|
|
 |
Контрольная: Ботаника
Контрольная: Ботаника
3. Свет как экологический фактор. Светолюбивые растения и их
морфолого-физиологические приспособления к различному режиму освещения.
Фотопериодизм. Растения длинного и короткого дня.
Излучение Солнца выполняет по отношению к живой природе двоякую функцию.
Во-первых, это источник тепла, от количества которого зависит активность
жизни на данной территории; во-вторых, свет служит сигналом,
определяющим активность процессов жизнедеятельности, а также ориентиром
при передвижении в пространстве.
Свет – один из наиболее важных для жизни растения абиотических факторов
местообитания, что определяется его ролью в процессе фотосинтеза.
Для растительных организмов большое значение имеют длина волны
воспринимаемого излучения, его интенсивность и продолжительность
воздействия (длина светового периода суток, или фотопериод). Видимый,
или белый свет, составляет около 45% общего количества лучистой энергии,
падающей на Землю. Ультрафиолетовые лучи составляют около 10% всей
лучистой энергии. Невидимые для человека, они воспринимаются органами
зрения насекомых и служат им для ориентации на местности в сырую погоду.
Наибольшее значение для организма имеет видимый свет с длинной волны от
0,4 до 0,75мкм. Энергия видимого света используется для процессов
фотосинтеза в клетках растений. При этом листьями особенно сильно
поглощаются оранжево-красные (0,66-0,68мкм) и сине-фиолетовые
(0,4-0,5мкм) лучи. На биосинтез расходуется от 0,1 до 1% приходящей
солнечной энергии, иногда коэффициент полезного действия
фотосинтезирующей растительности достигает нескольких процентов.
Разнообразие световых условий, при которых живут растения, очень велико.
В разных местообитаниях неодинаковы интенсивность солнечной радиации, ее
спектральный состав, продолжительность освещения и т.д. У растений
интенсивность фотосинтеза возрастает с увеличением освещенности до
известного предела, называемого уровнем светового насыщения или
экологического оптимума. Дальнейшее усиление светового потока не
сопровождается увеличением фотосинтеза, а затем приводит к его
угнетению.
По отношению к свету различают три группы растений: светолюбивые,
тенелюбивые и теневыносливые.
У светолюбивых растений экологический оптимум находится в области
полного солнечного освещения и затенение действует на них угнетающе. Это
растения которые обитают на открытых местах в условиях полного
солнечного освещения (степные и луговые травы, культурные растения
открытого грунта и многие другие. Но у светолюбивых растений увеличение
освещенности сверх оптимальной подавляет фотосинтез.
Соответственно местообитаниям у растений выработались
анатомо-морфологические приспособления к тем или иным условиям светового
режима. Одно из самых наглядных различий внешнего облика растений в
разных световых условиях – неодинаковая величина листовых пластинок. У
светолюбивых растений листья обычно более мелкие, чем у тенелюбивых. У
растений гелиофитов листья обычно ориентированы так, чтобы уменьшить
дозу радиации в самые «опасные» дневные часы: листовые пластинки
расположены вертикально или под большим углом к горизонтальной
плоскости, так что днем листья получают лишь скользящие лучи. Так
ориентированы листья у эвкалиптов, мимоз, акаций и многих степных
растений.
У многих гелиофитов поверхность листа имеет особенности,способствующие
отражению лучей: блестящая поверхность, многочисленные кристаллические
включения, играющие роль «экрана», и т.д. У гелиофитов хорошо развита
палисадная ткань, часто состоящая из узких и длинных клеток. Ряд
растений-гелиофитов характеризуется изолатеральным типом строения
листовой пластинки.
В регуляции активности растений и их развитии большое значение имеет
продолжительность освещения (фотопериод). Смену дня и ночи, а также
изменение продолжительности светового периода суток растения используют
как сигналы для распределения своих функций во времени и для
программирования своих жизненных циклов таким образом, чтобы
использовать самые благоприятные условия. Например, в умеренных зонах
выше и ниже экватора цикл развития растений приурочен к определенным
сезонам года. Подготовка к зиме осуществляется не на основе изменения
температурных условий, которые весьма изменчивы, а вследствие сокращения
длины дня, которая в отличие от других сезонных характеристик всегда
одинакова в определенное время года в данном месте. Изменения
фотопериода служит пусковым сигналом, включающим физиологические
процессы. Весной, с удлинением светового периода, начинается рост и
цветение у растений. Укорочение светового периода осенью служит сигналом
растениям для сбрасывания листьев. Изменение длины дня воспринимаются
специальными пигментами у растений.
Способность организмов воспринимать время, наличие у них «биологических
часов» – важное физиологическое приспособление, повышающее шансы на
выживание в данных условиях среды. Там, где нет выраженных сезонных
изменений климата, большинство видов не обладает фотопериодизмом.
Например, у многих тропических деревьев цветение и плодоношение
растянуто во времени, и на дереве одновременно встречаются и цветки, и
плоды.
Длиннодневные растения преимущественно северных широт для цветения
нуждаются в длине дня 12ч. и выше (лен, рожь, овес, лук, морковь и др.);
короткодневные растения тропического происхождения переходят к цветению,
когда продолжительность дня становится менее 12ч. (георгины, хризантемы,
просо, конопля и др.). Значение особенностей фотопериодической реакции
необходимо при введении растения в культуру.
Инфракрасное излучение составляет примерно 45% от общего количества
солнечной энергии, притекающей к Земле. Инфракрасные лучи поглощаются
тканями растений, объектами неживой природы, в том числе водой. Любая
поверхность, имеющая температуру выше нуля, испускает длинноволновые
инфракрасные (тепловые) лучи. Поэтому растения получают тепловую энергию
не только от Солнца, но и от предметов окружающей среды.
13.Отдел зеленые водоросли. Одноклеточные, колониальные и многоклеточные
зеленые водоросли. Классификация, особенности строения, питания,
размножения. Представители. Роль в природе и хозяйстве.
Водоросли – обширная группа растительных организмов, включающая
несколько отделов и около 30 тыс. видов. Размеры водорослей зависят от
уровня их организации. Их тело может быть представлено одной клеткой или
колонией клеток, или многоклеточным слоевищем. Настоящих тканей нет.
Вегетативные органы также отсутствуют.
Зеленые водоросли – самый многочисленный из всех отделов водорослей. Он
насчитывает от 13 до 20 тыс. видов и включает одноклеточные,
колониальные и многоклеточные организмы. Представители отдела большей
частью обитают в пресных водах, хотя имеются морские и наземные виды.
Все они отличаются чистым зеленым цветом своих слоевищ, сходным с
окраской высших растений и обусловленным преобладанием хлорофиллов над
другими пигментами. Из ассимиляционных пигментов у них обнаружены
хлорофиллы a и b, ?- и ?-каротины. Хлоропласты окружены оболочкой из
двух мембран. Пиреноид отсутствует или имеется. Ундулиподии у подвижных
форм в числе двух, четырех, реже многих; они одинаковой длины и
одинакового строения. Клетки одноядерные и многоядерные, в большенстве
покрыты целлюлозной и пектиновой оболочкой, редко голые. Наблюдаются
изо- и гетероморфная смены поколений. Запасной продукт – крахмал,
откладывающийся внутри хлоропластов, редко масло.
Вследствие разнообразия строения зеленые водоросли делят на пять
классов, в том числе вольвоксовые (основная форма вегетативного тела –
подвижные жгутиковые клетки и колонии таких клеток), протококковые
(основная форма вегетативного тела – неподвижные клетки с плотной
оболочкой и колонии таких клеток), улотриксовые (многоклеточные нитчатые
и пластинчатые формы). К зеленым водорослям примыкают наиболее сложно
устроенные харовые водоросли, произошедшие от зеленых и выделяемые ныне
в самостоятельный отдел.
Большой род зеленых водорослей хламидомонада (Clamydomonas) включает
около 320 видов одноклеточных организмов. Виды этого рода обитают в
лужах, канавах и других пресных водоемах. При массовом их развитии вода
нередко принимает зеленую окраску. Хламидомонады имеют эллипсоидальную
форму клетки с небольшим бесцветным «носиком» на переднем конце, от
которого отходят два разных по длине ундулиподия. Оболочка обычно плотно
прилегает к протопласту. Протопласт содержит одно ядро, обычно
чашевидный хлоропласт, в который погружены переноид, пигментный «глазок»
и пульсирующие вакуоли, находящиеся в передней части клетки (рис.1).
При подсыхании водоема хламидомонады теряют ундулиподии, стенки их
ослизняются, и в таком неподвижном состоянии они размножаются. Стенки
дочерних клеток также ослизняются, и таким образом получается система
вложенных друг в друга слизистых обверток, в которых группами
расположены неподвижные клетки. При перенесении в воду клетки снова
вырабатывают ундулиподии и возвращаются к монадному состоянию.
При половом размножении у большинства видов хламидомонад в клетках
образуются одинаковые гаметы (изогаметы), похожие на зооспоры, но
меньших размеров и в большем числе. Для некоторых видов характера
гетерогамия или оогамия.
К классу вольвоксовых относятся наиболее примитивные представители
отдела, имеющие жгутики и сохраняющие подвижность в течение всей жизни.
Произошли вольвоксовые от примитивных амебоидных форм. Большинство
вольвоксовых – одноклеточные организмы, но некоторые виды представляют
собой колонии (рис 2).
Клетки одноклеточных и колониальных форм содержат одно ядро. Размножение
– бесполым и половым путем. При половом размножении в результате слияния
гамет образуется диплоидная зигота. Зигота делится путем митоза.
Последующее деления приводят к образованию шаровидного тела вольвокса,
состоящего из гаплоидных клеток.
Вольвокс (Volvox) (рис.2) – колониальная водоросль, имеющая шаровидную
форму (2-3мм в диаметре). Колонии вольвокса состоят из многих (500-60
000) клеток, расположенных по периферии шара в один слой. Внутренняя
полость шара занята слизью. Каждая клетка снабжена двумя ундулипоидами,
направленными кнаружи шара, и по своему строению напоминают клетку
хламидомонады. Это вегетативные клетки, выполняющие функции питания и
движения, но не способные к размножению. Движение колоний вольвокса
вполне координированное, так как клетки не изолированы друг от друга, а
соединены с помощью цитоплазматических тяжей, проходящих через клеточные
стенки. Кроме вегетативных имеются специализированные клетки,
отличающиеся более крупными размерами и отсутствием ундулиподий,
выполняющие функции полового размножения. Вегетативное размножение у
вольвоксов осуществляется с помощью дочерних колоний, образующихся в
материнских клетках путем последовательных продольных делений их
протопластов. Затем дочерние колонии выпадают внутрь материнского шара и
освобождаются лишь после его разрушения.
При половом размножении часть специализированных клеток преобразуется в
женские оогонии, в которых развиваются яйцеклетки. В других, также
специализированных клетках, развивается большое число мужских гамет –
сперматозоидов. Группа сперматозоидов отделяется от материнского
организма, подплывает к другой особи и распадается на отдельные
сперматозоиды, которые, проникая в оогонии, оплодотворяют яйцеклетки. В
результате слияния гамет образуется диплоидная зигота, называемая
ооспорой. Ооспора прорастает (обычно весной): содержимое ее претерпевает
мейоз, а затем – многократное деление. В результате возникает пластинка
гаплоидных клеток, после чего постепенно формируется новое шаровидное
тело вольвокса. Таким образом, у вольвокса основной цикл развития
проходит в гаплоидной фазе, диплоидна лишь зигота.
Представители рода хлорелла также широко распространены в пресных водах,
морях, на сырой земле, коре деревьев. Их шаровидные клетки одеты гладкой
оболочкой, содержат обычно чашевидный хлоропласт и одно ядро. При
бесполом размножении содержимое клетки распадается на четыре или более
частей – автоспор, которые еще внутри оболочки материнской клетки
одеваются собственными оболочками. Освобождаются автоспоры после разрыва
стенки материнской клетки. Половой процесс отсутствует. Хлорелла
характеризуется очень быстрыми темпами размножения. Относится к числу
полезнейших водорослей, так как в сухом веществе содержит до 50
полноценных белков, жирных масел, витамины В, С и К. Существуют
промышленные установки по разведению хлореллы для получения дешевого
корма.
Вследствие широкого распространения и способности к быстрому
размножению вольвоксовые играют существенную роль в круговороте веществ
в природе. Они активно участвуют в очистке загрязненных и стоячих вод, в
формировании озерного ила – сапропеля, служат источником пищи для многих
видов мелких беспозвоночных животных.
Произошли вольвоксовые от примитивных амебоидных форм. Большое значение
имеют два направления эволюции вольвоксовых. Первые – усложнение
строения слоевища путем дифференциации клеток на вегетативные и
репродуктивные. Это один из возможных путей возникновения многоклеточных
организмов. Второй – утрата подвижности в вегетативной фазе жизненного
цикла. Эта линия эволюции привела к формированию протококковых
водорослей, а от них – через нитчатые и пластинчатые многоклеточные
водоросли – к наземным зеленым растениям.
Многочисленные виды спирогер обитают в пресных водах и примечательны
половым процессом типа конъюгации. Их нитчатый таллом, плавающий на
поверхности воды, состоит из крупных клеток. Растет спирогера за счет
деления клеток, которое происходит обычно ночью. Сначала делится ядро,
затем как бы перешнуровывается сама клетка. Вегетативное размножение
осуществляется путем разрыва нитей на отдельные участки, иногда даже на
отдельные клетки. При половом размножении обычно две нити располагаются
параллельно друг другу. Супротивные клетки образуют выросты,
направленные друг к другу и срастающиеся концами. Оболочки их в месте
соприкосновения растворяются и получается сквозной канал, через который
сжавшееся содержимое одной клетки в течение нескольких минут
перемещается в другую и сливается с ее протопластом, тоже сжавшимся к
этому времени. Образовавшаяся в результате слияния протопластов
конъюгирующих клеток зигота округляется, формируется толстая трехслойная
оболочка и вся клетка переходит в состояние покоя. При проростании
зиготы происходит редукционное деление. Таким образом, спирогира
проходит жизненный цикл в гаплоидной фазе, диплоидна у нее только зигота
(рис.3).
Особое строение имеют некоторые зеленые водоросли, относящиеся к классу
сифоновых, характеризующиеся сифональным типом тела. Отличительная черта
– отсутствие клеточных перегородок в теле растения. Внешне сифоновые
нередко имитируют листостебельные растения. Таллом часто крупных
размеров, иногда достигает 25-50см в длину, одет толстой оболочкой, под
которой находится постенный слой цитоплазмы, изнутри граничащий с
непрерывной вакуолью и содержащий много ядер.
Эволюция зеленых водорослей в водной среде не привела к образованию
сложно устроенных и крупных слоевищ с дифференциацией их на ткани. Это
произошло при освоении зелеными водорослями суши и развитии высших
наземных растений.
19.Отдел настоящие грибы. Класс зигомицеты. Особенности строения,
питания, размножения. Роль в природе. Хозяйственное значение.
Царство грибы. Это своеобразная группа организмов, которую долгое время
расматривали как часть мира растений. В настоящее время грибы,
насчитывающие около 100 тыс. видов, признают самостоятельным царством
эукариотических организмов, существенно отличающимся как от растений,
так и от животных. Для грибов характерны следующие особенности: хорошо
выраженная клеточная оболочка, наличие у многих представителей
дикарионтической фазы развития; гетеротрофный способ питания путем
всасывания – адсорбции; неподвижность в вегетативном состоянии и
неограниченный рост. Запасное вещество – гликоген. В обмене веществ
грибов присутствует мочевина, что сближает их с животными. По способу
питания – путем всасывания, а не заглатывания, по неограниченному росту
они приближаются к растениям.
Грибы древняя группа организмов. В ископаемом состоянии остатки грибов
впервые наблюдаются с силура и девона, причем все известные ископаемые
грибы очень напоминают современные.
Класс зигомицеты. Почти все представители этого класса ведут наземный
образ жизни. Среди них есть как сапротрофы, так и паразиты высших
грибов, насекомых, других животных и человека.
Мицелий в основном неклеточный, хорошо развит. У некоторых в зрелом
состоянии он разделяется на отдельные клетки или с самого начала
многоклеточный. Клеточные стенки содеожат хитин. Наиболее известен род
мукор. Мукоровые грибы питаются сапротрофно на навозе, за счет
растительных остатков; некоторые паразитируют на животных, растениях и
человеке. Эти грибы образуют белый или серый налет (плесени) на пищевых
продуктах (хлебе, варенье, овощах). Многие виды рода обладают высокой
ферментативной активностью, благодаря чему находят практическое
применение (в частности, в странах Азии для получения «соевого сыра» из
семян сои, спирта из клубней картофеля и др.). Некоторые мукоровые грибы
вызывают микозы (мукоромикозы) легких (ложный туберкулез), головного
мозга и других органов человека и сельскохозяйственных животных.
Размножаются грибы вегетативно, бесполым или половым путем. Вегетативное
размножение осуществляется частями мицелия или почкованием (у
одноклеточных дрожжевых грибов). Бесполое размножение происходит при
помощи специализированных клеток – спор. Споры развиваются в особых
выростах мицелия или на концах специализированных гиф. Они обазуются в
больших количествах (например, у шампиньонов16 млрд.) и переносятся
ветром на растояния в сотни и даже 1000км.
Половой процесс представлен разными формами и заключается в формировании
мужских и женских гамет и последующем их слиянии. В жизненном цикле
грибов выделяют гаплоидную и диплоидную фазы. Есть грибы, у которых
клетки вегетативног тела гаплоидны (гаплобионты), а диплоидна только
зигота. При ее прорастании происходит редукционное деление и в
дальнейшем мицелий растет за счет размножения гаплоидных клеток. Другие
грибы на протяжении всей жизни диплоидны и только при образовании гамет
происходит редукционное деление. Существует и промежуточная группа, у
которой гаплоидная и диплоидная фазы равны по продолжительности. Перед
образованием спор бесполого размножения диплоидные ядра редукционно
делятся и образующиеся споры, таким образом, гаплоидны.
Широкое разнообразие и повсемесное распространение грибов обусловливют
их важную роль в природе и в жизни человека. Грибы участвуют в
разрушении остатков растений и животных и тем самым в образовании
плодородного слоя почвы. Многие грибы поражают культурные растения или
их плоды. Так, некоторые виды пенициллов вызывают гниение яблок,
цитрусовых и др. Широко распространено обусловленное грибами увядание
(вилт) или усыхание растений. Большой ущерб народному хозяйству приносит
вилт хлопчатника, плодовых культур. Некоторые виды аспергилла, поселяясь
в условиях высокой влажности на пищевых продуктах (арахис, семена льна и
хлопка, рыба и т. д.), выделяют ядовитые вещества и могут быть причиной
тяжелых отравлений. Известны грибы – возбудители болезней человека
(стригущий лишай, парша и др.).
Вместе с тем грибы широко используются человеком. В России произрастает
около 150 видов съедобных шляпочных грибов. Некоторые из них
(шампиньоны) культивируют. Плесневые грибы рода пеницилл служат
источником антибиотика, широко применяемого в медицине. Грибы находят
применение в хлебопекарной промышленности (дрожжи), в изготовлении
сыров, в виноделии и т. д.
Грибы – сборная группа организмов. Разные их классы имеют независимое
происхождение от разных групп бесцветных жгутиковых и безжгутиковых
амебоидных простейших.
22. Отдел папоротникообразные. Класс плауновидные. Особенности строения,
размножения. Цикл развития, чередования поколения (спорофита,
гаметофита) на примере плауна булавовидного. Роль в природе,
использование в медицине.
Папоротнико видные, или папоротники, как и другие высшие споровые
растения, произошли от риниофитов в дивоне и достигли расцвета в
каменноугольном периоде палеозойской эры. Если большинствоплауновидных и
хвощевидных вымерли и в настоящее время немногочисленные виды этих
растений играют незначительную роль в биоцинозах, то папоротники сумели
приспособиться к изменившимся условиям и распространены сейчас очень
широко. Они представлены разнообразными жизнеными формами ( в том числе
тропическими древовидными, достигающими 25м в высоту), имеют широкий
диапаон размеров тела и встречаются в самых разных местообитаниях – в
пустынях, болотах, озерах, солоноватых водах и особенно широко в лесах.
Папоротников насчитывается около 10 тыс. видов. Это многолетние
растение, возраст отдельных особей оценивается в 300 лет и более.
Среди современных высших растений плауновидные – одна из более древних
групп. По-видимому, они возникли в середине девона, отличавшись от
представителей ныне вымершей группы зостерофилловых (близких к
риниофитам), и процветали в палеозое, когда существовали их гигантские
древовидные формы. В верхнем палеозое обитали гигантские лепидодендроны.
Они обладали коллоновидными стволами до 30м высотой и более 1м в
диаметре у основания. Крона дерева формировалась путем многочисленных
дихотомических ветвлений. Ствол молодого растения был густо покрыт
длинными шиловидными листьями. В карбоне появились более низкорослые
сигиллярии, которых в мезозое сменили уже совсем невысокие (1-2м) и
малоразвитые плевромейи. Лепидодендроны и отчасти сигиллярии вмести с
рядом гигантских хвощевидных образовали на Земле основные запасы
каменного угля.
Ныне сохранились около 1000 видов плауновидных, относимых к четырем
родам. Традиционно современных представителей делят на два класса –
плауновидные и шильниковые.
Современные плауновидные – это многолетние, обычно вечнозеленые растения
с простыми листьями, характеризующиеся дихотомическим (вильчатым)
ветвлением. Стебель хорошо развит и имеет спиральное, супротивное или
мутовчатое листорасположение. Подземные органы – корневища, на которых
образуются придаточные корни. Стебель имеет верхушечную меристему,
которая со временем теряет свою способность к делению, поэтому
плауновидные ограничены в росте.
Спорофиллы по форме, размерам и цвету иногда похожи на обычные
вегетативные листья. Чередуясь с ассимиляционными листьями
(трофофиллами), они на протяжении стебля образуют спороносные зоны или
собраны в расположенные на концах ветвей стробилы, нередко называемые
спороносными «колосками». Среди плауновидных различают равно- и
разноспоровые растения. К равноспоровым относят представителей класса
плауновидных, а к разноспоровым – шильниковых. Гаметофиты у плауновидных
бывают двух типов. Гаметофиты равноспоровых – обоеполые, подземные или
полуподземные, мясистые, длиной 2-20мм, сапрофиты или полусапрофиты,
созревающие в течение 1-15лет. Гаметофиты разноспоровых –
раздельнополые, незеленые, развиваются быстро (1-3 недели) за счет
питательных веществ, содержащихся в споре. По достижении зрелости они не
выступают или лишь слегка выступают наружу за пределы оболочки споры.
В антеридиях развиваются дву- или многожгутиковые сперматозоиды, а в
архегониях- по одной яйцеклетке. Оплодотворение совершается в
присутствии капельно – жидкой воды, после чего из зиготы, не впадающей в
состояние покоя, вырастает новое бесполое поколение – спорофит.
Класс плауновидные. Этот класс в настоящее время представлен только
порядком плауновые – единственным из всего класса, дошедшем до наших
дней. Остальные порядки этого класса вымерли (рис.4., рис.5.).
Широко распространен род плаун, иногда расчленяемый на несколько
самостоятельных родов. Он насчитывает свыше 200 видов, у нас в стране
встречается более 10 видов. Распространены плауны преимущественно в
тропической зоне. Наши плауны – вечнозеленые, ползучие, стелющиеся или
прямостоячие травянистые растения. Наиболее распространен плаун
булавовидный и плаун годичный. Это жители хвойных лесов.
Главная ось плауна булавовидного представлена ползучим стеблем, от
которого отходят боковые полегающие побеги, обычно с ограниченным
ростом. Стебель покрыт мелкими линейно-шиловидными листьями, иногда
достигает 6м длины. Проводящие элементы ксилемы представлены первичной
ксилемой, состоящей из трахеид, а элементы флоэмы состоят из очень
длинных ситовидных клеток. К почве стебель прикрепляется тонкими, слабо
развитыми пртдаточными корнями (рис.6).
Верхушечные побеги заканчиваются спороносными, чаще всего парными
стробилами – «колосками». Спороносные колоски состоят из стержня,
покрытого тонкими листочками – спорофиллами. Спорофиллы несут одиночные
спорангии, содержащие большое количество мелких спор тетраэдрической
формы. Морфологически и физиологически споры одинаковы
(равноспоровость). При благоприятных условиях из зрелой споры вырастает
маленький (2-3мм) заросток – обоеполый гаметофит, лишенный хлорофилла.
Уже на ранних стадиях его развития в некоторые из его клеток внедряется
гифы почвенных грибов. В присутствии гиф гриба гаметофит, питаясь
сапротрофно, медленно растет и развивается в течение 12 лет. Если этого
не происходит, рост гаметофита прекращается. На верхней стороне
гаметофита образуются многочисленные антеридии и архегонии. После
оплодотворения из зиготы развивается зародыш, а из него взрослое
растение – спорофит (рис.5).
Некоторые виды плауна содержат парализующий яд, сходный по действию со
стрельным ядом – кураре. Баранец используют при лечении алкоголизма. Он
оказывает сильное рвотное действие. Споры плауна булавовидного и ряда
других видов, содержат клаватин, аннотинин, ликоподин и другие
основания. Используют в качестве детской присыпки, а также при пролежнях
и для обсыпки пилюль.
В сельском хозяйстве используют плавающий папоротник азоллу, живущий в
симбиозе с азотфиксирующей синезеленой водорослью. Азоллу культивируют
на рисовых полях как источник соединений азота. Молодые листья некоторых
папоротников употребляют в пищу. В медицинских целях применяют корневище
щитовника мужского, содержащего глистогонные вещества.
44. Отдел покрытосеменные. Класс двудольные Подкласс астериды. Семейство
сложноцветные.
В отделе покрытосеменных 2 класса, 12 подклассов, 533 семейства, около
13 000 родов и, вероятно, не менее 250 000 видов, которые произрастают
во всех климатических зонах и составляют основную массу растительного
вещества биосферы. Широкое распространение и разнообразие строения
цветковых обусловлены приобретением ими в процессе эволюции ряда
прогрессивных черт. К ним относятся:
Формирование цветка – органа, совмещающего функции полового и бесполого
размножения.
Образование в составе цветка завязи, заключающей в себе семязачатки
(семяпочки) и предохраняющей их от действия неблагоприятных условий
среды (высыхание, колебания температуры и т. п.). Наличие завязи
послужило основанием для названия этой группы растений покрытосеменными.
Двойное оплодотворение, в результате которого образуется триплоидный (а
не гаплоидный, как у голосеменных) эндосперм.
Запасающая (питательная) ткань.
Редукция гаметофита (мужской гаметофит – пыльцевое зерно – состоит из
двух клеток: вегетативной и генеративной; генеративная делится, образуя
два спермия.
Усложнение и высокая степень дифференциации вегетативных органов и
тканей (рис.7). В частности, покрытосеменные имеют наиболее совершенную
проводящую систему, обеспечивающую быстрый ток воды и минеральных солей
от корней к листьям и цветкам и быстрый отток органических веществ от
листьев к стеблю и корням.
У покрытосеменных растений наблюдается наибольшее разнообразие их
жизненных форм, которые сводятся к двум основным типам – древесному
(деревья и кустарники) и травянистому. Травы составляют большую часть
видов покрытосеменных растений и приспособлены к обитанию в условиях,
характеризующихся резким колебанием условий внешней среды.
Покрытосеменные растения – эволюционно наиболее молодая и самая
многочисленная группа растительного мира.
Отдел покрытосеменных, или цветковых, растений делится на два класса:
двудольные и однодольные.
Класс двудольные состоит из 8 подклассов, 429 семейств, около 10 000
родов и не менее 190 000 видов.
Для двудольных характерны следующие признаки: зародыш несет две семядоли
(редко больше), которые обычно прорастают надземно; листья имеют
сетчатое жилкование, черешок обычно ясно выражен; в стебле хорошо
различаются кора и сердцевина; корень у подавляющего числа видов
стержневой (у многих травянистых мочковатый); цветки преимущественно
пяти-членные.
Основные семейства класса двудольных – сложноцветные, крестоцветные,
бобовые, пасленовые, розоцветные.
Один из самых крупных по числу представителей подкласс покрытосеменных,
к которому относят 5 порядков, представляющих собой наиболее
специализированные группы. Произошли астериды от вымерших примитивных
розид. Наиболее известны представители порядков колокольчиковые
(Campanulales) и астровые (Asterales).
Семейство сложноцветные. Огромное семейство, уступающее по числу видов
лишь орхидным. Известно не менее 20 000 видов, объединяемых примерно в
1200 родов. В нашей стране обитает и отчасти культивируется около 3900
видов, относящихся к 250 родам.
Облик сложноцветных можно легко представить, вспомнив общеизвестное
растение – подсолнечник однолетний и виды ромашек. Сложноцветные
примечательны цветками, собранными в соцветие корзинку, характерный вид
которой позволяет узнавать их в природе без особых затруднений
Сложноцветные селятся везде, где вообще возможно существование высших
растений. Они встречаются в любых местообитаниях и редки только во
влажных тропических лесах. Большинство сложноцветных – многолетние или
однолетние травы, но в тропиках встречаются лианы, стеблевые или
листовые суккуленты, кустарники и небольшие деревья до 10-15м высотой.
Листья сложноцветных без прилистников, простые, цельные или различным
образом рассеченные, очень редко сложные. Листорасположение обычно
очередное, реже супротивное. У многих представителей семейства имеются
млечники, содержащие латекс.
Цветки сложноцветных собраны в очень характерные соцветия – корзинки.
Число цветков в корзинке варьируется от нескольких сотен и даже тысяч до
немногих или одного. Цветки имеют двойной околоцветник, но чашечка чаще
всего видоизменена и превращена в хохолок, состоящий из различного числа
щетинок, волосков или пленок. Венчик всегда сростнолепестный, но очень
различный по форме.
Андроцей обоеполых трубчатых и язычковых цветков состит из 5 тычинок.
Нити тычинок свободные, прикреплены к трубке венчика, а пыльники
слипаются между собой боковыми сторонами и образуют пыльниковую трубку,
через которую проходит столбик. Генеций псевдомонокарпный, сросшийся из
2 плодолистиков, образующих нижнюю одногнездную завязь с единственным
семязачатком, прикрепленным к дну завязи. Столбик заканчивается
двухлопастным рыльцем.
Плоды сложноцветных – псевдомонокарпии: сухие невскрывающиеся
односемянные семянки. Семена без эндосперма, с прямым зародышем.
Подавляющее большинство сложноцветных – насекомоопыляемые растения.
Среди сложноцветных много полезных растений, находящих разнообразное
хозяйственное использование. Из пищевых растений следует отметить прежде
всего подсолнечник однолетний – высокорентабельная масличная культура. В
качестве овощного растения в Западной Европе широко используется
артишок, разводимый ради съедобного мясистого «цветоложа». Находят
применение в качестве пищевых два вида цикория, топинамбур,
полынь-эстрагон. Многие сложноцветные культивируют в качестве
декоративных растений. Среди них – гербера, астра, хризантема, георгины,
бархатцы и др.
Несколько видов сложноцветных зарекомендовали себя в научной медицине
как ценные лекарственные растения. Прежде всего это ромашка аптечная,
препараты из которой обладают бактерицидным и противовоспалительным
действием; полынь горькая – средство, стимулирующее аппетит, листья
мать-и-мачехи – отхаркивающее средство. Находят применение в медицине
также соцветия ноготков, пижмы обыкновенной, арники горной, корни
одуванчика, трава череды трехраздельной, тысячелистника и т.д.
49. Вид-элиментарная единица классификации. Искусственная система К.
Линнея и ее значение для развития систематики.
Вид – основная структурная и классификационная единица в системе живых
организмов; совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с
образованием плодовитого потомства, обладающих рядом общих
морфофизиологических признаков, населяющих определенный ареал,
обособленных от других нескрещиваемостью в природных условиях.
В зависимости от условий жизни растения одного вида могут различаться по
величине вегетативных органов, цветков и плодов, но при этом сохраняется
сходство по всем существенным признакам.
Биология в древние времена носила описательный характер. Она накопила
огромный фактический материал о разнообразных растениях и животных, не
имевших общепринятых названий. Попытки отдельных ученых
систематизировать этот материал не имели успеха.
Первую относительно удачную искусственную систему органического мира
разработал шведский натуралист Карл Линней (1707-1778). За основу своей
системы он принял вид, который определял как элементарную единицу живой
природы. Близкие виды обхединялись им в роды, роды – в отряды, отряды –
в классы. Для обозначения вида он использовал два латинских слова:
первое (существительное) – название рода, второе (прилагательное) –
название вида. Этот принцип двойной номенклатуры сохранился в
систематике растений. Линней систематизировал огромные материалы,
накопленные предшественниками, и описал более 8 000 видов, ввел ряд
новых биологических терминов. Его работы послужили серьезной основой для
дальнейшего изучения и классификации живых организмов.
Недостатки системы Линнея состояли в том, что при классификации он
учитывал лишь 1-2 признака (у растений – количество тычинок, у животных
– строение дыхательной и кровеносной систем), не отражавших подлинного
родства, поэтому далекие роды оказались в одном классе, а близкие – в
разных.
В природе виды отличаются совокупностью признаков, называемых
критериями вида. Сущность каждого из них заключается в следующем.
Морфологический критерий определяет сходство внешнего и внутреннего
строения особей одного вида; генетический критерий – одинаковый,
типичный для вида, набор хромосом и возможность особей скрещиваться и
давать плодовитое потомство; физиологический критерий – сходство
жизненных процессов; биохимический критерий – способность образовывать
специфические белки и другие органические вещества; экологический
критерий – приспособленность к определенным условиям среды;
географический критерий – распространение в природе в определенном
ареале. Ни один из критериев в отдельности не может служить для
определения вида. Охарактеризовать вид можно, только учитывая
совокупность всех критериев.
В природе виды хорошо изолированы друг от друга. Однако особи каждого
вида внутри ареала распространены неравномерно.
Современная классификация растений и животных ( в отличие от линнеевской
системы) учитывает признаки родства ныне живущих и вымерших видов. Она
отражает ход эволюции, разрушает легенды о постоянстве видов и
материалистически объясняет развитие жизни.
Литература.
Викторов Д.П. и др. Биология М., Высшая школа, 1981г.
Биология. Справочник./Под ред.акад. К.М. Сытникова. Киев, Наукова думка.
1981.
Жизнь растений. Т.I-IV. М., Просвещение. 1974-1983.
Книга для чтения по ботанике. Сост. Д.И. Трайтак. М., Просвещение. 1978.
Смирнов А. Мир растений. М., Молодая гвардия, 1981.
|
|
 |
 |
 |
 |
|
|
Кто на сайте?
Сейчас на сайте находятся:
345 гостей
|
|
|
