Шпаргалка по "Ботанике"

41. История систематики растений.Развитие систематики растений, как и любой другой науки тесно связано с историей мирового хозяйства.Систематика растений имеет большое значение в жизни человека, ибо конечной целью выявления и описания растений является установление наиболее ценных из них для различного использования человеком. Систематикой (классификацией) растений человек занимался с древних времен. Сначала он объединял в группы растения их практическому значению (пищевые, лекарственные, ядовитые и другие). Постепенно познания человека в области ботаники увеличивались, усложнялась и классификация растений. Описания растений появились в Древнем Египте за 3 тыс. лет до н. а. Позднее описанием растений занимались философы и врачи Древнего Рима и Греции. Как самостоятельная наука систематика растений ведет свое начало с XVI в. , когда в Западной Европе появились первые печатные работы под названием травники, в которых приводились описания растений. Однако более интенсивно систематика растений стала развиваться с начала организации ботанических садов, в которых сосредоточивались в живом виде местные и завозные растения. В настоящее время научные исследования по систематике растений сосредоточены главным образом в ботанических садах. В древние времена, до. появления специалистов (ботаников и естествоиспытателей), описанием растений занимались философы и лекари. В эпоху Возрождения в ботанике, как и других науках, наблюдался значительный подъем. В это время из Европы совершаются путешествия в разные страны (Африка, Австралия, Индия, Америка и другие). От путешественников, мореплавателей соотечественники узнавали о новых, неизвестных в Европе растениях. Для ознакомления с новыми растениями их стали привозить в засушенном состоянии. Создавались «сухие сады» (то что теперь называется гербарием)Еще в XIV в. в Италии начали устраивать аптекарские сады, в которых выращивали главным образом лекарственные и ароматические растения. Позже эти сухие сады были реорганизованы в ботанические сады, в которых выращиваются местные и чужеземные растения.

42. СОВРЕМЕННАЯ СИСТЕМА ОРГАНИЧЕСКОГО  МИРА.

1. Многообразие видов на Земле: 1,5—2 млн видов животных, 350—500 тыс. видов растений, примерно 100 тыс. видов грибов. Систематика  — наука о многообразии и  классификации организмов. Карл  Линней — основоположник систематики.  Принцип бинарной номенклатуры: двойные латинские названия каждого  вида (клевер ползучий, береза бородавчатая, воробей полевой, капустная белянка  и др.).

2. Деление органического мира  на два надцарства: ядерные (эукариоты)  и безъядерные (доядер-ные, или  прокариоты) и четыре царства:  Растения, Грибы, Животные, Бактерии  и цианобактерии.

3. Бактерии и синезеленые, или  цианобактерии — одноклеточные  простоорганизованные безъядерные  организмы, автотрофы или гетеротрофы,  посредники между неорганической  природой и над-царством ядерных.  Бактерии — разрушители органических  веществ, их роль в разложении  органических веществ до минеральных.  Роль цианобактерии в биосфере  — заселение бесплодных субстратов (камни, скалы и др.) и подготовка  их для заселения разнообразными  организмами.   

4. Грибы — одноклеточные и многоклеточные  организмы, обитающие как на  суше, так и в воде. Гетеротрофы.  Роль грибов в круговороте  веществ в природе, в превращении  органических веществ в минеральные,  в почвообразовательных процессах.   

5. Растения — одноклеточные и  многоклеточные организмы, большинство  которых в клетках содержит  пигмент хлорофилл, придающий  растению зеленую окраску. Растения  — автотрофы, синтезируют органические  вещества из неорганических с  использованием энергии солнечного  света. Растения — основа для  существования всех других групп  организмов, кроме сине-зеленых и  ряда бактерий, так как растения  снабжают их пищей, энергией, кислородом.   

6. Животные — царство организмов, активно передвигающихся в пространстве (исключение составляют некоторые  полипы и др.). Гетеротрофы. Роль  в круговороте веществ в природе  — потребители органического  вещества. Транспортная функция  животных в биосфере — переносят  вещество и энергию. 

7. Родство, общность происхождения  организмов — основа их классификации.

43. ВОДОРОСЛИ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ОСНОВНЫЕ ОТДЕЛЫ.Водоросли – морская трава – сборная группа фотоавтотрофных (низших) растений, живущ. преимуществ. в воде. Тело их не расчленено на органы и ткани, органы размнож. одноклеточное. Такое строение отличает их от высших растений. Подавляющее большин-во водорослей живет в морях, океанах, озерах и др. водоемах. Планктоновые водоросли свободно живут в толще воды, бентосные – придонные формы, прикреплены к дну водоема или просто лежат на дне. Одно из основных  условий существования водорослей - наличие света. Таллом водорослей может быть одноклеточным, колониальным, неклеточным и многоклеточным; в зависимости от расположения клеток – нитчатным или пластинчатным. Клетки таллома снаружи покрыты твердой стенкой, состоящей из целлюлозы, пектиновых вещ-в и иногда кремнезема. Цитоплазма заполняет всю полость клетки или расположена постепенно.  Имеется одна крупная или несколько мелких вакуолей с клеточным соком. В клетках нах-ся одно или несколько ядер и хроматофоры (напоминающее хлоропласты), содержащие пигменты. Кроме крахмала, в качестве запасных продуктов могут накапливаться жирное масло, липопротеид лейкозин, белок вомотин. Водоросли имеют все типы размножения: вегетативное (с делением клетки, распадением колоний, частями таллома), бесполое ( зооспорами или спорами), половое (изогамия, гетерогамия, оогамия). Образовавшаяся при половом процессе диплоидная зигота покрывается толстой клеточной стенкой и в состоянии покоя способна переносить неблагоприятные условия. Зигота прорастает в новую особь, или в ней образуются зооспоры, которые освобождаясь, дают начало новым особям. Отделы водорослей: сине-зеленые (прокариоты), зеленые, красные (багрянки), бурые, желто-зеленые, диатомовые и др.Зеленые водоросли – около 15000 видов. Распространены в основном в пресных водоемах, некоторые в морях, на почве, стволах деревьев, заборах, цветочных горшках. Талломы подвижные и неподвижные, одноклеточные и колониальные, нитчатые, пластинчатые. Запасные продукты – крахмал и жирное масло. Пигменты – хлорофилл и каротиноиды. Представители – хламидомонада, хлорелла, вольвокс, морская сеточка.Красные водоросли – около 1500 видов. Распространены в морях и океанах всего мира, в основном в прибрежном мелководье, но и в дали от берегов.  Окраска таллома – оливково-желтая, темно-бурая. Таллом неподвижный многоклеточный, расчленный на пластинчатые и нитчатые части. Пигменты – хлорофилл, каротиноиды, фукоксантин (бурый). Представители – ламинария, фукус, диктиота.Диатомовые водоросли – около 6000 видов. Распространены в соленых и пресных водоемах, на влажной почве, скалах, к орке стволов деревьев, в иле, на дне водоемов. Одноклеточные организмы микроскопических размеров. Клеточные стенки снаружи пропитаны кремнеземом, образующим защитный панцирь. Из отмерших диатомовых водорослей образовались отложения горных пород – диатомита и трепела. Представители – пиннулярия, циклотелла.

44. ЦАРСТВО ГРИБЫ. НИЗШИЕ И  ВЫСШИЕ ГРИБЫ, ИХ КЛАССЫ. Царство грибы объединяет гетеротрофные бесхлорофилльные организмы, тела которых состоят из системы разветвленных нитей (гиф) и наз-ся мицелием (грибницей). Такое строение обеспечивает полный контакт с окружающей средой, что очень важно, так как поглощение питательных вещ-в происходит всей поверхностью мицелия. Гифы бывают нечленистые, когда внутри нет перегородок (у низших грибов). Стенки гиф состоят из углеводов, пектиновых веществ и азотистых вещ-в (хитина), близких по составу к хитину насекомых. Протопласт не содержит пластид. В клетке бывают одно, два или несколько ядер. Во взрослой  клетке находится одна или несколько вакуолей. Запасные питательные вещества – жиры, полисахарид гликоген, белок волютин. Многие грибы вступают в симбиоз с другими организмами. Симбиоз грибов с корнями высших растений наз-ся микоризой (грибокорень). В результате симбиоза грибов и водорослей возникают комплексные организмы – лишайники.  Для грибов характерны вегетативное, бесполое и половое размножение. Грибы подразделяют на 6 классов: хитридиомицеты, оомицеты, зигомицеты относятся к низшим грибам; классы аскомицеты, базидиомицеты и дейтеромицеты (несовершенные плесневые) – к высшим грибам.Кл. хитридиомицеты. Ольпидий капустный – паразитирует на рассаде капусты, вызывая болезнь черная ножка. Мицелия нет, тело в виде плазмодия живет в клетках коры корня и питается за счет растения – хозяина. Синхитрий – возбудитель болезни рак картофеля. Клетки картофеля с телом паразита разрастается и образует опухоли. Кл. оомицеты. Фотофтора -  паразит ботвы и клубней картофеля, листьев и плодов томата. Хорошо развитый одноклеточные мицелий гриба внедряется в клетке растения. Пораженные участки быстро отмирают, на листьях, клубнях, плодах пасленовых появляется бурые пятна. Чаще наблюдается в дождливое лето.Кл. зигомицеты. Мукор – обычный плесневый сапрофит, поселяющий на хлебе, овощах и др. органических субстратах. Гифы нечлинистые, сильно ветвистые, с множеством ядер. Образует хорошо развитый паутинный мицелий из толстых гиф шаровидными спорангиями со спорами в виде темных головок.Кл. аскомицеты или сумчатые грибы. Сморчки, трюфели, строчки. Пекарные дрожжи – одноклеточные грибы, размножающиеся почкованием. Вызывают брожение, используется в виноделии и хлебопечении. Мучнистая роса – паразиты многих высших растений, образуют белый мучнистый налет на листьях, стеблях, плодах. Спорынья – паразит злаков, образует в завязах растения – хозяина твердые черные рожки вместо семян – склероции, содержащие ядовитые алкалоиды. Кл. базидиомицеты. Сапротрофные и паразитические грибы с многоклеточным мицелием. Шляпочные грибы – имеют крупные плодовые тела из шлепки и ножки. Нижний слой шляпки (гименофор) в виде пластинок (грузди), в виде трубочек и ячеек (масленок). Развиваются на почве, многие яв-ся микоризообразователями. Есть съедобные и ядовитые. Головневые грибы – паразиты высших растений, вызывают болезнь головня. Пораженное зерно заполнена спорами, имеет селедочный запах. Ржавчинные грибы – паразиты многих высших растений. Образуют ржавые пятна или полоски на листьях и стеблях, вызывают болезнь ржавчина.

45. ЛИШАЙНИКИ.Это очень своеобразные в биологическом отношении низшие растения. Лишайник яв-ся сложным организмом, образующимся в результате симбиоза двух растений: гриба и водоросли.  На старых деревьях и заборах часто можно видеть серо-зеленые или золотистые пластинки лишайников. В виде налета они бывают на скалах, камнях, железных решетках, заброшенных домов. На севере, особенно в тундре, лишайники покрывают большие пространства. В тайге некоторые из них в виде тонких нитей свисают прядями с ветвей деревьев.  В сосновых борах они часто серым ковром устилают почву. В наст. вр.  известно более 20000 видов лишайников. Основную массу у слоевища лишайника составляет гриб, который своими гифами плотно переплетает клетки водоросли (зеленые сине-зеленые). Водоросли – автотрофные растения, содержащие хлорофилл, способные создавать органические вещества  и снабжать ими гриб. Гриб не способен  фотосинтезировать, но обладает способностью добывать воду и минеральные вещ-ва и снабжать ими водоросль. По внешнему виду различают три основные группы лишайников: накипные, или корковые, листоватые, кустистые.

46. МОХОВИДНЫЕ (МОХООБРАЗНЫЕ).  Моховидные – это древняя, самая примитивная группа высших растений, ныне живущих на земле. Древнейшие ископаемые формы мхов известны с каменноугольного периода. Современные моховидные представлены 20-25 тыс. видов, распростран. на всех континентах. Особенно это относится к северному полушарию, где на больших площадях моховидные доминируют в растит. покрове.  Эти растен. Предпочитают наиболее увлажненные места, однако произрастают и на каменистых склонах гор, в пустынях, на сухих открытых скалах, в тундрах, но не встречаются в морях, на сильно заполненных почвах, в ледниках и сыпучих песках. Большинство моховидных – низкорослые многолетние травянистые растения размером от 1мм до неск. см., реже до 60 см. и более. У большинства из них тело расчленено на стебель и листья, но встречаются и слоевищные формы. Листостебельные представители моховидных имеют ряд признаков, которые отличают их от остальных растений (высших). У них отсутствуют корни, прикрепление к субстрату (частично и всасывание воды) осуществляется одним или многочисл. ризоидами – выростами эпидермы.  Поглощение воды происходит главным образом нижней частью стебля или телом всего растения (сфагновые мхи). В отличие от др. высших растений у моховидных отсутствуют настоящие сосуды и механические ткани. На стебле зеленых мхов по спирали расположены бесчерешковые листья, имеющие цельную пластинку с элсилкой или без нее.  Самую многочисленную группу моховидных составляет класс настоящие мхи, включающий зеленые и сфагновые мхи. Зеленые мхи. Они встречаются повсеместно: произрастают на почве, стволах деревьев, скалах и крышах домов, но наиболее широко распространены в сырых лесах, образуя сплошной зеленый ковер. Один из наиболее известных и самых распространенных мхов — кукушкин лен, образующий густые дерновинки из прямостоячих неветвистых стеблей, густо покрытых узкими линейно-ланцетными листьями.       Внутри коробочки спорогона размещается спорангий, в котором образуются гаплоидные споры. После созревания споры высыпаются из коробочки, разносятся ветром и в благоприятных условиях прорастают, образуя протонему в виде зеленой разветвленной нити. На ней закладываются почки, из которых со временем развиваются листостебельные растения мха.   Зеленые мхи способны также к вегетативному размножению молодыми побегами, почками, листьями, выводковыми телами.Сфагновые мхи. На болотах растут преимущественно белые, или сфагновые, мхи. Сфагнум представляет собой небольшое (до 15—20 см) растеньице беловатого цвета с сильно ветвящимся стеблем, густо усаженным мелкими листьями . Ризоидов сфагнум не имеет, а поглощает воду всей своей поверхностью. Беловатый цвет сухого сфагнума связан с тем, что его стебель покрыт крупными, мертвыми пустыми клетками, заполненными воздухом. Во время дождя они впитывают огромное количество воды, отчего вес мха увеличивается в 30—40 раз. Весной на верхушке стеблей в особых вместилищах образуются половые гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки). Они сливаются, образуя зиготу, из которой развивается округлая коробочка на короткой ножке. В коробочке формируются споры, из которых сначала развиваются водорослеобразные нити, а на них уже новые растения сфагнума. Обычно сфагнум густым ковром покрывает торфяное болото. Стебельки мха растут верхушкой. Нижние части стебельков постепенно отмирают. Отмершие части медленно разлагаются при малом доступе кислорода. В слое торфа постоянно поддерживается низкая температура, развивается высокая кислотность, чем создаются неблагоприятные условия для жизни гнилостных бактерий. Поэтому процессы гниения в нем идут очень медленно, что способствует длительному сохранению растительных остатков. Так образуется торф. Сфагновый торф накапливается очень медленно: для образования слоя в 1 м требуется около 1000 лет.Торф используется как топливо, а также как сырье для промышленности. Из него получают древесный спирт, карболовую кислоту, пластмассы, изоляционные плиты, воск, парафин и многие другие ценные материалы. Употребляют торф и для удобрения полей. По запасам торфа наша страна занимает первое место. Площадь торфяных болот в России составляет свыше 150 млн. га. 
Хотя торф и служит ценным сырьем, но заболачивание обширных территорий, вызываемое мхами (особенно сфагновыми),—явление отрицательное, так как препятствует росту и возобновлению лесов и делает невозможным сельскохозяйственное освоение угодий.

47.Хвощевидные относятся к растениям с проводящей системой ,которые в отличие от семенных растений расселяются спорами. Порядок  хвощевые имел три семейства, из которых сохранилось только одно- хвощевые,а из этого семейства –только один род хвощ ,представленный 25 травянистыми видами. Наиболее широко распространенным видом явл хвощ полевой. Лат название хвоща означает жесткие волосы лошади ,и имеется в виду сходство ветвистых побегов с хвостом лошади. Хвощи довольно широко распространены на Земле, однако Южное полушарие беднее. Хвощи сложно встретить в растительных зонах и сообществах ,близ воды или в местах с достаточным содержанием влаги в почве или с относительно неглубокими залеганиями грунтовых вод. Это многолетние травы с подземными и горизонтальными  корневищами, проникающими в почву до 100-200 см., на которых ,как и на вертикальных надземных побегах, часто закладываются почки. Почки на корневищах нередко образуют короткие утолщенные междоузлия(называемые клубями), складывающиеся в короткие цепочки. Клубни достигают размера грецкого ореха. Они содержат запасной крахмал. Корни у хвощей 2 типов :растующие вниз, часто утолщенные и направленные вверх или в сторону. Стебли прямые, прямостоячие или восходящие, простые или ветвистые, цилиндрические или с продольными ребрами. В узлах побегов находятся зубцевидные листовые пластины.В природе хвощи обычно встречаются в виде групп растений, возникших путем вегетативного размножения от 1 экземпляра. Такие клоны нередко занимают участки площадью в несколько десятков и даже 100м. Но хвощи играют ничтожную роль в формировании растительного покрова. Однако поселяясь в местах с нарушенным растительным покровом и быстро размножаясь,  они становятся трудно искореняемыми сорняками пастбищ и полей, т.к. в большинстве в своем несъедобны для животных. Некоторые виды попадая в больших количествах в сено ,могут вызвать пищевые отравления у лошадей и крупного рогатого скота. Считают, что в хвощях находятся ядовитое вещество, близкое к ферменту тиамназа, разрушающему витамин В.

48. Современные папоротники — одни из немногих древнейших растений, сохранивших значительное разнообразие, сопоставимое с тем, что было в прошлом. Папоротники сильно различаются по размерам, жизненным формам, жизненным циклам, особенностям строения и другим особенностям. Внешний облик их настолько характерен, что люди обычно называют все их одинаково — «папоротники», не подозревая, что это самая большая группа споровых растений: существует около 300 родов и более 10 000 видов папоротников. Разнообразие форм листьев, удивительная экологическая пластичность, устойчивость к переувлажнению, громадное количество производимых спор обусловили широкое распространение папоротников по Земному шару. Папоротники встречаются в лесах — в нижнем и верхнем ярусах, на ветвях и стволах крупных деревьев — как эпифиты, в расселинах скал, на болотах, в реках и озёрах, на стенах городских домов, на сельскохозяйственных землях как сорняки, по обочинам дорог. Папоротники — вездесущи, хотя и не всегда привлекают внимание. Но самое их большое разнообразие — там, где тепло и сыро: тропики и субтропики.   У папоротников ещё нет настоящих листьев. Но они сделали в их направлении первые шаги. То, что у папоротника напоминает лист — вовсе не лист, а по своей природе — целая система ветвей, да ещё расположенных в одной плоскости. Так это и называется — плосковетка, или вайя, или, ещё одно название, — предпобег. Несмотря на отсутствие листа, у папоротников есть листовая пластинка. Этот парадокс объясняется просто: их плосковетки, предпобеги претерпели уплощение, в результате которого появилась пластинка будущего листа — почти не отличимая от такой же пластинки настоящего листа. Но папоротники эволюционно не успели ещё разделить свои вайи на стебель и лист. Глядя на вайю, трудно понять, где заканчивается «стебель», на каком уровне ветвления, и где начинается «лист». Но листовая пластинка уже есть. Не появились лишь те контуры, в пределах которых листовые пластинки объединились так, что их можно было бы назвать листом. Первыми растениями, сделавшими этот шаг, являются голосеменные.   Папоротники размножаются спорами и вегетативно (вайями, корневищами, почками, афлебиями и так далее). Кроме этого, для папоротников характерно и половое размножение как часть их жизненного цикла.   Щитовник мужской — один из самых красивых и широко известных лесных папоротников. Он имеет характерного вида короткое и толстое, косо поднимающееся вверх корневище, покрытое широкими мягкими чешуями (коричневыми или чёрными) и остатками листовых черешков.     На вершине корневища располагается розетка крупных листьев с дважды перистой пластинкой. Длинные (ланцетной формы) прямостоячие вайи собраны в воронковидный пучок. Молодые листья свернуты в улитку, так как верхняя поверхность вайи на ранней стадии растет медленнее, чем нижняя. Их развитие завершается лишь на третий год, когда они достигнут 1 метра. Старые листья к осени увядают. Бурые основания отмерших вай покрывают корневища. Летом на нижней поверхности листа на разветвлениях жилок образуется сорусы, где в спорангиях находятся споры. Стенка спорангия тонкая, однослойная, поэтому при падении тургора к моменту созревания спор наружные стенки клеток сжимаются, стенка разрывается поперек.