Высшие и низшие растения — это традиционное деление в ботанике, основанное на уровне организации тела и сложности жизненного цикла. Хотя сейчас эта классификация не является строго филогенетической (отражающей эволюционное родство), она все еще полезна для понимания основных этапов эволюции растений и различий в их строении и функциях.
Низшие растения (традиционно включающие водоросли):
Тело: Слоевище (таллом) — не дифференцировано на корень, стебель и листья. Представляет собой простое тело, состоящее из одинаковых клеток. Проводящая система: Отсутствует. Питательные вещества и вода перемещаются путем диффузии от клетки к клетке. Покровные ткани: Отсутствуют. Механические ткани: Отсутствуют или слабо развиты. Размножение:
Преимущественно бесполое (деление клеток, фрагментация слоевища, споры). Половое размножение (если есть) обычно простое, без образования зародыша. Зигота обычно сразу прорастает.
Среда обитания: Преимущественно водная среда (морская и пресная вода). Некоторые виды могут обитать на влажной почве или на коре деревьев. Примеры: Спирогира, хлорелла, ламинария (морская капуста), ульва.
Высшие растения (мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные и покрытосеменные):
Тело: Дифференцировано на органы: корень (или ризоиды), стебель и листья. Проводящая система: Развита. Имеются ксилема (для транспорта воды и минеральных солей) и флоэма (для транспорта органических веществ). Покровные ткани: Развиты. Есть эпидермис с устьицами для регуляции газообмена и транспирации. Механические ткани: Хорошо развиты. Обеспечивают прочность и опору для тела растения. Размножение:
Половое размножение с образованием многоклеточного зародыша, защищенного оболочками. Чередование полового (гаметофит) и бесполого (спорофит) поколений. Бесполое размножение также возможно, но играет менее важную роль.
Среда обитания: Наземная среда, хотя некоторые виды могут вторично приспособиться к водной среде. Примеры: Кукушкин лен, орляк обыкновенный, сосна обыкновенная, береза повислая.
Таблица сравнения:
Характеристика
Низшие растения (водоросли)
Высшие растения (мхи, папоротники, голосеменные, покрытосеменные)
Тело
Слоевище (таллом), не дифференцировано на органы
Дифференцировано на корень (или ризоиды), стебель и листья
Проводящая система
Отсутствует
Развита (ксилема и флоэма)
Покровные ткани
Отсутствуют
Развиты (эпидермис с устьицами)
Механические ткани
Отсутствуют или слабо развиты
Хорошо развиты
Размножение
Преимущественно бесполое, половое (если есть) — простое, без образования зародыша
Половое (с образованием многоклеточного зародыша), чередование поколений
Среда обитания
Преимущественно водная
Преимущественно наземная
Клетки тела
Обычно одинаковые
Разные по строению и функциям, образуют ткани
Фотосинтезирующий пигмент
Чаще хлорофилл a и b (у зеленых водорослей), a и d (у красных), a и c (у бурых)
Хлорофилл a и b
Ключевые отличия, которые позволили высшим растениям освоить сушу:
Наличие проводящей системы: Обеспечивает эффективный транспорт воды и питательных веществ по всему телу растения. Наличие покровных тканей: Защищает растение от высыхания и механических повреждений. Наличие механических тканей: Обеспечивает прочность и опору для тела растения в условиях гравитации. Развитый жизненный цикл с чередованием поколений: Спорофит (бесполое поколение) доминирует у высших растений, что позволяет им лучше приспосабливаться к условиям суши. Наличие корней: Обеспечивает закрепление в почве и поглощение воды и минеральных солей.
Важно:
Разделение на высшие и низшие растения является упрощенным. Современная систематика растений основана на филогенетических связях, которые не всегда совпадают с этой классификацией. Некоторые водоросли обладают сложной организацией тела и специализированными тканями, что сближает их с высшими растениями. Мхи, хотя и относятся к высшим растениям, имеют ряд примитивных черт, сближающих их с водорослями.
Несмотря на эти оговорки, сравнение высших и низших растений позволяет понять основные этапы эволюции растений и особенности их строения и функционирования в разных средах обитания.