. Представники перших трьох відділів – виключно вимерлі рослини, інші відділи представлені як вимерлими, так і існуючими нині групами рослин.

Перші 8 відділів вищих рослин об’єднуються у групу вищих спорових рослин, а 2 останні – у групу насіннєвих рослин.

 

Вищі спорові рослини

 

Налічується понад 45 тис. видів вищих спорових рослин (в Україні – близько 1 тис.). Усі вони є багаторічними трав’янистими рослинами різних розмірів і розмножуються за допомогою спор. За сприятливих умов спора проростає і дає початок гаметофіту. Запліднення можливе лише за наявності води, за допомогою якої рухомі сперматозоони здатні досягти яйцеклітини в архегонії. Із зиготи розвивається зародок, а потім спорофіт. У життєвому циклі спорових рослин домінують спорофіти. Їх гаметофіт, або заросток, має незначні розміри (діаметр від 2-3 мм у плауноподібних до 1 см у папоротеподібних).

Виключенням є мохоподібні, де у життєвому циклі домінує гаметофіт, який у окремих видів може досягати висоти 60 см. Функції коренів у нього виконують ризоїди. Елементи провідних тканин – трахеїди та ситоподібні трубки наявні лише у вищих мохоподібних (зозулин льон, сфагнум). Спорофіт існує на жіночому гаметофіті як паразит, бо позбавлений вегетативних органів.

Сучасні вищі спорові рослини не відіграють значної ролі в біосфері за виключенням того, що вони є складовою частиною біогеоценозів (bios – життя, gē – земля та koinоs – разом). Сфагнові мохи накопичують велику кількість води, чим сприяють заболоченню значних територій. Разом з тим на старих болотах вони є джерелом цінного палива – торфу. Спори плауна використовуються в медицині як дитяча присипка, в металургії для фасонного лиття та у піротехніці. У медицині вживають також хвощ польовий (сечогінний засіб), папороть чоловічу (глистогінний засіб) та інші спорові рослини. Окремі види папоротеподібних використовуються в декоративному садівництві. Деякі види спорових рослин є бур’янами на полях та пасовищах з кислими ґрунтами (хвощ польовий).

 

Насіннєві рослини

 

Насіннєві рослини, порівняно зі споровими, мають більш високий рівень організації, оскільки розмножуються за допомогою насіння – якісно нового, багатоклітинного утворення. Статевий процес у них не залежить від наявності води, внаслідок чого вони за сучасних, більш посушливих кліматичних умов мають значні переваги порівняно з іншими наземними рослинами, що сприяло їх розмноженню та розповсюдженню по всій Земній кулі. Сьогодні нараховується близько 300 тис. видів насіннєвих рослин.

У насіннєвих рослин спостерігається подальше удосконалення і ще більша перевага у життєвому циклі спорофіта і редукція гаметофіту, існування якого повністю залежить від спорофіта.

Усі насіннєві рослини різноспорові, тобто вони утворюють спори двох типів: мікроспори та мегаспори. Мікроспори дають початок чоловічому гаметофіту, а мегаспори – жіночому. Мікроспори розвиваються в спеціальних органах – пилкових мішках, або пиляках. Чоловічим гаметофітом у насіннєвих рослин є проросле пилкове зерно, що утворило пилкову трубку. Мегаспори розвиваються в особливих утвореннях – насінних зачатках. Із мегаспори формується жіночий гаметофіт, у якому і здійснюється запліднення. Останнє не потребує наявності води, бо нерухомі чоловічі гамети досягають яйцеклітини у складі цитоплазми пилкової трубки. Із зиготи розвивається зародок, а сам насінний зачаток перетворюється в насінину.

Як згадувалося вище, насіннєві рослини діляться на два відділи: Голонасінні – розмножуються насінням, але не утворюють плодів, та Покритонасінні – насіння вкрите плодом.

Голонасінні рослини. Сучасні голонасінні рослини є вимираючим відділом насіннєвих рослин і налічують всього близько 700 видів, у тому числі в Україні 19. Специфічним органом розмноження цих рослин є шишка. Чоловічі шишки продукують пилок, а в жіночих шишках розвивається насіння.

Голонасінні – це переважно дерева, рідше чагарники або здерев’янілі ліани. Трав’янисті форми відсутні. За деякими винятками, голонасінні – вічнозелені рослини. Вони широко розповсюджені в північній півкулі. Представники цього відділу – хвойні (сосна, ялина, модрина тощо) утворюють великі лісові масиви.

Серед голонасінних рослин є багато цінних дерев, деревина яких широко використовується як будівельний матеріал та сировина для одержання паперу, спирту та інших цінних речовин. Із смоли хвойних дерев добувають скипидар, каніфоль, камфору, деревний оцет тощо. Ряд видів хвойних використовується в декоративному садівництві, а хвойні ліси є місцями відпочинку та лікування.

Покритонасінні рослини. Найбільш чисельним та розповсюдженим на Землі є відділ покритонасінних рослин, який нараховує до 300 тис. видів (в Україні 5 тис.) дерев, кущів та трав’янистих форм. Покритонасінні рослини мають добре розвинену провідну систему. Найзначнішою особливістю їх є наявність спеціального органу статевого розмноження – квітки. Квітка – це видозмінений, вкорочений пагін, який складається з квітконіжки, квітколожа, чашечки, віночка, тичинок та маточки. Чашечка утворена чашолистками, а віночок – пелюстками. Кожна тичинка складається з пиляка та тичинкової нитки. Нижня, розширена частина маточки називається зав’яззю, середня, циліндрична – стовпчиком, а верхня, трохи розширена – приймочкою.

У більшості рослин квітки зібрані у суцвіття, які бувають простими та складними. Прості суцвіття мають нерозгалужену вісь. До них належать китиця (конвалія, біла акація, черемшина), колос (подорожник, вербена), сережка (береза, тополя), кошик (соняшник, кульбаба, айстра), головка (конюшина, черсак), щиток (груша, таволга японська), зонтик (вишня, цибуля), початок (кукурудза, лепеха). Складні суцвіття характеризуються тим, що головна вісь у них галузиться. Вони бувають невизначеними: волоть (бузок, овес), складний колос (ячмінь, жито, пшениця), складний щиток (горобина, деревій), складний зонтик (морква, кріп, петрушка) та визначеними: завиток (медунка, живокіст), звивина (гладіолус, гравілат), розгілля (гвоздика, мильниця).

Квітки бувають двостатевими (наявні тичинки та маточки) та одностатевими (маточковими або тичинковими). Рослини з одностатевими квітками поділяються на дві групи: однодомні та дводомні. У однодомних рослин тичинкові і маточкові квітки розташовані на одній особині, наприклад, у горіха, огірка, гарбуза. У дводомних рослин маточкові квітки знаходяться на одній особині, а тичинкові – на іншій (коноплі, шовковиця, тополя).

Процес перенесення пилку з пиляка на приймочку маточки називається запиленням. Розрізняють самозапилення та перехресне запилення. Більш поширеним є перехресне запилення, яке може здійснюватись за допомогою вітру (горіх, дуб, тополя, жито, сосна), комах (яблуня, груша, слива, вишня, соняшник, гречка, люцерна, конюшина та інші – всього майже 90% усіх видів покритонасінних рослин), води (стрілолист, кушир), птахів (орхідеї за допомогою колібрі). У селекційній практиці широке застосування найшло штучне запилення, яке здійснюється за допомогою людини.

Пилок, потрапляючи на приймочку маточки, проростає, утворюючи довгу пилкову трубку. Пилкова трубка росте через тканину стовпчика у напрямку зародкового мішка, який знаходиться всередині зав’язі, в насінному зачаткові. У цей час у ній із генеративного ядра пилкового зерна утворюється два сперматозоона (спермія). Коли пилкова трубка досягає зародкового мішка, обидві чоловічі гамети проникають у нього. Одна із них зливається з яйцеклітиною, внаслідок чого утворюється зигота, із якої розвивається зародок. Інший сперматозоон зливається з центральним ядром зародкового мішка, в результаті чого формується запасальна тканина ендосперм (від гр. endon – всередині та sperma – насінина). Таке запліднення дістало назву подвійного. Воно характерне лише для покритонасінних рослин. Внаслідок подвійного запліднення утворюється насінина, яка складається з зародка, поживної тканини (ендосперма чи сім’ядоль) і оболонки. Остання формується з покривів насінного зачатка. Насіння у покритонасінних рослин звичайно вкрите оплоднем, який розвивається з стінок зав’язі.

Оплодень з насінням, що в ньому знаходиться, називається плодом. Плоди можуть бути сухими: біб (горох, квасоля, боби), стручок (капуста, свиріпа), коробочка (мак, тюльпан), сім’янка (соняшник, кульбаба), зернівка (пшениця, кукурудза), горіх (ліщина, липа) та соковитими: ягода (виноград, помідор), яблуко (яблуня, груша, горобина), гарбуз (кавун, гарбуз, огірок), помаранча (лимон, апельсин), кістянка (вишня, слива, абрикоса). Розрізняють ще збірну сім’янку (полуниці, суниці) та збірну кістянку (малина, шовковиця).

Розповсюдження плодів та насіння. Чим на більші відстані здатне розповсюджуватись насіння рослин, тим краще забезпечується освоєння рослинами території та виживання виду. У рослин мають місце різноманітні особливості будови плодів та насіння, які сприяють цьому процесові. Факторами розповсюдження насіння та плодів є вітер, вода, тварини та людина, а також деякі особливості будови плодів, які забезпечують розкидання насіння.

Численні рослини мають різноманітні пристосування для поширення насіння вітром. У одних плоди і насіння дуже малі та легкі, внаслідок чого легко тримаються в повітрі та переносяться на значні відстані (орхідея, вовчок). У інших – розвиваються різні волосинки або вирости (верба, осика, кульбаба, ковила, сон-трава), а також крилатки (клен, береза, щавель, сосна, ялина).

Водою розповсюджуються плоди та насіння, які мають в тканинах досить повітря і захищені спеціальною водонепроникною тканиною, завдяки чому довгий час можуть перебувати на водяній поверхні (плоди кокосової пальми, насіння півників, багатьох болотяних та водяних рослин).

За допомогою тварин та людини розповсюджуються чіпкі або клейкі плоди та насіння (череда, лопухи, парило), а також насіння, що мають соковиті та м’ясисті оплодні, які є поживою (черешні, горобина, шовковиця, омела та подібні). Мурахи розносять насіння, що має поживні придатки (фіалка, гусяча цибуля, чистотіл).

Плоди жовтої акації, гороху, фіалки, розрив-трави розкриваються з тріском і розкидають своє насіння.

Класифікація покритонасінних рослин. Покритонасінні рослини значною мірою розрізняються між собою будовою та особливостями життєдіяльності. Серед них зустрічаються дуже дрібні (ряска) та рослини-гіганти, що досягають висоти понад 100 метрів (евкаліпт). Відомі паразитуючі покритонасінні (повитиця, вовчок) і навіть комахоїдні (росичка, мухоловка). Рослини цього відділу різняться і за тривалістю життя. Так африканський баобаб може жити до 5 тис. років, а трава туркменська гуньба здійснює повний життєвий цикл за 5-6 тижнів.

Покритонасінні рослини добре пристосовані до різноманітних умов існування і тому мають широке географічне розповсюдження: від крайньої півночі до тропіків. Деякі види живуть на горах на висоті 5 тис. метрів над рівнем моря, в пекучій пустелі, у воді боліт, озер, річок і навіть у солоній морській воді.

Відділ покритонасінних рослин поділяється на два класи: Однодольні та Дводольні.

Однодольні рослини нараховують біля 60 тис. видів, які групуються у 65 родин. Вони характеризуються наявністю однієї сім’ядолі в насінині, мичкуватою кореневою системою, паралельним або дуговим жилкуванням листків. Їх стебло і корінь позбавлені камбію і тому протягом життя не ростуть у товщину. Крім того, однодольні рослини мають прості листки, а кількість частин квітки у них дорівнює або кратна трьом. Найчастіше однодольні – трав’янисті рослини. До них належать такі родини: Лілійні (лілія, тюльпан, цибуля), Осокові (осока, очерет, пухівка), Злакові (кукурудза, пшениця, тимофіївка).

Дводольні рослини діляться на 325 родин, які об’єднують біля 180 тис. видів. Вони відрізняються двома сім’ядолями в насінині, стрижневою кореневою системою, сітчастим жилкуванням листків. Завдяки наявності камбію їх стебло та корінь ростуть протягом усього життя. Листки цих рослин можуть бути простими та складними, а кількість частин квітки – рівне або кратне п’яти (інколи чотирьом). Дводольні можуть бути деревами, кущами та трав’янистими рослинами. Нижче подаються деякі родини дводольних рослин: Трояндові (яблуня, груша, слива, вишня), Бобові (горох, соя, конюшина), Хрестоцвіті (капуста, редька, гірчиця), Гарбузові (гарбуз, огірок, кабачок), Зонтичні (морква, кріп, любисток), Айстрові (соняшник, топінамбур, айстра, кульбаба), Пасльонові (картопля, помідор, тютюн), Губоцвіті (м’ята, лаванда, чебрець), Лободові (буряк, лобода).

Значення рослин. Рослини, перш за все покритонасінні, відіграють визначальну роль у природі та житті людини. Вони відновлюють вміст кисню в атмосфері, який потрібен для дихання живих організмів, виділяючи його в процесі фотосинтезу. Одночасно рослини поглинають з атмосфери вуглекислий газ, який виділяється при горінні, розкладанні органічних речовин та живими організмами у процесі дихання. Вони є єдиними на Землі продуцентами органічних речовин із мінеральних, поповнюючи їх природні втрати в результаті живлення тварин та людини, а також розкладання органічних решток мертвих організмів на мінеральні речовини. Рослини разом з бактеріями та грибами беруть головну участь у кругообігу речовин та енергії у природі. Можна з впевненістю сказати, що без рослин життя на нашій планеті було б неможливим. З іншого боку, вони здійснюють значний вплив на погодно-кліматичні умови, температурний та водний режим того чи іншого регіону суходолу. Рослини також є утворювачами ґрунту – поверхневого родючого шару земної кори.

Людина з найдавніших часів широко використовує рослини. У наш час кількість корисних рослин складає 23 тис. видів, із яких 20 тис. видів – покритонасінні. Переважну більшість цих видів людина культивує в сільському господарстві. Частини тіла цих рослин (насіння, плоди, корені, стебла та листки) містять численні запасні поживні речовини (вуглеводи, білки, жири, вітаміни тощо) і є поживою для людини та тварин. Із рослин людина виготовляє будівельні матеріали, папір, волокно для тканин, каучук, смоли, дубильні речовини, ефірні масла, фарби, ліки, клей та багато інших корисних матеріалів. У багатьох регіонах земної кулі рослини є єдиним джерелом палива для приготування їжі та обігріву житла. Численні види рослин людина використовує у натуральному вигляді для лікування різноманітних хвороб. Крім того, рослини для людини мають важливе естетичне значення, свідченням чому є озеленення населених пунктів, створення парків, культивування рослин в теплицях та помешканнях.

 

 

Тварини

 

Вище була представлена коротка загальна характеристика царства Тварини, названі основні таксономічні одиниці їх класифікації. Тепер продовжимо ознайомлення з особливостями організації та функціонування тваринних живих систем. Перш за все, розглянемо основні критерії, за якими тварини групуються в типи. Такими критеріями є фундаментальні ознаки, які звичайно не специфічні для того чи іншого типу, а наявні у різних типів у певних співвідношеннях. Далі представлені деякі з головних критеріїв, за якими визначають місце тварини в системі класифікації.

1. Наявність чи відсутність клітинної диференціації. Тварини складаються або із однієї клітини (Саркомастигофори, Апікомплексні, Війконосні та інші типи підцарства Найпростіші, або Одноклітинні), або із багатьох типів клітин, спеціалізованих для виконання певних функцій в організмові. У всіх високоорганізованих тварин (підцарство Багатоклітинні) клітини диференційовані та спеціалізовані.

2. Тип симетрії: сфероїдальна (більшість видів радіолярій, які відносяться до надкласу Промененіжки типу Саркомастигофори, деякі види класу Споровики типу Апікомплексні), радіальна (Губки та Кишковопорожнинні) або двобічна (переважна більшість типів багатоклітинних тварин: Плоскі черви, Первиннопорожнинні і т.д., завершуючи Хордовими).

3. Кількість зародкових листків. Деякі типи багатоклітинних тварин (Губки та Кишковопорожнинні) мають два шари зародкових клітин (два зародкових листка): зовнішню ектодерму та внутрішню ентодерму, яка виповняє травний тракт. У інших (решта типів багатоклітинних тварин) наявний також третій шар, мезодерма, що розташований між ектодермою та ентодермою і дає початок іншим тканинам тіла.

4. Характер порожнини тіла. Тіло нижчих багатоклітинних тварин (Губки, Кишковопорожнинні, Плоскі черви) має мішкоподібну форму з подвійними стінками, які оточують єдину порожнину з одним, лише ротовим, отвором назовні. Вищі тварини (Кільчасті черви, Молюски, Членистоногі, Хордові) мають дві порожнини – їх тіло складається немов би з двох трубок, вставлених одна в одну. Внутрішня трубка, або травний канал, виповнена ентодермою і відкривається назовні двома отворами – ротовим та анальним. Зовнішня трубка, або стінка тіла, покрита ектодермою. Між цими двома трубками знаходиться вторинна порожнина, оточена і виповнена мезодермою.

5. Наявність або відсутність сегментації. Тварини деяких типів (Кільчасті черви, Членистоногі) характеризуються тим, що їхнє тіло складається з певної кількості сегментів (від лат. segmentum – відрізок), кожний із яких має подібну до інших сегментів основну будову У деяких тварин члениста структура тіла замаскована (більшість хребетних) і проявляється лише у будові хребта.

6. Специфічні особливості. Ознак будови, притаманних якомусь одному типові тварин, зовсім небагато, але деякі тварини все ж таки мають такі ознаки. Останні допомагають класифікувати такі тварини. Наприклад, тільки кишковопорожнинні мають жалкі капсули. Нервова система характерна для численних типів тварин, але лише у хордових вона має нервову трубку (спинний мозок), розташовану на спинному боці тіла.

Середовище, в якому існують тварини, не належить до критеріїв класифікації тварин, але для деяких типів властиві певні умови існування: представники одних типів завжди живуть у водному середовищі, представники інших – звичайно є паразитами і т.д.

Для здійснення функцій життєдіяльності у тварин наявні специфічні функціональні системи: газообміну, живлення та виділення, транспортування речовин всередині тіла, сенсорні, контролю та управління, активного руху, розмноження. Згадаймо, що рослини позбавлені диференційованих систем управління та контролю, сенсорики, руху та видалення продуктів розпаду.

Живлення у рослин автотрофне, а у тварин гетеротрофне. Рослини позбавлені органів травлення, і пожива всередину тіла надходить осмотичним (від гр. ōsmos – тиск) способом через кореневі волоски. У тварин їжа заковтується активно навіть у найпростіших. Крім того, тварини активні у пошуках їжі. Рослини здатні рости протягом усього життя за рахунок наявності утворювальної тканини, а більшість тварин росте лише у молодому віці до певних розмірів тіла.

 

 

Нижчі безхребетні тварини

 

Царство Тварини інколи для зручності поділяють на дві групи: безхребетні та хребетні. Поняття “безхребетні” не являється одиницею класифікації, а термін “хребетні” вживається як друга назва третього підтипу типу Хордові (Черепні, або Хребетні). До безхребетних тварин відносять представників підцарства Найпростіші, типів Кишковопорожнинні, Плоскі черви, Коловертки, Первиннопорожнинні, Кільчасті черви, Молюски, Членистоногі тощо (всього 32 типа) та двох підтипів типу Хордові – Личинковохордові та Безчерепні. Хребетні тварини об’єднують класи безщелепних (Круглороті), риб (Хрящові риби, Кісткові риби)) та четвероногих (Земноводні, Плазуни, Птахи та Ссавці, або Звірі) типу Хордові.

У свою чергу, група безхребетних тварин умовно розчленовують на дві сукупності: нижчі безхребетні та вищі безхребетні. До нижчих безхребетних тварин відносять найпростіших, кишковопорожнинних, плоских червів, первиннопорожнинних тощо (всього 19 типів), а до вищих – відповідно кільчастих червів, молюсків, членистоногих тощо (всього 16 типів), личинковохордових та безчерепних (2 підтипи типу Хордові)..

Нижчі безхребетні тварини, у тому числі багатоклітинні представники цієї групи (понад 60% видів), характеризуються примітивною організацією та життєдіяльністю і позбавлені певних систем органів. Навіть у плоских червів та первиннопорожнинних відсутні справжня, або вторинна порожнина тіла, дихальна та кровоносна системи, а їх нервова система відзначається примітивною будовою та функціями, особливо у паразитуючих форм.