Чем отличаются папоротники от водорослей. Разница между папоротниками и водорослями

И водорослей, особенности их строения и физиологии известны ученым давно. По внешнему виду эти растения очень похожи. Однако они являются представителями абсолютно разных систематических единиц. В нашей статье мы рассмотрим, чем мох отличается от водоросли.

Классификация растений

Каких только нет растений в природе! Просто поражает разнообразие растений: водоросли, мхи, папоротникообразные, голосеменные, цветковые... Всего и не перечислить. Однако систематикам удалось объединить их в различные группы на основе совокупности основных черт строения.

Сравнение мхов и водорослей

Почему мхи, папоротники, водоросли, лишайники являются растениями? Все эти организмы способны к фотосинтезу, поскольку содержат в клетках зеленые пластиды хлоропласты. Самые примитивные из них обитают в воде. Это водоросли, которые представляют собой группу низших растений. Мхи - типичные Однако их размножение возможно только при наличии воды. Поэтому они предпочитают влажные места.

Внешне водоросли и мхи очень похожи. Поэтому их часто путают. Не все водоросли растут исключительно в воде. Некоторые из них поселяются на стволах деревьев, поверхности скал, влажных участках почвы, на снегу, в волосяном покрове животных. Они образуют сплошной зеленый покров, подобно мохообразным. Сине-зеленые водоросли способны вступать в симбиоз с гифами грибов, образуя лишайники.

Характеристика низших растений

Водоросли называют низшими, поскольку их тело представляет собой совокупность клеток (нет разделения на корень стебель и листья). Его называют сланью, талломом или слоевищем. Клетки водорослей не специализированы. Они соединены анатомически, однако каждая из них выполняет сходные функции. С помощью ризоидов водоросли прикрепляются к субстрату. Эта структура также не образует тканей, поэтому не способна выполнять проводящую функцию. Да и необходимости в ней нет, поскольку низшие растут исключительно в воде.

Высшие споровые растения - выходцы на сушу

В связи с изменением климата растениям пришлось приспосабливаться к наземной среде. Первые представители этой экологической группы возникли в девоне. Это группа которые называются риниофитами. Их отпечатки хорошо сохранились в древних окаменелостях. Это первые растения, у которых появились элементы проводящих тканей. Поэтому их еще называют сосудистыми. Их ребристые стебли вильчато ветвились, а вместо корней все еще сохранялись ризоиды.

На смену риниофитам пришли мхи. В настоящее время их насчитывают около 10 тысяч видов. Отличие мхов от водорослей заключается не только в среде обитания. Их жизнь в наземных условиях стала возможной благодаря существенному усложнению строения. Большинство мхов имеет листостебельное строение. При этом ризоиды сохраняются у них в течение всей жизни.

Строение мхов

Чем мох отличается от водоросли? У споровых растений в жизненном цикле наблюдается смена поколений. Разберем этот процесс на примере их типичного представителя мха кукушкин лен. Его половое поколение имеет вид зеленого ковра. Визуально он напоминает некоторые виды водорослей.

Если присмотреться внимательнее, зеленый покров состоит из отдельных тонких стебельков с сидячими листьями. В конце лета на их верхушке образуется коробочка на ножке. Это бесполое поколение - спорофит. Форма коробочки внешне напоминает кукушку. Отсюда и происходит название этого вида растений.

В коробочке созревают клетки бесполого размножения - споры. При созревании они высыпаются в почву и прорастают. Из спор снова вырастают зеленые листостебельные побеги. На них формируются органы полового размножения - гаметангии. В них созревают половые клетки - яйцеклетки и сперматозоиды. При наличии воды они сливаются, в результате чего образуется зигота. Из нее вырастает спорофит. Таким образом, в жизненном цикле мохообразных преобладает половое поколение.

Виды растений: водоросли, мхи

Поскольку водоросли появились на планете гораздо раньше, их строение намного примитивнее. Это не позволяет данным растениям освоить новые условия обитания. Чтобы разобраться, чем мох отличается от водоросли, необходимо рассмотреть особенности их организации и процессов жизнедеятельности.

Начнем со строения тела. Все мхи являются исключительно Среди водорослей встречаются различные виды. К примеру, хламидомонада и хлорелла являются одноклеточными. Вольвокс - колониальная водоросль. Она состоит из группы клеток, объединенных единой оболочкой. Более сложно устроены талломы хлореллы, спирогиры, Все они многоклеточные.

Много черт отличия можно найти в особенностях жизнедеятельности данных организмов. И мхи, и водоросли способны к половому размножению. Но у последних этот процесс происходит при неблагоприятных условиях. Это своеобразная защита водорослей. К примеру, при понижении температуры воды или пересыхании водоема материнская клетка хламидомонады образует гаметы.

Они выходят в воду и попарно сливаются. В результате формируется зигота - оплодотворенная яйцеклетка. Она покрывается толстой оболочкой, что позволяет переносить ей и замерзание, и высыхание. При наступлении благоприятных условий содержимое зиготы делится, вследствие чего в воду выходят подвижные клетки бесполого размножения - зооспоры. Они увеличиваются в размерах и приобретают черты взрослых особей.

Итак, в нашей статье мы рассмотрели, чем мох отличается от водоросли. Основные черты заключаются в следующем:

Водоросли - более древние растения, которые возникли в воде.
Мхи - первые выходцы на сушу.
Водоросли могут быть одно- и многоклеточными. Встречаются также колониальные формы.
Все моховидные являются многоклеточными растениями, тело которых имеет листостебельное строение.
У водорослей мужские и женские особи, спорофит и гаметофит внешне не отличаются. А у мхов могут быть различия в их строении.
Водоросли могут размножаться частями таллома. Мхи не способны к вегетативному размножению.

Низшие растения . К низшим растениям относят водоросли, так как они не имеют ни корней, ни стеблей, ни листьев. Это сборная группа самых древних растений на Земле.

Среди водорослей есть одноклеточные и многоклеточные растения (рис. 24). Несмотря на сравнительно простое строение, различные группы водорослей имеют свои особенности и происходят от различных предков.

Рис. 24. Водоросли одноклеточные (а) и многоклеточные (б)

Одноклеточные зеленые водоросли содержат хлоропласты с хлорофиллом, который и придает зеленую окраску всей клетке. Эти водоросли живут в основном в воде - пресной или соленой, но встречаются виды, обитающие на сырых участках почвы, коре деревьев и других местах с повышенной влажностью. Виды, живущие вне воды, в период засухи находятся в состоянии покоя.

У многоклеточных зеленых водорослей тело (слоевище) имеет форму нитей или плоских листовидных образований. Эти зеленые водоросли живут как в пресной, так и соленой воде.

Бурые водоросли - многоклеточные, в основном морские растения. Общий внешний признак этих водорослей - желтовато-бурая окраска слоевищ. Слоевища бурых водорослей бывают нитевидной, шаровидной, пластинчатой, кустообразной формы, а их размеры колеблются от микроскопических до гигантских (несколько десятков метров). Красные водоросли, или багрянки, в основном многоклеточные морские растения. В клетках красных водорослей, кроме хлорофилла, содержатся красные и синие пигменты. В зависимости от их сочетания окраска багрянок меняется от ярко-красной до голубовато-зеленой и даже желтой.

Высшие споровые растения : мхи, папоротники, плауны, хвощи.

Мхи , в отличие от водорослей, имеют стебель и листья. Корней у мхов нет, их заменяют ризоиды (от греч. риза - корень и эйдос - вид) - бесцветные нитевидные клетки. С помощью ризоидов мхи укрепляются в почве и всасывают воду (рис. 25, а).

Рис. 25. Мхи (а), папоротниковидные (б), хвощи (е), плауны (г)

Мхи преимущественно распространены в хорошо увлажненных местах, и лишь некоторые виды встречаются в засушливых областях (в сухой период они находятся в состоянии покоя и возобновляют жизнедеятельность при выпадении осадков). Папоротники, хвощи, плауны растут в основном во влажных тенистых местах (рис. 25, б, в, г). Это многолетние, чаще всего травянистые растения. В тропических широтах встречаются древовидные папоротники. Все они имеют корни, стебли и листья. У этих растений хорошо развиты отдельные виды тканей, что позволяет им достигать больших размеров. Мхи, папоротники, хвощи и плауны размножаются спорами, поэтому их относят к высшим споровым растениям.

Ответьте на вопросы

Почему водоросли относят к низшим растениям, а папоротники, хвощи, плауны, относят к высшим споровым растениям?
Что такое ризоиды? Почему их нельзя называть корнями?
Чем мхи отличаются от водорослей?

Новые понятия

Низшие растения. Водоросли. Мхи. Папоротники. Хвощи. Плауны.

Подумайте!

Почему мхи - низкорослые растения, а папоротники в основном имеют крупные размеры?

Моя лаборатория

Красные водоросли весьма разнообразны и очень красивы. Они имеют причудливые формы: пластинчатые, цилиндрические, нитевидные и ко-раллоподобные, в разной мере разветвленные и рассеченные. В морях багрянки встречаются повсеместно. Благодаря тому, что красные пигменты способны улавливать даже очень небольшие количества света, они могут расти на глубине 100-200 м. Многие багрянки служат пищей для используются они и в пищу человека морских животных, (рис. 26).

Рис 26. Бурые (а) и красные (б) водоросли

Наиболее сложное строение среди водорослей имеют харовые водоросли, обитающие в пресных водоемах. Эти многочисленные зеленые водоросли по внешнему виду напоминают хвощи. У ха-ровых имеются образования, которые по форме и выполняемым функциям напоминают корни, стебли, листья, но по строению они не имеют ничего общего с этими органами высших растений (рис. 27).

Рис. 27. Харовые водоросли

Современные плауны, хвощи и папоротники - это потомки очень крупных древовидных растений, живших около 300 млн лет назад в каменноугольном периоде палеозойской эры на всех материках, включая Антарктиду. В то время климат на нашей планете был постоянно влажным и теплым. В этих условиях росли древовидные гигантские растения, которые формировали леса. Под их пологом существовали небольшие растения, напоминавшие современные мхи, папоротники, хвощи и плауны. Отмирая, они образовали залежи каменного угля: многоводные реки во время разливов сносили упавшие деревья на мелководья, покрывали их там илом и песком. Под давлением наносов и воды деревья спрессовывались и за многие миллионы лет без доступа кислорода превращались в каменный уголь (рис. 28). В пластах каменного угля находят отпечатки и окаменелые части растений и животных. По ископаемым остаткам ученые узнают о растениях, которые жили сотни миллионов лет назад и давно вымерли.

Рис. 28. Ландшафт каменноугольного периода

Папоротники и водоросли - растения, которые имеют определенную схожесть. Но разница между ними значительна. В чем она заключается?

Что представляют собой папоротники?

К папоротникам относятся растения, классифицируемые как сосудистые и высшие споровые. Можно отметить, что они являются давними предками хвойных деревьев. Таким образом, папоротники принадлежат к древнейшим растениям. Представлены они в большом количестве биологических видов. Современные исследователи выделяют порядка 10 тыс. видов папоротников.

Папоротник

В чем заключаются особенности рассматриваемых растений? Прежде всего в том, что у папоротников фактически отсутствуют полноценные листья. Вместо них на соответствующих растениях находятся так называемые плосковетки. То есть они являются, по сути, ветвями, а не листьями. Однако листовая пластинка у папоротников все же имеется.

Есть в структуре растений рассматриваемого типа и корень. Поэтому папоротники классифицируются в современных биологических школах как высшие растения. Иными словами - имеющие ткани с клетками разных типов.

Размножаются растения, о которых идет речь, посредством спор, а также вегетативно. То есть папоротник может вырасти из плосковетки, корневища или, например, почки. Однако способны они и к половому размножению.

Папоротники могут расти как на суше, так и в воде. К примеру, индийский водяной папоротник очень популярен у аквариумистов. Иногда он причисляется к водорослям. Но с точки зрения биологии это не совсем верный подход. Водный папоротник можно считать примером водорослей разве что неофициально. Дело в том, что водоросли - совершенно иной тип растений. Рассмотрим их особенности.

Что представляют собой водоросли?

К водорослям относят довольно большую группу растений, которые классифицируются на 12 различных отделов. Так, например, есть водоросли сине-зеленые, бурые, зеленые, красные. Всего биологи выделяют порядка 35-40 тыс. растений соответствующего типа.

Водоросли

Главная особенность водорослей в том, что в их структуре нет элементов, свойственных большинству растений на суше, - корня, стебля и листьев. Поэтому в современных биологических школах их принято относить к низшим растениям. В свою очередь, у высших - к которым относятся папоротники, - ткани представлены, как мы отметили выше, разными типами клеток.

В некоторых водорослях (в частности, в сине-зеленых) в клетках отсутствуют ядра. Поэтому их во многих биологических школах даже классифицируют как бактерии. У водорослей, имеющих ядра, есть, как и у многих других растений, хлоропласты. Но к фотосинтезу приспособлены не все водоросли соответствующего типа.

Размеры растений, о которых идет речь, могут сильно разниться в зависимости от их конкретного биологического вида. Некоторые водоросли реально разглядеть только в микроскоп. Есть те, что имеют длину в десятки метров. Есть водоросли и вовсе одноклеточные.

Растения соответствующего типа по той причине, что у них нет корня, могут свободно плавать в воде и поддерживать при этом процессы жизнедеятельности. Однако следует отметить, что существуют водоросли, способные расти и на суше.

Размножаются растения, о которых идет речь, как вегетативным путем (в частности, посредством деления клеток), так и половым.

Сравнение

Главное, принципиальное отличие папоротников от водорослей заключается в том, что растения первого типа имеют в своей структуре отдельные элементы - корень и плосковетки, представленные разными типами клеток. То есть являются высшими растениями. В водорослях, в свою очередь, клетки однотипные. Соответствующие растения - низшие.

Таким образом, с точки зрения эволюции папоротники - моложе водорослей, они более развиты, если говорить о внутренней структуре, в их клетках есть ядра. В то время как, в частности, у сине-зеленых водорослей они отсутствуют.

Папоротники имеют корень, поэтому могут осуществлять жизнедеятельность только на грунте. Водоросли корня не имеют, поэтому вполне способны находиться и развиваться в свободном плавании.

Конечно, и по внешнему виду папоротники существенно отличаются от большинства водорослей. Главное, ошибочно не отнести ко вторым водные виды папоротников. Такие как, например, индийский, который популярен, как мы отметили выше, у любителей аквариумных рыб.

Определив, в чем разница между папоротниками и водорослями заключается принципиально, отразим выводы в таблице.

Таблица

Папоротники	Водоросли
Что общего между ними?
Есть папоротники, живущие в воде, а есть водоросли, которые могут расти на суше
Многие водоросли содержат хлорофилл и осуществляют фотосинтез - как папоротники и другие высшие растения
В чем разница между ними?
Являются высшими растениями, имеющими ткани с разными типами клеток	Являются низшими растениями, которые состоят из однотипных клеток
В клетках папоротников есть ядра	Существуют водоросли, не имеющие ядер, - в частности, сине-зеленые (при этом многие ученые относят их к бактериям)
Могут осуществлять жизнедеятельность только на грунте	Могут осуществлять жизнедеятельность и в воде

Папоротник – одно из самых древних и таинственных растений на Земле. На сегодняшний день существует свыше одиннадцати тысяч разновидностей этого растения семейства Осмундовых. Благодаря декоративности и разнообразию листвы, размножение папоротников в домашних условиях стало очень популярным и успешным, несмотря на то, что им требуется специфический уход.

Итак, как размножаются папоротники? Большую ценность представляют виды, произрастающие в тенистых лесах субтропиков. Это растения с красивой пышной листвой разнообразной формы. Их биология достаточно своеобразна, поскольку они размножаются спорами, так же, как мхи, грибы и водоросли. Еще комнатный папоротник можно размножить вегетативно: отростками, делением куста и придаточными почками.

Виды папоротников и их особенности

Все представители папоротниковидных относятся к группе самых древних споровых растений, которые распространены по всему миру. Сюда же относятся мхи, водоросли и грибы. Папоротники состоят из двух частей – листьев и корневой системы.

На сегодняшний день существует определенная классификация папоротников:

Первый класс представляет древняя группа Аневрофитопсидов, которая возникла еще четыреста миллионов лет назад.
Класс второй – представители группы Археоптеридопсисов. Геологическая история этих растений известна еще триста шестьдесят лет назад.
Третий класс состоит из растений группы Кладоксилопсидов. Существование этой группы началось еще в позднеэмсское время.
Класс четвертый – Зигоптеридопеиды. Растения этой группы, так же, как и представители предыдущих классов, были мало похожи по внешнему облику на типичные папоротниковидные растения.
Класс пятый – Офиоглоссопсиды. Это современные наземные растения, происходящие от споровидных форм.
Класс шестой – представители Мараттиопсидной группы. Это многолетние растения, представленные в виде мелких и гигантских форм.
Седьмой класс представляет Полиподиопсидная группа папоротниковидных современных растений.

В природе различают два вида папоротников:

Бесполые – спорофиты.
Половые – гаметофиты. Это растения мужского и женского рода.

К группе спорофитов относятся растения, произрастающие в регионах с умеренным и субтропическим климатом. У молодых экземпляров листья свернуты в спираль и по мере роста и развития они разворачиваются. Это как раз те виды, которые выращивают в домашних условиях. Все они отличаются по внешнему виду и обладают высокими декоративными качествами. Среди них встречаются гигантские сорта с шестиметровыми листьями.

Биология представителей спорофитной группы характеризует эти виды, как медленно растущие. Листовая почка развивается под землей. На ее формирование уходит около двух лет. На третий год листовая пластина в виде улитки появляется на поверхности земли. С приходом осени листовая почка отмирает. Листья – вайи нарастают от верхушки, образовывая массивную и раскидистую крону.

Листья папоротников участвуют в процессе фотосинтеза. На нижней стороне листовой пластины образуются споры. У некоторых видов они формируются на спороносных листьях или на верхушечной части листа.

Биология папоротников, мхов, водорослей и грибов имеет некоторые сходства и различия. Все они относятся к группе высших споровых растений. Папоротники, так же, как мхи и водоросли, размножаются во влажной среде. В отличие от папоротниковидных растений, мхи имеют микроскопические листья, процесс фотосинтеза которых происходит очень медленно. Мхи размножаются только спорофитами, папоротники и водоросли – вегетативно, половым и бесполым путем.

Папоротники, водоросли и мхи принадлежат к группе растений, которые не цветут и не плодоносят. Главный уход за этой группой растений заключается в обеспечении оптимальных условий произрастания, максимально приближенным к естественной среде.

Размножение спорами

Процесс размножения этих растений состоит из нескольких этапов:

Сбор посевного материала, его хранение и дозревание.
Посев спор и выращивание рассады.
Уход за посадками.

Чтобы вырастить комнатный папоротник потребуются созревшие споры. Они дозревают в спорангиях, как только они побуреют, можно собирать споры. Их срезают с листьев и помещают в бумажный пакетик для дозревания. Пакетик плотно закрывают, поскольку споры могут вылететь из него. Дозревшие споры – это коричневый порошок, который высыпается из спорангий и хорошо заметен на белой бумаге.

Папоротники можно размножить с помощью покупного посадочного материала, который продается в любом специализированном магазине.

Почва и емкость

Для посева спор можно использовать грунт для высадки фиалок, песчано-торфяную смесь из одной части песка и трех частей торфа или смесь из одной части песка и трех частей листовой земли. Почвенную смесь просеивают несколько раз, чтобы отделить все крупные частицы. После этого осуществляется процесс ее очистки от семян сорной травы и вредителей. Субстрат пропаривают в течение четырех часов.

Папоротники сажают в неглубокую стеклянную или пластиковую емкость. Сначала ее заполняют питательной смесью и слегка утаптывают. Толщина почвенного покрова должна быть не более четырех сантиметров.

Ростки

Срок прорастания посевного материала зависит от сорта растения и варьируется от трех-четырех недель до двух лет. Пока не появятся всходы, посадке нужен тщательный уход. Их периодически увлажняют очищенной водой через поддон, поддерживают стабильную влажность воздуха и температуру – в пределах двадцати трех градусов тепла, а также – проводят частые проветривания, приоткрывая стекло.

Когда споры прорастут, поверхность почвы будет покрыта зеленым налетом, похожим на мох. Микроскопические проросшие сеянцы не имеют корневой системы. Они крепятся к поверхности земли с помощью специальных волосков – ризоидов.

Уход за сеянцами

Только спустя два месяца у сеянцев появятся корешки и листья. Их начинают приучать к свежему воздуху, ежедневно открывая стекло на два часа.

Открытые растения, достигнувшие в диаметре пяти-шести сантиметров, периодически орошают из пульверизатора – не реже одного раза в неделю, чтобы не допустить пересыхания всходов.

По мере роста, рассаду пикируют, причем неоднократно. Первая пикировка проводится для сеянцев, не имеющих корней, вторая – на стадии появления корешков. Пересаженные растения опрыскивают два-три раза в неделю. Спустя семь-восемь месяцев можно получить хорошо развитые растения с декоративной листвой.

Вегетативное размножение

Комнатный папоротник, а также все садовые его разновидности, можно размножить вегетативно. Процесс размножения растений начинают весной, до начала периода вегетации.

Молодые растения, которые содержат только одну точку роста, делить не целесообразно. Для этого используют взрослые экземпляры. Разрез корневой системы осуществляют между розетками. Каждая деленка должна иметь по несколько корешков. Эту процедуру желательно проводить в холодную и пасмурную погоду. Каждую деленку высаживают в питательный субстрат и обильно поливают. По такому же принципу происходит размножение папоротников осенью в процессе пересадки.

Комнатный папоротник можно размножить с помощью выводковых почек, сформированных на черешках. Их аккуратно отделяют и сажают в теплое место, например, в аквариум. Главный уход заключается в обеспечении стабильной и высокой влажности воздуха. После укоренения почки, папоротник пересаживают на постоянное место вместе с земляным комом. Размножение таким способом происходит всего лишь у некоторых сортов. Поэтому данный способ применяют очень редко.

Стоит помнить, что комнатные папоротники плохо переносят засуху и могут в таких условиях болеть – их листья желтеют, сохнут и отмирают. Этому растению требуется грамотный уход и забота.

Папоротник

Водоросли