Глава 1. Методика изучения темы "основные группы растений". Изучение растений
Современное изучение растений
Во второй половине XVII в. Джон Рей, являющийся, видимо, самым великим из всех ботаников, настаивал на том, чтобы в классификации растений принимались во внимание все их характеристики. Он составил подробную классификацию и выделил две группы растений в зависимости от того, сколько у них семядолей – одна (однодольные) или две (двудольные). Современная система классификации, однако, основывается не на трудах Рея, а на трудах шведского ботаника XVIII в. Карла Линнея.
Пока одни ученые составляли классификации, другие изучали физиологию растений. В настоящее время наука о растениях сконцентрирована в основном на внутриклеточных процессах и генетике.
Отец ботаники. Теофраста (372-287 гг. до н. э.) называли отцом ботаники. Он учился у Платона и у Аристотеля в Афинах, а в 335 г. до н. э. стал преемником Аристотеля – руководителем созданной Аристотелем школы – Ликея. Его настоящее имя Тиртам. Теофраст означает «обладающий божественной речью». В произведениях Теофраста описываются азиатские и европейские растения.
Лекарственные растения. Иллюстрация с изображением календулы взята из произведения Диоскорида «О лекарственных веществах», изданного в XV в., которое написано примерно в 77 году н. э., впоследствии в него добавлялись иллюстрации и вставки из арабских и индийских источников. Оно широко использовалось примерно до 1600 года и послужило исходным материалом для будущих травников и фармакопеи. Путешествуя в качестве хирурга с древнеримской армией, Диоскорид изучал растения.
Генетика. Данное изображение с семенем резуховидки Таля было сделано при помощи электронного микроскопа. Резуховидка используется с 1940 года как модельный организм при изучении биологии растений. Ее геном – самый первый секвенированный геном растения. Он содержит около 27 000 генов на 5 хромосомах, в нем закодировано 35 000 белков. Растение на изображении было генетически модифицировано с целью синтезировать в ядрах его клеток полимер. Он имеет вид хорошо заметных на изображении желтых кружков в ядре клетки.
Перемещающиеся гены. Зернышки показанной на изображении кукурузы имеют разный цвет, что является их естественным состоянием и определено генетически. У большинства экономически выгодных сортов кукурузы зернышки в результате искусственного отбора стали одного цвета. В 1983 г. Барбара Мак-Клинток получила Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытие транспозонов, имеющихся в кукурузе.
Клетки листа. На этом микроснимке показаны клетки мезофилла, находящиеся сразу под эпидермисом, то есть кожицей зеленого листка. Зеленые кружочки – это хлоропласты, в которых содержится зеленый пигмент хлорофилл и происходит фотосинтез – процесс, в ходе которого из углекислого газа из атмосферы и воды из земли синтезируются углеводы.
Карл Линней. Шведский ботаник Карл Линней (1707-1778) собирал растения со всего мира и использовал их для создания системы классификации, основанной на их репродуктивных органах. В биноминальной номенклатуре, которую он предложил в 1735 году в своем труде Systema naturae, растениям дается наименование из двух латинских слов (соответствующих роду и виду растения). Такой подход используется и в настоящее время.
Если Вам понравилась наша энциклопедия или пригодилась информация на этой странице поделитесь ею с друзьями и знакомыми - нажмите одну из кнопок соц сетей внизу страницы или вверху, ведь среди кучи ненужного мусора интернете достаточно сложно найти действительно интересные материалы.
planete-zemlya.ru
Глава 1. Методика изучения темы "основные группы растений". Место изучения растительности в экологических исследованиях
Похожие главы из других работ:
Изучение истории становления и развития методики преподавания математики в России
1.2 Методика преподавания математики как наука. Основные вопросы изучения
Слово «методика» в переводе с древнегреческого означает «способ познания», «путь исследования». Метод - это способ достижения какой-либо цели, решения конкретной учебной задачи. Существуют разные точки зрения на содержание понятия «методика»...
Изучение современных средств связи и оргтехники в курсе "Технология"
Глава 2. Методика изучения темы
...
Изучение темы "Многоугольники" в школьном курсе геометрии
§4. методика изучения темы «Четырехугольники»
Четырехугольники - традиционный для курса планиметрии материал. Как и треугольник, четырехугольник трактуется в одних учебниках как простая замкнутая четырехзвенная ломаная, в других - как часть плоскости, ограниченная такой ломаной...
Качественный анализ и экспериментальные задачи на распознавание основных классов неорганических веществ
Глава II. МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ТЕМЫ “ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ” В СОВРЕМЕННОЙ ШКОЛЕ
Тема: «Основные классы неорганических соединений» в школьных программах по химии Вещества классифицируются на простые и сложные, которые в свою очередь классифицируются на чистые вещества и соединения...
Методика изучения неравенств
1. Методика изучения темы "Неравенства" в начальной школе.
Работа над неравенствами ведется с I класса, органически сочетаясь с изучением арифметического материала. Программа по математике для I-III классов ставит задачу выполнять сравнение чисел...
Методика изучения объемов многогранников в курсе стереометрии
Глава 2. Методика изучения темы «Объемы многогранников»
...
Методика обучения школьников применению теории к решению задач на вычисление и доказательство по теме "Многоугольники"
§3. Методика изучения темы "Треугольники"
...
Методика обучения школьников применению теории к решению задач на вычисление и доказательство по теме "Многоугольники"
§4. Методика изучения темы "Четырехугольники"
Четырехугольники - традиционный для курса планиметрии материал. Как и треугольник, четырехугольник трактуется в одних учебниках как простая замкнутая четырехзвенная ломаная, в других - как часть плоскости, ограниченная такой ломаной...
Методика обучения школьников применению теории к решению задач на вычисление и доказательство по теме "Многоугольники"
4.2 Методика изучения темы "Прямоугольник"
В учебнике "Геометрия 7-11" А.В. Погорелова (18) понятие "прямоугольник" вводится в §6 "Четырехугольники" в пункте 54 "Прямоугольник": Прямоугольник - это параллелограмм, у которого все углы прямые. В учебнике "Геометрия 7-9" Л.С...
Научно-методический анализ темы "Основы термодинамики" в курсе физики средней общеобразовательной школы
1.1 Основные задачи изучения темы «Основы термодинамики»
Образовательные: формирование знаний и умений применять законы термодинамики и объяснение тепловых процессов. Развивающие: развивать творческое мышление, интеллектуальные способности учащихся; развивать умения наблюдать, анализировать...
Организация учебного процесса при изучении темы "Световые волны" в основной школе на различных этапах урока физики
Глава 2 Методика изучения темы «Световые волны» в курсе физики основной школы
...
Понятие площади и измерение площадей в школьном курсе математики
2 Методика изучения данной темы
На протяжении всего курса математики школьники учатся измерять площади плоских геометрических фигур. И чем больше различных геометрических фигур знают учащиеся...
Различные подходы к определению количества информации. Единицы измерения количества информации
3. Методика изучения темы
Различные подходы к измерению количества информации в сообщении определяются различием подходов к определению самого понятия «информация». Содержательный подход к измерению информативности сообщения основан на то...
Формирование артикуляционной и мелкой моторики пальцев рук в системе логопедической работы с дошкольниками с речевой патологией
2.1 Цель, задачи и методика изучения мелкой и артикуляционной моторики у группы детей
Для выявления исходного уровня развития мелкой и артикуляционной моторики детей дошкольного возраста с общим недоразвитием речи нами был проведен констатирующий эксперимент. Эксперимент проходил на базе МДОУ г. Саратова № 3...
Формирование вычислительных навыков табличного умножения и деления в начальной школе
1.2 Методика изучения теоретических вопросов темы «Табличное умножение и деление»
Табличное умножение и деление, как определено программами начальной школы, изучается во втором - третьем классе. Эта тема является одной из основных тем программы по математике. Считаем необходимым установить...
ped.bobrodobro.ru
Применение комнатных растений в преподавании биологии в школе. "Кактусы – как объекты изучения на уроках ботаники"
Разделы: Биология
Их любили в древности. Их любят сейчас. Их будут любить всегда.
Актуальность написания данной статьи состоит в том, что комнатные растения – прекрасный объект для изучения биологических особенностей растений. В связи с этим дополнительные сведения о биологии комнатных растений, существенный вклад в науку.
Безмолвные и прекрасные, часто беззащитные и зависимые от человека, цветы способны покорят сердца, сводить с ума, они оставляют следы в истории и вдохновляют поэтов.
Цветы – нечто загадочное, мистическое, божественное: так воспринимали их наши предки. И поэтому сейчас, в эпоху технического прогресса и индустриализации, бурного роста городов в жизни человека всё более значительную роль играет природа.
Человек издревле ощущал потребность в общении с природой и всегда чувствовал себя её частичкой, поэтому вполне понятна его тяга к ней и в настоящее время. Чтобы почаще радовать себя, мы научились выращивать любимые цветы и декоративно-листные растения в комнатных условиях. Это была кропотливая работа, но зато теперь на своем подоконнике, балконе, в зимнем саду у нас есть возможность создать чудесный райский сад, который постоянно, в любую минуту, будет очаровывать своей неповторимой красотой. Комнатные растения в доме – зеленая лаборатория, в которой наши дети, особенно малыши, ближе знакомятся с живой природой, приобретают много полезных знаний, навыков.
Многообразие растительного мира поистине бесконечно. И хотя в сравнении с грандиозными богатствами природы, представленные в наших жилищах виды весьма немногочисленны, всё-таки и по ним можно составить представление об изобилии форм и возможностей роста и образа жизни.
Растения всех континентов назначают свидание друг другу на наших подоконниках, балконах, террасах.
История комнатного цветоводства уходит корнями в глубокую древность: человеку всегда хотелось иметь рядом с собой оригинальные растения, украшающие его дом. Понятие “комнатное растение” существует с момента, когда он догадался бросить семя не на поле, а в горшок с землей.
Растения всегда были очень выгодным товаром. Из Америки везли кактусы и орхидеи, из Индокитая – цитрусовые, из Индии – растения, дававшие пряности. Основное количество декоративных растений попало в Европу во время колониальных завоеваний в конце XVII - начале XVIIIв., когда на родину свозились все “диковинки”.
Комнатные растения принадлежат к самым различным систематическим группам. У каждого из них своя, мало знакомая нам жизнь, своя история, свои потребности и свои биологические особенности. Среди них есть голосеменные растения и покрытосеменные, папоротникообразные др. Строение вегетативных органов и цветков у них очень разнообразно. Есть, однако, общее для всех этих растений свойство: все они выходцы из стран с тропическим или субтропическим климатом.
Но недостаточно просто знать лишь названия и происхождение растений. За каждым растением надо так ухаживать, чтобы оно росло здоровым и красивым. Ведь цель комнатного садоводства – украшать жилище человека. Кроме того, растения следует так расставить и сгруппировать, чтобы они действительно украшали комнату.
Правильный уход за ними не требует профессиональных знаний. Свет, соответствующая температура, вода и состав подкормки – вот четыре важнейших фактора, от которых зависит жизнь наших зеленых питомцев.
Именно поэтому комнатные растения довольно хорошо чувствуют себя у нас дома.
Ботаник Ганс Молиш хорошо сказал:
“В зимнее время, когда с наружи все будет в снегу и во льду, когда деревья в лесу будут стоять в глубоком покое, мы будем среди зимы создавать себе в комнате весну и лето”.
Применение комнатных растений в преподавании биологии в школе.
Биология – наука о жизни, поэтому задача учителя – помочь учащимся воспринимать школьный курс биологи как раскрытие и познание тайн живой природы. Каждый учитель стремится, чтобы его занятия были не только интересными и обогащающими учащихся знаниями, но и развивали их умственные и творческие способности. Достичь этого можно лишь при правильной организации самостоятельной познавательной деятельности учащихся.
Специфической особенностью преподавания биологии является широкое использование натуральной наглядности, постановка опытов и наблюдений за живыми организмами. Умелое использование натуральных объектов в сочетании с другими средствами обучения, организация самостоятельной работы учащихся с живыми растениями на уроках и во внеурочное время играют важную роль в решении учебно-воспитательных задач.
Для организации практических работ по ботанике в средней школе удобным материалом являются цветочно-декоративные растения, опыты с которыми можно проводить в течение года.
На цветочно-декоративных культурах можно показать влияние различных факторов на рост и развитие растений (промораживание, тёплые ванны, прищипка обрезка верхушек и др.)
Изучение материала, предусмотренного программой школьного курса биологии, должно способствовать формированию у учащихся сознательного отношения к труду и охране природы, приумножению ее богатств. Эффективность решения этих задач в процессе обучения биологии в значительной степени связана с методикой преподавания занятий в школе, организацией учебно-познавательной деятельности учащихся и возбуждением у них интереса к изучаемым вопросам.
Работая с лекарственными растениями, учащиеся усваивают важнейшие приемы и трудовые навыки по уходу за ними, пересадке и размножению их. При этом можно формировать многие биологические понятия.
Комнатные растения могут сыграть определенную роль и в эстетическом воспитании учащихся. Внося растение в помещение, человек стремится украсить свой дом, сделать его более уютным. Растения в школе, помимо учебных целей, используют для оформления интерьера кабинетов, классных комнат, библиотеки и др.
Растения привлекательны лишь в том случае, если они здоровы, ухожены, правильно подобраны и со вкусом размещены, вписываясь в интерьер помещения, дополняя и подчеркивая его функциональную направленность.
При создании коллекции в кабинете биологии целесообразно ограничиться 25 – 30 видами растений, учитывая микроклимат помещения (температура, влажность, освещенность), его площадь.Уход за растениями в школе должен быть полностью возложен на учащихся (под руководством учителя биологии). Во внеклассной работе с комнатными растениями различают следующие формы:
- индивидуальные занятия;
- кружковые занятия;
- массовые мероприятия.
В каждой школе ежегодно проводятся недели или месячники биологии. Их программы наряду с другими могут включать мероприятия, связанные с комнатным цветоводством. Таковы, например, организация выставки комнатных растений и проведение консультаций по уходу за ними. Это мероприятие вызывает интерес не только у школьников, но и у многих родителей. Юннаты могут подготовить и провести для учащихся вечера на темы: “Путешествие с комнатными растениями”, “Лечебница на окне”, организовать викторину “Знаешь ли ты комнатные растения”. В школьные биологические олимпиады следует включать вопросы, связанные с комнатными растениями.
Цветочно-декоративные растения можно иметь в цветущем состоянии в любое время года и в соответствии со школьной программой использовать их как демонстрационный материал на уроках и внешкольных занятиях.
Комнатные растения могут служить удобным материалом при изучении тем школьного курса ботаники и общей биологии: “Общее знакомство с цветковыми растениями”, “Клетка”, “Корень”, “Соцветие”, “Лист”, “Цветок”, “Плод”, “Семя”, “Искусственный отбор”, “Селекция растений”.
Уже на первом уроке ботаники, в теме “Общее знакомство с цветковыми растениями”, комнатные растения могут служить демонстрационным материалом, иллюстрирующим рассказ учителя о многообразии растительного мира. Знакомя учащихся с органами цветкового растения и формируя у них понятие “цветковое растении”, целесообразно наряду с гербарными экземплярами использовать комнатные растения.
При изучении темы “Клетка” учащимся можно предложить приготовить и рассмотреть микропрепараты органов некоторых комнатных растений. Эти опыты способствуют углублению знаний учащихся о клеточном строении органов растений, а также выработке умений приготовления микропрепаратов и их изучения под микроскопом.
В теме “Стебель” тоже можно использовать комнатные растения на уроках. Живые растения помогут учащимся усвоить целый ряд понятий о побеге и его составных частях. Школьники увидят узлы – места прикрепления листьев к побегу – и междоузлия – участки побега между узлами. Комнатные растения могут оказать существенную помощь в формировании у учащихся понятий о различных формах стеблей и об особенностях их строения в зависимости от жизненных функций. Для этого урока учитель заблаговременно подбирает комнатные растения с разнообразными стеблями и демонстрирует их, сопровождая рассказом.
Комнатные растения также целесообразно использовать при изучении темы “Корень”. Многие учащиеся затрудняются ответить на вопросы о строении придаточных и боковых корней, о наличии у них корневых волосков. Чтобы ликвидировать эти пробелы в знаниях учащихся, необходимо шире использовать различные комнатные растения (в том числе и аквариумные) растения.
При изучении темы “Лист” комнатные растения становятся незаменимыми живыми объектами на разных этапах почти всех уроков. Эту тему изучают в зимние месяцы, когда в природе невозможно встретить живые растения с листьями. В этих условиях использование комнатных растений позволит учителю активизировать учебный процесс и через систему методических приемов способствовать усвоению учащимися сложного теоретического материала, пониманию его практической значимости. При изучении внешнего строения и разнообразия листьев в каждой школе и в биологическом кабинете в частности, необходимо подобрать такую коллекцию комнатных растений, чтобы она могла ответить на все поставленные вопросы при изучении данной темы.
Фитонциды – один из многих факторов, влияющих на микрофлору воздуха. Воздух закрытых помещений насыщен микроорганизмами, в том числе болезнетворными. Для оздоровления воздушной среды применяют комнатные цветочные растения, многие из которых обладают высокой фитонцидной активностью. Это различные виды рода бегония, герань, хлорофитум, колеус и др. вот почему при подборе цветов для озеленения школьных помещений необходимо учитывать не только их декоративность, но и фитонцидные свойства.
На факультативах или кружковых занятиях по биологии учащимся можно предложить провести работу по изучению уровня бактериального загрязнения воздуха различных школьных помещений, а также сравнительное определение фитонцидной активности комнатных растений. Как показывает практика, такие опыты интересны учащимся, способствуют их санитарно-гигиеническому воспитанию.
Кактусы как объекты изученияна уроках ботаники
Кактусы - двудольные растения семействаCactaceae,произрастающие в Новом Свете. Благодаря интересной форме стебля, многообразию колючек и относительной легкости ухода кактусы приобрели множество горячих поклонников среди любителей комнатного цветоводства и известны, наверное, каждому. В школе кактусы можно использовать как наглядные пособия при изучении многих тем по курсу “Ботаника”.
Например, при изучении темы “Корень” можно продемонстрировать школьникам мочковатую корневую систему кактусов, например, устойчивых к выниманию из грунта эхиноцереуса, эхинопсиса или опунции. Нелишним будет сказать и о том, что у некоторых кактусов во время засухи корневая система почти засыхает, отрастая вновь во влажный период.
Демонстрация кактусов очень полезна при обсуждении примеров разнообразия побегов. На самом деле, что лучше и нагляднее продемонстрирует особенности суккулентных (т.е. запасающих влагу) растений? Следует обратить внимание на способность стебля кактусов к фотосинтезу. Собственно, у этих растений стебель - единственная фотосинтезирующая часть побега.
Колючки кактусов, имеющие листовое происхождение и приобретшие такую форму в связи с необходимостью экономить влагу (они вообще не способны к испарению, но, правда, и к фотосинтезу тоже) - отличный пример при изучении темы “Разнообразие листьев”. У многих пустынных; кактусов колючки выполняют и еще одну достаточно своеобразную функцию - они предохраняют растение не только от поедания животными, но и от излишка солнечного света, затеняя стебель.
При изучении темы “Вегетативное размножение растений” можно продемонстрировать размножение кактусов побегами (детками), которое имеет место в природе, и возможность искусственного размножения побеговыми черенками.
Прививка кактусов: / — отрезаем часть подвоя на произвольной высоте; 2 - кольца проводящих пучков на подвое и привое должны совпасть; 3 — привой отрезаем как можно ниже; 4 — после того как привой приложен к подвою, необходимо соединить обе части веревкой или аптечной.
И, наконец, в главе “Цветок и плод” школьникам можно продемонстрировать великолепные цветки кактусов - если, разумеется, обеспечить растениям надлежащий уход. О том, как ухаживать за кактусами и добиваться их цветения, написано множество книг и статей.
Список литературы
- Воронцов В.В. “Уход за комнатными растениями”. 2002г.
- Верзилин Н. М. “Путешествие с домашними растениями” - Л.: Детгиз., 1951г..
- “Комнатные растения в кабинете биологии” Первое сентября. Серия Биология. – 2006. №11.
- Лэм Э., Лэм Б. “Кактусы” пер. с англ. М.: Мир. 1984г.
- Пасечник В. В., Клинковская Н. И. “Комнатные растения в школе”. Книга для учителя. М.: Просвещение. 1986г.
- Родина В. А. “Цветоводство в школе”. Пособие для учителей. М.: Просвещение. 1974г.
- Календарь ухода “Комнатные растения”. ОАО “Полиграфкомбинат имени Я.Коласа”.
- Сквайер Д. и Кроутер М. “Комнатные растения. Практическое руководство” (2006г).
- Воронцов В.В. в своей книге “Мир комнатных растений. Новое руководство по уходу”, изданной в 2002г.
xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai
Рост растений как область изучения физиологии растений
Последние два десятилетия в развитии фитофизиологии ознаменовались значительным расширением фронта исследований в области фотосинтеза, дыхания, корневого питания, устойчивости растений.
Все шире развертываются работы по цитофизиологии и молекулярной биологии, хотя в этих областях растения все еще редко избираются в качестве объекта изучения. Рост растения нередко относят к разделам физиологии растений, которые должны изучаться на уровне организмов. В период новейших достижений биологии это положение нельзя признать правильным. Сейчас исследования в области морфологии, обменных процессов и физиологии теснейшим образом сблизились друг с другом. Комплексный подход к познанию сущности многих жизненных явлений стал условием, обеспечивающим успех исследований. Понимание, проблемы роста растений на настоящем этапе развития пауки также расширяется и углубляется.
Многие авторы еще и сейчас сводят сложнейший процесс роста к чисто количественному представлению об увеличении веса и объема того или иного органа или всего растения и, подчиняя рост развитию, лишают само понятие «рост» качественной специфики. Понимание роста как количественного процесса является неполным, ограниченным и не отражает сущности этого важнейшего биологического явления. Только выяснение внутренней биохимической сущности процессов, обусловливающих явление роста, позволит отказаться от примитивных взглядов на процесс роста.
Мы предлагаем рассматривать рост как процесс создания из неупорядоченной системы малых молекул, получаемых организмом в процессах корневого и светового питания, а также образующихся в процессе дыхания сложных, высокоупорядоченных макромолекул, биополимеров и построение из них весьма совершенных надмолекулярных структур. Такой подход к росту выдвигает новые задачи перед исследователями этого процесса. Следует в первую очередь сказать о необходимости обратить пристальное внимание на цитобиохимию и цитофизиологиго меристем зон роста растений. Задача состоит в том, чтобы вскрыть механизмы и причины деления и роста клеток, ибо морфологический подход недостаточен для понимания процессов, ответственных за рост тканей, органов и организма в целом.
Большинство физиологических исследований, затрагивающих проблему роста растений, сводилось к регистрации видимых результатов влияния тех или иных внешних факторов на ростовую активность. Однако ясно, что здесь, как и в любых других областях физиологии и биохимии растений, более важным является познание физиолого-биохимических процессов, приводящих к этим конечным видимым результатам. Изучение путей превращения органических соединений в ходе роста и развития растения открывает большие возможности для вскрытия внутренних закономерностей, лежащих в основе этих физиологических явлений. Исследованием детальных механизмов химических превращений в биологических объектах занимается молекулярная биохимия. Изучение процессов роста в аспекте молекулярной биохимии, возможно, не является задачей сегодняшнего дня, однако можно думать, что достижения этой усиленно развивающейся области биологии неизбежно окажут огромную помощь в познании биохимии ростовых процессов. При исследовании последних важно учитывать эти возможности использования результатов бурно развивающихся смежных разделов в биологии. Это, конечно, не означает, что в настоящее время следует оставить изучение некоторых сторон процесса роста в надежде, что успехи биохимии, молекулярной биохимии и цитофизиологии дадут ключ к их познанию. Наоборот, чтобы с успехом применять приобретенные этими науками знания, необходимо усиленно развивать биохимию роста как самостоятельное направление исследований.
Ранее отмечалось, что основой роста тканей, органов и организма в целом является рост клеток ростовых зон растения. Поэтому физиология роста должна, опираясь на данные цитологии и цитофизиологии, уделять больше внимания изучению роста клетки. Поскольку непрерывно делящиеся клетки меристемы, по-видимому, одинаковы, их изучение представляет менее трудную задачу, хотя биохимии клеточного деления растения также пока что уделялось недостаточно внимания. Физиолого-биохимические различия между клетками возникают при переходе клеток к растяжению и далее при дифференцировке. Изучение особенностей обмена веществ, прежде всего нуклеинового и белкового, а также метаболизма ростовых веществ в зонах деления, растяжения и дифференциации представляет одну из важнейших задач физиологии и биохимии роста. Важно также познать биохимические различия равномерного роста клеток меристемы и губчатой паренхимы, верхушечного роста, проводящих или механических тканей, вставочного роста, а также роста генеративных органов. Особое место принадлежит исследованиям роста и изменений состава оболочек и их участия в обмене веществ клеток.
Основой роста клетки в фазе растяжения является непрерывное увеличение массы протоплазмы и клеточной оболочки. Сведения о физиолого-биохимических изменениях в растущих клетках крайне ограничены. Они характеризуют интенсивность дыхания, водный режим и накопление сахаров и белков в клетках корешков некоторых растений. Имеются данные по особенностям роста колеоптиля. Однако все эти сведения малочисленны и носят отрывочный характер. Необходима большая работа для выяснения причин, обусловливающих усиленный синтез веществ протоплазмы и клеточной оболочки в фазе растяжения.
Последовательность этапов роста молодой растущей клетки, начиная с ее образования и до дифференцировки, а также биохимическую картину отдельных этапов легче всего наблюдать в клетках растущего корня. Поэтому последний чаще всего избирают объектом исследования. Но не может быть сомнения в том, что обмен веществ в меристематических участках корней носит специфический характер. Особенности метаболизма растущих зон других органов растений требуют специального изучения. Это относится в первую очередь к интеркалярному росту и росту побегов, биохимия которых до настоящего времени изучена все еще недостаточно.
Придавая большое значение изучению метаболизма клеточного деления, этапа растяжения и дифференциации клетки и подчеркивая необходимость усиления исследований ростовых явлений на клеточном и молекулярном уровне, мы не можем и не должны ослаблять внимания к физиологическому анализу роста вегетативных органов растения — побегов и корня, которые являются ныне в большой мере предметом исследования морфологии растений. Вопросы дифференциации, формирования проростка, развития побегов и корней, взаимодействия между органами, вегетативного размножения не могут быть до конца разрешенными без исследования роста побегов и корня как целостных образований. Здесь важно исследовать чередование периодов относительного покоя и активного роста, зависимость между ростом побега и корня, особенности роста этих органов у разных видов культурных и дикорастущих растений, условия роста и дифференциации органов, формирования междоузлий стебля у различных семейств, формирования побегов у многолетних растений, ветвление побега, рост листьев, ритмичность явлений роста, физиологию покоя. Изучение этих вопросов физиологии роста органов и целостного организма имеет особенно важное значение для практики сельского хозяйства и лесоводства, ибо глубокое вскрытие природы указанных ростовых явлений позволяет успешнее управлять ими.
Частная физиология растений вес еще не может считать ы вершенной работу по изучению особенностей протекания ростовых процессов у отдельных культурных растений. Знание темпов и ритмичности роста и их связи с потребностями растений в питательных веществах, воде, температуре позволит создавать оптимальные условия для получения высоких урожаев той продукции, ради которой выращиваются растения.
В настоящее время накоплено много экспериментальных данных и имеются обобщающие работы, характеризующие закономерности проявления полярности растений. Большое количество работ посвящено исследованиям анатомо-морфологических и физиолого-биохимических градиентов, обусловливающих интенсивность различных проявлений жизнедеятельности растений и прежде всего роста, поскольку от них зависит поступление питательных веществ в растущие ткани. Физико-химические основы этих биологических явлений, по-видимому, лежат в более тонких проявлениях функциональной активности проводящих тканей растений. Поэтому чрезвычайно важно расширять исследования, посвященные изучению вопросов передвижения веществ в растительном организме и механизмов его осуществления.
Все происходящие в растениях процессы взаимосвязаны и согласованы. Во многих случаях коррелятивная связь органов растений выражена достаточно наглядно и изучена хорошо. Однако остаются неизученными или слабо изученными более сложные проявления коррелятивных отношений между органами растений. Электрические явления и их значение для процессов роста почти не исследованы. Мало изучены также зависимости между активностью ростовых процессов в зонах роста различных органов и закономерности чередования периодов роста и покоя корневой системы и надземных органов. Роль корневой системы в синтезе веществ, поступающих в надземные органы и участвующих в метаболизме последних, также должна быть изучена шире и глубже. Несомненно, исследования в области физиолого-биохимических и электрофизиологических основ коррелятивных связей между органами растений займут важное место среди других вопросов физиологии роста растений.
Перед исследователями физиолого-биохимических основ роста растений стоят большие и важные задачи. Они будут решены в ближайшие десятилетия благодаря проникновению в эту область новых методов и подходов на базе бурного развития всех областей современной биохимии, цитологии и физиологии растений.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
www.activestudy.info
Объект изучения ботаники
На сегодняшний день ботаника представляет собой сложную систему научных дисциплин, каждая из которых имеет свои задачи и свои собственные методы исследования.
Морфология растений – один из наиболее рано сформировавшихся разделов ботаники. Она изучает особенности внешнего строения растений и их отдельных органов, выясняет закономерности их образования, как меняется морфологическое строение в ходе индивидуального и исторического развития организма.
Некоторые разделы морфологии растений выделяют в особые дисциплины в связи с их прикладным или теоретическим значением, такие как органография – описание частей и органов растений, палинология – изучение пыльцы и спор растений, карпология – описание и классификация плодов, тератология – изучение аномалий и уродств (тератом) в строении растений. Также различают сравнительную, эволюционную, экологическую морфологию растений.
Анатомия растений изучает внутреннее строение растений и их органов. Она включает в себя цитологию (науку о клетке) и гистологию (науку о растительных тканях).
Систематика – один из основных разделов ботаники. Она занимается классификацией растений и выясняет родственные (эволюционные) взаимоотношения между ними (филогения). В прошлом систематика основывалась на внешних морфологических признаках растений и их географическом распространении, теперь же систематики широко используют также признаки внутреннего строения растений, особенности строения растительных клеток, их хромосомного аппарата, а также химический состав и экологические особенности растений.
Физиология растений исследует процессы жизнедеятельности растений. Она тесно взаимодействует с биохимией и генетикой. Методы физиологии растений существенно отличаются от ботанических, поэтому часто этот раздел к ботанике не относят.
География растений выявляет закономерности распространения растений и их сообществ на поверхности Земли. Из нее в конце 19 века выделилась геоботаника, которая исследует фитоценозы – растительные сообщества, их состав, структуру и распространение. Близко к географии растений стоит экология, которая выясняет взаимоотношения растений с внешней средой и, в том числе, с другими организмами. Установление видового состава растений (флоры) какой-либо определенной территории обычно называется флористикой, выявление областей распространения (ареалов) отдельных видов, родов и семейств в хорологией (фитохорологией). Палеоботаника – наука о вымерших ископаемых растениях. Она имеет первостепенное значение для восстановления истории развития растительного мира. Данные палеоботаники используются для решения многих вопросов систематики, морфологии (включая анатомию) и исторической географии растений.
По объектам исследования в ботанике выделяют альгологию (наука о водорослях), микологию (наука о грибах), лихенологию (наука о лишайниках), бриологию (наука о мхах) и др.
Болезнями растений, вызываемыми вирусами, бактериями и грибами, занимается фитопатология .
Объект изучения ботаники
Известно, что частные науки в пределах общей дисциплины, к которой они относятся, не могут отличаться друг от друга объектом исследования, так как он у них один. Они могут отличаться предметами исследования и методами исследования. Если две науки отличаются друг от друга объектами своего исследования, то они не могут быть частными науками в рамках некоей общей научной дисциплины, – это запрещено методологически и логически. Разумеется, можно махнуть рукой на логику и методологию, но тогда мы выпадаем из научного поля. Это будет область религии, магии, сновидений и т.д. Мы же сегодня попытаемся удержаться в пространстве науки. Так что же такое ботаника?
Раскрываем специальный словарь и читаем, что ботаника, или фитология – это наука о растениях. Она изучает растения на предмет их строения, физиологии, классификации, экологии, географического распространения таксонов, эволюции» (Быков, 1973). А вот Н.Ф. Реймерс (1990) считает, что ботаника – комплекс научных дисциплин, изучающих царства растений и грибов. Кажется, оба эти понятия дополняют друг друга и вместе дают исчерпывающее представление о ботанике. Но так ли это на самом деле? В первом определении мы не найдем места для науки фитоценологии, для науки геоботаники, для таких дисциплин, как лесоведение, болотоведение, степеведение, тундроведение. А ведь они – части ботаники, частные ботанические дисциплины. Во втором определении можно усомниться в правомерности включения в ботанику микологии. Сегодня доказано, что грибы, как растения и животные, – это самостоятельное царство живой природы, а следовательно, и самостоятельная отдельная равновеликая ботанике дисциплина. Ведь не объединяем же мы ботанику с зоологией!
Наконец, давайте задумаемся над фразой «ботаника – наука о растениях». Что же здесь имеется в виду? Особи растений, или виды и другие таксоны, или популяции? Если ботаника – наука об особях растений, то как быть с фитоценологией и геоботаникой? Тогда фитоценология и геоботаника не являются ботаническими дисциплинами. Но в первом томе многотомной сводки «Жизнь растений» геоботанике посвящена большая глава. Подойдем с другой стороны и сформулируем так: «Ботаника – наука о видах растений и их популяциях». Но в такой ботанике нет места морфологии, анатомии и физиологии растений. Г. Вальтер (1982) обозначенную проблему решает так: он считает, что есть общая наука фитология, включающая два крупных раздела – ботанику и геоботанику. Ботаника изучает растение, вырванное из природных условий, и изучает его в лаборатории, в оранжерее, в ботаническом саду. Геоботаника же, по Г. Вальтеру, рассматривает растение как часть биосферы и исследует поведение растения в естественных местообитаниях. Хочу возразить Г. Вальтеру. Ведь и геоботаник определяет свои гербарные образцы в лаборатории и вынужден изучать растения в условиях эксперимента. С другой стороны, нет такого систематика растений, который не изучал бы растения в естественной среде их обитания. Грош цена такому систематику, если он и есть где-то. Таким образом, вопрос о том, что такое ботаника, не слишком прост, и в настоящее время не имеет общепринятого и общепризнанного ответа.
Не обозначив объект и предметы исследования метадисциплины под названием «ботаника», мы не сможем корректно определить ее структуру, выработать единую систему понятий и терминов – единый научный язык ботаники, на котором бы могли общаться и понимать друг друга анатомы, физиологи, систематики, флористы и геоботаники. Не достигнув этого, мы не сможем правильно соподчинить ботанические структуры в институтах биологического профиля. Например, в БПИ ДВО РАН есть отдел ботаники, в который входят микологи (у ботаников и микологов разные объекты исследования), но в этот отдел не входят геоботаники и лесоведы, у которых с ботаниками вроде бы один объект исследования – растения. Палеоботаники, занимающиеся растениями, пусть и их ископаемыми остатками, почему-то не входят в отдел ботаники. Подобных примеров можно привести много. Я думаю, что подобное нарушение логики и методологии вряд ли идет на пользу развитию частных ботанических и микологических научных дисциплин. В этой ситуации сильно проигрывает микология, которая из бюджета института получает не как отдел, а как лаборатория, и даже меньше, поскольку в лаборатории низших растений работают не только микологи, но и ботаники – бриологи (специалисты по моховидным растениям). Как видим, вопрос о том, что такое ботаника, совсем не праздный.
biofile.ru