Текст реферата: страница 3
точный, хорошо развит. У некоторых в зрелом состоянии он разделяется на отдельные клетки или с самого начала многоклеточный. Клеточные стенки содеожат хитин. Наиболее известен род мукор. Мукоровые грибы питаются сапротрофно на навозе, за счет растительных остатков; некоторые паразитируют на животных, растениях и человеке. Эти грибы образуют белый или серый налет (плесени) на пищевых продуктах (хлебе, варенье, овощах). Многие виды рода обладают высокой ферментативной активностью, благодаря чему находят практическое применение (в частности, в странах Азии для получения «соевого сыра» из семян сои, спирта из клубней картофеля и др.). Некоторые мукоровые грибы вызывают микозы (мукоромикозы) легких (ложный туберкулез), головного мозга и других органов человека и сельскохозяйственных животных.
Размножаются грибы вегетативно, бесполым или половым путем. Вегетативное размножение осуществляется частями мицелия или почкованием (у одноклеточных дрожжевых грибов). Бесполое размножение происходит при помощи специализированных клеток – спор. Споры развиваются в особых выростах мицелия или на концах специализированных гиф. Они обазуются в больших количествах (например, у шампиньонов16 млрд.) и переносятся ветром на растояния в сотни и даже 1000км.
Половой процесс представлен разными формами и заключается в формировании мужских и женских гамет и последующем их слиянии. В жизненном цикле грибов выделяют гаплоидную и диплоидную фазы. Есть грибы, у которых клетки вегетативног тела гаплоидны (гаплобионты), а диплоидна только зигота. При ее прорастании происходит редукционное деление и в дальнейшем мицелий растет за счет размножения гаплоидных клеток. Другие грибы на протяжении всей жизни диплоидны и только при образовании гамет происходит редукционное деление. Существует и промежуточная группа, у которой гаплоидная и диплоидная фазы равны по продолжительности. Перед образованием спор бесполого размножения диплоидные ядра редукционно делятся и образующиеся споры, таким образом, гаплоидны.
Широкое разнообразие и повсемесное распространение грибов обусловливют их важную роль в природе и в жизни человека. Грибы участвуют в разрушении остатков растений и животных и тем самым в образовании плодородного слоя почвы. Многие грибы поражают культурные растения или их плоды. Так, некоторые виды пенициллов вызывают гниение яблок, цитрусовых и др. Широко распространено обусловленное грибами увядание (вилт) или усыхание растений. Большой ущерб народному хозяйству приносит вилт хлопчатника, плодовых культур. Некоторые виды аспергилла, поселяясь в условиях высокой влажности на пищевых продуктах (арахис, семена льна и хлопка, рыба и т. д.), выделяют ядовитые вещества и могут быть причиной тяжелых отравлений. Известны грибы – возбудители болезней человека (стригущий лишай, парша и др.).
Вместе с тем грибы широко используются человеком. В России произрастает около 150 видов съедобных шляпочных грибов. Некоторые из них (шампиньоны) культивируют. Плесневые грибы рода пеницилл служат источником антибиотика, широко применяемого в медицине. Грибы находят применение в хлебопекарной промышленности (дрожжи), в изготовлении сыров, в виноделии и т. д.
Грибы – сборная группа организмов. Разные их классы имеют независимое происхождение от разных групп бесцветных жгутиковых и безжгутиковых амебоидных простейших.
22. Отдел папоротникообразные. Класс плауновидные. Особенности строения, размножения. Цикл развития, чередования поколения (спорофита, гаметофита) на примере плауна булавовидного. Роль в природе, использование в медицине.
Папоротнико видные, или папоротники, как и другие высшие споровые растения, произошли от риниофитов в дивоне и достигли расцвета в каменноугольном периоде палеозойской эры. Если большинствоплауновидных и хвощевидных вымерли и в настоящее время немногочисленные виды этих растений играют незначительную роль в биоцинозах, то папоротники сумели приспособиться к изменившимся условиям и распространены сейчас очень широко. Они представлены разнообразными жизнеными формами ( в том числе тропическими древовидными, достигающими 25м в высоту), имеют широкий диапаон размеров тела и встречаются в самых разных местообитаниях – в пустынях, болотах, озерах, солоноватых водах и особенно широко в лесах. Папоротников насчитывается около 10 тыс. видов. Это многолетние растение, возраст отдельных особей оценивается в 300 лет и более.
Среди современных высших растений плауновидные – одна из более древних групп. По-видимому, они возникли в середине девона, отличавшись от представителей ныне вымершей группы зостерофилловых (близких к риниофитам), и процветали в палеозое, когда существовали их гигантские древовидные формы. В верхнем палеозое обитали гигантские лепидодендроны. Они обладали коллоновидными стволами до 30м высотой и более 1м в диаметре у основания. Крона дерева формировалась путем многочисленных дихотомических ветвлений. Ствол молодого растения был густо покрыт длинными шиловидными листьями. В карбоне появились более низкорослые сигиллярии, которых в мезозое сменили уже совсем невысокие (1-2м) и малоразвитые плевромейи. Лепидодендроны и отчасти сигиллярии вмести с рядом гигантских хвощевидных образовали на Земле основные запасы каменного угля.
Ныне сохранились около 1000 видов плауновидных, относимых к четырем родам. Традиционно современных представителей делят на два класса – плауновидные и шильниковые.
Современные плауновидные – это многолетние, обычно вечнозеленые растения с простыми листьями, характеризующиеся дихотомическим (вильчатым) ветвлением. Стебель хорошо развит и имеет спиральное, супротивное или мутовчатое листорасположение. Подземные органы – корневища, на которых образуются придаточные корни. Стебель имеет верхушечную меристему, которая со временем теряет свою способность к делению, поэтому плауновидные ограничены в росте.
Спорофиллы по форме, размерам и цвету иногда похожи на обычные вегетативные листья. Чередуясь с ассимиляционными листьями (трофофиллами), они на протяжении стебля образуют спороносные зоны или собраны в расположенные на концах ветвей стробилы, нередко называемые спороносными «колосками». Среди плауновидных различают равно- и разноспоровые растения. К равноспоровым относят представителей класса плауновидных, а к разноспоровым – шильниковых. Гаметофиты у плауновидных бывают двух типов. Гаметофиты равноспоровых – обоеполые, подземные или полуподземные, мясистые, длиной 2-20мм, сапрофиты или полусапрофиты, созревающие в течение 1-15лет. Гаметофиты разноспоровых – раздельнополые, незеленые, развиваются быстро (1-3 недели) за счет питательных веществ, содержащихся в споре. По достижении зрелости они не выступают или лишь слегка выступают наружу за пределы оболочки споры.
В антеридиях развиваются дву- или многожгутиковые сперматозоиды, а в архегониях- по одной яйцеклетке. Оплодотворение совершается в присутствии капельно – жидкой воды, после чего из зиготы, не впадающей в состояние покоя, вырастает новое бесполое поколение – спорофит.
Класс плауновидные. Этот класс в настоящее время представлен только порядком плауновые – единственным из всего класса, дошедшем до наших дней. Остальные порядки этого класса вымерли (рис.4., рис.5.).
Широко распространен род плаун, иногда расчленяемый на несколько самостоятельных родов. Он насчитывает свыше 200 видов, у нас в стране встречается более 10 видов. Распространены плауны преимущественно в тропической зоне. Наши плауны – вечнозеленые, ползучие, стелющиеся или прямостоячие травянистые растения. Наиболее распространен плаун булавовидный и плаун годичный. Это жители хвойных лесов.
Главная ось плауна булавовидного представлена ползучим стеблем, от которого отходят боковые полегающие побеги, обычно с ограниченным ростом. Стебель покрыт мелкими линейно-шиловидными листьями, иногда достигает 6м длины. Проводящие элементы ксилемы представлены первичной ксилемой, состоящей из трахеид, а элементы флоэмы состоят из очень длинных ситовидных клеток. К почве стебель прикрепляется тонкими, слабо развитыми пртдаточными корнями (рис.6).
Верхушечные побеги заканчиваются спороносными, чаще всего парными стробилами – «колосками». Спороносные колоски состоят из стержня, покрытого тонкими листочками – спорофиллами. Спорофиллы несут одиночные спорангии, содержащие большое количество мелких спор тетраэдрической формы. Морфологически и физиологически споры одинаковы (равноспоровость). При благоприятных условиях из зрелой споры вырастает маленький (2-3мм) заросток – обоеполый гаметофит, лишенный хлорофилла. Уже на ранних стадиях его развития в некоторые из его клеток внедряется гифы почвенных грибов. В присутствии гиф гриба гаметофит, питаясь сапротрофно, медленно растет и развивается в течение 12 лет. Если этого не происходит, рост гаметофита прекращается. На верхней стороне гаметофита образуются многочисленные антеридии и архегонии. После оплодотворения из зиготы развивается зародыш, а из него взрослое растение – спорофит (рис.5).
Некоторые виды плауна содержат парализующий яд, сходный по действию со стрельным ядом – кураре. Баранец используют при лечении алкоголизма. Он оказывает сильное рвотное действие. Споры плауна булавовидного и ряда других видов, содержат клаватин, аннотинин, ликоподин и другие основания. Используют в качестве детской присыпки, а также при пролежнях и для обсыпки пилюль.
В сельском хозяйстве используют плавающий папоротник азоллу, живущий в симбиозе с азотфиксирующей синезеленой водорослью. Азоллу культивируют на рисовых полях как источник соединений азота. Молодые листья некоторых папоротников употребляют в пищу. В медицинских целях применяют корневище щитовника мужского, содержащего глистогонные вещества.
44. Отдел покрытосеменные. Класс двудольные Подкласс астериды. Семейство сложноцветные.
В отделе покрытосеменных 2 класса, 12 подклассов, 533 семейства, около 13 000 родов и, вероятно, не менее 250 000 видов, которые произрастают во всех климатических зонах и составляют основную массу растительного вещества биосферы. Широкое распространение и разнообразие строения цветковых обусловлены приобретением ими в процессе эволюции ряда прогрессивных черт. К ним относятся:
1. Формирование цветка – органа, совмещающего функции полового и бесполого размножения.
2. Образование в составе цветка завязи, заключающей в себе семязачатки (семяпочки) и предохраняющей их от действия неблагоприятных условий среды (высыхание, колебания температуры и т. п.). Наличие завязи послужило основанием для названия этой группы растений покрытосеменными.
3. Двойное оплодотворение, в результате которого образуется триплоидный (а не гаплоидный, как у голосеменных) эндосперм.
4. Запасающая (питательная) ткань.
5. Редукция гаметофита (мужской гаметофит – пыльцевое зерно – состоит из двух клеток: вегетативной и генеративной; генеративная делится, образуя два спермия.
6. Усложнение и высокая степень дифференциации вегетативных органов и тканей (рис.7). В частности, покрытосеменные имеют наиболее совершенную проводящую систему, обеспечивающую быстрый ток воды и минеральных солей от корней к листьям и цветкам и быстрый отток органических веществ от листьев к стеблю и корням.
У покрытосеменных растений наблюдается наибольшее разнообразие их жизненных форм, которые сводятся к двум основным типам – древесному (деревья и кустарники) и травянистому. Травы составляют большую часть видов покрытосеменных растений и приспособлены к обитанию в условиях, характеризующихся резким колебанием условий внешней среды.
Покрытосеменные растения – эволюционно наиболее молодая и самая многочисленная группа растительного мира.
Отдел покрытосеменных, или цветковых, растений делится на два класса: двудольные и однодольные.
Класс двудольные состоит из 8 подклассов, 429 семейств, около 10 000 родов и не менее 190 000 видов.
Для двудольных характерны следующие признаки: зародыш несет две семядоли (редко больше), которые обычно прорастают надземно; листья имеют сетчатое жилкование, черешок обычно ясно выражен; в стебле хорошо различаются кора и сердцевина; корень у подавляющего числа видов стержневой (у многих травянистых мочковатый); цветки преимущественно пяти-членные.
Основные семейства класса двудольных – сложноцветные, крестоцветные, бобовые, пасленовые, розоцветные.
Один из самых крупных по числу представителей подкласс покрытосеменных, к которому относят 5 порядков, представляющих собой наиболее специализированные группы. Произошли астериды от вымерших примитивных розид. Наиболее известны представители порядков колокольчиковые (Campanulales) и астровые (Asterales).
Семейство сложноцветные. Огромное семейство, уступающее по числу видов лишь орхидным. Известно не менее 20 000 видов, объединяемых примерно в 1200 родов. В нашей стране обитает и отчасти культивируется около 3900 видов, относящихся к 250 родам.
Облик сложноцветных можно легко представить, вспомнив общеизвестное растение – подсолнечник однолетний и виды ромашек. Сложноцветные примечательны цветками, собранными в соцветие корзинку, характерный вид которой позволяет узнавать их в природе без особых затруднений
Сложноцветные селятся везде, где вообще возможно существование высших растений. Они встречаются в любых местообитаниях и редки только во влажных тропических лесах. Большинство сложноцветных – многолетние или однолетние травы, но в тропиках встречаются лианы, стеблевые или листовые суккуленты, кустарники и небольшие деревья до 10-15м высотой. Листья сложноцветных без прилистников, простые, цельные или различным образом рассеченные, очень редко сложные. Листорасположение обычно очередное, реже супротивное. У многих представителей семейства имеются млечники, содержащие латекс.
Цветки сложноцветных собраны в очень характерные соцветия – корзинки. Число цветков в корзинке варьируется от нескольких сотен и даже тысяч до немногих или одного. Цветки имеют двойной околоцветник, но чашечка чаще всего видоизменена и превращена в хохолок, состоящий из различного числа щетинок, волосков или пленок. Венчик всегда сростнолепестный, но очень различный по форме.
Андроцей обоеполых трубчатых и язычковых цветков состит из 5 тычинок. Нити тычинок свободные, прикреплены к трубке венчика, а пыльники слипаются между собой боковыми сторонами и образуют пыльниковую трубку, через которую проходит столбик. Генеций псевдомонокарпный, сросшийся из 2 плодолистиков, образующих нижнюю одногнездную завязь с единственным семязачатком, прикрепленным к дну завязи. Столбик заканчивается двухлопастным рыльцем.
Плоды сложноцветных – псевдомонокарпии: сухие невскрывающиеся односемянные семянки. Семена без эндосперма, с прямым зародышем.
Подавляющее большинство сложноцветных – насекомоопыляемые растения.
Среди сложноцветных много полезных растений, находящих разнообразное хозяйственное использование. Из пищевых растений следует отметить прежде всего подсолнечник однолетний – высокорентабельная масличная культура. В качестве овощного растения в Западной Европе широко используется артишок, разводимый ради съедобного мясистого «цветоложа». Находят применение в качестве пищевых два вида цикория, топинамбур, полынь-эстрагон. Многие сложноцветные культивируют в качестве декоративных растений. Среди них – гербера, астра, хризантема, георгины, бархатцы и др.
Несколько видов сложноцветных зарекомендовали себя в научной медицине как ценные лекарственные растения. Прежде всего это ромашка аптечная, препараты из которой обладают бактерицидным и противовоспалительным действием; полынь горькая – средство, стимулирующее аппетит, листья мать-и-мачехи – отхаркивающее средство. Находят применение в медицине также соцветия ноготков, пижмы обыкновенной, арники горной, корни одуванчика, трава череды трехраздельной, тысячелистника и т.д.
49. Вид-элиментарная единица классификации. Искусственная система К. Линнея и ее значение для развития систематики.
Вид – основная структурная и классификационная единица в системе живых организмов; совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, обладающих рядом общих морфофизиологических признаков, населяющих определенный ареал, обособленных от других нескрещиваемостью в природных условиях.
В зависимости от условий жизни растения одного вида могут различаться по величине вегетативных органов, цветков и плодов, но при этом сохраняется сходство по всем существенным признакам.
Биология в древние времена носила описательный характер. Она накопила огромный фактический материал о разнообразных растениях и животных, не имевших общепринятых названий. Попытки отдельных ученых систематизировать этот материал не имели успеха.
Первую относительно удачную искусственную систему органического мира разработал шведский натуралист Карл Линней (1707-1778). За основу своей системы он принял вид, который определял как элементарную единицу живой природы. Близкие виды обхединялись им в роды, роды – в отряды, отряды – в классы. Для обозначения вида он использовал два латинских слова: первое (существительное) – название рода, второе (прилагательное) – название вида. Этот принцип двойной номенклатуры сохранился в систематике растений. Линней систематизировал огромные материалы, накопленные предшественниками, и описал более 8 000 видов, ввел ряд новых биологических терминов. Его работы послужили серьезной основой для дальнейшего изучения и классификации живых организмов.
Недостатки системы Линнея состояли в том, что при классификации он учитывал лишь 1-2 признака (у растений – количество тычинок, у животных – строение дыхательной и кровеносной систем), не отражавших подлинного родства, поэтому далекие роды оказались в одном классе, а близкие – в разных.
В природе виды отличаются совокупностью признаков, называемых критериями вида. Сущность каждого из них заключается в следующем. Морфологический критерий определяет сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида; генетический критерий – одинаковый, типичный для вида, набор хромосом и возможность особей скрещиваться и давать плодовитое потомство; физиологический критерий – сходство жизненных процессов; биохимический критерий – способность образовывать специфические белки и другие органические вещества; экологический критерий – приспособленность к определенным условиям среды; географический критерий – распространение в природе в определенном ареале. Ни один из критериев в отдельности не может служить для определения вида. Охарактеризовать вид можно, только учитывая совокупность всех критериев.
В природе виды хорошо изолированы друг от друга. Однако особи каждого вида внутри ареала распространены неравномерно.
Современная классификация растений и животных ( в отличие от линнеевской системы) учитывает признаки родства ныне живущих и вымерших видов. Она отражает ход эволюции, разрушает легенды о постоянстве видов и материалистически объясняет развитие жизни.
Литература.
Викторов Д.П. и др. Биология М., Высшая школа, 1981г.
Биология. Справочник./Под ред.акад. К.М. Сытникова. Киев, Наукова думка. 1981.
Жизнь растений. Т.I-IV. М., Просвещение. 1974-1983.
Книга для чтения по ботанике. Сост. Д.И. Трайтак. М., Просвещение. 1978.
Смирнов А. Мир растений. М., Молодая гвардия, 1981.
