Разнообразие строения и образа жизни низших растений.

Разнообразие строения и образа жизни низших растений.
Значение низших растений в природе и в жизни человека.
Со времен Аристотеля (4 век до н.э.) мир живых
существ делили на растения и животных. Растения
делили на высшие и низшие.
Чем отличаются низшие и высшие растения?
• У низших растений нет тканей (механических, проводящих и
т.п.)
•
У низших растений нет органов (листьев, корней и т.п.)
• Низшие растения размножаются спорами, а семенные –
семенами.
• У водорослей сперматозоиды плавают в воде, а у семенных
мужские половые клетки (спермии) не плавающие, достигают
яйцеклетки в процессе опыления.
• Ни́зшие расте́ния, слоеви́щные, или талло́мные
растения (лат. Thallophyta) — неформальный термин,
объединяющий те растения, тело которых, в отличие
от высших растений, не расчленено на части (корень,
стебель, лист).
• Среди низших растений имеются: одноклеточные,
преимущественно микроскопические, и многоклеточные,
длиной до 40 м водоросли автотрофы (в том числе в
лишайниках).
• У высокоорганизованных имеются проводящая система,
сходная с флоэмой высших растений, листообразные
органы, зигота развивается в многоклеточный зародыш на
гаметофите (некоторые бурые водоросли).
• Ранее низшие растения рассматривались как одно из двух
подцарств растительного мира, к которому относили
бактерий, актиномицетов, слизевиков, грибы, водоросли,
лишайники, то есть все организмы, кроме высших
растений и животных.
• В современном понимании низшие растения таксоном не
являются и объединяют, как сборная группа однотипных,
по морфо-физиологическому принципу, растительных
организмов, водоросли и лишайники.
• Водоросли — крайне гетерогенная группа
организмов, насчитывающая около 100 тысяч (а
по некоторым данным до 100 тыс. видов только в
составе отдела диатомовых) видов. На основании
различий в наборе пигментов, структуре
хроматофора, особенностей морфологии и
биохимии (состав клеточных оболочек, типы
запасных питательных веществ) большинством
отечественных систематиков выделяется 11
отделов водорослей
Википедия
Прокариоты, или Доядерные (лат. Procaryota)
Царство Бактерии (Bacteria)
Подцарство Цианеи (Cyanobionta)
Отдел Сине-зелёные водоросли (Cyanobacteria)
Эукариоты, или Ядерные (Eucaryota)
Царство Растения (Plantae)
Подцарство Водоросли (Phycobionta)
Отдел Зелёные водоросли (Chlorophyta)
Отдел Харовые водоросли (Charophyta)
Отдел Эвгленовые водоросли (Euglenophyta)
Отдел Золотистые водоросли (Chrysophyta)
Отдел Жёлто-зелёные водоросли (Xanthophyta)
Отдел Диатомовые водоросли (Bacillariophyta)
Отдел Динофитовые водоросли (Dinophyta)
Отдел Криптофитовые водоросли (Cryptophyta)
Отдел Бурые водоросли (Phaeophyta)
Подцарство Багрянки (Rhodobionta)
Отдел Красные водоросли (Rhodophyta)
Algabase
Empire
Rank
Empire
Name
Prokaryota
Authority
Allsopp
Empire
Eukaryota
Chatton
Empire
Prokaryota
Kingdom
Eubacteria
Phylum
Cyanobacteria
Eubacteria phylum
Higher Taxonomy
Rank
Name
Empire
Eukaryota
Subordinate taxa
Rank
Name
1. Kingdom
Chromista
Authority
Chatton
Authority
CavalierSmith
2. Kingdom
Eukaryota unassigned
3. Kingdom
Fungi
4. Kingdom
Plantae
T.L.Jahn &
F.F.Jahn ex
R.T.Moore
Haeckel
5. Kingdom
Protozoa
R.Owen
# Species
34,196
# Species
16,587
94
17
16,099
1,399
Rank
Empire
Name
Eukaryota
Authority
Chatton
Kingdom
Protozoa
R.Owen
Subordinate taxa
Rank
Phylum
Name
Choanozoa
Authority
Cavalier-Smith
Phylum
Euglenophyta
Pascher
Phylum
Loukozoa
Cavalier-Smith
Phylum
Metamonada
(Grassé)
Cavalier-Smith
Phylum
Percolozoa
Phylum
Protozoa incertae sedis
Phylum
Protozoa phylum incertae
sedis
Higher Taxonomy
Rank
Start Over
Name
Authority
Empire
Eukaryota
Chatton
34,196
Kingdom
Plantae
Haeckel
16,099
Subordinate taxa
Rank
Name
Authority
Phylum
Charophyta
E.Möhn
Phylum
Chlorophyta A.Pascher
Phylum
Glaucophyta Skuja
Phylum
Rhodophyta Wettstein
6,411
Phylum
Tracheophyta Sinnott ex
CavalierSmith
71
# Species
# Species
4,192
5,410
15
Kingdom
1. Отдел Сине-зелёные водоросли (Cyanobacteria)
Eubacteria
Prokaryota
2. Отдел Зелёные водоросли (Chlorophyta)
3. Отдел Красные водоросли (Rhodophyta)
Plantae
4. Отдел Харовые водоросли (Charophyta)
5. Отдел Эвгленовые водоросли (Euglenophyta)
Protozoa
6. Отдел Динофитовые водоросли (Dinophyta)
7. Отдел Криптофитовые водоросли (Cryptophyta)
8. Отдел Диатомовые водоросли (Bacillariophyta)
9. Отдел Жёлто-зелёные водоросли (Xanthophyta)
10. Отдел Золотистые водоросли (Chrysophyta)
11. Отдел Бурые водоросли (Phaeophyta)
Chromista Eurakyota
Kingdom
Chromista
Cavalier-Smith
Rank
Phylum
Name
Bigyra
Authority
Cavalier-Smith
Phylum
Cercozoa
Cavalier-Smith
Phylum
Chromista phylum incertae sedis
Phylum
Ciliophora
Phylum
Cryptophyta
Phylum
Dinophyta
Phylum
Foraminiferida
d'Orbigny
Phylum
Haptophyta
Hibberd
Phylum
Heterokontophyta
Hoek
Cavalier-Smith
Heterokontophyta
Rank
Class
Name
Aurearenophyceae
Class
Class
Class
Class
Class
Class
Class
Class
Class
Class
Class
Class
Class
Class
Bacillariophceae incertae sedis
Bacillariophyceae
Bolidophyceae
Chrysomerophyceae
Chrysophyceae
Coscinodiscophyceae
Dictyochophyceae
Eustigmatophyceae
Fragilariophyceae
Pelagophyceae
Phaeophyceae
Phaeothamniophyceae
Picophagophyceae
Pinguiophyceae
Class
Class
Class
Class
Class
Class
Placidiophyceae
Raphidophyceae
Schizocladiophyceae
Synchromophyceae
Synurophyceae
Xanthophyceae
Authority
A.Kai, Y.Yoshii, T.Nakayama &
I.Inouye
Haeckel
L.Guillou & M.-J.Chrétiennot-Dinet
Cavalier-Smith
Pascher
Round & R.M.Crawford
P.C.Silva
D.J.Hibberd & Leedale
Round
R.A.Andersen & G.W.Saunders
Kjellman
R.A.Andersen & J.C.Bailey
T.Cavalier-Smith
Kawachi, Inouye, Honda, O'Kelly,
Bailey, Bidigare & R.A.Andersen
Moriya, Nakayama & Inouye
Chadefaud ex P.C.Silva
E.C.Henry, K.Okuda, & H.Kawai
S.Horn & C.Wilhelm
R.A.Andersen
Allorge ex Fritsch
• В середине 1970-х гг. Cavalier-Smith Van de
Hoek предложили использовать термин
Heteroconta в качестве таксона,
обьединяющего ряд классов водорослей и
их бесцветных родственников.
Общие признаки Heteroconta:
• 2 жгутика неравной длины
• Хлоропласты с тремя тилакоидами и 1 опоясывающей ламеллой
• Митохондрии с трубчатыми кристами
• Запасные углеводы (ламинарин, хризоламинарин)
• Хлорофиллы а и с
• Каратиноиды – фукоксантин, вошериаксантин
• Хлоропластная ДНК в виде кольцеобразного нуклеоида
• Основная таксономическая единица – класс
• Мол-биол. Исследования показали, что гетероконтовые являются
монофилетической группой ( Andersen, 2004)
•
•
•
•
•
For many years, photosynthetic chromists were classified as plants, while non-photosynthetic
chromists were classified with the fungi or animals. The close relationship among chromists was
not fully appreciated until the rise of ultrastructural and molecular studies. For instance, it is now
known that chlorophyll "c" and a number of other pigments found in the Chromista are not found
in any plant group, but occur in a number of photosynthetic chromist taxa. There are also
peculiarities of the flagella, plastids, and genetic arrangement which are not found in any other
group.
The Chromista appear to represent an independent evolutionary line that diverged from the same
common ancestor as plants, fungi, and animals. It was for this reason that the new kingdom
Chromista was proposed. The precise relationship of the chromists to the other eukaryotes is not
yet known, but they appear to be part of the so-called "crown eukaryotes", which includes not only
plants, animals, and fungi, but also Alveolates and posiibly the red algae. There is some evidence
that the Haptophyta may not belong to the Chromista. They lack several of the morphological and
molecular characters common to this group, but we have included them here since no alternative
relationships have been suggested.
There is still not full agreement as to how the chromist taxa are interrelated. The cladogram shown
here is a composite of the results of molecular and morphological studies (see list of sources
below). Our phylogeny is something of an oversimplification: we have excluded a number of taxa
that have no fossil record and are not diverse, common, or well studied. We have also retained the
Chrysophyta as a group, even though it is now generally believed that it is a paraphyletic, or
possibly polyphyletic, group.
There is also considerable variation in the application of names to this group and the vaious
subgroups in the literature. The group, which we here call the Chromista, is sometimes called
Stramenopiles, Heterokonta, and Chromobionta, among others. Each of these terms has at times
been used for a more restricted group however, so we follow Cavalier-Smith (1997) in using the
term Chromista.
Chromist systematics is an area of intense and active research. It is quite likely that new research
will greatly add to, or even modify, the relationships depicted in the cladogram above.
Статья Андерсен
Морфологическая организация таллома (слоевища)
Название
структуры
Амебоидная
Монадная
Коккоидная
Пальмеллоидная
Нитчатая
Пластинчатая
Сифональная
Характеристика структуры одноклеточных и
Пример
многоклеточных водорослей
Способны образовывать отростки – псевдоподии. Желто-зеленые
водоросли –
ризохлорис,
миксохлорис
1. имеют жесткую оболочку и постоянную форму Зеленые водоросли –
тела 2. перемещаются с помощью жгутиков.
вольвокс, плевдорина
1. жесткая оболочка и постоянная форма тела 2. Диатомовые водоросли
отсутствуют псевдоподии или жгутики, поэтому
клетки пассивно переносятся током воды.
Постоянное или временное объединение
Хламидомонады
нескольких отдельных клеток в общую слизистую
массу.
1. одиночная или разветвленная нить, которая
Зеленые водоросли –
ведет свободный или прикрепленный образ
спирогира, кладофора
жизни. 2. деление клеток происходит лишь в
одной плоскости, поэтому слои из клеток не
образуются.
Таллом, образованный одной гигантской
Порфира (красная
многоядерной клеткой.
водоросль), ламинария
(бурая), фукус (бурая
водоросль)
Таллом, образованный одной гигантской
Каулерпа (зеленая
многоядерной клеткой.
водоросль)
Критерии:
• Филогенетический
• Структурно-морфологический
• Эколого-трофический
• Согласно теории эндосимбиотического
происхождения эукариотических клеток,
митохондрии и хлоропласты произошли от
ранее свободно живущих клеток прокариот.
• Первичные, вторичные эндосимбионты:
• По определению Ф.Фрича, к низшим
растениям надо относить организмы,
вторично потерявшие фотосинтез
« ..нет ни растения, ни животного, а
есть один неразделенный
органический мир. Растения и
животные – только средние
величины (типичные
представления), которые мы
слагаем, отвлекаясь от известных
признаков организмов, придавая
исключительное значение одним,
пренебрегая другими…»
К.А. Тимирязев
(1843-1920)
Значение низших растений в природе и в жизни человека.