Электронная книга: Н. М. Ключникова «Ботаника. Систематика растений: учебное пособие». Систематика растений книга
Читать книгу Ботаника. Систематика растений: учебное пособие Н. М. Ключниковой : онлайн чтение
Текущая страница: 1 (всего у книги 10 страниц) [доступный отрывок для чтения: 7 страниц]
С. К. Пятунина, Н. М. КлючниковаБотаника. Систематика растений: Учебное пособие
Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению 050100.62 «Педагогическое образование»
Рецензенты:
А. И. Никишов, зав. кафедрой теории и методики обучения биологии, кандидат педагогических наук, профессор
И. М. Ващенко, доктор биологических наук, зав. кафедрой генетики и агробиологии, профессор.
Введение
Настоящее пособие составлено в соответствии с программой для студентов, обучающихся по направлению 050100.62 «Педагогическое образование», и включает основные разделы курса систематики растений. В пособии в краткой форме дана характеристика основных систематических групп низших и высших растений, описание основных представителей отделов, классов, порядков и семейств, ход лабораторных работ. В конце каждой темы приведены контрольные вопросы и задания, назначение которых – помочь студенту осмыслить особенности изучаемой группы растений, уяснить ее место в системе растительного мира, эволюционные связи, роль в природе. В подборе материала преимущество отдавалось объектам, включенным в школьную программу.
Пособие может быть использовано студентами как для самостоятельной работы, так и для работы в аудитории под руководством преподавателя.
Водоросли (Algae)
Многочисленная и разнообразная группа низших талломных растений, первичной средой обитания которых является вода. Водоросли объединяют несколько самостоятельных и, по всей вероятности, независимо эволюционировавших отделов. Представители отделов отличаются по набору пигментов, деталям тонкой структуры хроматофоров, по продуктам фотосинтеза, накапливающимся в клетке (запасным веществам), и по строению жгутикового аппарата. Низшие растения – одноклеточные, колониальные или ценобиальные и многоклеточные организмы. Ценобиями называют колонии, в которых число клеток определяется на ранних стадиях развития и не меняется до следующей стадии репродукции (воспроизведения). Рост ценобия происходит за счет увеличения размеров клеток, а не их числа. Различают следующие типы морфологической организации таллома:
1. Монадный – клетки, активно двигающиеся с помощь жгутиков.
2. Коккоидный – неподвижные клетки.
3. Ризоподиальный (амебоидный) – вегетативные клетки не покрыты оболочками и могут развивать цитоплазматические отростки – ризоподии.
4. Пальмеллоидный, или капсальный, тип организации представлен неподвижными клетками, погруженными в общую слизь.
5. Нитчатый – клетки, соединены в нити, простые или разветвленные.
6. Гетеротрихальный, или разнонитчатый, – усложненный вариант нитчатого строения, для которого характерны две системы нитей: стелющиеся по субстрату и отходящие от них вертикальные нити.
7. Пластинчатый – талломы в виде пластинок.
8. Сифональный – талломы, часто крупных размеров, формально представляют собой одну клетку обычно с большим числом ядер.
9. Сифонокладальная организация представлена многоядерными клетками, соединенными в нитчатые или иной формы многоклеточные талломы. На первых этапах образования таллома имеет сифональный тип строения.
Водоросли могут размножаться тремя способами: вегетативным, бесполым и половым. Вегетативное размножение заключается в отделении от целого растения части вегетативного таллома, дающей начало новому таллому. Бесполое размножение осуществляется при помощи специализированных клеток – спор, образующихся в спорангиях. Споры бывают подвижными (зооспоры) или неподвижными (апланоспоры). По форме они могут быть идентичны родительским талломам (автоспоры одноклеточных водорослей) или резко от них отличаться (одноклеточные споры многоклеточных водорослей).
Половое воспроизведение у водорослей чрезвычайно разнообразно. Наиболее простые формы полового процесса – слияние морфологически неразличимых вегетативных особей – хологамия и конъюгация. У значительной части водорослей происходит образование специализированных половых клеток – гамет. Различают следующее поведение гемет:
1. Изогамию — слияние одинаковых по форме и размерам гамет.
2. Гетерогамию – оба типа копулирующих гамет имеют жгутики, но женская крупнее и менее подвижна, чем мужская.
3. Оогамию — слияние неподвижной женской яйцеклетки и подвижной мужской клетки. Копулируют гаметы, возникшие на одной особи (гомоталлизм) или на разных особях (гетероталлизм). Гетероталлизм наблюдается при любой форме полового процесса. У изогамных форм гаметы при морфологическом тождестве оказываются физиологически различными и обозначаются условными знаками «+» и «—». Мужские гаметы, имеющие жгутики, называют сперматозоидами, не имеющие жгутиков, но способные передвигаться при помощи амебоидных движений называют спермациями. В результате полового процесса образуется диплоидная клетка – зигота.
Жизненный цикл, или цикл воспроизведения водорослей, включает вегетативный рост, бесполые спороношения, половой процесс, покоящиеся стадии. Соотношение диплоидной и гаплоидной фаз в жизненном цикле водорослей неодинаково. В одних случаях прорастание зиготы сопровождается редукционным делением (мейозом) зиготы (зиготическая редукция), при этом развивающиеся растения оказываются гаплоидными. У многих зеленых водорослей зигота – единственная диплоидная стадия в цикле развития, вся вегетативная фаза проходит у них у гаплоидном состоянии. Такой жизненный цикл называют моногаплобионтным. У части других водорослей, наоборот, вся вегетативная фаза диплоидна, гаплоидная фаза представлена лишь гаметами, перед образованием которых и происходит редукционное деление ядра (гаметическая редукция), жизненный цикл – монодиплобионтный. У третьих редукционное деление ядра предшествует образованию спор, развивающихся на диплоидных талломах (спорическая редукция). Они вырастают в гаплоидные растения размножающиеся половым путем (гаметофиты). После слияния гамет зигота развивается в диплоидное растение, несущее органы бесполого размножения (спорофиты). Таким образом, у этих водорослей имеет место чередование поколений (генераций): диплоидного и гаплоидного. Жизненный цикл – гаплоидно-диплоидный. Оба поколения могут быть одинаковы морфологически (изоморфная смена поколений) или же резко отличаться по внешнему виду (гетероморфная смена поколений).
На практических занятиях изучают отделы: зеленые (Chlorophyta), диатомовые (Bacillariophyta или Diatomeae), бурые (Phaeophyta), красные (Rhodophyta) водоросли.
Отдел Зеленые водоросли (Chlorophyta)
Отдел Зеленые водоросли – самый большой по количеству видов (до 20 000 видов) и морфологически разнообразный отдел водорослей. Здесь имеются и микроскопические мелкие, одноклеточные формы (монадные и коккоидные) и достаточно сложно устроенные нитчатые, гетеротрихальные, сифональные, сифонокладальные и пластинчатые, достигающие нескольких десятков сантиметров. Обширна и область распространения зеленых водорослей (они встречаются по всему земному шару) и широка их экологическая амплитуда. Они обитают в пресных и морских водоемах, некоторые живут вне воды. Но при всем многообразии у зеленых водорослей есть ряд общих признаков:
1) пигментный состав: хлорофилл а и в, каротиноиды и ксантофиллы;
2) основной запасной продукт углеводной природы – крахмал, откладывается в хроматофоре вокруг пиреноида;
3) светочувствительный глазок – стигма, находится в строме хроматофора;
4) тилакоиды, несущие пигменты имеют тенденцию к образованию стопок;
5) жгутики изоморфные (одинаковые по строению) и изоконтые (равные по длине).
Класс Собственно зеленые, или Равножгутиковые, водоросли (Chlorophyceae, Isocantae)Для представителей этого класса характерно бесполое размножение при помощи неподвижных апланоспор или подвижных зооспор с двумя – четырьмя, реже многими изоконтными и изоморфными жгутиками. Половые процессы – хологамия или копуляция гамет – изогамия, гетерогамия, оогамия. Зигота обычно проходит состояние покоя и прорастает при наступлении благоприятных условий, причем ее диплоидное ядро сразу делиться редукционно. В соответствии со ступенями морфологической дифференцировки таллома класс делится на порядки.
Порядок включает одноклеточные, колониальные и ценобиальные водоросли снабженные жгутиками, то есть монадной организации.
Род Хламидомонада (Chlamydomonas)Хламидомонада – обширный род, объединяющий около 500 видов, широко распространен в природе. Его виды можно встретить в мелких, хорошо прогреваемых водоемах, лужах, канавах. При массовом развитии вызывает цветение воды, особенно в загрязненных органическими веществами водоемах. Таллом хламидомонады одноклеточный, монадной организации, то есть, находясь в активном состоянии, хламидомонады быстро передвигаются с помощью двух равных жгутиков, прикрепленных к переднему концу тела. Фаза активного движения сменяется состоянием покоя. Это так называемая пальмеллевидная стадия, когда клетки теряют жгутики, их оболочки сильно ослизняются и образуют агрегации клеток хламидомонад, погруженных в общую слизь. В таком виде клетки хламидомонад размножаются делением. Попадая в благоприятные условия существования, хламидомонады снова вырабатывают жгутики и переходят к активному движению.
Хламидомонада имеет целлюлозно-пектиновую клеточную оболочку, чашевидный хроматофор с одним или несколькими пиреноидами, расположенными в нижней части, и светочувствительным глазком (стигмой) – в верхней части. Ядро находится в углублении хроматофора, имеется пара пульсирующих вакуолей. Бесполое размножение зооспорами происходит в благоприятных условиях обитания. Каждая хламидомонада потенциально может размножаться как вегетативно, так и бесполым путем, а также участвовать в половом процессе. При бесполом размножении протопласт делится на 4 или 8 частей, образуются зооспоры. Половой процесс у большинства видов изогамный. Гаметы образуются так же, как и зооспоры, но в большем количестве (32 или 64). Зигота хорошо приспособлена к перенесению неблагоприятных условий. Ее прорастание сопровождается редукционным делением. Цикл развития хламидомонад – моногаплобионтный.
Род Вольвокс (Volvox)Род Вольвокс – колониальные или ценобиальные водоросли. Небольшой род вольвокс обитает в чистых стоячих водоемах, прудах и небольших озерах. Это наиболее высокоорганизованный представитель порядка вольвоксовых. Он представляет собой крупный, достигающий 2–3 мм в диаметре шар, одетый тонким слоем слизи (инволюкрумом), под которым по периферии шара в один слой располагаются двужгутиковые клетки. Число их колеблется от 500 до 60 000. Внутренняя полость шара занята жидкой слизью. Клетки колонии по строению подобны клеткам хламидомонады. Но оболочка каждой клетки сильно ослизнена, поэтому протопласты соседних клеток удалены друг от друга и цитоплазматические отростки пронизывают толщу ослизненной оболочки. В местах соприкосновения формируются плазмодесмы.
В бесполом размножении участвуют 8—10 клеток, расположенных в задней, относительно направления движения, части сферы. Это гонидии. Среди других эти клетки выделяются более крупными размерами. При их делении сначала формируется плоская 16-клеточная пластинка (гоническая стадия), дальнейшее деление приводит к формированию незамкнутой сферы с маленьким незамкнутым отверстием, направленным к наружной поверхности родительской колонии. Формирующиеся клетки нового организма обращены своими жгутиками внутрь сферы. Нормальная ориентировка клеток (с передними концами, направленными кнаружи), достигается путем полного выворачивания наизнанку незамкнутой сферы, только после этого ее отверстие замыкается. Репродуктивные клетки дифференцируется очень рано, так что можно наблюдать внутри материнского организма не только дочерние, но внучатые колонии. Освобождаются молодые колонии после разрушения материнской.
Клетки, служащие для полового размножения, – оогонии и антеридии. Оогонии темно-зеленого цвета значительно крупнее других клеток и лишены жгутиков. В оогонии развивается одна крупная яйцеклетка. Антеридии формируют пакеты сперматозоидов. Половой процесс у вольвокса оогамный. Встречаются обоеполые и раздельнополые виды, а так же гомо-и гетероталличные клоны. Формируется покоящаяся зигота, которая прорастает молодой дочерней колонией после редукционного деления диплоидных ядер. Цикл развития моногаплобионтный.
Объекты: р. хламидомонада, р. вольвокс.
Ход работы1. Рассмотрите хламидомонаду сначала на малом увеличении (м. увел.), затем более детально при большом увеличении (б. увел.) изучите неподвижные особи, пронаблюдайте движение хламидомонады.
2. Сделайте два рисунка:
а) внешний вид хламидомонады. Обозначьте оболочку, хроматофор;
б) схему строения клетки хламидомонады, используя таблицу. Обозначьте оболочку, цитоплазму, ядро, хроматофор, глазок (стигму), пиреноид, жгутики, пульсирующие вакуоли.
3. Рассмотрите при м. увел. и зарисуйте с препарата сферические ценобии вольвокса с дочерними колониями.
4. Сделайте схематичный рисунок, используя таблицу, отразив особенности строения ценобия. Обозначьте протопласты, цитоплазматические отростки, плазмодесмы, жгутики, оогонии, антеридии.
Порядок Хлорококковые (Chlorococcales)Порядок включает одноклеточные и ценобиальные формы с коккоидной организацией клетки.
Род Хлорококк (Chlorococcum)Род Хлорококк содержит 38 видов и встречается в разнообразных местообитаниях: в воде, как в планктоне, так и в бентосе; в почве, а также на коре деревьев, на старых деревянных постройках. Хлорококк входит в состав лишайников.
Это одноклеточная коккоидная водоросль, неподвижная в вегетативном состоянии. Клетки имеют чашевидный хроматофор с пиреноидом, но отсутствуют жгутики, глазки и пульсирующие вакуоли. Ядро располагается в выемке хроматофора. У старых особей можно наблюдать несколько ядер, клетки покрыты толстой целлюлозной оболочкой.
Размножается хлорококк бесполым путем с помощью двужгутиковых зооспор удлиненной формы. Протопласт материнской клетки делится и формируется от 8 до 32 зооспор, которые освобождаются после разрушения стенки материнской клетки. Период активного движения непродолжительный; поплавав некоторое время, зооспоры теряют жгутики, одеваются оболочкой, растут, достигая размеров, характерных для того или иного вида. Половой процесс изогамный. Цикл развития моногаплобионтный.
Род Гидродицион (Hydrodiction)Гидродицион небольшой, но широко распространенный род. Встречается в заводях рек, прудов и других стоячих водоемах, обогащенных азотом. Это макроскопическая ценобиальная водоросль, сложенная из большого количества (до 20 000) клеток. Старые экземпляры достигают метровой длины, а клетки у них до полутора сантиметров.
Гидродикцион имеет вид замкнутой сети, состоящей из 5—6-угольных ячеек, образованных гигантскими клетками, соединенными своими концами. В клетках взрослых сеточек – одна гигантская вакуоль, цитоплазма располагается постенно и содержит сетчатый хроматофор с многочисленными пиреноидами и большое количество мелких ядер. Оболочка целлюлозная. Каждая клетка выполняет все функции организма (питание и размножение).
Размножение водяной сеточки бесполое и половое. К бесполому размножению приступают клетки, достигшие уже достаточно больших размеров (0,2 мм). В протопласте формируется такое количество зооспор, которое характерно для данного вида сеточки. Зооспоры не покидают материнскую клетку, а некоторое время перемещаются внутри клетки.
Затем сбрасывают жгутики и складываются в молодую сеточку, склеиваясь друг с другом теми местами, где проходят тяжи микротрубочек. Клетки молодой сеточки одноядерные, с пластинчатым хроматофором, несущим один пиреноид. Некоторое время молодая сеточка живет под оболочкой материнской клетки, но ее размер быстро увеличивается, клетки вытягиваются. В конце концов, оболочка материнской клетки разрушается, и сеточка приступает к самостоятельной жизни.
Половое размножение изогамное, гамет формируется больше, чем зооспор, и они значительно меньше. Зигота окрашена гематохромом в кирпично-красный цвет. После периода покоя зигота делится редукционно и прорастает четырьмя крупными зооспорами. Они малоподвижны, скоро теряют жгутики и снова покрываются толстой, но уже скульптурной оболочкой, превращаясь в так называемый полиэдр. Полиэдры, оболочки которых несут отростки, а содержимое богато жировыми включениями, по-видимому, имеют значение для распространения водорослей. Полиэдры могут благополучно переносить высыхание, и являются, таким образом, второй покоящейся стадией в цикле развития водяной сеточки.
Род Хлорелла (Chlorella)Хлорелла – очень широко распространенная водоросль. В природе она встречается в планктоне и бентосе различных водоемов, на почве, участвует в образовании тела лишайников, а также живет в симбиозе с мелкими животными, образуя так называемые зоохлореллы. Это одна из культивируемых водорослей. Благодаря высокой скорости размножения, хлорелла дает большой выход биомассы.
Хлорелла – это одноклеточная коккоидная водоросль шаровидной формы. В протопласте находится колоколообразный, с большим углублением, хроматофор. Во впадине хроматофора можно обнаружить ядро. Размножается хлорелла только бесполым путем – автоспорами. Половой процесс неизвестен. Цикл развития бесполый, моногаплобионтный.
Объекты: р. хлорококк, р. водяная сеточка, р. хлорелла.
Ход работы1. Рассмотрите при б. увел. и зарисуйте хлорококк. Обозначьте толстую оболочку (приспособление к аэрофильному образу жизни), чашевидный хроматофор.
2. Рассмотрите при м. увел. фрагмент ценобия водяной сеточки и зарисуйте, показав 5—6-угольные клетки, образующие ценобий. Обозначьте клетку ценобия, хроматофоры.
3. Рассмотрите при б. увел. и зарисуйте клетку ценобия с молодым ценобием внутри клетки. Обозначьте оболочку материнской клетки, молодой ценобий.
4. Зарисуйте хлореллу при б. увел. Обозначить толстую оболочку, хроматофор.
Порядок Улотриксовые (Ulothrichales)Порядок объединяет водоросли, имеющие таллом в виде неразветвленной нити, сложенной из одноядерных клеток, реже таллом пластинчатый или трубчатый.
Род Улотрикс (Ulothrix)Улотрикс – достаточно крупный род, встречается в пресных и чуть солоноватых водоемах, предпочитает чистую проточную воду. В прибрежной зоне рек и ручьев, особенно на территориях с подходящим климатом можно встретить Ulothrix zonata. Улотрикс бентосная, прикрепленная водоросль, образует скопления на прибрежных камнях.
Улотрикс – это многоклеточная нитчатая неветвистая водоросль. Все клетки, за исключением базальной, служащей для прикрепления, однотипны. Они покрыты тонкой, иногда ослизненной, целлюлозной оболочкой. Хроматофор постенный в виде замкнутого или незамкнутого пояска с большим количеством пиреноидов. Ядро в клетках одно. Число клеток в нитях неопределено, так как в верхних частях клетки постоянно делятся в одной плоскости. Размножается улотрикс вегетативно (фрагментацией нити), бесполым и половым путем. Бесполое размножение осуществляется зооспорами, снабженными четырьмя изоконтными и изоморфными жгутиками. Зооспоры, прорастая, формируют нити улотрикса. Зооспорангием потенциально может стать любая, кроме базальной клетка нити. Улотрикс образует двужгутиковые изогаметы. После слияния формируется планозигота (подвижная клетка с четырьмя жгутиками), которая затем теряет жгутики и дифференцируется в одноклеточный своеобразный спорофит – расширенное покрытое толстой оболочкой тело на тонкой ножке. В таком покоящемся состоянии зигота-спорофит находится некоторое время, и затем после редукционного деления в ней формируются зооспоры числом 4—16. Такой жизненный цикл характерен для Ulothrix zonata. У некоторых видов зигота прорастает в диплоидную нить. Таким образом, цикл развития у Ulothrix zonata – c гетероморфной сменой многоклеточного нитчатого гаплоидного спорогаметофита и одноклеточного диплоидного спорофита.
Род Ульва (Ulva)Род Ульва известен под названием «Морской салат», широко распространен, но предпочитает мелкие воды. Ульва – морская водоросль, но хорошо переносит опреснение. Она обитает в устьях рек, мелководных лиманах, морских болотах; хорошо переносит, а отчасти и предпочитает воды со значительным органическим загрязнением. Местное население использует ее в пищу, но промыслового значения ульва не имеет.
Таллом ульвы – многоклеточный, пластинчатый, состоит из двух слоев клеток, края пластинки, гофрированные вследствие более интенсивных клеточных делений в краевых, по сравнению со срединными, зонах. В основании пластинка сужается в короткий черешок с подошвой, которой она и прикрепляется к твердому субстрату. Дифференциация клеток в талломе ульвы невелика. Специальных репродуктивных органов нет. Потенциально каждая клетка может стать спорангием у диплоидного поколения либо гаметангием у гаплоидного. Некоторые клетки имеют трубчатые выросты, спускающиеся вдоль центральной части таллома.
Бесполое размножение осуществляется четырехжгутиковыми зооспорами, образующимися на диплоидных растениях после редукционного деления. Прорастают зооспоры в однорядную неветвящуюся нить, но еще до начала деления у потерявшей жгутики и осевшей на грунт зооспоры обнаруживается поляризация. Верхний конец – более толстый, а нижний – тонкий и вытянутый, из него впоследствии формируются структуры прикрепления. Половой процесс изо– или гетерогамый, гаметы двужгутиковые. Цикл развития гаплодиплобионтный с изоморфной сменой поколений.
Объекты: р. улотрикс, р. ульва.
iknigi.net
Е. И. Барабанов, С. Г. Зайчикова | Атлас по ботанике. Анатомия, морфология и систематика высших растений | Атлас составлен на основе многолетнего опыта преподавания курса ботаники на фармацевтическом факультете Первого МГМУ имени И. М. Сеченова в соответствии с Федеральным государственным образовательным… — Медицинское информационное агентство, (формат: 70x100/16, 168 стр.) Подробнее... | 2013 | 1460 | бумажная книга |
Е. И. Барабанов, С. Г. Зайчикова | Атлас по ботанике. Анатомия, морфология и систематика высших растений | Атлас составлен на основе многолетнего опыта преподавания курса ботаники на фармацевтическом факультете Первого МГМУ имени И. М. Сеченова в соответствии с Федеральным государственным образовательным… — Медицинское информационное агентство, (формат: 70x108/16, 608 стр.) Подробнее... | 2013 | 2001 | бумажная книга |
Флора и систематика высших растений. Выпуск 5 | Эта книга будет изготовлена в соответствии с Вашим заказом по технологии Print-on-Demand. Воспроизведено в оригинальной авторской орфографии издания 1941 года (издательство "Издательство академии… — ЁЁ Медиа, (формат: 70x100/16, 168 стр.) - Подробнее... | 1941 | 1714 | бумажная книга | |
Отсутствует | Флора и систематика высших растений | — Библиотечный фонд, (формат: 70x108/16, 608 стр.) электронная книга Подробнее... | 1941 | электронная книга | |
Флора и систематика высших растений. Выпуск 5 | Воспроизведено в оригинальной авторской орфографии издания 1941 года (издательство`Издательство академии наук СССР`). В — ЁЁ Медиа, (формат: 70x108/16, 608 стр.) Подробнее... | 1941 | 1965 | бумажная книга | |
Ал. А. Федоров, З. Т. Артюшенко | Атлас по описательной морфологии высших растений | В предлагаемой вниманию читателей книге осуществлена попытка составления систематизированного пособия по морфологическому описанию растений, в частности их важнейшего органа - листа. Подобного рода… — Наука, (формат: 230x300, 280 стр.) Подробнее... | 1979 | 1600 | бумажная книга |
Н. А. Комарницкий, Л. В. Кудряшов | Ботаника. Систематика растений | Настоящее издание учебника значительно переработано по сравнению с предыдущим изданием. Многие разделы написаны заново (введение, характеристики отдельных группнизших и высших растений). Учебник… — Просвещение, (формат: 70x108/16, 608 стр.) Подробнее... | 1975 | 830 | бумажная книга |
Барабанов Евгений Иванович | Ботаника. Учебник. Гриф МО РФ | Учебник написан в соответствии с действующей программой по курсу ботаники для студентов фармацевтических академий и фармацевтических факультетов медицинских вузов. При отборе учебного материала… — ГЭОТАР-Медиа, (формат: 70x100/16, 168 стр.) - Подробнее... | 2013 | 1320 | бумажная книга |
Барабанов Евгений Иванович, Зайчикова Светлана Геннадьевна | Ботаника. Учебник. Гриф МО РФ | Учебник написан в соответствии с действующей программой по курсу ботаники для студентов фармацевтических академий и фармацевтических факультетов медицинских вузов. При отборе учебного материала… — ГЭОТАР-Медиа, (формат: 70x108/16, 608 стр.) Подробнее... | 2013 | 1514 | бумажная книга |
dic.academic.ru
Естествознание и основы экологии. Содержание - § 54. Систематика растений. Низшие растения
§ 54. Систематика растений. Низшие растения
Растительный мир очень разнообразен. Наряду с многоклеточными существуют и одноклеточные организмы. Они относятся к наиболее примитивным, эволюционно более древним формам. Царство растений делят на два подцарства – низшие и высшие растения.
К низшим растениям относятся разнообразные водоросли, к высшим – споровые (мхи, плауны, хвощи, папоротники) и семенные растения (голосемянные и покрытосемянные).
Низшие растения включают большую группу одноклеточных и многоклеточных растений, объединенных общим названием «водоросли».
Водоросли – древнейшие представители растительного мира, общее их количество составляет около 40 тыс. видов. Среди них встречаются как одноклеточные, микроскопических размеров растения, так и многоклеточные гиганты (рис. 73). Среда их обитания преимущественно водная, но встречаются они в почве, на коре деревьев и даже в снегу – снежная хламидомонада. Скопления этой водоросли придают таящему снегу различные оттенки – от красного до зеленого.
Рис. 73. Одноклеточные водоросли: 1 – хламидомонада; 2 – хлорелла; 3 – нитчатая водоросль спирогира; 4 – колониальная водоросль вольвокс; многоклеточные водоросли: 5 – ламинария; 6 – порфира
Отличительной особенностью водорослей является отсутствие дифференциации на ткани и органы. Тело простейших водорослей состоит из одной клетки. Группы клеток могут объединяться и образовывать колонии – колониальные формы. Многоклеточные водоросли могут иметь нитчатую форму или пластинчатое строение.
Тело многоклеточных водорослей называется талломом или слоевищем. Воду и минеральные соли они всасывают всей поверхностью.
Во всех клетках водорослей имеются хроматофоры – органоиды, в которых протекает процесс фотосинтеза. Окраска хроматофоров, а следовательно и водорослей, зависит от содержания красящего пигмента и может быть зеленой, желтой, бурой, красной. Но зеленый пигмент – хлорофилл имеется у всех водорослей. В основу классификации водорослей на различные типы положены строение тела и состав красящих пигментов.
Размножаются водоросли чаще бесполым путем: одноклеточные – делением клетки на две или четыре, а многоклеточные – вегетативно: частями слоевища или спорами. При половом размножении гаметы сливаются попарно и образуют зиготу. Из зиготы после периода покоя путем деления возникают споры, дающие начало новым организмам. У некоторых водорослей половой процесс более сложный.
В пробе воды из пресного водоема легко найти представителей зеленых водорослей. Например, подвижную одноклеточную водоросль – хламидомонаду. Размножаясь в больших количествах, она придает воде зеленоватый оттенок, вызывает ее цветение. Под микроскопом хорошо видно, что клетка имеет округлую форму, покрыта прочной оболочкой с двумя или четырьмя жгутиками, с помощью которых она активно передвигается. В клетке хорошо заметны ядро, цитоплазма, стигма – светочувствительный «глазок» красного цвета, вакуоль с клеточным соком, две пульсирующие вакуоли и зеленый чашевидный хроматофор.
Некоторые зеленые водоросли не имеют жгутиков и плавают в воде пассивно, например хлорелла. Ее округлые клетки достигают размеров до 15 мкм. Она очень активно размножается бесполым путем, синтезируя большое количество органического вещества (до 40 г сухой массы с 1 м2 за сутки). Эту особенность используют для получения кормов. Кроме того, хлореллу разводят на водоочистительных станциях для биологической очистки сточных вод, на космических кораблях и подводных лодках для поддержания нормальной концентрации кислорода в воздухе.
На дне водоемов можно найти зеленые «подушки», образованные скоплением нитчатой водоросли – спирогиры. Это многоклеточная водоросль, каждая нить которой состоит из вытянутых цилиндрических клеток со спирально закрученным хроматофором. Другим представителем нитчатых многоклеточных водорослей является улотрикс. Его строение схоже со спирогирой, но хроматофор имеет форму полукольца.
Бурые водоросли широко распространены в морях и океанах, некоторые из них могут достичь огромных размеров – до 50 м. Крепятся эти гиганты ко дну с помощью особых выростов – ризоидов. Заросли водорослей – прибежище для многих морских обитателей, место нереста морских рыб, например дальневосточной сельди.
Морскую водоросль – ламинарию (морскую капусту) человек использует в пищу, в качестве корма для животных, как удобрение. Водоросль саргассум образует большие скопления в Атлантическом океане.
Из бурых водорослей получают вещества, необходимые в производстве кондитерских изделий.
Красные водоросли обычно обитают на большой глубине (до 200 м). Это наиболее высокоорганизованная группа водорослей. Некоторые из них обладают способностью поглощать из морской воды и накапливать в своих слоевищах соли кальция. Поэтому они иногда напоминают кораллы. Ученые полагают, что многие рифы в южной части Тихого океана образованы отмершими частями красных водорослей.
Население прибрежных районов Китая, Кореи, Японии использует красные водоросли в пищу. В промышленности из них получают агар. Агар необходим для производства пастилы, мармелада, нечерствеющего хлеба, специальных сред для выращивания на них микроорганизмов.
§ 55. Высшие споровые растения
Подцарство высших растений объединяет многоклеточные растительные организмы, тело которых расчленено на органы – корень, стебель, листья. Их клетки дифференцированы на ткани, специализированы и выполняют определенные функции.
По способу размножения высшие растения разделяют на споровые и семенные. К споровым растениям относят мхи, плауны, хвощи, папоротники.
Мхи – это одна из самых древних групп высших растений. Представители этой группы наиболее просто устроены, их тело расчленено на стебель и листья. Они не имеют корней, а у наиболее простых – печеночных мхов даже отсутствует деление на стебель и листья, тело имеет вид слоевища. Прикрепляются мхи к субстрату и всасывают воду с растворенными в ней минеральными веществами с помощью ризоидов – выростов наружного слоя клеток. Это в основном многолетние растения небольших размеров: от нескольких миллиметров до десятка сантиметров (рис. 74).
Рис. 74. Мхи: 1 – маршанция; 2 – кукушкин лен; 3 – сфагнум
Для всех мхов характерно чередование поколений полового (гаметофита) и бесполого (спорофита), причем гаплоидный гаметофит преобладает над диплоидным спорофитом. Эта черта резко отличает их от остальных высших растений.
На листостебельном растении или слоевище в половых органах развиваются половые клетки: сперматозоиды и яйцеклетки. Оплодотворение происходит только в присутствии воды (после дождя или в половодье), по которой передвигаются сперматозоиды. Из образовавшейся зиготы развивается спорофит – спорогон с коробочкой на ножке, в которой образуются споры. После созревания коробочка вскрывается, и споры распространяются ветром. При попадании во влажную почву спора прорастает и дает начало новому растению.
Мхи – довольно распространенные растения. В настоящее время их насчитывается около 30 тыс. видов. Они неприхотливы, выдерживают сильные морозы и длительную жару, но растут только во влажных тенистых местах.
Тело печеночных мхов редко ветвится и обычно представлено листовидным слоевищем, с тыльной стороны которого отходят ризоиды. Селятся они на скалах, камнях, стволах деревьев.
www.booklot.ru
06.02.2013, 01:22 | |||||||
| |||||||
Просмотров: 3837 | Добавлено: 06.02.2013Систематика растений, Издательство «Высшая школа», Учебники для ВУЗов по ботанике | |||||||
Советуем посмотреть : |
www.bibliolink.ru
Н. А. Комарницкий, Л. В. Кудряшов | Ботаника. Систематика растений | Настоящее издание учебника значительно переработано по сравнению с предыдущим изданием. Многие разделы написаны заново (введение, характеристики отдельных группнизших и высших растений). Учебник… — Просвещение, (формат: 70x108/16, 608 стр.) Подробнее... | 1975 | 830 | бумажная книга |
Н. М. Ключникова | Ботаника. Систематика растений: учебное пособие | Учебное пособие написано в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению «Педагогическое образование» и дополняет знания студентов по теоретической частикурса «Ботаника» (систематика растений и… — Прометей, (формат: 70x108/16, 608 стр.) электронная книга Подробнее... | 2013 | 200 | электронная книга |
Ключникова Надежда Михайловна, Пятунина Светлана Камильевна | Ботаника. Систематика растений. Учебное пособие | Учебное пособие написано в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению "Педагогическое образование" и дополняет знания студентов по теоретической части курса" Ботаника" (систематика растений… — Прометей, (формат: 70x108/16, 608 стр.) Подробнее... | 2013 | 449 | бумажная книга |
С. Пятунина, Надежда Ключникова | Ботаника. Систематика растений: учебное пособие | Учебное пособие написано в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению «Педагогическое образование» и дополняет знания студентов по теоретической частикурса «Ботаника» (систематика растений и… — Прометей, (формат: 60x90/16, 304 стр.) Подробнее... | 2013 | бумажная книга | |
Ключникова Надежда Михайловна, Пятунина Светлана Камильевна | Ботаника. Систематика растений. Учебное пособие | Учебное пособие написано в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению`Педагогическое образование`и дополняет знания студентов по теоретической части курса`Ботаника`(систематика растений и… — Прометей, (формат: 60x90/16, 592 стр.) Подробнее... | 2013 | 401 | бумажная книга |
А. С. Родионова, М. В. Барчукова | Ботаника | Представлены три раздела ботаники: морфология, анатомия и систематика растений, а также основы фитоценологии и охраны растительного мира. Рассмотрены высшие и низшие растения, имеющие значение для… — Агропромиздат, (формат: 60x90/16, 304 стр.) Учебники и учебные пособия для высших учебных заведений Подробнее... | 1990 | 380 | бумажная книга |
Акад. П. М. Жуковский | Ботаника | Москва, 1938 год. Государственное издательство колхозной и совхозной литературы. Издательский переплет с рельефом. Сохранность хорошая. С многочисленными иллюстрациями. Программа по ботанике для… — Государственное издательство колхозной и совхозной литературы, (формат: 70x108/16, 600 стр.) Подробнее... | 1938 | 3375 | бумажная книга |
Жохова Е.В. | Ботаника. Учебное пособие для СПО | В учебном пособии представлены все разделы дисциплины 171;Ботаника 187;:морфология, систематика, анатомия растений, а также элементы географии, экологии и геоботаники. Также приводятся вопросы… — Юрайт, (формат: 60x90/16, 592 стр.) Профессиональное образование Подробнее... | 727 | бумажная книга | |
Жохова Е.В. | Ботаника. Учебное пособие для СПО | В учебном пособии представлены все разделы дисциплины&171;Ботаника&187;:морфология, систематика, анатомия растений, а также элементы географии, экологии и геоботаники. Также приводятся вопросы для… — ЮРАЙТ, (формат: 60x90/16, 592 стр.) Профессиональное образование Подробнее... | 834 | бумажная книга | |
Яковлев Геннадий Павлович, Гончаров Михаил Юрьевич, Повыдыш Мария Николаевна | Ботаника. Учебник для вузов | Учебник написан на основе действующей программы и включает материал по всем традиционным вопросам ботаники. С учетом современных данных составлены разделы, посвященные анатомии, морфологии… — СпецЛит, (формат: 60x90/16, 592 стр.) Подробнее... | 2018 | 2718 | бумажная книга |
Яковлев Г., Гончаров М., Повыдыш М. и др. | Ботаника | Учебник написан на основе действующей программы и включает материал по всем традиционным вопросам ботаники. С учетом современных данных составлены разделы, посвященные анатомии, морфологии… — СпецЛит СПб, (формат: Твердая глянцевая, 879 стр.) Подробнее... | 2018 | 1980 | бумажная книга |
Яковлев Геннадий Павлович, Гончаров Михаил Юрьевич, Повыдыш Мария Николаевна | Ботаника. Учебник для вузов | Учебник написан на основе действующей программы и включает материал по всем традиционным вопросам ботаники. С учетом современных данных составлены разделы, посвященные анатомии, морфологии… — СпецЛит, (формат: Твердая глянцевая, 879 стр.) Подробнее... | 2018 | 2683 | бумажная книга |
Барабанов Евгений Иванович | Ботаника. Учебник. Гриф МО РФ | Учебник написан в соответствии с действующей программой по курсу ботаники для студентов фармацевтических академий и фармацевтических факультетов медицинских вузов. При отборе учебного материала… — ГЭОТАР-Медиа, - Подробнее... | 2013 | 1320 | бумажная книга |
Е. И. Барабанов, С. Г. Зайчикова | Ботаника. Учебник | Учебник написан в соответствии с действующей программой по курсу ботаники для студентов фармацевтических академий и фармацевтических факультетов медицинских вузов. При отборе учебного материала… — ГЭОТАР-Медиа, (формат: 60x90/16, 592 стр.) Подробнее... | 2016 | 1010 | бумажная книга |
Барабанов Евгений Иванович, Зайчикова Светлана Геннадьевна | Ботаника. Учебник. Гриф МО РФ | Учебник написан в соответствии с действующей программой по курсу ботаники для студентов фармацевтических академий и фармацевтических факультетов медицинских вузов. При отборе учебного материала… — ГЭОТАР-Медиа, (формат: 60x90/16, 592 стр.) Подробнее... | 2013 | 1514 | бумажная книга |
dic.academic.ru
Н. М. Ключникова | Ботаника. Систематика растений: учебное пособие | Учебное пособие написано в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению «Педагогическое образование» и дополняет знания студентов по теоретической частикурса «Ботаника» (систематика растений и… — Прометей, электронная книга Подробнее... | 2013 | 200 | электронная книга |
Ключникова Надежда Михайловна, Пятунина Светлана Камильевна | Ботаника. Систематика растений. Учебное пособие | Учебное пособие написано в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению "Педагогическое образование" и дополняет знания студентов по теоретической части курса" Ботаника" (систематика растений… — Прометей, Подробнее... | 2013 | 449 | бумажная книга |
Ключникова Надежда Михайловна, Пятунина Светлана Камильевна | Ботаника. Систематика растений. Учебное пособие | Учебное пособие написано в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению`Педагогическое образование`и дополняет знания студентов по теоретической части курса`Ботаника`(систематика растений и… — Прометей, Подробнее... | 2013 | 401 | бумажная книга |
С. Пятунина, Надежда Ключникова | Ботаника. Систематика растений: учебное пособие | Учебное пособие написано в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению «Педагогическое образование» и дополняет знания студентов по теоретической частикурса «Ботаника» (систематика растений и… — Прометей, Подробнее... | 2013 | бумажная книга | |
Жохова Е.В. | Ботаника. Учебное пособие для СПО | В учебном пособии представлены все разделы дисциплины 171;Ботаника 187;:морфология, систематика, анатомия растений, а также элементы географии, экологии и геоботаники. Также приводятся вопросы… — Юрайт, Профессиональное образование Подробнее... | 727 | бумажная книга | |
Жохова Е.В. | Ботаника. Учебное пособие для СПО | В учебном пособии представлены все разделы дисциплины&171;Ботаника&187;:морфология, систематика, анатомия растений, а также элементы географии, экологии и геоботаники. Также приводятся вопросы для… — ЮРАЙТ, Профессиональное образование Подробнее... | 834 | бумажная книга | |
Нелли Владимировна Скляревская | Ботаника 2-е изд., испр. и доп. Учебное пособие для СПО | В учебном пособии содержатся все необходимые сведения по дисциплине в лаконичной, конспективной форме. Представлены разделы ботаники, наиболее тесно связанные с фармакогнозией: морфология… — ЮРАЙТ, Профессиональное образование электронная книга Подробнее... | 2017 | 439 | электронная книга |
Нелли Владимировна Скляревская | Ботаника 2-е изд., испр. и доп. Учебное пособие для вузов | В учебном пособии содержатся все необходимые сведения по дисциплине в лаконичной, конспективной форме. Представлены разделы ботаники, наиболее тесно связанные с фармакогнозией: морфология… — ЮРАЙТ, Университеты России электронная книга Подробнее... | 2017 | 439 | электронная книга |
Жохова Е.В. | Ботаника. Учебное пособие для вузов | В учебном пособии содержатся все необходимые сведения по дисциплине в лаконичной, конспективной форме. Представлены разделы ботаники, наиболее тесно связанные с фармакогнозией: морфология… — Юрайт, Университеты России Подробнее... | 2017 | 727 | бумажная книга |
Жохова Е.В. | Ботаника. Учебное пособие для вузов | В учебном пособии содержатся все необходимые сведения по дисциплине в лаконичной, конспективной форме. Представлены разделы ботаники, наиболее тесно связанные с фармакогнозией: морфология… — ЮРАЙТ, Университеты России Подробнее... | 2017 | 834 | бумажная книга |
dic.academic.ru