- Какими были первые организмы на Земле?
- В чем заключаются основные различия между растениями и животными?
- Как передвигаются и общаются между собой растения?
Какими были первые организмы на Земле?
Первые организмы на Земле были крошечными и имели простое строение. Они обитали в воде и получали необходимую для жизни энергию из простых органических или неорганических веществ. В их клетках не было окруженного мембраной ядра, наследственное вещество свободно располагалось в клетке. Доядерные организмы существуют и в наше время – это бактерии.
В ходе эволюции сформировались ядерные организмы. К ним относятся простейшие, растения, грибы и животные.
Самыми примитивными водными растениями являются многоклеточные зеленые водоросли, а наземными – мохообразные. От одной из групп мохообразных произошли более сложные споровые растения: папоротники, хвощи и плауны. От них, в свою очередь, произошли голосеменные, а от голосеменных – покрытосеменные, или цветковые.
Любопытно. Старейшие растения и животные
Старейшее растущее дерево на Земле – это сосна остистая межгорная (Pinus longaeva) из Калифорнии (США), возраст которой составляет более 4800 лет. Дерево назвали Мафусаил (Methuselah), по имени одного из библейских персонажей, известного своим долголетием – он прожил 969 лет. Самым древним деревом в Европе считается произрастающий на севере Уэльса в деревне Ллангернив тис ягодный, возраст которого оценен в 4000–5000 лет. Дерево сохранилось лишь частично, основная часть ствола давно погибла, отчего его возраст очень трудно определить. В июне 2002 года в честь юбилея королевы Елизаветы II ллангернивский тис был внесен в список 50 Великих деревьев Великобритании.
Самыми долгоживущими позвоночными животными являются черепахи и гренландские полярные акулы, возраст которых может составлять более 250 лет. Старейшее известное нам млекопитающее – это гренландский кит, доживший до 211 лет*.
Чем растения отличаются от животных?
- Основное отличие растений от животных заключается в питании. Растения осуществляют фотосинтез, а животные питаются готовыми органическими веществами. Таким образом, животные непосредственно (потребляя в пищу растения) или косвенно (потребляя в пищу растительноядных) зависят от растений.
- В ходе фотосинтеза растения выделяют кислород и потребляют из воздуха углекислый газ. Часть кислорода растения тратят на дыхание. Животные используют кислород для дыхания, выделяя углекислый газ. Так, существование царства животных и большинства других организмов полностью зависит от царства растений.
- В отличие от животных, растения не передвигаются активно, они не могут сменить место обитания. Как и животным, растениям приходится адаптироваться к изменяющимся условиям. Например, цветки растения открываются и закрываются в зависимости от времени суток, а растущее в тени растение всегда тянется к свету.
- Клетки растения отличаются от клеток животного несколькими признаками. Подробнее о них ты узнаешь в параграфе 2.1.
- Растения могут расти всю жизнь, но высота растения имеет пределы. В отличие от растений, все виды животных имеют ограниченный период роста и размер. Растения могут жить долго. Возраст некоторых деревьев составляет сотни и даже тысячи лет. Продолжительность жизни животных гораздо меньше.
- Органы растений имеют относительно простое строение. У животных органы, выполняющие одну функцию, образуют системы органов, в то время как у растений систем органов нет.
- У растений нет нервной системы, которая у животных отвечает за регулирование жизнедеятельности организма в целом. У растений нет и органов чувств для восприятия информации из внешней среды.
- Жизнедеятельность растений и животных регулируют особые вещества – гормоны. Гормоны производятся организмом в малых количествах, но их влияние огромно. Гормоны могут производить многие клетки растений, а животные синтезируют гормоны в особых органах. Жизнедеятельность большинства животных регулирует как нервная система, так и гормоны, у растений же – только гормоны.
- Растение поддерживают клетки с одеревеневшими оболочками и внутриклеточное давление, у позвоночных животных для опоры служит скелет.
- Растения могут размножаться частями организма, т. е. вегетативно (например, луковицами), большинство животных – не могут.
Любопытно
Из-за особенностей питания и отсутствия возможности передвижения растениям нужна большая площадь поверхности тела. Как правило, растения обладают обильной листвой и развитой корневой системой. Это позволяет им получать из почвы достаточное количество воды и питательных веществ, а также осуществлять фотосинтез, что компенсирует отсутствие способности к активному передвижению.
Большинство животных способны передвигаться, поэтому их органы должны быть компактны. Внутренняя поверхность органов животных рельефна и за счет этого имеет большую площадь, что обеспечивает быстрый обмен веществ.
- В темноте растения не могут синтезировать питательные вещества.
- В темноте растение не может усваивать воду.
- Растениям необходим свет для осуществления фотосинтеза.
Движение растений
Поскольку растения не перемещаются с одного места на другое, они реагируют на внешние раздражители иначе, чем животные. Большинство движений растений крайне медленны.
Часть движений растений имеет конкретное направление. Наверное, ты замечал, что поставленное вдали от окна растение всегда растет в направлении света, корни всегда тянутся вниз в почву, а стебли – вверх. Таким образом растения вынуждают двигаться (расти) имеющие определенное направление физические раздражители: в первом случае это свет, а в остальных – сила притяжения Земли. На направление роста растений влияют также разнообразные вещества, например, корни в почве двигаются в направлении питательных веществ и воды.
Часть движений не имеет определенного направления. Цветки многих растений закрываются и открываются в зависимости от времени суток, а некоторые растения реагируют на тепло, например, внесенные в помещение цветки тюльпанов раскрываются.
Некоторые растения реагируют на прикосновение, которое также является физическим раздражителем. Как правило, в таком случае реакция растения стремительна. Например, если прикоснуться к листьям мимозы стыдливой, они свернутся или поникнут в течение пары секунд. Листья насекомоядных растений сворачиваются, как только насекомое прикасается к железистым волоскам. Эти движения быстрые и не связаны с ростом.
Как растение меняет направление роста?
За рост, развитие и движение растения ответственны особые ростовые вещества (гормоны растений). Растение тянется к свету, поскольку молекулы одного из таких ростовых веществ всегда накапливаются на неосвещенной стороне (см. рисунок). Под воздействием данного гормона клетки вытягиваются, неосвещенная сторона удлиняется, и растение поворачивается к свету. Даже стебли полегших растений поднимаются, поскольку соприкасающейся с почвой части стебля не хватает света.
- Растворенные в почве питательные вещества и вода
- Свет
- Сила притяжения Земли
- Тепло
От ученых. Запах помогает растениям общаться
Запах помогает растениям общаться как между собой, так и с насекомыми.
Запах растений привлекает насекомых-опылителей. Однако иногда растения изменяют запах и по другим причинам. Некоторые растения начинают выделять «предупреждающие вещества», если вредитель поедает его листья. Эти вещества оповещают соседние, неповрежденные растения о нашествии насекомых. В ответ на предупреждение в клетках неповрежденных растений запускаются процессы, которые делают растения менее восприимчивыми к насекомым-вредителям: например, в клетках образуются ядовитые для насекомых соединения. Другие виды растений после повреждения листьев, например, гусеницами начинают выделять запах, привлекающий насекомых, которые размножаются, откладывая яйца в гусеницах вредителя. Таким способом растение защищает себя.
Вопросы и задания
- Перечисли основные различия между растениями и животными.
- Какие признаки помогают определить, к какому из царств – растений или животных – относится организм, если это сложно понять по внешним признакам?
- Почему растения не могут реагировать на изменения внешней среды так же быстро, как животные?
- Чем отличается движение растений и животных?
Основные понятия
- доядерные организмы – организмы, в клетках которых нет клеточного ядра
- ядерные организмы – организмы, в клетках которых есть ядро