Текст реферата: страница 2
от которого отходят два разных по длине ундулиподия. Оболочка обычно плотно прилегает к протопласту. Протопласт содержит одно ядро, обычно чашевидный хлоропласт, в который погружены переноид, пигментный «глазок» и пульсирующие вакуоли, находящиеся в передней части клетки (рис.1).
При подсыхании водоема хламидомонады теряют ундулиподии, стенки их ослизняются, и в таком неподвижном состоянии они размножаются. Стенки дочерних клеток также ослизняются, и таким образом получается система вложенных друг в друга слизистых обверток, в которых группами расположены неподвижные клетки. При перенесении в воду клетки снова вырабатывают ундулиподии и возвращаются к монадному состоянию.
При половом размножении у большинства видов хламидомонад в клетках образуются одинаковые гаметы (изогаметы), похожие на зооспоры, но меньших размеров и в большем числе. Для некоторых видов характера гетерогамия или оогамия.
К классу вольвоксовых относятся наиболее примитивные представители отдела, имеющие жгутики и сохраняющие подвижность в течение всей жизни.
Произошли вольвоксовые от примитивных амебоидных форм. Большинство вольвоксовых – одноклеточные организмы, но некоторые виды представляют собой колонии (рис 2).
Клетки одноклеточных и колониальных форм содержат одно ядро. Размножение – бесполым и половым путем. При половом размножении в результате слияния гамет образуется диплоидная зигота. Зигота делится путем митоза. Последующее деления приводят к образованию шаровидного тела вольвокса, состоящего из гаплоидных клеток.
Вольвокс (Volvox) (рис.2) – колониальная водоросль, имеющая шаровидную форму (2-3мм в диаметре). Колонии вольвокса состоят из многих (500-60 000) клеток, расположенных по периферии шара в один слой. Внутренняя полость шара занята слизью. Каждая клетка снабжена двумя ундулипоидами, направленными кнаружи шара, и по своему строению напоминают клетку хламидомонады. Это вегетативные клетки, выполняющие функции питания и движения, но не способные к размножению. Движение колоний вольвокса вполне координированное, так как клетки не изолированы друг от друга, а соединены с помощью цитоплазматических тяжей, проходящих через клеточные стенки. Кроме вегетативных имеются специализированные клетки, отличающиеся более крупными размерами и отсутствием ундулиподий, выполняющие функции полового размножения. Вегетативное размножение у вольвоксов осуществляется с помощью дочерних колоний, образующихся в материнских клетках путем последовательных продольных делений их протопластов. Затем дочерние колонии выпадают внутрь материнского шара и освобождаются лишь после его разрушения.
При половом размножении часть специализированных клеток преобразуется в женские оогонии, в которых развиваются яйцеклетки. В других, также специализированных клетках, развивается большое число мужских гамет – сперматозоидов. Группа сперматозоидов отделяется от материнского организма, подплывает к другой особи и распадается на отдельные сперматозоиды, которые, проникая в оогонии, оплодотворяют яйцеклетки. В результате слияния гамет образуется диплоидная зигота, называемая ооспорой. Ооспора прорастает (обычно весной): содержимое ее претерпевает мейоз, а затем – многократное деление. В результате возникает пластинка гаплоидных клеток, после чего постепенно формируется новое шаровидное тело вольвокса. Таким образом, у вольвокса основной цикл развития проходит в гаплоидной фазе, диплоидна лишь зигота.
Представители рода хлорелла также широко распространены в пресных водах, морях, на сырой земле, коре деревьев. Их шаровидные клетки одеты гладкой оболочкой, содержат обычно чашевидный хлоропласт и одно ядро. При бесполом размножении содержимое клетки распадается на четыре или более частей – автоспор, которые еще внутри оболочки материнской клетки одеваются собственными оболочками. Освобождаются автоспоры после разрыва стенки материнской клетки. Половой процесс отсутствует. Хлорелла характеризуется очень быстрыми темпами размножения. Относится к числу полезнейших водорослей, так как в сухом веществе содержит до 50 полноценных белков, жирных масел, витамины В, С и К. Существуют промышленные установки по разведению хлореллы для получения дешевого корма.
Вследствие широкого распространения и способности к быстрому размножению вольвоксовые играют существенную роль в круговороте веществ в природе. Они активно участвуют в очистке загрязненных и стоячих вод, в формировании озерного ила – сапропеля, служат источником пищи для многих видов мелких беспозвоночных животных.
Произошли вольвоксовые от примитивных амебоидных форм. Большое значение имеют два направления эволюции вольвоксовых. Первые – усложнение строения слоевища путем дифференциации клеток на вегетативные и репродуктивные. Это один из возможных путей возникновения многоклеточных организмов. Второй – утрата подвижности в вегетативной фазе жизненного цикла. Эта линия эволюции привела к формированию протококковых водорослей, а от них – через нитчатые и пластинчатые многоклеточные водоросли – к наземным зеленым растениям.
Многочисленные виды спирогер обитают в пресных водах и примечательны половым процессом типа конъюгации. Их нитчатый таллом, плавающий на поверхности воды, состоит из крупных клеток. Растет спирогера за счет деления клеток, которое происходит обычно ночью. Сначала делится ядро, затем как бы перешнуровывается сама клетка. Вегетативное размножение осуществляется путем разрыва нитей на отдельные участки, иногда даже на отдельные клетки. При половом размножении обычно две нити располагаются параллельно друг другу. Супротивные клетки образуют выросты, направленные друг к другу и срастающиеся концами. Оболочки их в месте соприкосновения растворяются и получается сквозной канал, через который сжавшееся содержимое одной клетки в течение нескольких минут перемещается в другую и сливается с ее протопластом, тоже сжавшимся к этому времени. Образовавшаяся в результате слияния протопластов конъюгирующих клеток зигота округляется, формируется толстая трехслойная оболочка и вся клетка переходит в состояние покоя. При проростании зиготы происходит редукционное деление. Таким образом, спирогира проходит жизненный цикл в гаплоидной фазе, диплоидна у нее только зигота (рис.3).
Особое строение имеют некоторые зеленые водоросли, относящиеся к классу сифоновых, характеризующиеся сифональным типом тела. Отличительная черта – отсутствие клеточных перегородок в теле растения. Внешне сифоновые нередко имитируют листостебельные растения. Таллом часто крупных размеров, иногда достигает 25-50см в длину, одет толстой оболочкой, под которой находится постенный слой цитоплазмы, изнутри граничащий с непрерывной вакуолью и содержащий много ядер.
Эволюция зеленых водорослей в водной среде не привела к образованию сложно устроенных и крупных слоевищ с дифференциацией их на ткани. Это произошло при освоении зелеными водорослями суши и развитии высших наземных растений.
19.Отдел настоящие грибы. Класс зигомицеты. Особенности строения, питания, размножения. Роль в природе. Хозяйственное значение.
Царство грибы. Это своеобразная группа организмов, которую долгое время расматривали как часть мира растений. В настоящее время грибы, насчитывающие около 100 тыс. видов, признают самостоятельным царством эукариотических организмов, существенно отличающимся как от растений, так и от животных. Для грибов характерны следующие особенности: хорошо выраженная клеточная оболочка, наличие у многих представителей дикарионтической фазы развития; гетеротрофный способ питания путем всасывания – адсорбции; неподвижность в вегетативном состоянии и неограниченный рост. Запасное вещество – гликоген. В обмене веществ грибов присутствует мочевина, что сближает их с животными. По способу питания – путем всасывания, а не заглатывания, по неограниченному росту они приближаются к растениям.
Грибы древняя группа организмов. В ископаемом состоянии остатки грибов впервые наблюдаются с силура и девона, причем все известные ископаемые грибы очень напоминают современные.
Класс зигомицеты. Почти все представители этого класса ведут наземный образ жизни. Среди них есть как сапротрофы, так и паразиты высших грибов, насекомых, других животных и человека.
Мицелий в основном неклеточный, хорошо развит. У некоторых в зрелом состоянии он разделяется на отдельные клетки или с самого начала многоклеточный. Клеточные стенки содеожат хитин. Наиболее известен род мукор. Мукоровые грибы питаются сапротрофно на навозе, за счет растительных остатков; некоторые паразитируют на животных, растениях и человеке. Эти грибы образуют белый или серый налет (плесени) на пищевых продуктах (хлебе, варенье, овощах). Многие виды рода обладают высокой ферментативной активностью, благодаря чему находят практическое применение (в частности, в странах Азии для получения «соевого сыра» из семян сои, спирта из клубней картофеля и др.). Некоторые мукоровые грибы вызывают микозы (мукоромикозы) легких (ложный туберкулез), головного мозга и других органов человека и сельскохозяйственных животных.
Размножаются грибы вегетативно, бесполым или половым путем. Вегетативное размножение осуществляется частями мицелия или почкованием (у одноклеточных дрожжевых грибов). Бесполое размножение происходит при помощи специализированных клеток – спор. Споры развиваются в особых выростах мицелия или на концах специализированных гиф. Они обазуются в больших количествах (например, у шампиньонов16 млрд.) и переносятся ветром на растояния в сотни и даже 1000км.
Половой процесс представлен разными формами и заключается в формировании мужских и женских гамет и последующем их слиянии. В жизненном цикле грибов выделяют гаплоидную и диплоидную фазы. Есть грибы, у которых клетки вегетативног тела гаплоидны (гаплобионты), а диплоидна только зигота. При ее прорастании происходит редукционное деление и в дальнейшем мицелий растет за счет размножения гаплоидных клеток. Другие грибы на протяжении всей жизни диплоидны и только при образовании гамет происходит редукционное деление. Существует и промежуточная группа, у которой гаплоидная и диплоидная фазы равны по продолжительности. Перед образованием спор бесполого размножения диплоидные ядра редукционно делятся и образующиеся споры, таким образом, гаплоидны.
Широкое разнообразие и повсемесное распространение грибов обусловливют их важную роль в природе и в жизни человека. Грибы участвуют в разрушении остатков растений и животных и тем самым в образовании плодородного слоя почвы. Многие грибы поражают культурные растения или их плоды. Так, некоторые виды пенициллов вызывают гниение яблок, цитрусовых и др. Широко распространено обусловленное грибами увядание (вилт) или усыхание растений. Большой ущерб народному хозяйству приносит вилт хлопчатника, плодовых культур. Некоторые виды аспергилла, поселяясь в условиях высокой влажности на пищевых продуктах (арахис, семена льна и хлопка, рыба и т. д.), выделяют ядовитые вещества и могут быть причиной тяжелых отравлений. Известны грибы – возбудители болезней человека (стригущий лишай, парша и др.).
Вместе с тем грибы широко используются человеком. В России произрастает около 150 видов съедобных шляпочных грибов. Некоторые из них (шампиньоны) культивируют. Плесневые грибы рода пеницилл служат источником антибиотика, широко применяемого в медицине. Грибы находят применение в хлебопекарной промышленности (дрожжи), в изготовлении сыров, в виноделии и т. д.
Грибы – сборная группа организмов. Разные их классы имеют независимое происхождение от разных групп бесцветных жгутиковых и безжгутиковых амебоидных простейших.
22. Отдел папоротникообразные. Класс плауновидные. Особенности строения, размножения. Цикл развития, чередования поколения (спорофита, гаметофита) на примере плауна булавовидного. Роль в природе, использование в медицине.
Папоротнико видные, или папоротники, как и другие высшие споровые растения, произошли от риниофитов в дивоне и достигли расцвета в каменноугольном периоде палеозойской эры. Если большинствоплауновидных и хвощевидных вымерли и в настоящее время немногочисленные виды этих растений играют незначительную роль в биоцинозах, то папоротники сумели приспособиться к изменившимся условиям и распространены сейчас очень широко. Они представлены разнообразными жизнеными формами ( в том числе тропическими древовидными, достигающими 25м в высоту), имеют широкий диапаон размеров тела и встречаются в самых разных местообитаниях – в пустынях, болотах, озерах, солоноватых водах и особенно широко в лесах. Папоротников насчитывается около 10 тыс. видов. Это многолетние растение, возраст отдельных особей оценивается в 300 лет и более.
Среди современных высших растений плауновидные – одна из более древних групп. По-видимому, они возникли в середине девона, отличавшись от представителей ныне вымершей группы зостерофилловых (близких к риниофитам), и процветали в палеозое, когда существовали их гигантские древовидные формы. В верхнем палеозое обитали гигантские лепидодендроны. Они обладали коллоновидными стволами до 30м высотой и более 1м в диаметре у основания. Крона дерева формировалась путем многочисленных дихотомических ветвлений. Ствол молодого растения был густо покрыт длинными шиловидными листьями. В карбоне появились более низкорослые сигиллярии, которых в мезозое сменили уже совсем невысокие (1-2м) и малоразвитые плевромейи. Лепидодендроны и отчасти сигиллярии вмести с рядом гигантских хвощевидных образовали на Земле основные запасы каменного угля.
Ныне сохранились около 1000 видов плауновидных, относимых к четырем родам. Традиционно современных представителей делят на два класса – плауновидные и шильниковые.
Современные плауновидные – это многолетние, обычно вечнозеленые растения с простыми листьями, характеризующиеся дихотомическим (вильчатым) ветвлением. Стебель хорошо развит и имеет спиральное, супротивное или мутовчатое листорасположение. Подземные органы – корневища, на которых образуются придаточные корни. Стебель имеет верхушечную меристему, которая со временем теряет свою способность к делению, поэтому плауновидные ограничены в росте.
Спорофиллы по форме, размерам и цвету иногда похожи на обычные вегетативные листья. Чередуясь с ассимиляционными листьями (трофофиллами), они на протяжении стебля образуют спороносные зоны или собраны в расположенные на концах ветвей стробилы, нередко называемые спороносными «колосками». Среди плауновидных различают равно- и разноспоровые растения. К равноспоровым относят представителей класса плауновидных, а к разноспоровым – шильниковых. Гаметофиты у плауновидных бывают двух типов. Гаметофиты равноспоровых – обоеполые, подземные или полуподземные, мясистые, длиной 2-20мм, сапрофиты или полусапрофиты, созревающие в течение 1-15лет. Гаметофиты разноспоровых – раздельнополые, незеленые, развиваются быстро (1-3 недели) за счет питательных веществ, содержащихся в споре. По достижении зрелости они не выступают или лишь слегка выступают наружу за пределы оболочки споры.
В антеридиях развиваются дву- или многожгутиковые сперматозоиды, а в архегониях- по одной яйцеклетке. Оплодотворение совершается в присутствии капельно – жидкой воды, после чего из зиготы, не впадающей в состояние покоя, вырастает новое бесполое поколение – спорофит.
Класс плауновидные. Этот класс в настоящее время представлен только порядком плауновые – единственным из всего класса, дошедшем до наших дней. Остальные порядки этого класса вымерли (рис.4., рис.5.).
Широко распространен род плаун, иногда расчленяемый на несколько самостоятельных родов. Он насчитывает свыше 200 видов, у нас в стране встречается более 10 видов. Распространены плауны преимущественно в тропической зоне. Наши плауны – вечнозеленые, ползучие, стелющиеся или прямостоячие травянистые растения. Наиболее распространен плаун булавовидный и плаун годичный. Это жители хвойных лесов.
Главная ось плауна булавовидного представлена ползучим стеблем, от которого отходят боковые полегающие побеги, обычно с ограниченным ростом. Стебель покрыт мелкими линейно-шиловидными листьями, иногда достигает 6м длины. Проводящие элементы ксилемы представлены первичной ксилемой, состоящей из трахеид, а элементы флоэмы состоят из очень длинных ситовидных клеток. К почве стебель прикрепляется тонкими, слабо развитыми пртдаточными корнями (рис.6).
Верхушечные побеги заканчиваются спороносными, чаще всего парными стробилами – «колосками». Спороносные колоски состоят из стержня, покрытого тонкими листочками –
