Роль семян в жизни растений: Какова роль семян в жизни растений?

Роль семян в жизни леса

Ежегодно специалисты филиала ФБУ «Рослесозащита» — «Центр защиты леса Новгородской области» проводят лабораторные исследования партий семян лесных растений, которые затем будут использованы для лесовосстановления.

— Это очень важная и ответственная задача, — комментирует директор Центра защиты леса Новгородской области Роман Глебов. — Если семена будут плохого качества, то из них попросту ничего не вырастет. Немалые ресурсы будут закопаны в землю и потеряно время.

Воспроизводство лесов – важнейшее направление лесного хозяйства. Без семян невозможно восстановление лесов. Качество лесных семян, которые предназначаются для восстановления вырубаемых лесов и лесоразведения там, где до того леса не произрастали, имеет весьма важное значение для успеха посева или посадки леса, его жизнестойкости, добротности и производительности.

Семена лесных древесных и кустарниковых пород, которые лесоводы используют при лесоразведении и лесовосстановлении, подчиняются тем же общим биологическим законам жизни растений, каким подчиняются и семена сельскохозяйственных однолетних, многолетних и плодовых растений, являющихся объектами сельскохозяйственного производства.

Независимо от того, как мы создаем искусственные леса (посевом семян или же посадкой выращенных в питомнике сеянцев и саженцев), семена всегда являются исходным и самым необходимым лесокультурным материалом. Поэтому потребность в семенах лесных древесных пород очень велика. Причем семенной материал должен обладать хорошими наследственными свойствами и высокими посевными качествами.

Традиционно на начало декабря специалистами отдела «Новгородская лесосеменная станция» филиала ФБУ «Рослесозащита» — «Центр защиты леса Новгородской области» подведены предварительные итоги по определению посевных качеств семян хвойных пород. В этом году проверено 5,9 тонн семян сосны и ели, в основном это повторная оценка находящихся на хранении семян, заготовленных в прошлые годы.

Всего в отдел «Новгородская лесосеменная станция» поступило 139 партий семян хвойных пород. Из Новгородской области поступило 105 партий семян ели европейской и сосны обыкновенной, из Псковской области — 34 партии семян.

 По результатам проверки качество семян распределилось следующим образом:

— в Новгородской области семена 1 класса (самые лучшие) составили 92,6 % от всего объёма, 2 класса – 6,3 %, 3 класса – 1,1 %.

— в Псковской области семена 1 класса (самые лучшие) составили 59,1 % от всего объёма, 2 класса – 20,8 %, 3 класса – 20,1 %.

Некондиционных семян по всхожести в Новгородской и Псковской областях в результате проверки не выявлено.

Фитопатологический анализ выявил заражённость паразитными грибами рода Alternaria в 23 партиях семян лесных растений, что составляет 17% от общего объёма проверенных семян. По данным проведенного анализа рекомендована обработка семян перед посевом, для получения здорового и качественного посадочного материала.

По итогам проверки на каждую партию выданы документы о качестве установленной формы, в которых при необходимости рекомендованы мероприятия по режиму хранения, предпосевной обработке семян препаратами, разрешенными к применению на территории Российской Федерации.

Поделиться

Урок биологии на тему «Значение семян»

Класс разделен на микрогруппы – лаборатории

У микрогрупп – технологические карты, оборудование для лабораторных опытов, «Книга для чтения по ботанике»  Д. И. Трайтака, кулинарные книги.
































































Слова учителя

Деятельность учащихся

I. Организационный момент. Формулировка цели.

Здравствуйте, ребята. Сегодня мы с вами продолжим разговор об органах цветкового растения (слайд 1)

Для начала, отгадайте загадку:


В малой хатке – спаленке

Спит ребёнок маленький.

В кладовой еда лежит.

Как проснётся, будет сыт.

О чем идет речь?

Предполагаемый ответ:

Хатка – семенная кожура, ребенок маленький – зародыш, кладовая – запасающая ткань. Проснется – значит, прорастет.

А как вы считаете, зачем нам необходимы знания о семени? Почему мы уделяем этому
органу столько внимания?

Предполагаемый ответ: Из семени развивается растение. Семя – зачаток будущего растения.

Семя играет очень большую роль в жизни растения.

Как же мы назовем наш сегодняшний урок?

(слайд 1 после щелчка мышки)

Предполагаемые ответы: Значение семян.

Дети записывают тему урока в технологическую карту

Ребята, продолжите, пожалуйста, фразу: «Сегодня на уроке мы…».  Что же мы с вами можем узнать на уроке?(слайд 2)

Предполагаемые ответы:  Мы должны узнать значение семени для самого растения, для животных и для человека.

Запишите цель нашего урока в свои технологические карты.

Дети формулируют цель и записывают ее в технологические карты.

II. Актуализация знаний учащихся.

Как вы считаете, какие знания нам помогут разобраться в этом вопросе? Что нам надо повторить? (слайд 3)

Предполагаемые ответы:  Строение семени, условия прорастания семян, состав семян

Сегодня на нашем уроке
будут работать
лаборатории.

1 лаборатория изучит
строение семени и
докажет, что семя –
зачаток будущего
растения.

2 и 3 лаборатории – условия прорастания семян.

4 лаборатория изучит состав семян.

Возьмите свои технологические карты, прочитайте и выполните задания первого этапа.

В течение 4-5 мин. Дети выполняют групповые задания:
1 лаборатория:

Изучите строение семени фасоли. На его примере докажите, что семя – зачаток будущего растения.
2  лаборатория:

Перед вами результаты опыта, который мы с вами заложили на прошлом уроке. Расскажите о данном опыте и объясните свои наблюдения.
 (Оборудование: баночка с сухими семенами гороха, баночка с проросшими семенами гороха, баночка с семенами гороха, полностью залитыми  водой).
3  лаборатория:

Перед вами результаты опыта, который мы с вами заложили на прошлом уроке. Расскажите о данном опыте и объясните свои наблюдения.
 (Оборудование: баночки с проросшими и с непроросшими семенами огурцов, с проросшими и с непроросшими семенами подсолнечника).
4  лаборатория:

Используя все необходимое, докажите, что в состав семян входят органические вещества.

Справились, ребята?

Давайте вернемся к нашему младенцу из загадки. Первая лаборатория расскажет нам о результатах своих наблюдений.

Предполагаемый ответ первой группы:

С семени фасоли сняли кожуру. Под кожурой увидели зародыш. Рассмотрели строение зародыша. Увидели зародышевый корень и зародышевый побег, который состоит из стебелька, почечки и двух семядолей. Из зародышевого корешка при прорастании образуется главный корень, а из зародышевого побега – главный побег. Таким образом, семя является будущим растением, то есть зачатком нового растения.

(дети сопровождают свой рассказ показом результатов исследований)

Молодцы, ребята. Скажите нам, пригодятся ли ваши исследования при изучении новой темы?

Предполагаемый ответ первой группы: Да, пригодятся. На основании этого можно сделать вывод, что с помощью семян растения размножаются.

Ребята, а что необходимо для то го, чтобы семя стало новым растением?

Предполагаемый ответ: оно должно прорасти.

Вторая и третья лаборатории расскажут нам, как разбудить нашего младенца? Вторая группа расскажет нам о результатах опыта по проращиванию семян гороха, который мы поставили на прошлом уроке.

Предполагаемый ответ второй группы:

На прошлом уроке мы взяли три баночки. В каждую из них насыпали семян гороха. Первую баночку оставили сухой, во вторую налили немного воды, а в третью — столько воды, чтобы семена были закрыты полностью. Мы видим, что семена проросли только во второй банке. В первом – не было воды, в третьей баночке семенам не хватало кислорода воздуха.

(дети сопровождают свой рассказ показом результатов опытов)

А сейчас я попрошу третью лабораторию рассказать о результатах опытов.

Предполагаемый ответ третьей  группы:

На прошлом уроке мы взяли две баночки. В каждую из них положили влажную марлю. В обе баночки положили семена огурцов. Одну баночку с семенами огурцов поставили в холодильник. А другую — оставили в тепле. Мы видим, что в той баночке с огурцами, которая стояла в холодильнике семена не проросли, а в той, которая стояла в тепле – проросли. Значит, семенам для прорастания не хватило тепла.

(дети сопровождают свой рассказ показом результатов опытов)

Молодцы, ребята.

А перед тем, как продолжить заслушивать ответы групп, я предлагаю вам разобрать 2-е задание из технологических карт.

Дети работают с технологическими картами, им предлагается объяснить смысл поговорок:

  1. От доброго семени – добрый всход
  2. Каково семя, таково и племя
  3. От худого семени не жди доброго племени.
  4. По семенам и всходы
  5. Что посеешь, то и пожнешь.

Ответы детей.

Давайте, ребята, ваши ответы подтвердим результатами опытов. Третья лаборатория, продолжите свой ответ.

Предполагаемый ответ третьей  группы:

В две баночки положили влажную марлю, на нее – семена подсолнечника. Оставили баночки в тепле. Но мы видим, что в баночке 2 семена все же не проросли. Значит, в семенах подсолнечника погиб зародыш.

(дети сопровождают свой рассказ показом результатов опытов)

Молодцы, ребята. А скажите, пригодятся ли ваши исследования нам при изучении новой темы?

Предполагаемый ответ первой группы: Да, пригодятся. Это подтверждает, что с помощью семян растения размножаются.

А что еще необходимо для того, чтобы растение проросло?

Предполагаемый ответ: необходим запас питательных веществ.

О кладовой нашего младенца расскажет нам четвертая лаборатория.

Предполагаемый ответ четвертой  группы:

Нам надо было доказать, что в состав семян входят органические вещества.

1. Докажем, что в состав семян входят углеводы. Для этого возьмем кусочек теста, положим его в марлю. Края марли завернем так, чтобы получился мешочек. Опустим мешочек с марлей в стаканчик с водой. Вода стала мутной. В мутную воду капнем раствор йода. Вода стала темно-синей. Значит, в состав семени пшеницы входит углевод – крахмал.

2. Докажем, что в состав семян входят белки. Для этого развернем марлю. На марле осталась клейкая масса. Значит, в состав семян пшеницы входи  растительный белок – клейковина.

3. Докажем, что в состав семян входят жиры. Для этого на листе бумаги раздавим семена подсолнечника. Мы видим, что на бумаге осталось масляное пятно. Значит, в состав семени входит растительный жир – масло.

(дети сопровождают свой рассказ показом результатов опытов)

Молодцы, как вы считаете, ваши наблюдения пригодятся нам для изучения нового материала?

Предполагаемый ответ четвертой  группы: Да, пригодятся. Если семена имеют запас питательных веществ, значит, их можно использовать в пищу.

III. Изучение нового материала

А теперь вернемся к цели нашего урока (вернуться по гиперссылке к слайду 2).

Ребята, как вы считаете, имеем ли мы с вами знания, необходимые для того, чтобы изучить вопрос о значении семян.

Значит, нам осталось только обобщить и дополнить имеющуюся информацию.

Ответы детей.
По мере обсуждения дети заполняют схему:

Значение семени

Для самого растения 
       Для животных 

Для человека

Ребята, какой вывод мы сделали на основании изучения строения семян и их прорастания? (слайд 2 после щелчка)

Предполагаемый ответ: Семя необходимо для размножения растений.
Значит, семя – орган генеративного размножения растений

(дети записывают вывод в технологические карты)

Вспомните результаты опыта с подсолнечником. Что показал данный опыт?

Предполагаемый ответ: Прорасти может только семя с живым зародышем

И действительно, каждое семя имеет свой срок жизни. Откройте, пожалуйста, учебник на стр. 48 и давайте посмотрим, семена каких растений являются рекордсменами по продолжительности жизни.

Работа с книгой.
Предполагаемый ответ:

семена лотоса сохраняют всхожесть 200-300 лет и семена арктического люпина.

Как вы думаете, ребята, важно ли растению иметь семена-долгожители?

Предположения детей.

Продолжаем разговор о значении семян для самого растения. Как вы считаете, для чего еще растению необходимы семена.

Дети делают предположения, но, как правило, затрудняются ответить.

Для того, чтобы вам легче было ответить на этот вопрос, я предлагаю вам подумать над таким вопросом (слайд 4 – перейти по гиперссылке со слайда 2, щелкнув на тексте):
Мангровые деревья растут на полосе ила на побережье тропических морей. Их семена прорастают внутри плода прямо на ветке, падая, втыкаются длинным корешком в ил и прорастают там, рядом с материнским растением. Как вы считаете, выгодно ли это растению?

Предполагаемый ответ:

Семена падают рядом с материнским растением. Молодые растения будут плохо прорастать, их будут затенять взрослые деревья. Возникнет конкуренция между растениями, им не будет хватать места, корни плохо будут развиваться и т. п.

А почему этого не происходит у многих других растений?

Предполагаемый ответ:

Семена других растений распространяются.

Какой вывод о значении семян можно сделать на основании ваших рассуждений?
(вернуться по гиперссылке к слайду 2)

Предполагаемый ответ:

Семена необходимы растению для расселения.
Дети записывают вывод в своих схемах.

Послушайте стихотворение:


В далеком, далеком туманном просторе

Средь волн океанских стоял островок.

Кругом волновалось безбрежное море –

На север, на запад, на юг, на восток.

А остров был голый и очень печальный,

/на нем никогда ничего не росло.

Но раз из страны экзотической, дальней

Десяток семян на него занесло. 
И. Н. Епишева


Как же семена попали на этот остров?

Я предлагаю вам каждому индивидуально, не обсуждая в группе, поставить стрелочки соответствия между способом размножения и теми плодами, которые изображены в таблице в ваших технологических картах.

Выполните индивидуально задания 3 и 4 ваших технологических карт.

Дети работают с технологическими картами.
Выполняют индивидуально третье и четвертое задания технологических карт.
Задание3

Подумайте, как будут распространяться изображенные на рисунках плоды. Объясните, на основании чего вы сделали такие выводы (см. технологическую карту)
Задание 4

Сопоставьте особенности строения плодов и способ их распространения (см. технологическую карту)

Давайте посмотрим, что у вас получилось? С помощью какого фактора распространяются плоды одуванчика и клена? (слайд 5 – перейти по гиперссылке со слайда 2, щелкнув на тексте)

Предполагаемый ответ: Данные плоды распространяются ветром.

Какие приспособления у них имеются для этого?

(слайд 6 – перейти по гиперссылке со слайда, щелкнув на рисунке)

Предполагаемый ответ: Для этого они имеют крылышки или парашютики.

Как вы считаете, ребята, далеко ли они могут улететь.
 Для того, чтобы ответить на этот вопрос детям предлагается работа с книгой. Д. И. Трайтака «Книга для чтения по ботанике».

Крылатые плоды березы могут улетать от материнского растения на 1,6 км. А крылатки клена – на довольно небольшом расстоянии – всего 900 м. Плоды одуванчика улетают от материнского растения на огромные расстояния

Как распространяются плоды гороха и недотроги?

(слайд 5 – вернуться по гиперссылке)

Предполагаемый ответ: У данных растений самораспространение.

Давайте подумаем, как происходит самораспространение.

(слайд 7 – перейти по гиперссылке со слайда, щелкнув на рисунке)

Дети делают предположение, но их ответы не точны.

Для того, чтобы правильно ответить на этот вопрос, посмотрим видеофрагмент.

Просмотр видеофрагмента «Недотрога» и отвечают на вопрос учителя.

Самораспространение еще имеется у растения бешеный огурец.

Давайте посмотрим видеофрагмент и подумаем, откуда такое интересное название у данного растения.

Дети просматривают видеофрагмент «Бешеный огурец» и отвечают на вопрос учителя.

А как будет распространяться плод кокосовой пальмы, ведь он не имеет ни парашютиков, ни крылышек, да и выстреливать свои семена не умеет. Тем ни менее распространяется далеко от того острова, на котором находится материнское растение?(слайд 5 – вернуться по гиперссылке)

Предполагаемый ответ:

Плоды кокосовой пальмы распространяются с помощью воды.

Какие приспособления имеет данный плод?

Предполагаемый ответ: Для этого они имеют полости внутри.

А как на наших грядках появляются баклажаны, томаты, огурцы? (слайд 5 после щелчка)

Предполагаемый ответ: Их высаживает человек.

Как распространяются плоды череды, гравилата?

(слайд 5 после щелчка)

Предполагаемый ответ: Животными и человеком.

Отгадайте загадку (слайд 8 – перейти по гиперссылке со слайда, щелкнув на рисунке):


Под забором у края степей

Сладко спал одинокий репей

Спал и видел чудесные сны,

Как он вцепится в чьи-то штаны…
Валентин Берестов


Какие приспособления помогут лопуху сделать сон явью?

Предполагаемый ответ: Крючки, шипы и т. п.

Как переносятся данные плоды животными?

Предполагаемый ответ: Данные плоды переносятся животными на наружных покровах.

Какие еще растения расселяются с помощью животных?

В своих технологических картах дети находят еще рябину и вишню.

Какие приспособления для этого они имеют?

(слайд 9)

Предполагаемый ответ: Сочная оболочка плода.

А какой способ переноса животными у этих плодов?

Предполагаемый ответ: В пищеварительной системе. Семена не перевариваются.

Молодцы!

(слайд 10)

Ребята, посмотрите, какую интересную иллюстрацию я нашла (на рисунке изображен муравей с тележкой, на которой – коробки с названием растений).

Помогите мне понять, в чем смысл данного рисунка?

Дети предполагают, что семена данных  растений распространяются муравьями.

Правильно, ребята, давайте посмотрим видеофрагмент и подумаем, что привлекает муравьев в данных семенах

Дети смотрят видеофрагмент «Перенос семян муравьями» и делают предположение, что у этих семян имеются какие-то выросты, привлекающие муравьев.

Правильно, у  этих семян имеются  жировые придатки.

Ребята, а как распространяются орехи лещины, желуди дуба?

Предполагаемый ответ: Тоже животными.

Семена рябины не перевариваются в пищеварительном тракте, плоды лопуха переносятся на наружных покровах. А как могут расселять животные те растения, у которых съедаются сами семена? (слайд 11)

Предполагаемый ответ: Животные, делая запасы, теряют плоды этих растений.

Ребята, скажите, а что привлекает животных в данных плода и семенах?

Предполагаемый ответ: Запас питательных веществ в эндосперме или в семядолях.

Какой можно сделать вывод о значении семян для животных?(слайд 2 – вернуться по гиперссылке)

Дети делают вывод о том, что семена являются кормом для животных и записывают их в свои схемы

А где семена может использовать человек?

(слайд 2 – после щелчка)

Дети просматривают видеофрагмент, делают вывод об использовании семян человеком и записывают его в свои схемы.

Ребята, снова вернемся к технологическим картам. Выполните задание 5.

Дети выполняют в группе задание 5 (см. технологическую карту)
Ответы детей.

Манная – из пшеницы, перловая – из ячменя, «Геркулес» — из овса, пшено – из проса, гречка – из гречихи.

Ребята, перед вами кулинарные книги. Подберите из данных книг блюда, которые можно приготовить из семян

Дети выполняют 6 задание технологических карт (см. технологическую карту)

IV. Закрепление изученного материала

А теперь я предлагаю вам проверить, насколько хорошо вы усвоили материал урока. Выполните 7 задание технологической карты.

Выполнили? А теперь передайте свою работу рядом сидящим, проверьте друг у друга  работы.

Дети выполняют задания теста

(см. технологическую карту)

Идет взаимопроверка теста.

IV. Рефлексия

Ребята, давайте еще раз посмотрим на ту цель, которую мы с вами ставили в начале урока. Как вы считаете, добились мы этой цели?

А теперь проанализируйте свою работу на уроке.

В технологических картах отметьте знаком + правильные, на ваш взгляд, утверждения

Сейчас, ребята, я попрошу вас оценить вашу работу на уроке.

Возьмите оценочные листы, вначале выставьте оценку за работу на уроке сами себе. А затем передайте ее по кругу, пусть ваши одноклассники тоже оценят вашу работу. Когда лист вернется назад к вам, вы сможете сравнить свою оценку с оценкой товарищей и выставить окончательную оценку.

Затем эти листы вы передадите мне.

Ответы детей.

Дети работают в технологических картах (см. технологическую карту)

Дети работают с листами самооценки

VI. Домашнее задание

§12, повторить §10-11 и записи в тетради, подготовиться к самостоятельной работе по теме: «Семя»,
выполнить творческие задания по данной теме.

26.4B: Значение семенных растений в жизни человека

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    13686
    • Безграничный
    • Безграничный

    Человеческая жизнь стала зависеть от качеств и развития растений, которые они обеспечивают, включая медицину и производство продуктов питания.

    Цели обучения
    • Объяснить важность семян растений для человека

    Ключевые моменты

    • Семена растений, обеспечивающие большую часть необходимых человеку питательных веществ, составляют основу рациона человека во всем мире.
    • Древесина, бумага, текстиль и красители — вот лишь несколько примеров использования растений в повседневной жизни человека.
    • Традиционно люди также использовали растения в качестве декоративных видов, используя их в качестве украшений и в качестве вдохновения в искусстве.
    • В качестве лекарственных источников растения жизненно важны для человека, поскольку многие современные лекарства были получены из вторичных метаболитов растений; древние общества также зависели от них из-за их целебных свойств.
    • Важные отношения, которые человеческие культуры установили с растениями, могут быть изучены в области этноботаники.

    Ключевые термины

    • этноботаника : научное изучение отношений между людьми и растениями
    • фармакогнозия : раздел фармакологии, изучающий лекарственные вещества, извлекаемые из природных источников, включая препараты, полученные из растений и трав, используемых в лечебных целях
    • животноводство : разведение скота и выращивание сельскохозяйственных культур; сельское хозяйство

    Значение семенных растений в жизни человека

    Семена растений выращивают из-за их красоты и запаха, а также из-за их важности в разработке лекарств. Растения также являются основой рациона человека во всем мире. Многие общества питаются почти исключительно вегетарианской пищей и зависят исключительно от семян растений для удовлетворения своих потребностей в питании. Некоторые культуры (рис, пшеница и картофель) доминируют в сельскохозяйственном ландшафте. Многие культуры были выведены во время сельскохозяйственной революции, когда человеческие общества перешли от кочевых охотников-собирателей к садоводству и сельскому хозяйству. Зерновые, богатые углеводами, являются основным продуктом питания многих людей. Кроме того, бобы и орехи поставляют белки. Жиры получают из измельченных семян, как в случае арахисового и рапсового (рапсового) масел или фруктов, таких как оливки. Животноводство также требует большого количества урожая.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Важность растений для человека. Люди полагаются на растения по разным причинам. (а) Какао-бобы были завезены в Европу из Нового Света, где они использовались мезоамериканскими цивилизациями. В сочетании с сахаром, еще одним растительным продуктом, шоколад является популярной едой. б) Такие цветы, как тюльпан, выращивают из-за их красоты. (c) Хинин, извлеченный из хинного дерева, используется для лечения малярии, снижения температуры и облегчения боли. г) Эта скрипка сделана из дерева.

    Основные культуры — не единственная пища, полученная из семенных растений. Фрукты и овощи обеспечивают организм питательными веществами, витаминами и клетчаткой. Сахар для подслащивания блюд производится из однодольного сахарного тростника и эвдикотовой сахарной свеклы. Напитки готовят из настоев листьев чая, цветков ромашки, измельченных кофейных зерен или порошкообразных какао-бобов. Специи получают из разных частей растений: шафран и гвоздика — это тычинки и бутоны, черный перец и ваниль — это семена, кора куста семейства лавровых — это корица, а травы, придающие вкус многим блюдам, получают из сушеных листьев и фруктов. как острый красный перец чили. Эфирные масла цветов и коры создают аромат духов. Кроме того, обсуждение вклада семян растений в рацион человека было бы неполным без упоминания алкоголя. Ферментация сахаров и крахмалов растительного происхождения используется для производства алкогольных напитков во всех обществах. В некоторых случаях напитки получают в результате ферментации сахаров из фруктов, как в случае с вином, а в других случаях — в результате ферментации углеводов, полученных из семян, как в случае с пивом.

    Семеноводческие растения имеют множество других применений, включая получение древесины в качестве источника древесины для строительства, топлива и материала для изготовления мебели. Большинство бумаги получают из целлюлозы хвойных деревьев. Волокна семенных растений, таких как хлопок, лен и конопля, вплетаются в ткань. Текстильные красители, такие как индиго, были в основном растительного происхождения до появления синтетических химических красителей. Наконец, труднее количественно оценить преимущества декоративных семенных растений. Они украшают частные и общественные пространства, привнося красоту и спокойствие в человеческую жизнь и вдохновляя художников и поэтов.

    Лечебные свойства растений известны людям с древних времен. Упоминания об использовании целебных свойств растений встречаются в египетских, вавилонских и китайских писаниях 5000-летней давности. Многие современные синтетические терапевтические препараты получают или синтезируют de novo из вторичных метаболитов растений. Важно отметить, что один и тот же растительный экстракт может быть терапевтическим средством при низких концентрациях, вызывать привыкание при более высоких дозах и потенциально может убить при высоких концентрациях.

    Этноботаника

    Относительно новая область этноботаники изучает взаимодействие между определенной культурой и растениями, произрастающими в данном регионе. Семена растений оказывают большое влияние на повседневную жизнь человека. Растения не только являются основным источником пищи и лекарств, они также влияют на многие другие аспекты жизни общества, от одежды до промышленности. Лечебные свойства растений были обнаружены еще в культуре человечества. С середины 1900-х годов синтетические химические вещества начали вытеснять растительные средства.

    Фармакогнозия — это раздел фармакологии, в котором основное внимание уделяется лекарственным средствам, полученным из природных источников. В условиях массовой глобализации и индустриализации существует опасение, что большая часть человеческих знаний о растениях и их лечебных целях исчезнет вместе с культурами, которые их взрастили. Вот тут-то и появляются этноботаники. Чтобы узнать и понять использование растений в конкретной культуре, этноботаник должен привнести знания о жизни растений, а также понимание и оценку различных культур и традиций. Амазонский лес является домом для невероятного разнообразия растительности и считается неиспользованным ресурсом лекарственных растений; тем не менее, как экосистема, так и ее коренные культуры находятся под угрозой исчезновения.

    Чтобы стать этноботаником, человек должен приобрести обширные знания в области биологии растений, экологии и социологии. Изучаются и собираются не только образцы растений, но и связанные с ними истории, рецепты и традиции. Для этноботаников растения рассматриваются не только как биологические организмы, подлежащие изучению в лаборатории; они рассматриваются как неотъемлемая часть человеческой культуры. Конвергенция молекулярной биологии, антропологии и экологии делает область этноботаники поистине междисциплинарной наукой.


    1. Наверх
      • Была ли эта статья полезной?
      1. Тип изделия
        Раздел или Страница
        Автор
        Безграничный
        Количество столбцов печати
        Два
        Печать CSS
        Плотный
        Лицензия
        CC BY-SA
        Версия лицензии
        4,0
        Показать оглавление
        нет
      2. Теги
          На этой странице нет тегов.

      Роль семенных растений

      Результаты обучения

      • Обсудить роль растений в экосистемах

      Без семенных растений жизнь, какой мы ее знаем, была бы невозможна. Растения играют ключевую роль в поддержании наземных экосистем за счет стабилизации почв, круговорота углерода и смягчения климата. Большие тропические леса выделяют кислород и действуют как «поглотители» углекислого газа. Семенные растения служат убежищем для многих форм жизни, а также пищей для травоядных, тем самым косвенно питая плотоядных. Вторичные метаболиты растений используются в лечебных целях и в промышленном производстве. Практически вся жизнь животных зависит от растений для выживания.

      Животные и растения: травоядные

      Совместная эволюция цветковых растений и насекомых — гипотеза, получившая большое внимание и поддержку, особенно потому, что и покрытосеменные растения, и насекомые диверсифицировались примерно в одно и то же время в среднем мезозое. Многие авторы приписывают разнообразие растений и насекомых как опылению, так и травоядности , или поеданию растений насекомыми и другими животными. Считается, что травоядность была такой же движущей силой, как и опыление. Коэволюция травоядных и защитных механизмов растений легко и часто наблюдается в природе. В отличие от животных, большинство растений не могут убежать от хищников или использовать мимикрию, чтобы спрятаться от голодных животных (хотя мимикрия использовалась для соблазнения опылителей). Между растениями и травоядными существует своего рода гонка вооружений. Для «борьбы» с травоядными семена некоторых растений, таких как желудь и незрелая хурма, содержат большое количество алкалоидов и поэтому неприятны для некоторых животных. Другие растения защищены корой, хотя некоторые животные разработали специальные приспособления для рта, чтобы рвать и жевать растительный материал. Шипы и шипы (рис. 1) отпугивают большинство животных, за исключением млекопитающих с густым мехом, а у некоторых птиц есть специальные клювы, позволяющие преодолевать такие средства защиты.

      Рис. 1. (а) Колючки и (б) шипы являются примерами защиты растений. (кредит a: модификация работы Джона Салливана; кредит b: модификация работы И. Сачека-старшего)

      Травоядные использовались семенными растениями для собственной выгоды. Распространение плодов травоядными животными — яркий пример мутуалистических отношений. Растение предлагает травоядным питательный источник пищи в обмен на распространение генетического материала растения на более широкую территорию.

      Крайним примером совместной эволюции (открытой Даниэлем Янзеном) между животным и растением являются мексиканские деревья акации и сопровождающие их муравьи-акации  Псевдомирмекс  spp. (это называется мирмекофитией ). Деревья обеспечивают муравьев убежищем и пищей: муравьи гнездятся в дуплах больших шипов, произрастающих на дереве, и питаются сахаристыми выделениями, образующимися на концах листьев. Сахарные гранулы также помогают муравьям не мешать насекомым-опылителям. В свою очередь, муравьи отпугивают травоядных, как беспозвоночных, так и позвоночных, жаля и нападая на листоедов и насекомых, откладывающих яйца на растениях. Муравьи также помогают удалять потенциальные патогены растений, такие как грибковые наросты. Другой случай коэволюции насекомых и растений обнаружен у папоротника-орляка (9).0179 Pteridium aquinilum ), подвиды которого встречаются по всему миру. Папоротник-орляк производит ряд «вторичных растительных соединений» в своих взрослых листьях, которые служат в качестве защитных соединений от нападения неадаптированных насекомых (эти соединения включают цианогенные глюкозиды, дубильные вещества и фенолы). Тем не менее, на стадии «посоха» или посоха папоротник выделяет питательные сахаристые и белковые соединения из особых «нектарников», привлекающих муравьев и даже пауков-скакунов, которые защищают посохи растения до тех пор, пока они полностью не раскроются. Эти оппортунистические группы защитных членистоногих значительно уменьшают ущерб, который в противном случае мог бы произойти на ранних стадиях роста.

      Животные и растения: опыление

      Цветы, опыляемые ветром, обычно маленькие, опушенные и визуально незаметные. Травы  – это успешная группа цветковых растений, опыляемых ветром. Они производят большое количество порошкообразной пыльцы, переносимой ветром на большие расстояния. Некоторые крупные деревья, такие как дубы, клены и березы, также опыляются ветром.

      Ознакомьтесь с дополнительной информацией об опылителях.

      Рисунок 2. Когда пчела собирает нектар с цветка, он посыпается пыльцой, которую затем рассеивает на другие цветы. (кредит: Джон Севернс)

      Более 80 процентов покрытосеменных зависят от животных в плане опыления (технически перенос пыльцы с пыльника на рыльце пестика). Следовательно, растения выработали множество приспособлений для привлечения опылителей. Имея более 200 000 различных растений, зависящих от опыления животными, растение должно рекламировать своих опылителей с определенной спецификой. Специфичность специализированных растительных структур, нацеленных на животных, может быть очень неожиданной. Например, можно определить общий тип опылителей, предпочитаемых растением, наблюдая за физическими характеристиками цветка. Многие цветы, опыляемые птицами или насекомыми, выделяют нектар, который представляет собой сладкую жидкость.

      Они также производят как плодородную пыльцу для размножения, так и стерильную пыльцу, богатую питательными веществами для птиц и насекомых. Многие бабочки и пчелы могут обнаруживать ультрафиолетовый свет, а цветы, привлекающие этих опылителей, обычно имеют характер отражения ультрафиолета, который помогает им быстро определить центр цветка. Таким образом, насекомые-опылители собирают нектар и в то же время осыпаются пыльцой (рис. 2). Крупные красные цветы со слабым запахом и длинной воронкообразной формой предпочитают колибри, которые имеют хорошее цветовосприятие, плохое обоняние и нуждаются в сильном насесте. Белые цветы, раскрывающиеся ночью, привлекают мотыльков. Другие животные, такие как летучие мыши, лемуры и ящерицы, также могут выступать в качестве агентов опыления. Любое нарушение этих взаимодействий, такое как исчезновение пчел, например, в результате нарушения распада семьи, может привести к катастрофе для сельскохозяйственных отраслей, которые в значительной степени зависят от опыляемых культур.

      Проверка привлечения мух запахом гниющей плоти

      Вопрос: Привлекут ли цветы, дающие сигнал пчелам, мух-падальщиков, если их опрыскать составами, пахнущими гнилой плотью?

      Предыстория: Посещение цветов мухами-опылителями в основном является функцией обоняния. Мух привлекает гниющая плоть и падаль. Гнилостный запах, по-видимому, является главным аттрактантом. Полиамины путресцин и кадаверин, которые являются продуктами распада белков после смерти животных, являются источником резкого запаха разлагающегося мяса. Некоторые растения стратегически привлекают мух, синтезируя полиамины, подобные тем, которые вырабатываются разлагающейся плотью, и тем самым привлекают мух-падальщиков.

      Мухи ищут мертвых животных, потому что они обычно откладывают на них яйца, а их личинки питаются разлагающейся плотью. Интересно, что время смерти может определить судебный энтомолог на основе стадии и типа личинок, извлеченных из трупов.

      Гипотеза: Поскольку мухи привлекаются к другим организмам на основе запаха, а не зрения, цветок, который обычно привлекателен для пчел из-за своей окраски, будет привлекать мух, если его опрыскать полиаминами, подобными тем, которые вырабатываются разлагающейся плотью.

      Проверьте гипотезу:

      1. Выберите цветы, обычно опыляемые пчелами. Белая петуния может быть хорошим выбором.
      2. Разделите цветы на две группы и, надев защитные очки и перчатки, опрыскайте одну группу раствором путресцина или кадаверина. (Дигидрохлорид путресцина обычно доступен в концентрации 98 процентов; для этого эксперимента его можно разбавить примерно до 50 процентов.)
      3. Поместите цветы в место, где обитают мухи, разделив обработанные и неопрысканные цветы.
      4. Наблюдайте за движением мух в течение часа. Запишите количество посещений цветов, используя таблицу, аналогичную Таблице 1. Учитывая быстрое перемещение мух, может быть полезно использовать видеокамеру для записи взаимодействия мухи и цветка. Воспроизведите видео в замедленном темпе, чтобы получить точную информацию о количестве посещений цветов мухами.
      5. Повторите эксперимент еще четыре раза с одним и тем же видом цветка, но используя разные образцы.
      6. Повторите весь эксперимент с другим типом цветка, который обычно опыляется пчелами.
      Таблица 1. Результаты количества посещений мухами опрыскиваемых и контрольных/неопрыскиваемых цветов
      Испытательный № Распыленные цветы Неокрашенные цветы
      1
      2
      3
      4
      5

      Проанализируйте свои данные: просмотрите записанные вами данные. Усредните количество посещений мухами опрысканных цветов в течение пяти испытаний (на первом типе цветов) и сравните и сопоставьте их со средним количеством посещений мухами неопрысканных/контрольных цветов. Можете ли вы сделать какие-либо выводы о привлечении мух к опрыскиваемым цветам?

      Для второго используемого типа цветка усредните количество посещений мухами опрыскиваемых цветов в ходе пяти испытаний и сравните и сопоставьте их со средним количеством посещений мухами неопрысканных/контрольных цветов. Можете ли вы сделать какие-либо выводы о привлечении мух к опрыскиваемым цветам?

      Сравните среднее количество посещений мухами двух типов цветов. Можете ли вы сделать какие-либо выводы о том, повлиял ли внешний вид цветка на привлечение мух? Перевешивал ли запах какие-либо внешние различия, или мух привлекал один тип цветка больше, чем другой?

      Сформулируйте вывод: Подтверждают ли результаты гипотезу? Если нет, то как это можно объяснить?

      Значение семенных растений в жизни человека

      Семенные растения составляют основу рациона человека во всем мире (рис. 26.22). Многие общества питаются почти исключительно вегетарианской пищей и зависят исключительно от семян растений для удовлетворения своих потребностей в питании. Некоторые культуры (рис, пшеница и картофель) доминируют в сельскохозяйственном ландшафте. Многие культуры были выведены во время сельскохозяйственной революции, когда человеческое общество совершило переход от кочевых охотников-собирателей к садоводству и сельскому хозяйству. Зерновые, богатые углеводами, являются основным продуктом питания многих людей. Фасоль и орехи поставляют белки. Жиры получают из измельченных семян, как в случае арахисового и рапсового (рапсового) масел или фруктов, таких как оливки. Животноводство также потребляет большое количество сельскохозяйственных культур.

      Основные культуры — это не единственная пища, получаемая из семенных растений. Различные фрукты и овощи содержат питательные макромолекулы, витамины, минералы и клетчатку. Сахар для подслащивания блюд производится из однодольного сахарного тростника и эвдикотовой сахарной свеклы. Напитки готовят из настоев листьев чая, цветков ромашки, измельченных кофейных зерен или порошкообразных какао-бобов. Пряности получают из разных частей растений: шафран и гвоздика — это тычинки и бутоны, черный перец и ваниль — это семена, кора куста в Laurales  семья поставляет корицу, а травы, придающие вкус многим блюдам, получают из сушеных листьев и фруктов, таких как острый красный перец чили. Эфирные масла ряда цветов и коры обеспечивают аромат духов.

      Кроме того, обсуждение вклада семян растений в рацион человека было бы неполным без упоминания алкоголя. Ферментация сахаров и крахмалов растительного происхождения используется для производства алкогольных напитков во всех обществах. В некоторых случаях напитки получают в результате ферментации сахаров из фруктов, как в случае с вином, а в других случаях — в результате ферментации углеводов, полученных из семян, как в случае с пивом. Обмен едой и напитками также способствует человеческому социальному ритуалу.

      Семеноводческие растения имеют множество других применений, включая получение древесины в качестве источника древесины для строительства, топлива и материала для изготовления мебели. Большинство бумаги получают из целлюлозы хвойных деревьев. Волокна семенных растений, таких как хлопок, лен и конопля, вплетаются в ткань. Текстильные красители, такие как индиго, были в основном растительного происхождения до появления синтетических химических красителей.

      Наконец, труднее количественно оценить преимущества декоративных семенных растений. Они украшают частные и общественные пространства, привнося красоту и спокойствие в человеческую жизнь и вдохновляя художников и поэтов.

      Рисунок 3. Люди полагаются на растения по разным причинам. (а) Какао-бобы были завезены в Европу из Нового Света, где они использовались мезоамериканскими цивилизациями. В сочетании с сахаром, еще одним растительным продуктом, шоколад является популярной едой. б) Такие цветы, как тюльпан, выращивают из-за их красоты. (c) Хинин, извлеченный из хинного дерева, используется для лечения малярии, снижения температуры и облегчения боли. г) Эта скрипка сделана из дерева. (кредит a: модификация работы «Everjean»/Flickr; кредит b: модификация работы Розендаля; кредит c: модификация работы Франца Ойгена Кёлера)

      Лечебные свойства растений известны людям с древних времен. Упоминания об использовании целебных свойств растений встречаются в египетских, вавилонских и китайских писаниях 5000-летней давности. Многие современные синтетические терапевтические препараты получают или синтезируют de novo из вторичных метаболитов растений. Важно отметить, что один и тот же растительный экстракт может быть терапевтическим средством при низких концентрациях, вызывать привыкание при более высоких дозах и потенциально может убить при высоких концентрациях. В таблице 2 представлены несколько лекарств, их растения происхождения и их лекарственное применение.

      Таблица 2. Растительное происхождение лекарственных соединений и их применение в медицине
      Завод Соединение Приложение
      Паслен смертоносный ( Atropa belladonna ) Атропин Расширение зрачков для проверки зрения
      Наперстянка ( Наперстянка пурпурная ) Наперстянка Заболевание сердца, стимулирует сердцебиение
      Ямс ( Dioscorea spp.) Стероиды Стероидные гормоны: противозачаточные таблетки и кортизон
      Эфедра ( Эфедра видов) Эфедрин Деконгестант и расширитель бронхов
      Тис тихоокеанский ( Taxus brevifolia ) Таксол Химиотерапия рака; ингибирует митоз
      Мак опийный ( Papaver somniferum ) Опиоиды Болеутоляющее (уменьшает боль без потери сознания) и наркотическое (уменьшает боль с сонливостью и потерей сознания) в более высоких дозах
      Хининовое дерево ( Cinchona spp. ) Хинин Жаропонижающее (понижает температуру тела) и противомалярийное средство
      Ива ( Salix spp.) Салициловая кислота (аспирин) Анальгетик и жаропонижающее

      Биоразнообразие растений

      Биоразнообразие обеспечивает ресурсы для новых пищевых культур и лекарств. Растительная жизнь уравновешивает экосистемы, защищает водоразделы, смягчает эрозию, смягчает наш климат и обеспечивает убежище для многих видов животных. Однако угрозы разнообразию растений исходят из многих источников. Взрывной рост населения, особенно в тропических странах, где рождаемость самая высокая, а экономическое развитие идет полным ходом, ведет к разрушительному вторжению человека в лесные массивы. Чтобы прокормить растущее население, людям необходимо получить пахотные земли, поэтому массовая вырубка деревьев проводилась и продолжается. Потребность в большем количестве энергии для питания крупных городов и экономического роста в них приводит к строительству плотин, последующему затоплению экосистем и увеличению выбросов загрязняющих веществ. Другая угроза тропическим лесам исходит от браконьеров, которые рубят деревья для получения драгоценной древесины. Черное дерево и бразильский палисандр, находящиеся в списке исчезающих видов, являются примерами видов деревьев, почти полностью исчезнувших из-за беспорядочной вырубки. Эта прискорбная практика не ослабевает и сегодня, в основном из-за отсутствия контроля над населением и политической воли.

      Количество исчезающих видов растений растет с угрожающей скоростью. Поскольку экосистемы находятся в хрупком равновесии, а семенные растения поддерживают тесные симбиотические отношения с животными — хищниками или опылителями, — исчезновение одного растения может привести к исчезновению связанных видов животных. Реальная и насущная проблема заключается в том, что многие виды растений еще не каталогизированы, и поэтому их место в экосистеме неизвестно. Этим неизвестным видам угрожают вырубка леса, разрушение среды обитания и потеря опылителей. Они могут вымереть до того, как у нас появится возможность начать понимать возможные последствия их исчезновения. Усилия по сохранению биоразнообразия осуществляются по нескольким направлениям: от сохранения семян семейной реликвии до штрихового кодирования видов. Семена семейной реликвии происходят от растений, которые традиционно выращивались людьми, в отличие от семян, используемых для крупномасштабного сельскохозяйственного производства. Штриховое кодирование – это метод, при котором одна или несколько коротких последовательностей генов, взятых из хорошо охарактеризованной части ДНК, присутствующей в большинстве геномов, используются для идентификации вида с помощью анализа ДНК.

      Резюме: Роль семенных растений

      Разнообразие покрытосеменных отчасти обусловлено множественными взаимодействиями с животными. Травоядные способствовали развитию защитных механизмов у растений и избеганию этих защитных механизмов у животных. Опыление (перенос пыльцы на плодолистик) в основном осуществляется ветром и животными, а покрытосеменные развили многочисленные приспособления для захвата ветра или привлечения определенных классов животных.