Dzīvo būtņu pasauli veido augi, dzīvnieki un mikroorganismi, starp kuriem valda dziļa vienotība, kas izpaužas šūnu struktūras, ķīmiskā sastāva un vielmaiņas līdzībā. Uzbudināmība, augšana, vairošanās un citas vitālās aktivitātes pamata izpausmes ir raksturīgas visiem dzīviem organismiem.
Tomēr saskaņā ar noteiktu zīmju komplekss augus var viegli atšķirt no citu karaļvalstu pārstāvjiem.
- Augu šūnās ir lieli vakuoli, kas piepildīti ar šūnu sulu.
- Augu šūnām trūkst šūnu centra (centrosomas).
- Minerālsāļus citoplazmā var atrast vai nu izšķīdinātā stāvoklī, vai kristālu veidā.
- Augiem nav īpašu ekskrēcijas orgānu.
- Viņi spēj neierobežoti augt, kas rodas noteiktos ķermeņa apgabalos, ko veido meristēmiskas nediferencētas šūnas (stumbra kambijs un augšanas konusi sakņu un dzinumu virsotnēs, starpkalāru meristēma graudaugu mezglos).
- Lielākajai daļai augu raksturīgs spēcīgs ķermeņa atzarojums, kas palielina tā virsmas laukumu.Šī īpašība ir saistīta ar augu dzīvesveidu - gāzveida (no atmosfēras) un šķidro (no augsnes) komponentu absorbciju. Pateicoties sazarojumam, tiek radīti labvēlīgāki apstākļi gaismas un absorbējošu vielu uztveršanai.
- Visus augu dzīvības procesus regulē īpašas vielas - fitohormoni.
- Lielākajai daļai augu raksturīgi novīšanas un lapu krišanas sezonalitāte, iestājoties aukstam laikam, kā arī aktīva audu augšana un pumpuru veidošanās sasilšanas laikā.
- Augi ir pirmā saite visās trofiskajās ķēdēs, jo no tiem ir atkarīga dzīvnieku dzīvība.
Lielākā daļa augu ir zaļi, bet dažreiz tie var būt citā krāsā.
1. piemērs
Piemēram, ir sarkanas, brūnas un dzeltenas krāsas aļģes. Augu krāsu nosaka īpašu savienojumu - krāsvielu - klātbūtne to šūnās, ko sauc par pigmentiem (no latīņu pigmentum - krāsa). Augu zaļo krāsu izraisa īpaša, visizplatītākā krāsviela - pigments hlorofils (no grieķu hloros "zaļš" un phyllon - "lapa".
Tieši hlorofils nodrošina fotosintēzes procesu, kura laikā augi uztver saules gaismu un absorbē to enerģiju. Tādējādi augi realizē savu unikālo spēju: tie pārvērš saules enerģiju radīto organisko vielu ķīmiskajā enerģijā.
Augi tieši vai netieši nodrošina dzīvnieku enerģijas avotu. Fotosintēzes nozīme pastāvēšanai uz mūsu planētas neaprobežojas tikai ar organisko vielu veidošanos no neorganiskām. Fotosintēzes procesā augi ne tikai absorbē oglekļa dioksīdu, bet arī izdala skābekli, ko elpo citi organismi. Pirms fotosintētisko organismu parādīšanās Zemes atmosfērā nebija skābekļa.
Augi uztur skābekļa līmeni atmosfērā $(21\%)$, kas nepieciešams vairumam organismu pastāvēšanai un novērš liekā oglekļa dioksīda uzkrāšanos tajā. Svarīga augu loma ir arī gaisa attīrīšanai no kaitīgo vielu piesārņojuma.
Visiem augiem ir raksturīga blīvu šūnu membrānu (sieniņu) klātbūtne, kas galvenokārt sastāv no celulozes. Šūnu siena ir supramembrānas struktūra. Celuloze ir augiem raksturīgs ogļhidrāts. Tas piešķir šūnām elastību un saglabā nemainīgu formu.
Augiem bieži ir ļoti sarežģītas struktūras, tomēr daži no tiem ir vienšūnas organismi (Chlamydomonas, Chlorella).
Šo organismu šūnas ir diezgan lielas (līdz pat vairākiem centimetriem) un tām ir liela centrālā vakuola, kas regulē turgoru (osmotisko spiedienu šūnā, kas izraisa spriedzi šūnas membrānā).
Rezerves uzturviela parasti ir cietes graudi vai ogļhidrāti, kas pēc struktūras un ķīmiskajām īpašībām ir līdzīgi (violeta ciete - aļģes, inulīns - topinambūrs). Augu šūnas var apvienoties audos, kuros, savukārt, gandrīz pilnībā nav starpšūnu vielas. Daži audi, piemēram, sklerenhīma un korķis, gandrīz pilnībā sastāv no atmirušajām šūnām.
Turklāt, atšķirībā no dzīvniekiem, augi satur dažāda veida šūnas, ko veido santehnikas elementi un koka šķiedras.
Būtībā augi vada piesaistītu dzīvesveidu. Viņiem ir raksturīgi tikai īpaši kustību veidi: tropisms - augšanas kustības un nasties - kustības, reaģējot uz stimulu.
1. piezīme
Ir zināmi aptuveni 350 USD tūkstoši augu sugu, starp kurām ir vienšūnas, koloniāli un daudzšūnu organismi. Bez augiem lielākā daļa citu dzīvo organismu uz mūsu planētas būtu neiespējami. Tie ir augi, kas uztur atmosfēras gāzes sastāva noturību, absorbējot no tā oglekļa dioksīdu un izdalot skābekli. Viņi uz Zemes uzkrāj organiskās vielas (apmēram 4,5 $ x 1011 miljardi tonnu gadā).
Augu sabiedrības (fitocenozes) veido mūsu planētas ainavisko daudzveidību, kā arī neierobežotu vides apstākļu daudzveidību citiem organismiem. Šie augi galvenokārt nosaka konkrētas kopienas raksturu.
Augus iedala zemākajos (aļģes) un augstākajos. Katrai grupai savukārt ir arī savas raksturīgās iezīmes.
Apakšējo augu raksturojums:
- Ķermeni attēlo vienšūnu vai daudzšūnu slengs jeb taloms.
- Ķermenis ir nesazarots vai dihotomiski sazarots, bet nav sadalīts veģetatīvos orgānos.
- Ķermenim trūkst īpašu vadošu audu.
Augstāko augu raksturīgās iezīmes:
- Ir vairāk vai mazāk labi attīstīti veģetatīvie orgāni.
- Viņiem ir īpaša vadošu audumu un mehānisko elementu sistēma.
- Pareiza ritmiskā paaudžu mija.
- Papildu pigmentu trūkums šūnās.
- Attīstījās daudzšūnu sieviešu reproduktīvais orgāns (arhegonijs).
Botānikas objekti mūsdienu organisko mērījumu sistēmā pieder 3 karaļvalstīm: Drobyanki (Mihota) Sēnes (Mycota, sēnes) un Augi (Plantae). Tie ir šūnu organismi, kas pārstāv 2 grupas: prokarioti - pirmskodolu un eikarioti - kodolorganismi. Drobjankas valstība pieder prokariotiem, un Sēņu un Augu valstība pieder eikariotiem.
Vēsturiski neoficiāli visa augu pasaule ir sadalīta 2 grupās: zemākajos un augstākajos augos.
Zemāko augu vispārīgās īpašības:
1. Apakšējo augu ķermeni sauc par talli, jeb tali, jo tam nav orgānu (sakne, stublājs, lapa). Taluss var būt vienšūnu vai daudzšūnu (spirogyra, chara), tā izmērs svārstās no vairākiem mikrometriem līdz 30 metriem vai vairāk (brūnaļģes).
2. Apakšējo augu ķermenis nav diferencēts audos (izņemot brūnās un zaļās aļģes).
3. Tie barojas pa visu ķermeņa virsmu, heterotrofiski (baktērijas, sēnītes) un autotrofiski (aļģes, ķērpji).
4. Viņi vairojas aseksuāli, veģetatīvi un seksuāli (izogāmija, heterogāmija, oogamija).
5. Sporangijas un gametangijas ir vienšūnas. Zigota neattīstās par embriju.
6. Biotops – ūdens, mitras vietas, augsne, gaiss, dzīvnieku un cilvēku organismi.
APAKŠĒJO AUGU KLASIFIKĀCIJA
Overkingdom Precellular
1. Vīrusu nodaļa
Prokariotu virsvalsts - Drobjankas karaliste
2. Arhebaktēriju nodaļa
3. Nodaļa Īstas baktērijas
4. Zilaļģes (zilaļģes) departaments
Superkaraļvalsts eikarioti – aļģes – jūras zāle (nodaļu grupa):
5. Nodaļa Dzeltenzaļās aļģes
6. Kramaļgliemju sadalīšana
7. Departaments Brūnaļģes
8. Departaments Sarkanās aļģes jeb purpuraļģes
9. Nodaļa Zaļās aļģes
Karalistes sēnes
10. Nodaļa Sēnes
11. Nodaļa Ķērpji
12. Gļotu veidņu nodaļa
JAUTĀJUMI GALĪGAJAI KONTROLEI BOTANIKAS (TESTS)
PĒTĪJUMS PAR ŠŪNĀM (CITOLOĢIJA)
1. Botānika ir zinātne par augiem. Botānikas un augu ekoloģijas sadaļas.
2. Dzīves organizācijas strukturālie un funkcionālie līmeņi. Ekosistēma un tās sastāvdaļas. Autotrofie un heterotrofie organismi.
3. Šūna kā dzīvās vielas pamata, strukturālā un funkcionālā vienība. Īsa šūnu izpētes vēsture.
4. Augu šūnu galvenās iezīmes. Šūnu formas un izmēri.
5. Protoplasts un tā atvasinājumi. Protoplasta ķīmiskais sastāvs un fizikāli ķīmiskais stāvoklis.
6. Citoplazma. Citoplazmas matrica ir heloplazma, tās struktūra un īpašības.
7. Citoplazmas uzbūve. Bioloģisko membrānu uzbūve un īpašības.
8. Plastīdi kā zaļajiem augiem raksturīgās organellas.
9. Mitohondriju un ribosomu uzbūve un funkcijas.
10. Endoplazmatiskā retikuluma, Golgi aparāta, lizosomu un peroksisomu uzbūve un funkcijas.
11. Hloroplastu submikroskopiskā uzbūve, to funkcija.
12. Leikoplastu un hromoplastu uzbūve, funkcija un lokalizācija.
13. Kodols, tā uzbūve, fizikāli ķīmiskās īpašības. Kodola funkcijas.
14. Metafāzes hromosomas uzbūve. Šūnas hromosomu kopu veidi.
15. Šūnu dalīšanās. Amitoze. Mitoze. Viņu bioloģiskā būtība.
16. Meioze, tās fāzes un bioloģiskā būtība.
17. Šūnu siena, tās struktūra un ķīmiskais sastāvs. Macerācija.
18. Šūnu sieniņas veidošanās un augšana, tās modifikācijas.
19. Vakuolu veidošanās un nozīme šūnu dzīvē.
20. Šūnu sulas kā protoplasta atvasinājumi, to ķīmiskais sastāvs.
21. Augu rezerves barības vielas, to sastāvs, lokalizācija šūnā, audos un orgānos.
22. Olbaltumvielas un tauki, to ķīmiskais sastāvs un lokalizācija šūnā.
23. Ogļhidrāti, to ķīmiskais sastāvs, veidi. Cietes graudi.
24. Šūnas fizioloģiski aktīvās vielas: fermenti, fitohormoni u.c.
AUGU AUDUMI
25.Audumu jēdziens. To klasifikācija.
26.Izglītojošie audi (meristēmas). Funkcijas, citoloģiskās pazīmes.
27. Meristēmu klasifikācija pēc atrašanās vietas auga ķermenī. Brūču meristēmas, to loma. Audu kultūras jēdziens.
28. Pamataudi, to funkcijas un struktūras īpatnības.
29. Primārie iekšaudi, to uzbūve un funkcijas. Stoma struktūra un funkcija. Trichomes.
30. Integumentārie kompleksi – periderma un garoza. Izglītība, struktūra un funkcijas.
31. Mehāniskie audi, struktūras īpatnības un funkcijas.
32.Vadītspējīgi audi. Trahejas elementu uzbūve un ontoģenēze. Tils. Sietu elementi, to uzbūve, ontoģenēze un funkcija. Callose.
34. Vadošie kompleksi - ksilēma un floēma, to histoloģiskais sastāvs. Vadošo saišķu veidi.
35. Ekskrēcijas audi, to veidi un funkcija.
VEĢETATIVIE ORGĀNI
36.Veģetatīvie orgāni. To uzbūves vispārīgie principi: polaritāte utt.
37. Divdīgļlapu auga embrija un stāda veidošanās un uzbūve.
38. Viendīgļauga embrija un stāda veidošanās un uzbūve
39. Sakņu un sakņu sistēmas, to veidi un funkcijas.
40.Augstošās saknes zonas. Saknes primārā struktūra.
41. Pāreja uz saknes sekundāro struktūru un sekundāro struktūru.
42. Sakņu specializācija un metamorfoze. Sakņu kultūru morfoloģija un anatomija.
43. Bēgšana un tās daļas. Izvairieties no metamērisma. Nieru struktūra un veidi.
44. Graudaugu dzinumu zarošanās un kultivēšanas veidi. Stumbra morfoloģija.
45. Augu dzīvības formu morfoloģiskā klasifikācija pēc Raunkiera un Serebrjakova.
46. Kāta primārās anatomiskās struktūras veidošanās no augšanas konusa. Viendīgļdziedzera auga (kukurūzas) stublāja struktūra
47. Divdīgļlapju stiebrzāļu stumbra sekundārā struktūra: pārejas (saulespuķu) u.c.
48.Divdīgļlapju kokaugu (liepas) stumbra uzbūve.
49. Ar vecumu saistītās izmaiņas koksnē un mizā, to nozīme koka dzīvē.
50. Lapa, tās daļas un funkcijas. Lapu ventilācija un klasifikācija.
51.Lapu veidojumi. Heterofilija. Lapu krišana. Lapu metamorfoze.
52. Divdīgļlapju un ģimnosēkļu (priežu skuju) augu lapu mikroskopiskā struktūra.
53. Viendīgļlapu lapu mikroskopiskā struktūra atkarībā no vides apstākļiem.
54. Pazemes un virszemes dzinumu metamorfozes, to uzbūve un funkcijas.
AUGU REPRODUKCIJA
55. Veģetatīvā vairošanās kā aseksuālās vairošanās veids. Klona jēdziens.
56.Aseksuālā vairošanās. Sporoģenēze. Homosporaini un heterosporaini organismi.
57. Seksuālā pavairošana. Gametoģenēze. Seksuālo procesu veidi.
58. Paaudžu maiņa un kodolfāžu maiņa augstāko augu attīstības ciklā.
SISTĒMĀTIKA
59. Sistemātika, tās uzdevumi un metodes. Taksonomiskās vienības. Binārā nomenklatūra.
60. Zemāko augu vispārīgais raksturojums un klasifikācija
61. Baktēriju nodaļas vispārīgais raksturojums. Nozīme dabā un cilvēka darbībā.
62. Nodaļas vispārīgais raksturojums Sēnes, to uzbūve, vairošanās.
63. Sēņu klasifikācija. Olpīdiju kāpostu attīstības cikls.
64. Apakšējo sēņu uzbūves un vairošanās īpatnības. Kartupeļu vēlīnās puves un gļotādas attīstības cikls.
65.Ascomycetes klase. Rudzu raugs un melngrauži, to struktūra un attīstības cikls.
66.Bazidiomycetes klase. Cieto un putekļaino kviešu sārņu attīstības cikls.
67.Basidiomycetes klase. Graudaugu lineārās rūsas attīstības cikls.
68. Sēņu nozīme vielu apritē dabā un to nozīme cilvēkam.
69. Gļotu veidņu nodaļa. Kāpostu plazmodioforas attīstības cikls.
70. Nodaļa Ķērpji. Struktūras un reprodukcijas iezīmes. Loma dabā, cilvēku lietošana.
71. Aļģu vispārīgais raksturojums un klasifikācija.
72. Augstāko augu vispārīgie raksturojumi un klasifikācija. Gametofīts un sporofīts.
73. Nodaļa Bryophytes. Dzeguzes linu attīstības cikls.
74. Sadaļa Likofīti. Sūnu un selaginellu attīstības cikls.
75. Sadaļa Zirgu astes. Kosa attīstības cikls.
76.Dvīzija Papardes. Papardes attīstības cikls - vairogpapardes tēviņš.
78. Segsēklu vispārīgais raksturojums un izcelsme.
79. Zieda izcelsmes teorija. Ziedu struktūra un formulas.
80. Androecijs un tā veidi. Putekšņlapas un putekšņlapas uzbūve. Mikrosporoģenēze un ziedputekšņu attīstība.
81. Ginekoze, ginekoze klasifikācija. Pūstes struktūra.
82. Olšūnu uzbūve un veidi. Megasporoģenēze un embrija maisiņa attīstība.
83. Ziedkopas, to nozīme, struktūra un klasifikācija.
84. Ziedēšana un apputeksnēšana. Chasogāmi un kleistogāmi ziedi.
85. Apputeksnēšanas veidi, to izraisītāji. Pašapputes novēršanas veidi.
86. Divkāršās apaugļošanas būtība. Sēklu attīstība un struktūra. S. G. Navašina darbi.
87. Sēklu veidi. Apomikss. Poliembrionija.
88. Augļa attīstība un uzbūve. Augļi ir vienkārši un salikti. Neauglība.
89. Augļu morfoloģiskā klasifikācija.
90. Sēklu dīgšanas nosacījumi, stādu struktūra. Sēklu miera periods, dīgtspējas saglabāšana. Virszemes un pazemes dīgtspēja.
ANGIOSPERMAS NODAĻAS SISTĒMĀCIJA
91. Angiosperms departamenta raksturīgās pazīmes un izcelsme.
92. Angiospermu pamatsistēmas. Divdīgļlapu un viendīgļlapju klašu salīdzinošās īpašības.
93. Ranunculaceae dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
94. Magoņu dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
95. Krustnagliņu dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
96. Chenopodiaceae dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
97. Griķu dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
98. Ķirbju dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
99. Brassicaceae (krustziežu dzimtas) pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
100. Euphorbiaceae dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
101. Rozānovu dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
102. Pākšaugu (Pataceae) dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
103. Linu dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
104. Selerijas (lietussargu) dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme
105. Vīnogu dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
106. Convolvulaceae dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
107. Dodderu dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
108. Boražu dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
109. Norichinaceae dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
110. Lamiaceae (Lamiaceae) dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
111. Solanaceae dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
112. Asteraceae (Asteraceae) dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
113. Liliaceae dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
114. Sīpolu dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
115. Īrisu dzimtas (Iridaceae) pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
116. Grīšļu dzimtas pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
117. Poa dzimtas (Geraceae) pārstāvju botāniskais raksturojums un nozīme.
118. Augu ekoloģijas pamati un vides faktori.
119. Flora un veģetācija. Augu biotops un biotopu veidi.
120. Ģeobotānikas pamati. Fitocenozes.
1. Andrejeva, I.I. Botānika./ I.I. Andreeva, Rodmens L.S. – M.: Koloss, 2005.
2. Bioloģija tabulās un diagrammās. 2. izdevums. – Sanktpēterburga: Victoria Plus, 2008. gads.
3. Botāniski-farmakognostiskā vārdnīca / Red. K.F. Bļinova un G.P. Jakovļeva. – M.: Augstskola, 1999.g.
4. Buginova, L. M. Departamenta dzimtas un sugas Angiosperms: botāniskais raksturojums un ekonomiskā nozīme: izglītības rokasgrāmata / L. M. Buginova, N. S. Chukhlebova; Art. GAU. – Stavropole: AGRUS, 2008. – 72.: krās. slim.
5. Grīns, N. Bioloģija: 3 sējumos Tulk. no angļu valodas / N. Green, W. Stout, D. Taylor, ed. R. Sopers. – M.: Mir, 2008.
6. Djakovs, Ju.T. Botānika./ Yu.T. Djakovs. – M.: MSU izdevniecība, 2007.
7. Žerebcova, E.L. Bioloģija diagrammās un tabulās./ E.L. Žerebcova. – Sanktpēterburga: Trigon, 2009.
8. Medvedeva, V.K. Botānika/ V.K. Medvedevs. – M.: Medicīna, 1985.
9. Petrovs, V.V. Vispārīgā botānika ar ģeobotānikas pamatiem / V.V. – M.: Augstskola, 1994.g.
10. Plotņikova, I.V. Seminārs par augu fizioloģiju: mācību grāmata./ I.V. Plotņikova. – M.: Akadēmija, 2004.
11. Radionova, A.S. Botānika: mācību grāmata vidējām izglītības iestādēm / A.S. Radionova un citi - M.: Akadēmija, 2008.
12. Chukhlebova, N. S. Botānika: izglītojoša un metodiskā rokasgrāmata / N. S. Chukhlebova; Stavropoles Valsts agrārā universitāte. – Stavropole: AGRUS, 2011. – 64 lpp.
13. Chukhlebova, N. S. Augstāko augu veģetatīvo orgānu anatomija: izglītības rokasgrāmata / N. S. Chukhlebova. – Stavropole: AGRUS, 2006. – 70 lpp.
14. Chukhlebova, N. S. Botānika (Citoloģija, histoloģija, anatomija: mācību grāmata / N. S. Chukhlebova, L. M. Buginova, N. V. Ledovskaya. - M.: Kolos; Stavropole: AGRUS, 2007. - 148 lpp.
15. Chukhlebova, N.S. Studentu vasaras prakse un patstāvīgais darbs botānikā: izglītības un metodiskā rokasgrāmata / N.S. Čuhļebova. – Stavropole: AGRUS, 2006. – 68 lpp.
16. Jakovļevs, G.P. Botānika / G.P. Jakovļevs, V.A. Čelombitko. – Sanktpēterburga: Speciālā literatūra, 2008.g
Pēc izskata, pēc savas struktūras un bioloģiskajām īpašībām augstākie augi ir ļoti dažādi. Tajos bez ziedēšanas un ģimnosēkļiem pieder arī papardes, kosas, sūnas un sūnas. Galvenā atšķirība starp ģimnosēkļiem un augstākiem sporu augiem ir sēklu pavairošana. Sugu skaits sasniedz 300 tūkstošus un, pēc dažu botāniķu domām, vismaz 500 tūkstošus.
vispārīgās īpašības
Augstāki augi ir attīstījuši daudz dažādu pielāgojumu un īpašību dzīvošanai dažādos zemes apstākļos. Angiospermi ir sasnieguši vislielāko attīstību un spēju pielāgoties sauszemes dzīvesveidam.
Augstākiem augiem raksturīgās īpašības:
- diferenciācija orgānos un audos;
- vadoša sistēma, kas sastāv no ksilēmas un floēmas;
- pareiza paaudžu maiņa;
- seksuālās reprodukcijas orgāni: anteridijas un arhegonija;
- Auga ķermenim raksturīga lapu stumbra struktūra.
Pamati augu sadalīšanai augstākajos un zemākajos
Visi augu pasaules pārstāvji atkarībā no to struktūras ir sadalīti 2 grupās - zemākās un augstākās.
Galvenais kritērijs, pēc kura augus klasificē kā augstākus, ir sarežģītas audu struktūras klātbūtne. To attēlo vadoši un mehāniski audi. Atšķirīga iezīme ir arī traheju, traheīdu un sietu cauruļu klātbūtne, kas ātri nogādā barības vielas no saknes uz lapām, ziedkopām un kātiem.
Zemākiem savukārt ir primitīva struktūra, kas sastāv no vienas šūnas, ir daudzšūnu organismi, kuru ķermeni sauc par tallu. Viņiem nav sakņu, stublāju un lapu.
Muskuļu un nervu audu trūkums
Augstākie augi ir dzīvo organismu grupa, kas dabā ieņem īpašu vietu. Augu pasaules pārstāvji spēj veikt fotosintēzi, tie pārvērš saules gaismas enerģiju organiskās vielās un skābeklī. Viņi saņem uzturu no augsnes un vides, tāpēc viņiem nav jāpārvietojas, meklējot pārtiku. Mēslošana notiek ar grauzēju, kukaiņu un vēja palīdzību, tāpēc viņu muskuļi un nervu audi nav attīstīti. Atšķirībā no dzīvniekiem, kas ceļo lielus attālumus, lai iegūtu pārtiku un meklētu labvēlīgas vietas vairošanai un pēcnācēju audzēšanai.
Nozīme dabā un cilvēka dzīvē
- Atmosfēras gaisa bagātināšana ar skābekli.
- Neatņemama saite pārtikas ķēdēs.
- Izmanto kā būvmateriālu, izejmateriālu papīra, mēbeļu u.c. izgatavošanai.
- Labvēlīgo īpašību izmantošana medicīnā.
- Dabīgo audumu (lins, kokvilna) ražošana.
- Attīra gaisu no putekļu piesārņotājiem.
Dzīves cikls
Augstākiem augiem ir raksturīga skaidri izteikta divu paaudžu maiņa: seksuāls (gametofīts) un aseksuāls (sporofīts). Sporofīts pakāpeniski ieņēma dominējošo stāvokli pār gametofītu. Izņēmums ir tikai briofīti, jo tajos gametofīts sasniedz lielāku attīstību, un sporofīts, gluži pretēji, ir ievērojami samazināts.
Evolūcijas procesā dzimumprocess kļuvis sarežģītāks, izveidojušies daudzšūnu reproduktīvie orgāni, kas labi pasargā olšūnu no izžūšanas. Sievietes gameta – olšūna – ir nekustīga. Pakāpeniski vīriešu dzimumšūnu struktūrā un fizioloģijā notika būtiskas izmaiņas.
Progresīvākos augstāko augu tipos (angiospermos) kustīgie spermatozoīdi ar karogiem pārvērtās par spermu bez flagellas, kas zaudēja spēju patstāvīgi pārvietoties. Un, ja senākos sauszemes pārstāvjos (sūnas, sūnas, kosas un papardes) joprojām pastāv apaugļošanās akta atkarība no ūdens vides, tad organizētākos veidos (lielākā daļa ģimnosēkļu un visi segsēkļi) ir pilnīga seksuālās vairošanās neatkarība no pilieniem. - tiek novērots šķidrs ūdens.
Sporofīts ir aseksuāla diploīda paaudze, uz kuras veidojas aseksuālās reprodukcijas orgāni - sporangijas. Pēc reducēšanās dalīšanās tajās veidojas haploīdas sporas. No tiem attīstās haploīds gametofīts.
Izcelsme
Apmēram pirms 400 miljoniem gadu parādījās pirmās augu formas, kas pielāgotas dzīvei uz sauszemes. Izkļūšana no ūdens izraisīja adaptīvas izmaiņas atsevišķu sugu struktūrā, kuru izdzīvošanai bija nepieciešami jauni strukturālie elementi.
Tātad augu pasaule atstāja ūdens vidi un sāka apdzīvot zemes plašumus. Šādi “ceļa meklētāji” bija degunradži, kas auga ūdenskrātuvju krastos.
Šī ir pārejas dzīves forma starp zemākiem augiem (aļģēm) un augstākiem augiem. Rinofītu struktūrai ir daudz līdzību ar aļģēm: īstie stublāji, lapas un sakņu sistēmas nebija redzamas. Tie tika piestiprināti augsnei, izmantojot rhizoīdus, caur kuriem viņi saņēma barības vielas un ūdeni. Rinofītiem bija integumentāli audi, kas pasargāja tos no izžūšanas. Viņi vairojās, izmantojot sporas.
Pēc tam rinofīti pārveidojās un radīja spārnu sūnas, kosas un papardes, kurām jau bija kāti, lapas un saknes. Tie bija mūsdienu sporu augu senči.
Kāpēc sūnas un ziedoši augi tiek klasificēti kā augstākas sporas?
Sūnas ir augstāki augi, kuriem ir visprimitīvākā struktūra. Nav sakņu sistēmas. No aļģēm tās atšķiras ar rizoīdu klātbūtni, ķermenis ir diferencēts orgānos un audos. Sūnas, tāpat kā augstākie augi, vairojas ar sporām.
Ziedošajiem pārstāvjiem ir ķermenis, kas sadalīts orgānos. Veģetatīvie orgāni ir saknes un dzinumi, kas nodrošina augšanu un attīstību. Kā arī reproduktīvie orgāni – augļi, sēklas, ziedi, kas atbild par pavairošanu.
Līdzības un atšķirības ar aļģēm
Atšķirības:
- Aļģes nav diferencētas orgānos un audos, bieži vien ķermeni pārstāv viena šūna vai to kopa. Augstākie augi ir apveltīti ar labi attīstītiem audiem, tiem ir saknes, lapas un stublāji.
- Aļģēs dominē aseksuāla vairošanās, sadalot sākotnējo mātes šūnu. Viņiem ir arī raksturīga veģetatīvā un seksuālā dalīšanās. Augstākās sporas augiem raksturīga stingra seksuālo un aseksuālo paaudžu maiņa.
- Kādu organellu nav augstākās šūnās, bet tie ir raksturīgi zemākām sugām? Tie ir centrioli, kas ir arī dzīvniekiem.
Līdzības:
- Barošanas metode - abas augu grupas ir fotoautotrofi.
- Šūnu struktūra: šūnu sienas klātbūtne, hlorofils, barības vielas.
- Viņi nevar aktīvi pārvietoties savā dzīves ciklā: gametofīts un sporofīts.
3. daļa. Augu valstība
Apakšējie augi. Nodaļu grupa Aļģes
Zaļo aļģu nodaļa
Departaments Sarkanās aļģes (purpuraļģes)
Departaments Brūnaļģes
Augstāki augi
Departaments Bryophytes
Likopodu nodaļa
Nodaļa Horsetails
Departaments Angiosperms (ziedoši) augi
Mūsdienu pasaulē ir vairāk nekā 550 tūkstoši augu sugu. Tie veido apmēram 95% no biomasa planētas ir visu dzīvo organismu masas, kas tajā apdzīvo. Augi ir galvenie organisko vielu ražotāji (ražotāji) uz Zemes.
Mūsdienu floru pārstāv augu organismi ar ļoti atšķirīgu struktūru un ekoloģiskajām īpašībām. Jā, y zemākie augi– aļģes – ķermenis nav sadalīts orgānos, bet gan augstākie augi(tās ietver sūnas, sūnas, kosas, papardes, ģimnosēkļus un segsēkļus) ir saknes (sūnām nav sakņu), stublāji un lapas. No ekoloģiskā viedokļa augus iedala gaismā mīlējos un ēnu izturīgos, kas dzīvo mitrās (tropos, subtropos) vai sausās vietās.
Dažādās klimatiskajās zonās struktūru nosaka dažādu augu kopienas biomas– dzīvo organismu (dzīvnieku, augu, sēņu un mikroorganismu) kolekcijas, kas apdzīvo noteiktu teritoriju: tundra, lapu koku mežs, stepe, tropu mežs, savanna u.c.
Tomēr, neskatoties uz visu to daudzveidību, augu organismiem ir kopīgas iezīmes, kuru kopums tos atšķir no citu dzīvās dabas karaļvalstu pārstāvjiem.
Galvenās augu īpašības
1. Gandrīz visi augu organismi - autotrofi un spēj fotosintēze– organisko molekulu veidošanās no neorganiskām gaismas enerģijas ietekmē. Sakarā ar to augos organisko molekulu bioloģiskās sintēzes reakcijas dominē pār vielu sadalīšanās procesiem vielmaiņas procesos. Rezultātā augi veido organisko biomasu, ar kuru barojas dzīvnieki un citi heterotrofiski organismi.
2. Augiem ir īpašas pigmenti, kas atrodas plastidos - piemēram, specifiskās augu organellās hlorofils. Citi pigmenti – oranždzeltens un sarkans karotinoīdi- parādās, kad lapas kļūst dzeltenas, kā arī piešķir atsevišķām augu daļām (augļiem, ziediem) īpašu krāsu. Šiem pigmentiem ir ļoti svarīga loma augu dzīvē, kas piedalās fotosintēzē.
3. Augu organisma dzīvības procesus regulē speciāli augu hormoni - fitohormoni. To mijiedarbība nodrošina augšanu, attīstību un citus fizioloģiskos procesus, kas notiek augos. Piemērs ir etilēns, kas parādās novecojošos augu audos, vai auksīni, vielas, kas paātrina augu augšanu. Fitohormoni tiek sintezēti nelielos daudzumos un tiek transportēti caur ķermeņa vadīšanas sistēmu.
4. Augu šūnas ieskauj biezs siena, atrodas uz āru no citoplazmas membrānas. Tas galvenokārt sastāv no celuloze.Šī šūnu siena ir augu īpatnība: dzīvniekiem tās nav. Cietā apvalka klātbūtne katrā augu šūnā noteica augu zemo mobilitāti. Rezultātā auga organisma uzturs un elpošana sāka būt atkarīga no tā ķermeņa virsmas saskarē ar vidi. Evolūcijas procesā tas izraisīja spēcīgu, daudz izteiktāku nekā dzīvniekiem, ķermeņa sadalīšanu - sakņu sistēmas un dzinumu sazarošanos.
5. Obligāts augu vielmaiņas produkts ir šūnu sula. Tas ir dažādu organisko (aminoskābes, olbaltumvielas, ogļhidrāti, organiskās skābes, tanīni) un neorganisko (nitrāti, fosfāti, hlorīdi) šķīdums. Uzkrājoties citoplazmā, šūnu sula palielina intracelulāro spiedienu, izraisot spriedzi šūnas sieniņā - turgors Tā rezultātā augu audi iegūst augstu izturību.
6. Augiem ir neierobežots pieaugums: tie palielinās visu mūžu.
Augu valstībā ietilpst divas lielas organismu grupas - Nepilnvērtīgs Un augstākie augi, atšķiras pēc struktūras un dzīves aktivitātes pamatīpašībām.
Apakšējie augi