Растения и люди: сходства и различия

Растения и люди: сходства и различия

Напишите или позвоните нам. Мы тут же подберём Вам репетитора. Это бесплатно.

Из-за блокировщика рекламы некоторые функции на сайте могут работать некорректно! Пожалуйста, отключите блокировщик рекламы на этом сайте.

Вам нужны консультации по Биологии по Skype?
Если да, подайте заявку. Стоимость договорная.
Чтобы закрыть это окно, нажмите «Нет».

Введение в ботанику

«Ботаника есть естественная наука, которая учит познанию растений». Такое определение ботаники — необходимое и достаточное — дано выдающимся шведским ученым Карлом Линнеем (1707-1778 гг.). В сферу ботаники входят изучение строения и функций растений, их происхождения, эволюции, классификации, взаимоотношений друг с другом и средой обитания, представления об образуемых растениями сообществах, расселении на Земном шаре, использовании и охране.

Конечно, уже первобытный человек обладал первоначальными знаниями о растениях, необходимых для его существования. Это понятно, поскольку его жизнь зависела от знаний о съедобных, ядовитых, целебных растениях и полезных для скота. Обширнейшими сведениями о растениях, особенно сельскохозяйственных и лекарственных, располагали культуры Индии, Финикии, страны древнего Египта и Месопотамии. Не случайно первый «травник на камне» был создан в знаменитом храме в Карнаке фараоном новой египетской династии Тутмосом III.

Но основы ботаники (от греч. botanicos — относящийся к растениям, botane — трава, растение) как научной дисциплины были заложены в античное время Теофрастом (371-286 гг. до н.э.) — любимым и выдающимся учеником великого древнегреческого мыслителя Аристотеля (384-322 гг. до н. э.). Титул «отца ботаники» Теофраст заслужил потому, что его интересовали не только применение растений в хозяйстве и медицине, он исследовал строение и физиологические отправления растений, их распространение, влияние на них почвы и климата. Теофрасту принадлежит и первая классификация растений, хотя и весьма наивная с позиций XX века.

В процессе исторического развития в ботанике появились разные методы изучения растений. Чем более расширялись представления о растениях, тем более дифференцировались научные дисциплины, составляющие ботанику как одну из самых разветвленных естественных наук: морфология в широком понимании, палеоботаника, физиология, биохимия растений, систематика, география, экология растений, геоботаника, палиноморфология, изучающая структуру пыльцевых зерен, и т.д. Особое место среди этих дисциплин занимала и занимает морфология (от греч. morphe — форма и logos — учение).

«Органическая форма — это видимое проявление внутренних связей, характеризующих жизнь на каждом уровне. Она может быть проще всего определена как биологическая организация и представляет собой наиболее важную проблему, с которой сталкиваются изучающие науку о жизни. Форму можно назвать не только душой естественной истории, так как она служит мерой эволюционного родства, но и душой всей биологии, так как она является очевидным и легко доступным изучению проявлением основных черт жизни».

По морфологическим признакам судят о разнообразии растений, они составляют основу их классификации; без знания структуры невозможно изучать жизненные отправления растений, в том числе их способность благодаря фотосинтезу создавать органические вещества и увеличивать содержание в атмосфере кислорода. Поэтому изучение структурных особенностей растений необходимо для развития других ботанических дисциплин.

Дифференциация методов исследования строения растений привела к разделению морфологии на многочисленные специальные дисциплины: морфологию в узком смысле слова (макроморфологию), изучающую внешнее строение растений; эмбриологию, изучающую начальные этапы развития семенных растений от заложения репродуктивных структур, осуществляющих размножение, до образования семени; анатомию, изучающую строение растений на клеточном и тканевом уровнях. Учение о клетке в настоящее время составляет содержание самостоятельной биологической дисциплины — цитологии.

Разнообразие методов, используемых в морфологии растений, позволяет решать следующие проблемы, нередко имеющие общебиологическое значение.

1. Изучение топографических закономерностей в строении растений. Главным методом исследования служит описательный, созданный К. Линнеем. Сейчас этот метод обычно называют сравнительно-морфологическим.

2. Изучение закономерностей формообразования (морфогенеза) в процессе индивидуального развития растения — его онтогенеза. Это требует изучения структурных преобразований растения на всех этапах его развития — от зиготы до естественной смерти. При этом важное значение имеет анализ всех проявлений морфогенеза: особенностей роста, морфологической и анатомической дифференциации тела растения, возникающих в процессе его развития, полярности, симметрии, корреляции. Естественно, глубина изучения этих вопросов зависит от тесных контактов морфологии с другими ботаническими дисциплинами: физиологией, генетикой, биохимией, биологией развития.

С этой проблемой связано и развитие репродуктивной биологии, основу которой составляет изучение всех структур и процессов, приводящих к размножению растений — одному из главных свойств всех живых организмов, обеспечивающему не только увеличение числа особей, но и их расселение. Большой интерес в настоящее время вызывает раздел репродуктивной биологии, непосредственно связанный с накоплением биомассы, — биотехнологией: культурой изолированных клеток и тканей как способа быстрого размножения растений.

3. Изучение морфогенетических трансформаций в течение длительного процесса эволюции. Развитие этого направления — эволюционной морфологии — основано на синтезе данных онтогенетической морфологии и сравнительной морфологии ныне живущих и вымерших растений. Задача эволюционной морфологии — изучение общих закономерностей преобразования структуры растений в процессе эволюции, без знания которых невозможно решение вопросов, связанных с филогенией растений, отражающей не только родственные отношения между разными таксонами, но и основные направления их эволюции. Таксонами (лат. taxon, во множественном числе taxa) называют любые конкретные систематические группы определенного ранга. Так, таксоном в ранге семейства будет семейство Ranunculaceae (лютиковые), в ранге рода — Ranunculus L. (лютик), а в ранге вида, например, Ranunculus repens L. (лютик ползучий).

Читать еще:  Ранние летние яблоки – самые вкусные сорта

О родственных связях прежде всего судят по сходству морфологических признаков. Однако нередко оно может быть не результатом родства, а либо параллельного развития нескольких групп растений от каких-то общих предков, либо следствием конвергенции — появлением сходных особенностей строения под влиянием одинаковых условий существования. Только разностороннее изучение растений и сопоставление данных онтогенетического, сравнительно-морфологического и палеоботанического исследований может восстановить реальный ход их исторического развития, что способствует выявлению родственных связей между таксонами и разработке эволюционной системы растений.

4. Изучение связи между структурой и функцией, между растением и условиями внешней среды.

Взаимодействие структуры и функции составляет основу жизнедеятельности любого организма. Функции без структуры не бывает, структура без функции бессмысленна. Ведь «изучать органы независимо от их отправлений, организмы независимо от их жизни почти так же невозможно, как изучать машину и ее части, не интересуясь их действием». Только соединение морфологического и физиологического методов исследования дает представление о растении как целостной структурно-функциональной и весьма динамичной системе, приспособленной к жизни в определенной экологической обстановке и чутко реагирующей на любые изменения внешних условий.

Реакции растений на неблагоприятные факторы среды их обитания проявляются сначала в биохимических и физиологических нарушениях, затем они затрагивают внутриклеточные структуры и, наконец, возникают изменения морфологического характера, заметные невооруженному глазу. Сначала они проявляются у отдельных растений, а впоследствии распространяются на все сообщество. Оценка уровня деградации растений под действием антропогенных факторов, прогнозирование возможных изменений растений под влиянием неблагоприятных условий составляют сущность ботанического мониторинга (от лат. и англ. monitor — предостерегающий). Его задача — вовремя сигнализировать обо всех случаях превышения отрицательных нагрузок, вызванных деятельностью человека, и принимать действенные меры для изменения режима эксплуатации растительных ресурсов и охраны растительного покрова как части глобальной проблемы сохранения генофонда и охраны окружающей среды.

Само собой очевидно, что морфология растений как фундаментальная ботаническая дисциплина абсолютно необходима для решения разнообразных практических задач: медицинских, лесохозяйственных, природоохранных и многих других. Перечислить все области применения морфологии растений вряд ли возможно.

Предлагаемый учебник посвящен морфологии высших растений. Прежде, чем перейти к анализу закономерностей их строения и демонстрации присущего им морфологического разнообразия, следует определить, что представляет собой растение как объект изучения, каковы его связи с другими живыми организмами, населяющими нашу планету, и, наконец, какое место в мире растений занимают высшие растения.

Сходство растений и животных: в чем оно проявляется?

Существует ли вообще между растениями и животными сходство? Ведь эти организмы совсем непохожи друг на друга на первый взгляд. В нашей статье мы попробуем дать ответ на этот вопрос.

Сходство клеток растений и животных

Начнем с клеточного уровня организации. И растения, и животные состоят именно из этих структурных единиц, которые имеют одинаковый химический состав. Среди данных организмов встречаются одно- и многоклеточные формы, а также колониальные.

Все они имеют общий план строения. Обязательными клеточными структурами являются поверхностный аппарат, цитоплазма и постоянные части — органеллы. И растения, и животные являются эукариотами. Это означает, что их клетки содержат ядро. В данной структуре заключены нуклеиновые кислоты, в которых зашифрована вся генетическая информация об организмах. Все клетки содержат и включения. Это запасные питательные вещества, которые они используют в неблагоприятный период жизни.

Признаки жизни

Сходства между растениями и животными заключается и в том, что они являются представителями живой природы. Доказать это очень легко. Они питаются, передвигаются, дышат, растут, развиваются, размножаются, осуществляют обмен веществ, нуждаются в воде, реагируют на раздражители.

А вот в сути этих процессов есть принципиальные отличия. К примеру, способ питания. Все растения являются автотрофами. Это означает, что они сами способны синтезировать органические вещества, которые используют для осуществления процессов жизнедеятельности. Животные не способны к этому. Они могут потреблять лишь готовую пищу.

Вопросы классификации

В некоторых случаях сходство растений и животных настолько очевидно, что ученые не могут определиться с их систематической категорией. К примеру, хламидомонада имеет светочувствительный глазок и активно передвигается при помощи жгутиков. Это типичные признаки животных. Но, согласно современной классификации, хламидомонада (на фото выше) является представителем отдела Зеленые водоросли царства Растения по признаку автотрофного питания. Такое же строение имеет и эвглена.

У некоторых растений и животных сходство проявляется особенно ярко. К ним относится росянка. Это растение — хищник. Его листья выделяют клейкое ядовитое вещество, содержащее пищеварительные ферменты и токсин, парализующий жертву. Когда насекомое прилипает и остается обездвиженным, смыкаются края листа, ловушка захлопывается. За несколько дней тело жертвы переваривается и усваивается растением.

Основные отличия

В клетках растений и животных находятся разные органеллы. Для первых характерны хлоропласты. Эти структуры содержат зеленый пигмент хлорофилл и обусловливают процесс фотосинтеза. Их вакуоли заполнены клеточным соком, который представляет собой раствор питательных веществ в воде. Клетки животных лишены хлорофилла. Их вакуоли выполняют функцию регуляции солевого обмена и переваривания пищи.

Растительная клеточная стенка прочная и жесткая. Такие свойства ей придает углевод целлюлоза. У животных она мягкая и эластичная. Под клеточной мембраной находится уплотненный слой цитоплазмы, который называется гликокаликс.

Растения и животные формируют разные типы тканей. У первых это покровная, основная, механическая, проводящая и образовательная. Животные имеют эпителиальную, мышечную, соединительную и нервную ткани.

Несмотря на очевидное сходство растений и животных, между ними существуют принципиальные отличия. Это не только способ питания, но и передвижения. Животные делают это активно, используя мышечную систему. Для растений характерны только ростовые движения.

Читать еще:  Растения-оксигенаторы для искусственного водоема

Тело животных увеличивается в размерах только в течение определенного периода их жизни. Такой рост называется ограниченным. Клетки растений делятся на протяжении всего времени их существования. Это неограниченный рост.

Итак, в нашей статье мы рассмотрели сходства и различия животных и растений. Эти организмы относятся к разным царствам живой природы. Одинаковый химический состав и клеточное строение свидетельствуют об их общем происхождении. Они обладают схожими признаками: растут и развиваются, размножаются и питаются, дышат и осуществляют обмен веществ, способны к раздражимости. Однако, механизм этих процессов у растений и животных имеет существенные отличия, которые и положены в основу их классификации.

Сходства и различия в строении клеток растений, животных, грибов

Как известно, живые организмы эукариоты делятся на три царства: растения, грибы и животные. На этом уроке мы узнаем, в чем сходство и отличие между эукариотическими клетками. Также мы ответим на вопрос: почему грибы выделены в отдельное царство, хотя совсем недавно их относили к растениям?

Сходства эукариотических клеток

О сходстве эукариотических клеток свидетельствует целый ряд общих признаков:

1. Общий план строения клетки (наличие клеточной мембраны, цитоплазмы и ядра с органеллами).

2. Принципиальное сходство процессов обмена веществ и энергии в клетке.

3. Кодирование наследственной информации при помощи нуклеиновых кислот.

4. Единство химического состава клеток.

5. Сходные процессы деления клеток.

Различия клеток животных и растений

На рисунке 1 представлена таблица «Различия клеток растений и животных».

Рис. 1. Различие клеток растений и животных

Главное отличие между клетками царств животных и растений заключается в их способе питания. Клетки растений являются автотрофами, то есть они синтезируют органические вещества из неорганических за счет энергии солнечного света в процессе фотосинтеза. Клетки животных являются гетеротрофами, то есть источником углерода для них служат органические вещества, поступающие вместе с пищей; эти же вещества служат и источником энергии.

Для обеспечения фотосинтеза в клетках растений содержатся пластиды, например хлоропласты, в которых содержится основной пигмент фотосинтеза – хлорофилл. В клетках животных пластид нет, однако существуют исключения, например растительные жгутиконосцы, к которым относится эвглена зеленая. В темноте она питается готовыми органическими веществами (как животное), а на свету она способна к фотосинтезу.

Поскольку клетки растений по-разному синтезируют органические вещества, то и запасной углевод у них тоже различный. У растений накапливается в клетках крахмал, а у животных откладывается гликоген.

Для растительной клетки характерно наличие клеточной стенки, состоящей из целлюлозы и пектиновых веществ. Клеточная стенка придает клеткам растений механическую прочность и опору.

Большую часть растительной клетки занимает вакуоль, в которой содержится жидкость. Вакуоли в растительной клетке хранят органические вещества, в них содержатся гидролитические ферменты (выполняют функцию лизосом), также они участвуют в регуляции рН клетки и в них происходит изолирование и обезвреживание токсических веществ. В животной клетке могут содержаться небольшие вакуоли, которые выполняют пищеварительную и сократительную функцию. Строение вакуоли в животной клетке отличается от растительной.

В животной клетке, в отличие от растительной, находятся центриоли.

Так как растительная клетка имеет клеточную стенку, которая защищает ее содержимое и обеспечивает постоянную форму, то она делится с образованием перегородки. Животная клетка делится с образованием перетяжки, так как не имеет клеточной стенки.

Некоторые функции вакуолей у растений

Вакуоли – это ограниченные мембраной участки клетки, заполненные жидкостью. Мембрана, которая ограничивает вакуоль от цитоплазмы, носит название тонопласт. Она является одинарной мембраной.

Молодая растительная клетка, как правило, имеет много мелких вакуолей, которые сливаются в одну большую по мере взросления клетки. В зрелой растительной клетке вакуоль может занимать до 90 % ее объема. Рост клетки происходит за счет увеличения вакуоли – в этом состоит основная роль вакуоли и тонопласта.

Основной компонент вакуолярного сока – это вода, все остальные компоненты сильно варьируются в зависимости от типа растений и его физиологического состояния. В вакуолях могут содержаться сахара, соли, реже белки, иногда в них откладываются пигменты.

Тонопласт играет активную роль в транспорте некоторых ионов в вакуоли.

Содержимое в вакуоли имеет слабокислую, кислую и, в редких случаях, сильнокислую (лимон) реакцию.

Вакуоли – это место накопления продуктов обмена веществ. Иногда в них накапливаются ядовитые для человека вещества (алкалоид никотина).

Вакуоли могут выполнять функцию лизосом, поскольку содержат гидролитические ферменты, которые переваривают вещества, попавшие вовнутрь вакуоли. Когда клетка погибает, то содержимое вакуоли изливается наружу и начинает переваривать клетку (процесс автолиз).

Особенности строения клеток грибов

Клетки грибов содержат признаки растений и животных. Также они имеют свои специфические особенности.

Признаки животных клеток

Клетки грибов являются гетеротрофами, следовательно, у них нет пластид и не происходит процесс фотосинтеза. Запасным углеводом у них является гликоген. Они могут быть сапротрофами (питаются органикой мертвых существ) или паразитами. Среди грибов встречаются симбионты (см. Рис. 2), которые вступают во взаимовыгодную связь с другими живыми организмами (с растениями или с цианобактериями).

Рис. 2. Грибы-симбионты

Среди грибов существуют хищники, образующие в почве клейкие петли, в которых запутываются мелкие черви-нематоды (см. Рис. 3). Затем грибница разрастается и проникает в тело червя, высасывая из него все содержимое.

Рис. 3. Червь-нематод в клейкой петле

Признаки растительной клетки

С растительной клеткой сходство грибной проявляется в наличии клеточной стенки поверх плазматической мембраны, но клеточная стенка грибов в основном состоит из хитина.

Так же как и растения, грибы не способны к активному движению, но способны к неограниченному росту.

Размножение и распространение спорами также сближает грибы с растениями.

Особые признаки грибов

Тело гриба образовано нитевидными структурами в один ряд клеток – гифами. У некоторых грибов перегородки между гифами утрачиваются и возникает грибница, состоящая из одной гигантской многоядерной клетки. Совокупность гиф образовывают мицелий.

Читать еще:  Простой рецепт солянки

Таким образом, выделение грибов в отдельное царство, насчитывающее более ста тысяч видов, обоснованно.

Некоторые грибы играют ключевую роль в минеральном питании сосудистых растений. Всходы многих видов лесных деревьев, выращенные в стерильном питательном растворе, а затем перенесенные в луговую почву, будут плохо расти и даже погибать от недостатка пищи. Однако если добавить к почве лесную почву, содержащую соответствующие грибы, рост нормализуется. Это обусловлено микоризой («грибокорнем»), тесным взаимовыгодным симбиозом корней и грибов.

Микориза известна в большинстве групп сосудистых растений. Всего несколько семейств цветковых не образуют ее или образуют очень редко, например крестоцветные и осоковые.

Многие растения могут нормально развиваться и без микоризы при хорошем обеспечении незаменимыми элементами, особенно фосфором. Участие микоризы в прямом транспорте фосфора из почвы в корни доказано экспериментально. В свою очередь, растение снабжает симбиотические грибы углеводами. Одно из наиболее удивительных свойств микоризы – функционирование при определенных обстоятельствах в качестве «моста» для переноса продуктов фотосинтеза, фосфора и, возможно, других соединений от одного образующего ее растения к другому.

Хищные грибы

В процессе эволюции у хищных грибов сформировались различные приспособления для захвата и переваривания крошечных животных, например круглых червей нематод.

Микроскопические представители хищных грибов известны достаточно давно, но недавно было выяснено, что некоторые пластинчатые грибы, такие как вешенка, тоже являются хищными грибами. Вешенка выделяет специальное вещество, которое обездвиживает нематод, после этого грибница опутывает червя и внедряется в него. Затем продуцируются ферменты, которые переваривают тело червя. В дальнейшем грибницы высасывают содержимое нематод. Поскольку вешенка обитает на трухлявой древесине, которая бедна азотом, то черви для этого гриба являются источником этого элемента.

Некоторые микроскопические грибы выделяют на поверхности гиф клейкое вещество, к которому прилипают мелкие животные (простейшие, мелкие насекомые). Другие грибы образуют петли, которые захватываю нематод.

Список литературы

  1. Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Общая биология 10-11 класс Дрофа, 2005.
  2. Биология. 10 класс. Общая биология. Базовый уровень / П.В. Ижевский, О.А. Корнилова, Т.Е. Лощилина и др. – 2-е изд., переработанное. – Вентана-Граф, 2010. – 224 стр.
  3. Беляев Д.К. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 11-е изд., стереотип. – М.: Просвещение, 2012. – 304 с.
  4. Агафонова И.Б., Захарова Е.Т., Сивоглазов В.И. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – Дрофа, 2010. – 384 с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Домашнее задание

  1. Вопросы в конце параграфа 19 (стр. 78) – Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. «Общая биология», 10-11 класс (Источник)
  2. Эволюционно сложилось так, что клетки животных способны к фагоцитозу и пиноцитозу. Вследствие каких особенностей строения клеток растения и грибы этого делать не могут?
  3. Известно, что растения питаются в процессе фотосинтеза. В связи с этим у них появились дополнительные органоиды. Какие? Какова их функция?

Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта.

Растения и люди: сходства и различия

Конспект «Человек и животные: сходства и отличия». Человек (Homo sapiens Linneus, 1758) является животным, т. е. принадлежит к земным многоклеточным эукариотическим организмам, которые питаются другими организмами или их частями, поедая их в виде отдельных частиц.

С биологической точки зрения корректно говорить и писать не «человек и животные», а «человек и другие животные». Современные методы реконструкции эволюции позволили описать основные этапы эволюции нашего вида. Нам свойственны все характерные особенности типа Хордовые, надкласса Четвероногие, класса Млекопитающие, отряда Приматы.

Таблица 1. Человек и животные: сходства

Ещё недавно человека и, к примеру, шимпанзе было принято относить к разным зоологическим семействам: человека — к семейству Hominidae (Люди), а человекообразных обезьян — к семейству Pongidae. По недавнему решению ведущих приматологов (специалистов по изучению отряда Primates), шимпанзе, горилл и орангутанов следует относить к семейству Hominidae. Генетические и палеонтологические данные подтверждают, что эволюционные ветви человека и шимпанзе разошлись 6—7 млн лет назад. Мы являемся более близкими родственниками шимпанзе, чем гориллы. Последний общий предок шимпанзе и человека жил позже, чем последний предок гориллы и шимпанзе (вместе с человеком) и гориллы.

Генетически, физиологически и биохимически человек и его ближайшие родственники чрезвычайно сходны. Однако, как любой вид, наш вид имеет ряд биологических особенностей.

Таблица 2. Человек и животные: отличия

Особенности строения человека:

  1. Чрезвычайно высокий (по сравнению с другими видами) размер головного мозга, обеспечивающего сложное поведение.
  2. Прямохождение и связанные с ним изменения (расширенный тазовый пояс, имеющий чашеобразную форму; колоннообразный позвоночник с функциональными изгибами, формирующимися по мере освоения способности к поддержанию вертикального положения тела; крупные ягодицы, способствующие поддержанию вертикального положения тела).
  3. Продолжительный период детства, обеспечивающий постепенное развитие крупного мозга и способствующий обучению.
  4. Перестройка функционирования цикла женской половой системы: переход от эстрального цикла (когда момент овуляции и способности к оплодотворению хорошо заметен) к менструальному (со скрытой овуляцией).
  5. Уменьшение волосяного покрова на большей части тела, способствующее его эффективному охлаждению при длительных нагрузках с помощью потовых желёз; функция сохранения тепла передаётся подкожному жировому слою, находящемуся глубже потовых желёз.
  6. Строение гортани, обеспечивающее широкие возможности для издавания звуков.

В целом этот комплекс особенностей способствовал тесному взаимодействию в семьях человека, сложные связи между членами человеческих групп и исключительно высокие способности к обучению (культурному наследованию).

Человек и обезьяна: сходства и различия.

Человек и кошка: сходства и различия

Человек и млекопитающие: сходства и различия

Это конспект по теме «Человек и животные: сходства и отличия». Выберите дальнейшие действия:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector