Растения нас кормят, одевают, согревают, радуют взор в комнатных коллекциях, букетах и флористических композициях. Виды, составляющие зеленое убранство нашей планеты, способны к образованию органических соединений с выделением в атмосферу Земли кислорода. Велико значение растений в жизни человека, в природе, хозяйственной деятельности населения. Рассмотрим основные направления практического использования и познавательную роль этой большой группы живых организмов.
Зеленое чудо природы
Растения можно встретить повсюду: в лесу, поле, на дне океана, в капле воды и на вершине горы. Среди этой группы живых существ выделяются одноклеточные и многоклеточные организмы. Наука, изучающая растения, их строение, распространение и систематику, - ботаника. Совокупность всех видов растений, которые встречаются на определенной территории, - это флора.
Существуют три жизненные формы. Они отличаются по внешнему виду: деревья, кустарники и травы. Различная продолжительность жизни характерна для однолетников, двулетников и многолетников. Есть на Земле большая группа споровых организмов - это водоросли, мхи, плауны, папоротники. К семенным относятся голосеменные и цветковые. Эти растения используются человеком с незапамятных времен.
Русский ученый К. А. Тимирязев писал, что зеленые клетки действуют как «Прометей, похитивший огонь с неба». Лучи Солнца словно законсервированы в энергии созданных растениями органических веществ. Тимирязев, изучавший хлорофилл и роль растений в природе и жизни человека, назвал зеленых обитателей планеты «посредниками между небом и землей». Ученый подразумевал процесс образования в зеленых клетках сахара и крахмала - фотосинтез. Это греческое слово в переводе означает «соединение на свету» и относится к особому способу питания - автотрофному. Живые существа-автотрофы создают из неорганических веществ органические соединения при помощи энергии света (Солнца или искусственного освещения). Организмы людей и животных не приспособлены к такому процессу, поэтому нуждаются в растениях.
Фотосинтез
Корни поглощают из почвы воду и минеральные соли, через микроскопические отверстия в листьях проникает углекислый газ из воздуха. Эти неорганические вещества в результате химических реакций фотосинтеза входят в состав сахара и крахмала. Процесс обусловил непреходящее значение растений в природе и жизни человека. Суть фотосинтеза отражает схема: 6СО 2 + 6Н 2 О → С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 . Происходят в растениях и другие химические реакции, образуются разные вещества (крахмал, целлюлоза, белки, жиры, лигнин, витамины, смолы и многие другие). Они потребляются самим растением, важны в рационе и лечении человека, его четвероногих друзей - животных.
Роль растений в природе и жизни человека
Автотрофные существа важны для всей жизни на Земле. Значение растений определяется следующими особенностями химических процессов в зеленых клетках:
- способ питания, при котором поглощается, используется для реакций энергия света;
- выделение кислорода, необходимого для дыхания человека, животных и самих растений;
- образование органических веществ;
- поглощение углекислого газа, большое содержание которого вредно для человека и животных.
На Земле происходит обмен веществами и энергией в отдельных сообществах и в масштабах всей планеты. Существуют короткие и длинные пищевые цепочки, они образуют сети питания:
- лесные травы → заяц → лиса;
- нектар и пыльца цветков → пчелы → осоед (птица);
- клевер → теленок → человек.
Значение зеленых растений в природе и жизни человека - участие в круговоротах воды, кислорода, азота, углекислого газа и других соединений. Например, многоклеточные живые существа не способны к усвоению молекул азота из воздуха и почвы. Элемент необходим для создания белка - важнейшего «строительного материала» и питательного вещества.
На корнях бобовых растений образуются клубеньки, состоящие из азотфиксирующих бактерий. Они усваивают азот, который содержится в воздухе, наполняющем пустоты в почве, превращают его в соединения, доступные для бобовых растений. Это симбиоз - полезное сотрудничество разных живых существ. Когда растения отмирают, почва обогащается соединениями азота, они могут усваиваться живыми корнями. Для человека бобовые культуры - важный источник белка. В сельском хозяйстве они используются в качестве зеленого удобрения.
Зеленые растения и состав воздуха
Значение растений в природе и жизни человека очень многообразно. Так, фотосинтез, азотфиксация и транспирация (выделение водяного пара листьями) влияют на состав воздуха. Испарение помогает зеленому организму уберечься от перегревания. Благодаря растениям, воздух более свежий, чистый, прохладный и влажный:
- зеленые клетки на свету поглощают из атмосферы углекислый газ и выделяют кислород;
- листья способны к транспирации, регулируют содержание водяного пара в окружающем воздухе;
- растения задерживают пыль, сажу и другие загрязнения, вредные для человека;
- фитонциды, выделяемые листьями, губительно действуют на болезнетворные микроорганизмы.
Познавательное значение растений в жизни человека
Ископаемые остатки спор, пыльцы, отпечатки листьев и окаменевшая древесина позволяют ученым выяснить, какой была природа миллионы лет назад, делать выводы об изменении жизни на Земле. По годичным кольцам в древесине можно судить о климате в разные годы. Есть растения-барометры, они распускаются в солнечную погоду и закрывают цветки перед ненастьем. На листьях каллы, бальзамина перед дождем появляются капельки воды. Растения часто используются в опытах представителями разных отраслей науки. Например, экологи, изучая химический состав клеток и тканей, судят о загрязнении среды обитания.
Растения служат материалом для селекционной работы, для исследования способов передачи наследственной информации. Есть курьезные случаи, когда растения непреднамеренно использовали в опытах и совершали важные открытия. Например, англичанин Роберт Бойль случайно открыл индикаторы, капнув химикатами на садовые фиалки в вазе. Растения служат прообразом для создания сложных технических устройств, инженерных конструкций (бионика).
Растения и промышленность
Зеленые клетки действуют как аккумуляторы солнечной энергии. Она запасается в химических связях органических молекул. Леса, покрывавшие землю в далекие геологические эпохи, дали начало залежам каменного угля. К ископаемым продуктам фотосинтеза также относятся нефть, торф, природный газ, горючие сланцы.
Разнообразие растений, значение растений в жизни человека связаны с широким применением на предприятиях пищевой, лесохимической, целлюлозно-бумажной, текстильной, фармацевтической и других отраслей промышленности. Продукты лесозаготовки - ценное сырье для производства мебели, стройматериалов, гидролизного спирта, камфары и других веществ. По скромным подсчетам, человечество знает 20 тыс. способов применения древесины. Наиболее древние - сжигание для получения тепла, возведение построек, заборов, производство бумаги.
Ценным сырьем для промышленности являются волокнистые сельскохозяйственные культуры (хлопчатник, лен, джут, конопля и другие). Источником получения натурального каучука служит тропическое дерево гевея. Парфюмерия, косметика не обходятся без эфиромасличных растений.
Сельское хозяйство и озеленение
Значение растений в жизни человека связано с использованием в пищу, для производства продуктов питания, украшения населенных пунктов и помещений. По видам сельскохозяйственного использования выделяют следующие группы:
- злаковые культуры (пшеница, рис, ячмень, рожь, кукуруза и другие);
- зернобобовые (горох, соя, фасоль, бобы);
- плодово-ягодные (яблоня, вишня, смородина, малина и другие);
- сахаристые (сахарный тростник, сахарная свекла);
- овощные (томат, огурец, перец и другие);
- масличные (подсолнечник, рапс, лен);
- декоративные (сирень, роза, хризантема, астра и другие).
Зерновые и зернобобовые культуры
Пищевое значение растений в жизни человека трудно переоценить. Ученые подсчитали, что примерно 2/3 рациона населения разных стран составляют продукты растительного происхождения. К полезным веществам относятся белки, углеводы, жиры, витамины, органические кислоты.
Растения употребляются в пищу в свежем и переработанном виде целиком или только их отдельные части. Значительная концентрация питательных веществ отмечена в зернах хлебных злаков. Это универсальный источник углеводов, белков и жиров. Из зерен получают муку для выпечки хлебобулочных изделий, производят макаронную и крупяную продукцию. Ценятся в кулинарии и диетическом питании семена зернобобовых растений.
Овощные, плодово-ягодные и сахароносные культуры
Растения накапливают органические соединения про запас в плодах, луковицах и клубнях, реже - в стеблях, листьях и корневищах. Значение растений в жизни и питании человека определяется тем набором соединений, которые запасаются в сочных частях. Больше всего клеточного сока с витаминами и другими растворенными веществами содержится в плодах, луковицах, клубнях и листьях овощей, фруктовых деревьев и ягодных культур.
Во время тепловой обработки разрушаются некоторые ценные соединения, например витамины. Поэтому врачи-диетологи рекомендуют больше потреблять свежих овощей и фруктов. Есть группы людей, полностью перешедших на питание растениями - вегетарианцы и веганы.
Значение растений в жизни человека заключается в богатстве витаминного набора. Плоды, листья, корневища и семена содержат многие важные соединения. Больше всего в растениях витаминов, которые относятся к группам А, В, С, Е, К. Это вещества, регулирующие обмен веществ в зеленом организме, а также в теле человека, животного. Отсутствие или недостаток биологических катализаторов приводит к заболеваниям. Например, нехватка витамина С, которым богаты свежие овощи и фрукты, вызывает поражение десен и всего организма человека - цингу. Бороться с гипо- и авитаминозами сложно, легче предотвратить эти нежелательные состояния, потребляя свежую растительную продукцию.
Выращивают культуры, накапливающие в органах значительное количество сладкого сока; его сгущают, выпаривают и получают сахар. Жирные кислоты семян и плодов важны как составные части пищевых масел. Вино, пиво, чай, кофе, какао и фруктовые соки получают из плодов, ягод, овощей, семян и листьев.
Лекарственные растения
Кроме вышеперечисленных направлений, характеризующих роль растений в жизни человека, есть альтернативная медицина, использующая дикорастущее и культурные виды. Лекарственные растения содержат важные с медицинской точки зрения соединения:
- алкалоиды и гликозиды - оказывают регулирующее влияние на деятельность органов и систем;
- дубильные вещества - обладают вяжущими и антимикробными свойствами;
- витамины и микроэлементы - незаменимы для обмена веществ;
- эфирные масла - оказывают противовоспалительное и дезинфицирующее воздействие;
- органические кислоты - влияют на пищеварение, состояние кожи, волос;
- флавоноиды - регулируют прочность кровеносных сосудов;
- фитонциды - действуют против микробов.
Таким образом, роль растений в жизни человека заключается в способности синтезировать вещества, необходимые для жизнедеятельности. Медикаменты, получаемые из растительного сырья, действуют мягче, редко оказывают побочные воздействия, по сравнению с синтетическими веществами. Лечебные свойства присущи сотням представителей флоры, особенно ценятся следующие виды:
- береза европейская (почки, листья, береста, сок);
- шиповник коричный (ложные плоды);
- подорожник большой (листья);
- валериана лекарственная (корень);
- ромашка аптечная (соцветия);
- липа мелколистная (цветки).
Без растений немыслимо существование человечества, поэтому зеленое убранство планеты нуждается в рациональном использовании, бережном отношении и возобновлении.
Растения широко распространены на Земле. Они встречаются в подавляющем большинстве мест, пригодных для жизни.
При этом для каждого места обитания и климатической зоны характерна своя растительность. Растениям нужна жидкая вода, поэтому их много там, где выпадает достаточное количество осадков и нет морозов круглый год. В таких климатических зонах формируются леса и луга. В более сухих местах мы встречаем степи. Но даже в пустынях и в условиях вечной мерзлоты растут некоторые растения.
Человек для своих нужд выращивает многие виды растений, в том числе завезенные из далеких мест обитания. Культурные растения растут на полях, в садах, в теплицах, где создаются условия, при которых растения могут расти и плодоносить круглый год. Человек выращивает много декоративных растений.
В природе растения играют очень важную роль, ведь благодаря им возможна жизнь животных.
Во-первых, растения производят органические вещества из неорганических . Животные этого делать не умеют, им приходится питаться готовыми органическими веществами, т. е. поедать растения или других животных, которые питаются растительностью. Без растений животные умерли бы от голода. Сначала растения синтезируют органическое вещество глюкозу, потом ее превращают в другие органические вещества, в основном в крахмал. Для синтеза глюкозы растениям нужны в основном два неорганических вещества - это вода и углекислый газ. Воду растения всасывают по большей части из почвы, а углекислый газ поглощают из воздуха. Для синтеза органического вещества растениям необходима энергия. Они ее получают от лучей Солнца. Процесс такого синтеза называется фотосинтезом .
Как известно, углекислый газ выделяется в процессе дыхания. Если бы его не поглощали растения, то он бы накопился в атмосфере. Это бы привело к плачевным последствиям (проблемам с дыханием у животных, парниковому эффекту). Поэтому второе важное значение растений - это поглощение углекислого газа .
В процессе фотосинтеза выделяется побочный продукт - кислород. Именно кислородом дышат все живые организмы (они его поглощают из атмосферы). Поэтому третье важное значение растений в природе - это обогащение атмосферы кислородом .
Велика роль растений и в жизнедеятельности человека. Люди используют их в пищу, кормят ими домашних животных, строят из растений дома, мебель и многие другие вещи. Из растений получают бумагу, различные вещества (ткани, лекарства и др.). Растения используются как топливо. При этом используется не только древесина, но также торф и каменный уголь, представляющие собой остатки древних растений. Можно сказать, природа за свой долгий путь развития сумела сделать энергетический запас для человека. Благодаря этой запасенной энергии, человеческое общество получило шанс на быстрое развитие.
В пищевом рационе человека присутствуют разные растения. У одних съедобными являются плоды, у других - семена, у третьих - зеленые части, а у многих - подземные части (клубни, корни и др.).
Люди перерабатывают растения и получают из них многие пищевые продукты: муку, каши, сахар и другое.
Велика эстетическая роль растений. У многих из них расцветают красивые цветы, другие выращиваются как комнатные растения.
К сожалению влияние человека на растительный мир во многом отрицательно. Из-за хозяйственной деятельности исчезли многие виды растений, а другие находятся под угрозой вымирания. Часто человек изменяет места обитания растений, в результате они уже не могут расти.
Растения являются первоисточником существования, процветания и развития жизни на Земле и в первую очередь благодаря их свойству осуществлять фотосинтез. Фотосинтез протекает практически повсеместно на нашей планете, в связи с чем суммарный эффект его колоссален. В процессе фотосинтеза зеленые растения из углекислого газа и воды создают органические вещества (рис. 16.1), служат источником ценных продуктов питания (зерна, овощей, плодов и т. д.), сырья для промышленности и строительства.
Рис. 16.1. Структура первичных связей между растениями
и животными (Balogh, 1958).
Формирование газового состава атмосферного воздуха, как известно, также находится в прямой зависимости от растений. Зеленые растения в процессе фотосинтеза выделяют около 5×10 11 т свободного кислорода в год. Один гектар кукурузы выделяет за год 15 т кислорода, что достаточно для дыхания 30 человек. Весь кислород атмосферы проходит через зеленое вещество примерно за 2000 лет. За 300 лет растения усваивают столько углерода, сколько его содержится в атмосфере и водах. Годовая химическая энергия продуктов фотосинтеза в 1000 раз превышала выработку энергии в конце XX в. всеми электростанциями мира. Установлено, что растения Земли в процессе фотосинтеза ежегодно образуют более 177 млрд т органического вещества.
Растения участвуют в образовании гумуса, который является самой существенной частью почвы, обеспечивает ее высокое плодородие. Помимо углерода, водорода и кислорода в состав молекул многих органических веществ входят атомы азота, фосфора, серы, а нередко и других элементов (железа, кобальта, магния, меди). Все они добываются растениями из почвы или водной среды в виде ионов солей, главным образом, в окисленном виде. Минеральные соли не вымываются из поверхностных слоев почвы, так как растительность постоянно всасывает часть минеральных веществ из почвы и передает их животным на корм. Животные, так же как растения, после отмирания передают минеральные вещества обратно в почву, откуда они вновь всасываются растениями". Растения в процессе вымывания как бы изымают минеральные соли и постоянно поддерживают содержание их в почве, что является важным для ее плодородия.
Растительность оказывает большое влияние на климат, водоемы, животный мир и другие элементы биосферы, с которыми она тесно взаимосвязана. От характера растительности во многом зависит и характер биоценоза, экосистемы, их морфологическая и функциональная структура, биогеоценотическая деятельность компонентов. Велико значение растительности в жизни человека. Прежде всего растительность представляет необходимую среду жизни людей. Дикорастущая флора является неоценимым генетическим фондом в селекционной работе при создании новых сортов сельскохозяйственных культур. По Н.М. Черновой и др. (1995) большая часть растений, которые обеспечивают сегодня около 90% продовольствия в мире, появились путем окультирования диких растений (рис. 16.2).
Рис. 16.2. Центры происхождения культурных растений
(по Н. М. Черновой и др., 1995)
Сотрудниками Всероссийского института растениеводства (ВИР) установлено наличие в России около 600 диких видов, являющихся сородичами культурных растений. Многие из них послужили базой для выведения более 1500 новых сортов.
На протяжении многих веков человек добывает из растений многообразные лекарственные вещества, которые так необходимы в медицинской и ветеринарной практике. На современном мировом рынке находятся в обращении продукты свыше 1000 видов лекарственных растений. Среди них препараты из корня жизни - женьшеня, элеутерококка, ландыша майского, горицвета весеннего (рис. 16.3).
Рис. 16.3. Лекарственные растения (по В. К. Терлецкому, 1991):
1 - арника горная; 2 - калина обыкновенная; 3 - лимонник китайский; 4 - женьшень настоящий
Так, около 80% людей в развивающихся странах, заботясь о своем здоровье, полагаются преимущественно на дикие лекарственные травы и другие растения. Около половины предписанных и непредписанных лекарств, потребляемых в мире, содержат натуральные ингридиенты, получаемые из диких организмов. Четвертую часть этих ингридиентов получают из растений, встречающихся только в тропических лесах. Растения являются важнейшим пищевым ресурсом для человека, многие из них используются в разнообразных технологических процессах (пивоварение, хлебопечение, очистка сточных вод и т. д.). Растения служат основной кормовой базой для домашних и многих диких животных. Они участвуют в образовании полезных ископаемых, защищают от разрушения потоками воды и ветром поверхность Земли, от засыпания песками плодородной земли.
Заслуживает внимания индикаторная роль растений. Наблюдая за растениями, человек еще в глубокой древности усваивал ориентиры в пространстве и времени - растения верно служили ему вместо компаса. Некоторые растения довольно точно показывали человеку время суток. Другие растения выполняли функцию барометра и гигрометра, являлись индикаторами пресных и соленых вод. В настоящее время растения-индикаторы используют в своих исследованиях и практической деятельности геологи, гидрологи, землеустроители, почвоведы, климатологи, лесоводы, археологи и др. Например, с помощью растений удается обнаружить кимберлитовые трубки, скрывающие алмазы. Растения могут служить индикаторами плодородия почв. Ю. М. Колумелла был глубоким знатоком агрономической науки древнеримского государства. Он писал: «Рачительному хозяину подобает по листве деревьев, по травам или уже поспевшим плодам иметь возможность здраво судить о свойствах почвы и знать, что может на ней расти хорошо». Подобной точки зрения придерживался и его современник Плиний: «Бузина, ежевика, полевой лук, клевер, дикая яблоня и груша являются признаками хлебной почвы». Растения резко реагируют на изменения внешних условий. В зависимости от характера почвенного покрова наибольшее распространение получают те или иные растения.
Отрицательное воздействие выхлопных газов автомобилей проявляется на некоторых растениях настолько отчетливо, что их с успехом можно использовать для обнаружения опасной для людей концентрации этих газов. Особенно это важно в местах скопления выхлопных газов, например в туннелях, на автострадах с интенсивным движением. Засыхание концов листьев, изменение окраски, появление белых пятен на растениях указывает на присутствие в окружающей среде опаснейших загрязнителей.
Растения разными способами осуществляют детоксикацию вредных веществ. Некоторые из вредных веществ связываются цитоплазмой растительных клеток и становятся не активными, другие подвергаются превращениям в растениях до нетоксических продуктов и участвуют в обмене веществ.
Для борьбы с вредными микроорганизмами растения выработали ряд веществ, способных подавлять их деятельность. К ним относятся антибиотики (пенициллин, стрептомицин, тетрациклин и др.) и фитонциды. Сильными бактерицидными свойствами обладают лук и чеснок. В связи с этим они с давних пор применяются в качестве лечебных средств. Одно растение можжевельника выделяет за сутки 30 г летучих веществ, а один гектар - такое количество фитонцидов, которое достаточно для очистки от микробов всех улиц большого города. Растительность для человека это и источник эстетического наслаждения, оказывающая на него психологическое воздействие. Многие растения стали объектами тщательных исследований биоников с целью использования имеющихся принципов и механизмов в технике и т. д.
Отрицательное же значение растительности по сравнению с приносимой ею пользой незначительно. Так, некоторые виды диких растений растут в качестве сорняков на обрабатываемых землях и пастбищах. В отдельных местах приходится бороться с зарастанием водоемов, каналов. Иногда массовое развитие водной растительности вызывает появление летних заморов рыбы в озерах. Известны и некоторые другие случаи вредного воздействия растений на человека (отравления, грибковые заболевания) и хозяйство (обрастание днищ судов, зарастание дорог и т. п.).
Здесь уместно привести еще один аргумент в пользу нежелательности истребления хотя бы одного-единственного вида растений, каким бы ненужным или даже вредным данный вид ни казался сегодня. Должен учитываться принцип потенциальной полезности. Мы не в состоянии предвидеть, какое значение для человека может иметь тот или иной вид в будущем. Виды, считавшиеся совершенно бесполезными или вредными, нередко затем приобретали огромную важность. Так, оказавшиеся вредными плесневые грибы дали человечеству антибиотики, а многочисленные бактерии, также казавшиеся бесполезными, работают на человечество, включенные в технологию добычи ряда видов полезных ископаемых и т. д. Генофонд ныне существующих организмов - это бесценный эволюционный дар, от правильного использования которого во многом зависит направление научно-технического прогресса в самых различных областях деятельности человека.
| Предыдущая |
Все живые организмы на планете делятся на клеточные и неклеточные, к последним относятся только вирусы. Первые же подразделяются на эукариоты (те, в клетках которых есть ядро) и прокариоты (ядра нет, ДНК не имеет дополнительной защиты). К последним относятся бактерии. А эукариоты делятся на всем известные царства: животные, грибы, растения. Значение растений в природе очень важное. Отрасль, которая изучает данные организмы, называется ботаника. Это раздел такой науки, как биология. Значение растений в нашей жизни мы и рассмотрим в данной статье.
Чем они отличаются от других организмов?
Для начала рассмотрим, чем же отличается царство природы Растения от всех остальных. Прежде всего следует заметить то, что они являются автотрофами, то есть сами вырабатывают для себя органические вещества. Клетки растений также имеют некоторые различия с животными клетками. В первую очередь следует отметить, что они имеют твердую клеточную стенку, состоящую из целлюлозы. У животных же клеток над находится мягкий гликокаликс, состоящий из углеводов. В связи с тем, что через твердую клеточную стенку из клетки не могут выводиться многие ненужные вещества, там находятся вакуоли, где те и скапливаются. У молодых клеток данных органоидов больше, и они маленькие. Спустя некоторое время они сливаются в одну большую центральную вакуоль. Также они имеют специальные органоиды для синтеза необходимых органических веществ - это хлоропласты. Кроме того, есть еще две разновидности пластидов - хромопласты и лейкопласты. Первые содержат специальные пигменты, которые могут, например, привлекать насекомых-опылителей на цветы. В лейкопластах же запасаются некоторые питательные вещества, в первую очередь это крахмал.
Значение растений в природе
Самая главная функция данных организмов связана с их автотрофией. Роль растений в природе невозможно переоценить, так как они дают нам то, без чего мы просто не могли бы существовать. Не зря их называют легкими нашей планеты. Роль растений в природе связана с процессом фотосинтеза, благодаря которому данные организмы получают для себя питательные вещества. Данный процесс лежит в основе всей жизни на Земле. Также значение растений в природе заключается в том, что они являются основным источником органических веществ для животных, организм которых сам не может их вырабатывать, и главным звеном в пищевой цепи. Так, травоядные животные питаются данными организмами, плотоядные животные съедают травоядных и т. д.
Что такое фотосинтез?
Это процесс химической реакции, в ходе которой из неорганических веществ образуются органические. Для ее осуществления растению требуется вода и углекислый газ, а также солнечная энергия. В результате данный организм получает глюкозу, которая и необходима ему для жизни, а также кислород в качестве побочного продукта, который выделяется наружу. Именно благодаря растениям мы и можем жить на нашей планете, так как, если бы не было их, не было бы и достаточного количества кислорода для существования животных.
В те доисторические времена, когда жизнь на планете только начинала зарождаться, уровень содержания кислорода в атмосфере едва достигал показателя в один-два процента. Сейчас же, благодаря работе растений на протяжении миллиардов лет, воздух на двадцать один процент состоит из жизненно необходимого для животных газа. Именно жизнь растений в природе позволила возникнуть всем остальным царствам организмов (кроме вирусов и бактерий, которые произошли гораздо раньше).
Где происходит процесс фотосинтеза?
Раз мы уже знаем, что в нем заключается значение растений в природе, то рассмотрим его подробнее.
Данный процесс происходит в листьях, а именно в зеленой их части. В нем участвует пигмент хлорофилл, который и придает растениям такую окраску, а также ферменты - природные катализаторы, которые позволяют провести химическую реакцию намного быстрее и без использования высоких температур. За фотосинтез отвечают органоиды хлоропласты, которые находятся в клетках листьев и меньше - стеблей.
Строение хлоропласта
Данный органоид относится к тем, которые имеют одну мембрану. Хлоропласты обладают собственными рибосомами, которые необходимы для синтеза белков. Кроме того, в матриксе данного органоида плавают кольцевые молекулы ДНК, на которых записана информация об этих белках. Также здесь может находиться крахмал и липиды. Главными же составляющими хлоропласта можно назвать грины, которые состоят из тилакоидов, сложенных в стопку. Именно в тилакоидах и сосредоточен процесс фотосинтеза. Там содержится хлорофилл и все необходимые ферменты.
Химическая реакция фотосинтеза
Ее можно записать таким уравнением: 6СО2 + 6Н2О = С6Н12О6 + 6О2. То есть, если растение получит по шесть моль углекислого газа и воды, оно сможет выработать один моль глюкозы и шесть моль кислорода, который выделится в атмосферу.
Разнообразие растений в природе
Все растения можно разделить на одноклеточные и многоклеточные. К первым относятся водоросли, такие как хламидомонада, эвглена и другие. Многоклеточные, в свою очередь, подразделяются на высшие и низшие. К последним относятся водоросли. Это связано с тем, что они не имеют органов, их тело представлено сплошным талломом, клетки которого недифференцированы. Водоросли можно разделить на красные и бурые. Они могут использоваться в промышленности, употребляться в пищу как животными, так и людьми.
Обладают большим разнообразием видов. Прежде всего можно выделить две большие группы - споровые и семенные. К первым относятся и мхи. Жизненный цикл всех их состоит их двух разных поколений: спорофита и гаметофита. Семенные растения делятся на голосеменные (к ним относятся хвойные, гинкговые и саговниковые) и покрытосеменные, или цветковые.
Среди последних также можно выделить две группы: однодольные и двудольные. Они отличаются количеством семядоль (как понятно из названия, их может быть две или одна). Они имеют некоторые различия в строении, по внешнему виду часто можно определить, к какому классу относится то или иное растение. У однодольных а у двудольных - стержневая. Первые обладают параллельным или дуговым а вторые - сетчатым либо перистым. К первым относятся такие семейства, как Злаковые, Орхидные, Лилейные, Амариллисовые (с подсемейством Луковые) и т. д. Среди двудольных можно выделить такие Розоцветные, Крестоцветные (Капустные), Магнолиевые, Ореховые, Буковые и многие другие. Все покрытосеменные обладают способностью цвести, поэтому, кроме своих основных функций, данные растения выполняют еще и эстетическую.
Вывод
Прочитав данную статью, можно сделать вывод, что растения играют огромную роль в природе, без них невозможно существование жизни на Земле и нас с вами.
Поэтому очень важно бороться за сохранение полноценных лесов, которые очищают наш воздух и дарят нам необходимый для существования кислород. Кроме того, растения являются основой кормовой базой животных, и если они исчезнут, то данной группе организмов будет просто неоткуда взять органические вещества.
Растения (латинское Plantae или Vegetabilia) изучает наука ботаника, на XXI век ученые насчитывают более 320 тысяч видов растений, большая часть которых относится к цветковым растениям (около 280 тыс. видов), число растений увеличивается с каждым годом, постоянно открываются новые виды.
Какой была бы наша планета без растений?
Роль растений как в природе так и в жизни и хозяйственной деятельности человека трудно переоценить. Благодаря процессу фотосинтеза, происходящему в зеленых листьях растений при участии солнечного света происходит образование кислорода, который жизненно необходим для всех обитателей земной поверхности. Растения - богатейших источник витаминов и минералов, незаменимый элемент трофических цепей питания, продуцент разнообразных органических веществ в природе из неорганического сырья. Если бы в природе не существовало растений, то не было бы ни животных, ни самого человека, а сама бы планета выглядела как безжизненная пустыня, на ней бы даже не было почвы и никакого ландшафтного разнообразия, создаваемого именно растительными группировками. Человек должен ценить и понимать роль растений в своей жизни, ведь без них его бы просто не существовало, сажая и ухаживая за маленькими росточками зеленой жизни мы становимся чище и добрее, приобщаемся к таинствам природы и мироздания.
Фотосинтез как великий космический процесс, делающий нашу планету пригодной для жизни
Одной из важнейших функций зеленых растений является выработка кислорода в процессе фотосинтеза. В листьях зеленых растений содержится пигмент хлорофилл, который под влиянием солнечного света разделяет вытянутую корнями воду из почвы на водород и кислород (процесс фотолиза). Также поглощенный растениями углекислый газ в присутствии хлорофилла и уже без обязательного участия солнечного света вступает в реакцию с водой, образуя глюкозу и кислород (процесс восстановления углекислого газа). Соединяя полученную глюкозу с соединениями серы, азота и фосфора, полученными из почвы, растения генерируют белки, жиры, крахмал, различные витамины и другие сложные соединения, необходимые для их дальнейшей жизнедеятельности.
Что еще полезного дают растения природе
Скорость фотосинтеза зависит от интенсивности света, концентрации кислорода и углекислого газа, температуры окружающей среды. Полученный О 2 частично выделяется в атмосферу, частично идет на дыхание самих растений. Ежегодно растения выделяют в атмосферу до 510 тонн кислорода, они поддерживают её постоянный газовый баланс до состояния пригодного для дыхания. Поднимаясь в верхние слои атмосферы,кислород превращается в озон и становится частью озонового слоя, защищающего нашу планету от пагубного УФ-излучения Солнца.
Каждый год с помощью растений образовывается до 170 миллиардов тонн органических веществ, большая часть которых вырабатывается наземными растениями. С помощью растений формируется верхний плодородный слой Земли под названием почва, они обеспечивают в ней постоянный круговорот минеральных веществ, такой необходимый для её плодородия.
Растения, благодаря тому, что возвращают в атмосферу 90 % влаги, которую испаряет суша, значительно смягчают климат Земли и формируют температурный режим планеты. Поглощая углекислый газ они снижают так называемый парниковый эффект, хотя человек в результате своей хозяйственной деятельности (сжиганию топлива и вырубке значительных площадей влажных экваториальных лесов) и пытается свести все усилия «легких планеты» к нулю.
Растительность, покрывая землю плотным ковром, предохраняет её от пересыхания, создает более мягкий, влажный климат, корни хранят почву от выветривания и эрозии, предотвращают появление оврагов и оползней. Растения выделяют в воздух специфические вещества фитонциды, губительные для болезнетворных бактерий, являются первой важной ступенью в трофических цепях питания.
Человек и растения
В жизни человека растения играют огромную роль, ведь помимо того что они источники кислорода, необходимого для дыхания, они употребляются человеком в пищу (злаки, овощи, зерно-бобовые, плоды деревьев, эфиро-масличные культуры, сахороносные растения), из них делают лекарства, одежду, дома, они служат сырьем для промышленного производства бумаги, краски, каучука и других разнообразных полезных веществ.
Растения - незаменимый источник витаминов и минералов, дефицит которых может привести к развитию у человека серьезных заболеваний. В животноводстве кормовые культуры идут в пищу животным, в крупных мегаполисах они поглощают избыток углекислого газа, служат для санитарных и гигиенических целей, поглощая вредные вещества из воздуха, ионизируя его и увлажняя.
Вся жизнь человечества всегда была неразрывно связана с природой. Разные народы в зависимости от того, каковы их общественные, культурно-исторические условия, по-своему относятся к растениям. Это отношение отражает их нравы, обычаи, хранит традиции различных эпох и формаций.
Например, народы, населяющие страны с суровой зимой или резкой сменой времен года, всегда стремятся держать растения дома. Таким образом, они пытаются оставить у себя немного лета, наслаждаясь зеленью во время суровой, холодной зимы. Действительно, роль растений в жизни человека и природы очень велика. Поговорим об этом подробнее:
Роль растений в жизни природы
Очень трудно себе представить, что растений вдруг не стало в природе. Да это и невозможно. Ведь воздух, которым мы дышим, пища, которую едим, неразрывно связаны с растениями. Кроме того они дарят людям радость общения с природой, помогают увидеть ее очарование и красоту. Растения делают нас чище, добрее, когда мы ухаживаем за ними.
Растения необходимы для жизни человека, так как выделяют кислород, нужный для дыхания, ими питаются домашние, дикие животные. Даже хищники зависят от них, так как их жертвы обычно травоядные животные.
Травы, деревья, кустарники покрывают землю плотным живым ковром, защищая ее от пересыхания. В древесных зарослях создается более мягкий, влажный микроклимат, так как листва не дает жарким солнечным лучам иссушать землю. Их корни скрепляют и удерживают почву.
Крайне важная функция зеленых растений - осуществление фотосинтеза. Этот процесс крайне важен для существования всего живого на этой планете. Благодаря фотосинтезу растения обладают способностью создавать из углекислого газа и воды органические вещества, которые являются необходимыми для растительных продуктов питания - овощей, фруктов, зерновых, бобовых и т. д. Растения также используют как сырье для промышленности, строительства, медицины.
Также в прямой зависимости от жизни растений находится формирование газового состава атмосферы. Благодаря фотосинтезу растения выделяют в атмосферу примерно 510 т. необходимого кислорода за год. Они повышают плодородие почвы, благодаря гумусу. Своими корнями они высасывают часть минеральных веществ из почвы, после чего в качестве корма передают их животным. Растения играют огромную роль в жизни природы, влияя на формирование климата, водные источники, на жизнь животных, а также на другие составляющие биосферы.
Растения населяли нашу планету еще задолго до появления на ней людей. С тех самых пор они живут на самых разных участках суши, порою мало приспособленных для жизни. Они растут в тундре, лесах, степях, пустынях. Они населяют озера, реки, моря и океаны. Растения можно встретить даже на голых скалах и сыпучих песках.
Те из них, которые размножаются, расселяются на почве без участия человека, называют дикорастущими. В настоящее время на земном шаре насчитывается примерно 500 тысяч разнообразных видов дикорастущих растений.
Какую роль играют растения в жизни людей?
Население земли неуклонно растет. Большому количеству людей требуются для жизни все новые и новые пространства. Поэтому строится все больше городов, а лесов становится все меньше. Горожане вынуждены жить в окружении бетона, стекла и железа, а дышать им приходится загазованным воздухом. В этих условиях резко возрастает необходимость живых растений. Их разводят дома, украшают интерьер офисов и предприятий. Таким образом, создается иллюзия присутствия в помещении кусочка природы.
Домашние зеленые или цветущие растения радуют глаз совершенством форм, красотой цветения. Они очищают воздух дома, создают приятную, спокойную, уютную обстановку. Все это чрезвычайно благоприятно влияет на эмоциональную атмосферу, успокаивает нервы, помогает бороться со стрессами, повышает настроение.
Огромна роль растений и в других областях жизни человека. Кроме их эстетических свойств, они обладают санитарной, гигиенической функцией. Известно, что зеленые насаждения поглощают из атмосферы вредные вещества, пыль, они очищают помещения от углекислоты, увлажняют, ионизируют воздух. Они подавляют, уничтожают большое количество болезнетворных микроорганизмов, так как выделяют особые вещества - фитонциды, которые повышают бактерицидную энергию воздуха.
Именно благодаря этим веществам воздух приобретает бактерицидные свойства, поэтому обладает особой чистотой, свежестью. Всем известно, что свежий воздух благотворно влияет на здоровье человека, и даже способствует излечению множества заболеваний.
Нельзя не отметить такую важную роль растений в жизни человека, как практическое их использование. Человек многие века использует в питании разнообразные плоды, листья, коренья, цветки и корнеплоды. Многие травы используются как полезные, душистые приправы.
Без растений невозможно развитие медицинской науки. Они нужны для производства тканей, при дублении кожи. Из их частей получают волокна, которые используются для производства одежды. Из них делают вату, добывают каучук. А о важнейшей роли древесины можно говорить бесконечно. Она используется для строительства домов, нужна для изготовления предметов обихода, мебели и т.д.
Важную роль растений в природе и жизни человека можно перечислять очень долго. Но в заключении достаточно сказать только одно - существование самой природы, а также жизнь человечества было бы невозможно без растений, которые дают кров, еду, обеспечивают кислородом.
