Чем различается транспорт веществ у низших и высших растений?

Транспорт веществ у низших и высших растений различается прежде всего тем, есть ли у растения специализированные проводящие ткани и органы, а также тем, на какие расстояния и насколько направленно оно может переносить воду, минеральные соли и органические вещества.

1) Наличие проводящей системы

Низшие растения (например, многие водоросли)

• Проводящих тканей (ксилемы и флоэмы) нет.

• Тело часто представляет собой таллом (слоевище), без настоящих корней, стебля и листьев.

• Поэтому перенос веществ происходит по всей поверхности тела и внутри — без “трубопроводов”.

Высшие растения (мхи, папоротники, голосеменные, покрытосеменные)

• У большинства высших (особенно у сосудистых: папоротники, семенные) есть проводящие ткани:

  • Ксилема — перенос воды и минеральных солей.

  • Флоэма — перенос органических веществ (сахаров и др.) от мест образования к местам потребления/запаса.

• Есть органы (корень, стебель, лист), что делает транспорт более специализированным и эффективным.

Важно: мхи относятся к высшим растениям, но у них нет настоящих сосудистых тканей, поэтому по транспорту они во многом “ближе” к более простым формам, чем сосудистые высшие.

2) Механизмы переноса

У низших растений

Основные механизмы — простые физико-химические:

• Диффузия (перемещение веществ из области большей концентрации в меньшую).

• Осмос (перемещение воды через мембраны).

• Ток цитоплазмы внутри клеток (помогает распределять вещества на небольшие расстояния).

Такой транспорт:

• медленный,

• эффективен только на малых расстояниях,

• часто зависит от того, что растение живёт в воде или во влажной среде.

У высших растений

Помимо диффузии и осмоса на клеточном уровне, появляется дальний транспорт по тканям:

Ксилема (вода и минеральные соли):

• движение в основном снизу вверх (от корней к листьям),

• обеспечивается:

  • транспирацией (испарение воды листьями создаёт “тягу”),

  • корневым давлением,

  • капиллярными и когезионно-адгезионными силами в сосудах/трахеидах.

Флоэма (органические вещества):

• перенос от источников (обычно листья, где идёт фотосинтез) к потребителям/накопителям (корни, плоды, семена, молодые побеги),

• может идти в разных направлениях в зависимости от того, где сейчас “источник”, а где “потребитель”,

• связан с градиентами давления в ситовидных трубках (массовый ток растворов).

Итог: транспорт у высших — быстрый, направленный, на большие расстояния.

3) Поглощение и распределение воды и солей

Низшие

• Поглощают воду и соли всем телом (поверхностью слоевища).

• Нет разделения функций между органами, поэтому распределение менее “управляемое”.

Высшие

• Главный орган поглощения — корень (корневые волоски увеличивают площадь).

• Дальше вода и соли идут по ксилеме в надземные органы.

• Есть регуляция (например, через устьица регулируется транспирация, а значит и ток воды).

4) Масштаб и эффективность

Низшие

• Обычно маленькие или тонкие по строению, потому что без проводящей системы трудно “кормить” удалённые участки.

• Транспорт подходит для жизни в воде/при высокой влажности.

Высшие

• Могут достигать больших размеров (вплоть до деревьев), потому что проводящие ткани обеспечивают питание и водоснабжение на значительных расстояниях.

• Лучше приспособлены к жизни на суше, где воду нужно добывать и поднимать вверх.

Краткий вывод

• Низшие растения: транспорт веществ в основном диффузией, осмосом и по поверхности тела, без специализированных проводящих тканей, на короткие расстояния.

• Высшие растения: транспорт обеспечивают ксилема и флоэма, что даёт дальний, быстрый и регулируемый перенос воды, солей и органических веществ между органами.