Космическая роль зеленых растений

Создание органических веществ. Жизнь на Земле зависит от Солнца. Приемником и накопителем энергии солнечных лучей на Земле являются зеленые листья растений как специализированные органы фотосинтеза.

Фотосинтез — уникальный процесс создания органических веществ из неорганических. Это единственный на нашей планете процесс, связанный с превращением энергии солнечного света в энергию химических связей, заключенную в органических веществах. Таким способом поступившая из космоса энергия солнечных лучей, запасенная зелеными растениями в углеводах, жирах и белках, обеспечивает жизнедеятельность всего живого мира – от бактерий до человека.

Выдающийся русский ученый конца ХІХ – начала ХХ в. Климент Аркадьевич Тимирязев (1843-1920) роль зеленых растений на Земле назвал космической.

Фотосинтез - важнейший процесс в жизни нашей планеты. Он выполняет космическую функцию, производя огромное количество энергии, запасаемой в зеленых растениях, и поставляя кислород в атмосферу.

Накопление органической массы. Сахар – важный продукт фотосинтеза. Его производится больше, чем каких-либо других химических соединений на Земле – миллиарды тонн ежегодно.

Все живые организмы могут жить, лишь потребляя в виде пищи ту энергию, которую зеленые растения с помощью хлорофилла получили от Солнца и заключили в углеводах и других органических соединениях.

Накопление энергии – очень важное для живой природы явление, обусловленное фотосинтезом зеленых растений. Органические вещества – отличный энергоноситель.

Созданные с участием хлорофилла и солнечного света углеводы, а также образованные в растениях белки и жиры содержат в себе много энергии. Особенно много ее в различных сахарах и крахмале.

Обеспечение постоянства содержания углекислого газа в атмосфере. В атмосфере Земли углекислый газ составляет 0,03% от объема воздуха. Эта величина удерживается на протяжении многих тысячелетий, несмотря на то что великое множество живых организмов в процессе дыхания выделяют углекислый газ. Еще больше его выделяется при гниении и разрушении мертвых тел, при извержении вулканов, пожарах, при сжигании топлива. Все это огромное количество углекислого газа поглощают зеленые растения в процессе фотосинтеза, сохраняя более или менее постоянное содержание углекислого газа в атмосфере Земли и тем самым обеспечивая возможность жизни на нашей планете.

Накопление кислорода в атмосфере. В настоящее время кислород воздуха в атмосфере занимает 21% его объема. Как побочный продукт фотосинтеза кислород ежегодно поступает в атмосферу в огромном количестве (70-120 млрд т). Благодари этому все организмы на Земле – бактерии, грибы, животные, человек в том числе и сами растения, – могут дышать и осуществлять процессы своей жизнедеятельности. В древние времена, когда на нашей планете еще не было растений, не было и кислорода в атмосфере.
Из кислорода, выделяемого растениями при фотосинтезе, на высоте примерно 25 км над поверхностью Земли под действием солнечной радиации образуется озон. Он задерживает ту часть ультрафиолетовых лучей, которая губительно действуют на живые организмы. Озоновый слой, окружающий Землю, создает возможность для жизни организмов (рис. 76).

Озоновый слой вокруг Земли не пропускает те ультрафиолетовые лучи, которые могут разрушать живые клетки

Создание почвы на Земле. Органические вещества, образованные зелеными растениями, потребляются живыми существами суши. Отходы процессов жизнедеятельности организмов, продукты гниения и разложения мертвых тел (растений, животных, грибов, бактерий) и их отдельных частей (опавшие листья, отмершие корни, корневые волоски, обильные корневые выделения), попадая в верхний слой земной поверхности, разлагаются там и принимают участие в создании уникального природного образования – почвы. Без органических соединений почва не образуется.

Почва образуется и развивается на поверхности Земли в результате взаимодействия элементов живой и неживой природы. От количества органических веществ – гумуса – зависит плодородие почвы.

6. Тип Кишечнополостные. Полип и медуза как две жизненные формы кишечнополостных. Разные типы жизненных циклов. Бесполое размножение и формирование колоний. Краткая характеристика основных классов. Распространение и экология кишечнополостных.

Тип кишечнополостные

В настоящее время существует около 9 тыс. видов кишечнополостных. Это водные животные, большинство из которых обитает в морях и океанах. Они могут быть одиночными и колониальными.

Для них характерны 2 жизненные формы: прикрепленная форма – полип (чаще всего колонии, но иногда одиночные животные), свободноплавающая форма (медуза). Тело полипа в общем случае цилиндрическое, на одном конце его находится ротовое отверстие, окруженное различным числом щупалец, а на другом - подошва. Полипы обычно ведут сидячий образ жизни или малоподвижны.

Тело медузы имеет вид правильного зонтика или колокола, на нижней, вогнутой стороне которого расположено ротовое отверстие. По краю зонтика и иногда вокруг рта имеются щупальца или лопасти. Медузы ведут, как правило, подвижный образ жизни и не образуют колоний.

Разные виды кишечнополостных либо существуют в виде только одной из этих жизненных форм (медуза или полип), либо на протяжении своего жизненного цикла проходят обе стадии.

Строение. Имеют лучевую (радиальную) симметрию. Тело напоминает открытый на одном конце двуслойный мешок, состоящий из наружного слоя – эктодермы и внутреннего – энтодермы. Между этими слоями находится студенистая ткань, бедная клетками – мезоглея. Процессы жизнедеятельности:

Пищеварение. Характерно как полостное, так и внутриклеточное. Кишечная полость связана с наружной средой через ротовое отверстие. Он служит для захвата пищи и удаления непереваренных остатков. На щупальцах расположены стрекательные клетки, которые служат для ловли добычи и для обороны. Это хищные животные, питаются в основном планктоном - различными мелкими животными, «парящими» в толще воды.

Нервная система – диффузного характера.

Размножение: бесполым и половым путем.

К типу относятся три класса: Гидроидные; Коралловые полипы; Сцифоидные медузы.

Класс Гидроидные

Гидра – небольшое полупрозрачное животное с продолговатым телом. Прикрепляется к субстрату (стеблям и листьям водных растений, корягам, камням) с помощью подошвы. На противоположном конце тела находится рот, окруженный 5 – 12 щупальцами. Характерна лучевая симметрия. Тело гидры имеет вид продолговатого мешочка, стенки которого состоят из двух слоев клеток – эктодермы и энтодермы. Между ними лежит студенистая неклеточная про-слойка – мезоглея. Полость тела отсутствует. Пищеварительная система представлена кишечной полостью, начинающейся ротовым отверстием и замкнутой слепо. Полость выстлана энтодермой, клетки которой способны к фагоцитозу. Пищеварение внутриполостное и внутриклеточное.

Дышит гидра кислородом, растворенным в воде, который поглощается всей поверхностью тела. Конечные продукты диссимиляции выводятся клетками энтодермы и эктодермы.

Нервная система диффузная – представлена звездчатыми нервными клетками, соединенными отростками. Гидра активно реагирует на пищу и раздражение. Реакция на раздражение осуществляется по типу рефлекса. На щупальцах находятся стрекательные клетки, которые содержат капсулу с ядовитой жидкостью (яд нервно-паралитического действия) и трубчатую нить. Парализованное животное с помощью щупалец погружается в кишечную полость. Орга-ны чувств не развиты. Осязание всей поверхностью тела.

Размножение бесполое (почкованием) и половое (с оплодотворением). Гидра – гермафродит, в эктодерме развиваются яйцеклетки и сперматозоиды. Оплодотворение перекрестное. После оплодотворения зигота покрывается оболочкой и зимует, а весной развивается молодая особь. Морские гидроидные полипы обычно образуют колонии в виде деревца или кустика. На их ветках сидят отдельные особи колонии (гидранты). По строению они соответствуют гидре, образуются путем почкования, но не отрываются от ствола. Пищеварительная полость гидрантов продолжается в канал, проходящий через весь ствол и ветви колонии. Пища, захваченная гидрантами, может распределяться по всей колонии. На стволах колонии путем почкования образуются также бластостили, на которых формируются половые особи (гидромедузы). Они имеют форму зонтика диаметром до 3 см. Стенки тела медуз состоят из тех же слоев и клеток, что и у гидры. Пищеварительная система усложнена за счет образования радиальных каналов, по которым пища доставляется ко всем участкам тела. В связи со свободным образом жизни гидромедуз сложнее становится строение их нервной системы и органов чувств: появляется нервное кольцо, глазки и органы равновесия (статоцисты). В эктодерме гидромедуз формируются половые продукты, которые после созревания через разрыв наружной стенки тела выходят в воду, где и происходит оплодотворение. Из зиготы появляется личинка (планула). Проплавав некоторое время, она попадает на дно и развивается в полип.