24

Список рекомендуемой литературы:

1. Баландин С.А., Абрамова Л.И., Березина Н.А. Общая ботаника с основами геоботаники: Учебное пособие для вузов. 2-е изд., испр. и доп. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – 293 с.

2. Еленевский А.Г., Соловьева М.П., Тихомиров В.Н. Ботаника высших, или наземных, растений. - М., Академия, 2000.

3. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника: Учебник для вузов. - СПб., 2001

4. Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Мулдашев А.А. Высшие растения: краткий курс систематики с основами науки о растительности: Учебник. - М.: Логос, 2001.

Лекция 1

Тема: Многообразие жизни. Появление основных групп живых организмов в процессе эволюции. Макросистематика.

Основные вопросы:

1. Биология как наука о живых организмах. Место биологии в системе естественных наук.

2. Многообразие живых существ. Прокариоты и эукариоты. Теория эндосимбиоза. Автотрофы и гетеротрофы. Возникновение основных экологических групп организмов.

3. Разделение живых существ на царства. Особенности представителей различных царств. Различные взгляды на выделение царств живых организмов.

4. Систематика как раздел биологии. Основные принципы систематики.

Жизнь - форма существования материи, активное самоподдержание, самовоспроизведение и саморазвитие специфической структуры, идущее с затратой энергии, полученной извне. Для живых организмов необходима связь с окружающей средой, осуществляемой путем обмена веществом и энергией. К типичным свойствам живого относят клеточное строение, единство химического состава живых организмов, физическую или функциональную дискретность, Каждый организм представляет собой открытую целостную систему, метаболизм, способность к самовоспроизведению, рост и развитие, наследственность и изменчивость, раздражимость, способность к саморегуляции.

Все живое на Земле характеризуется иерархичностью (соподчиненностью) структурной организации. Принято выделять такие уровни организации живого как молекулярно-генетический, клеточный, тканевый, организменный, популяционный, видовой, биогеоценотический, биосферный.

Формы существования живого разнообразны. Характер обмена веществ определяется основным источником углерода, используемого организмом для построения своего тела и основным источником энергии, используемой в обменных процессах. Автотрофы используют для построения своего организма неорганический углерод, источником которого является углекислый газ. Гетеротрофам для обеспечения процессов жизнедеятельности необходим углерод органических веществ. Используется для метаболизма либо энергия солнечного света (фототрофы) либо - энергия окисления простейших химических соединений (хемотрофы). В природе встречаются все возможные сочетания способа получения энергии и способа получения углерода: фотоавтотрофы, фотогетеротрофы, хемоавтотрофы, хемогетеротрофы.

В современном мире насчитывается не менее 2-2,5 миллионов видов организмов (в предшествующие эпохи вымерло не менее 500 миллионов видов живых существ).

В архее организмы были прокариотами. Первыми появились гетеротрофы - редуценты, позднее автотрофы - продуценты с аноксигенным типом фотосинтеза. В протерозое появляется оксигенный фотосинтез благодаря возникновению цианобактерий. Атмосфера стала окислительной, в связи с чем появились группы прокариотических организмов с аэробным дыханием и аэробным хемосинтезом.

Примерно 1,8 млрд. лет назад появились эукариотические организмы. Их происхождение связывают либо с постепенным усложнением структуры прокариотических клеток, либо с внутриклеточным симбиозом нескольких прокариотических организмов (теория эндосимбиоза). К концу протерозоя возникли многоклеточные грибы, растения и животные. С момента появления животных (примерно 1 млрд. лет назад) в экосистемах появляются консументы. В дальнейшем в фанерозое (0,6 – 0 млрд. лет назад) появляются все известные группы живых организмов и разнообразные типы сообществ

Классификация основных групп организмов.

Количество царств современных системах живых организмов колеблется от 3 до 10 и даже более. У нас в стране наибольшей известностью пользуется система живых организмов, предложенная ботаником-эволюционистом А.Л. Тахтаджяном (1973). Согласно этой системе существуют 4 царства живых организмов, объединенные в 2 надцарства.

1. Надцарство Procaryota

   1. Царство Mychota (Дробянки)

1. Подцарство Archaebacteria (архебактерии)

2. Подцарство Bacteria (настоящие бактерии)

3. Подцарство Oxyphotobacteria (оксифотобактерии)

2. Надцарство Eycaryota

   1. Царство Animalia (животные)

   2. Царство Fungi = Mycota (грибы)

   3. Царство Plantae (растения)

3.1 Подцарство Rhodophyta (багрянки)

3.2 Подцарство Phycophyta (настоящие водоросли)

3.3 Подцарство Embryophyta (высшие растения)

Очень часто, особенно в зарубежной литературе, используется система живого мира, насчитывающая 5 царств (см., например, Рейвн П. и др., «Современная ботаника», 1990):

Прокариоты Царство Monera (бактерии)

Эукариоты 1. Царство Protista (Объединяет сравнительно просто устроенные организмы: гетеротрофные - простейшие одноклеточные животные (Protozoa); примитивные грибы (оомицеты, хитридиомиицеты, клеточные и плазмодиальные слизевики и водоросли;)Царство Fungi (Грибы);Царство Plantae (Растения); Царство Animalia (Животные)

Все современные системы живых организмов иерархичны. Это означает, что группы одного ранга последовательно объединяются в группы все более высокого ранга. Основными таксономическими категориями для ботанических дисциплин являются царство, отдел, класс, порядок, семейство, род, секция, вид, разновидность и форма.

Названия большинства таксонов состоят из одного слова - униномиальны. Названия видов биноминальные (Карл Линней “Species plantarum”, 1753). Научное название вида состоит из двух латинских слов - родового эпитета и видового эпитета.

Одним из самых важных принципов, касающихся ботанических названий, является принцип типификации. Все названия таксонов определяются при помощи типа вида - гербарного экземпляра, с которым связано данное название. Типы видов хранятся во многих крупнейших гербарных коллекциях мира.

Согласно принципу приоритета должно использоваться в качестве научного названия первое латинское название, обнародованное после 1753 г.

Все названия даются на латинском языке, названия на других языках научными не являются.

Лекция 2

Тема: Вирусы и бактерии.

Основные вопросы:

1. Вирусы как облигатные внутриклеточные организмы. Строение, размножение, экологическое значение вирусов. Гипотезы о происхождении вирусов.

2. Организмы, имеющие клеточное строение. Особенности строения прокариотических организмов. Классификация прокариотических органимов.

3. Особенности архебактерий: строение, состав, особенности метаболизма, экологическаое значение.

4. Эубактерии. Разнообразие, методы классификации. Автотрофные бактерии. Экологическое значение эубактерий.

Империя неклеточные организмы - Noncellulata, Царство Virae (вирусы)

Вирусы - облигатные внутриклеточные паразиты, не имеющие клеточного строения и представляющие собой нуклеиновую кислоту (одно- либо двуцепочечные молекулы РНК или ДНК), покрытую белковым футляром – капсидом. У более сложно организованных вирусов может быть дополнительная оболочка (белковая, липопротеиновая, иногда оболочка включает в себя белки и молекулы углеводов). К самостоятельному синтезу ферментов и, следовательно, обмену веществ вирусы не способны.

Впервые существование вирусов было установлено Д.И. Ивановским в 1892 г. при изучении мозаичной болезни табака. Позднее (1899) Бейеринк ввел термин вирус, происходящий от лат. virus - яд. К настоящему времени описано около 500 видов вирусов, поражающие все группы клеточных организмов.

Размеры покоящихся вирусных частиц 15-350 нм. Форма вирусов различна: они могут быть палочкоовидными, пулевидными или, чаще всего, иметь вид многогранника с 20 гранями - додекаэдра.

О происхождении вирусов общепризнанной теории нет. Одна из наиболее вероятных гипотез предполагает, что вирусы могли произойти от паразитических бактерий в результате упрощения их строения в связи с паразитизмом. Существуют также гипотеза о происхождении вирусов из органоидов клеток, а также гипотеза, утверждающая, что вирусы - часть генома нормальных клеток. Возможно и то, что различные вирусы возникли разными путями. Время возникновения вирусов - 3 млрд. лет назад (архейская эра). Не исключено, что новые виды вирусов возникают и сейчас из геномов бактерий и эукариот.

Значение вирусов обусловлено их способностью вызывать заболевания растений (табачная мозаика, мозаичная болезнь гороха), животных (чума свиней, ящур), человека (СПИД, грипп, полиомиелит, корь, свинка, ветрянка, гепатит, клещевой энцефалит). Вирусы вызывают некоторые формы рака у человека и животных.

Важное эволюционное значение вирусов заключается в возможности присоединять к своей НК участок генетического материала клетки-хозяина и впоследствии передавать его новому хозяину (трансдукция). Это свойство вирусов используется в генной инженерии.