
- •История и методы систематики растений. Искусственные, естественные и филогенетические системы растений.
- •4. Учение о стеле. Эволюция стелярной организации тела спорофита.
- •2. Общая характеристика высших растений. Отличия высших растений от низших.
- •22. Характеристика отделов риниофиты (псилофитовидные) и псилотовидные
- •23. Общая характеристика и систематика моховидных. Жизненный цикл моховидных.
- •24. Характеристика класса листостебельные мхи.
- •25. Характеристика классов Печеночники и Антоцеротовые.
- •27. Характеристика систематических групп плауновидных
- •Isoetopsida (класс полушниковые)
- •26. Общая характеристика плауновидных. Жизненные циклы равноспоровых
- •28. Жизненные циклы разноспоровых плауновидных на примере селягинеллы {Sehginelh sp.)
- •29. Общая характеристика хвощевидных. Жизненный цикл хвощевидных
- •30. Общая характеристика и систематика папоротниковидных.
- •31. Характеристика равноспоровых папоротниковидных. Жизненный цикл равноспоровых папоротников
- •32. Характеристика разноспоровых папоротников. Жизненный цикл разноспоровых папоротников.
- •40. Микроспорогенез и развитие мужского гаметофита семенных растений. Строение и эволюция пыльцевых зерен. Палинология.
- •34. Семязачаток. Его происхождение, строение, классификация, онтогенез. Мегаспорогенез и развитие женского гаметофита семенных растений
- •33. Общая характеристика голосеменных. Теории происхождения интегумента, формирование и строение семязачатка голосеменных.
- •36. Характеристика классов Семенные папоротники и Саговниковые и Гинкговые.
- •37. Характеристика классов беннеттитовые и гнетовые (оболочкосеменные).
- •39. Характеристика класса хвойные и его систематических групп.
- •35. Жизненный цикл голосеменных на примере сосны. Его особенности в разных систематических группах голосеменных
- •23. Сравнительная характеристика процессов опыления и оплодотворения голосеменных и покрытосеменных. Апомиксис.
- •38. Общая характеристика и происхождение покрытосеменных. Отличия однодольных от двудольных
- •17. Околоцветник покрытосеменных. Его классификация, строение, происхождение, эволюция.
- •44. Цветок. Его строение, классификация, эволюция. Половые типы цветка и их распределение на растении
- •41.Теории происхождения цветка
- •45. Андроцей. Его классификация и эволюция. Происхождение, строение, онтогенез и эволюция тычинки.
- •18. Гинецей. Его происхождение, строение, эволюция. Плацентация. Типы завязи.
- •19. Плод и соплодие. Формирование, вскрывание, принципы классификации, способы распространения плодов. Гетерокарпия и гетероспермия
- •20. Семя. Формирование, строение, классификация семени. Преимущества семенного размножения перед размножением спорами.
- •16. Соцветие. Морфологические признаки, классификация и эволюция соцветий.
- •46. Жизненный цикл покрытосеменных (на примере сои Glycine max)
- •47.Характеристика Подкласс Магнолииды (Magnoliidae)
- •48.Подкласс Ranunculidae
- •49.Подкласс Кариофиллиды (Caryophyllidae)-гвоздичноцветные
- •38.Подкласс Гамамелидиды (Hamamelididae)-сережкоцветные
- •51. Подкласс дилленииды (dilleniidae)
- •52.Подкласс розоцветные (rosidae)
- •53.Подкласс ламииды (lamiidae)
- •55.Подкласс алисматиды (alismatidae)--Частуховые
- •56.Подкласс лилейные (liliidae)
- •5. Корень, его функции. Главные, боковые и придаточные корни, их происхождение. Корневые системы, развитие корня. Зоны корня
- •11. Почки, их строение, особенности расположения и роль в жизни растений.
- •12. Ветвление, его типы и биологическое значение.
- •Стебель, его функции и особенности морфологии.
- •10.Строение многолетних стеблей древесных растений.
- •Лист, его морфологическое строение и функции. Развитие листа в онтогенезе. Листья филлоиды; вайи папоротников.
- •7.Понятие о теломе. Возникновение листостебельного побега и корня в филогенезе. Общие закономерности строения и развития растений.
История и методы систематики растений. Искусственные, естественные и филогенетические системы растений.
Систематика - это наука, изучающая многообразие организмов на Земле, их классификацию и эволюционные взаимоотношения.
Систематика растений, раздел систематики. С. р. имеет длинную историю — от первых попыток классификации, основанной на немногих, легко бросающихся в глаза внешних признаках, не связанных между собой внутренним единством и общностью происхождения, до современных систем, базирующихся на огромном числе фактов и учёте истинно родственных (гомологических) связей. Ещё Теофраст делил растения на 4 группы — деревья, кустарники, полукустарники, или кустарнички («фриганон»), и травы. В дальнейшем, до эпохи Возрождения, интерес представляют лишь наблюдения Альберта фон Больштедта (Альберта Великого), впервые отметившего различия между однодольными и двудольными растениями. В эпоху Возрождения итальянец Андреа Чезальпино опубликовал (1583) первую искусственную классификацию растений, основанную главным образом на строении «органов воспроизведения» — плодов и семян. Кроме основных групп, принятых им под влиянием Теофраста (деревья и кустарники, полукустарники и травы), он выделил также группу бессеменных растений — папоротники, мхи, грибы и водоросли. В конце 16 Ф разграничил категории рода и вида и наметил основы биноминальной (бинарной) номенклатуры. В 1693 английский естествоиспытатель Дж. Рей установил понятие о виде, а в 1700 французский ботаник Турнефор — о роде. Третью основную таксономическую категорию — семейство определил ещё в 1689 французский ботаник П. Маньоль. Система Турнефора, основанная на строении венчика (класс губоцветных, класс четырёхлепестных и т. п.), получила широкое распространение благодаря её простоте. Более сложной, но более естественной была система Рея (1686—1704), в которую он ввёл название двудольные (Dicotyledones) и однодольные (Monocotyledones); эти 2 группы он расчленил на классы по типу плода, а классы — по признакам строения листа и цветка.
В современной филогенетической систематике можно выделить три крупные группы методов:
I. Биологические методы, то есть методы основанные на изучение самих растительных организмов В пределах группы биологических методов выделяются следующие методы:
1. Морфологические методы, которые включают в себя собственно морфологический, анатомический, карпологический (т.е. изучение плодов растений), палинологический (изучение пыльцы), кариологический (изучение содержимого клеточных ядер) и тератологический (изучение уродов растительного мира).
2. Биохимические методы, основанные на изучении биохимических превращений в растительных организмах.
3. Физиологические, в основе которых лежит изучение физиологических процессов и реакций растений.
4. Собственно биологические: генетические, онтогенетические (изучение развития организма от зарождения до биологической смерти) и гибридологические (изучения гибридов и их генетических и биологических проявлений).
II. Топологические методы, основанные на изучении среды обитания растений.
К ним относятся:
1. Географический метод - изучение современного распространения растений.
2. Экологический метод, основанный на изучении местообитания растений.
3. Фитоценологический, основывается на изучении структуры растительных сообществ.
III. Вспомогательные или математические методы, к которым относятся вариационно-статистическая обработка и корреляционный анализ.
Исскуственные системы растений(с 16 по 18 в.)
Период искусственных систем открывает итальянский ботаник А.Чезальпино. Чезальпино использовал 4 категории жизненных форм Теофраста, но объединил их в 2: древесные (деревья и кустарники) и травянистые (полукустарники и травы). В пределах этих групп он выделил 15 классов.Важным признаком Чезальпино считает положение "души", которая, по его мнению, должна быть у растений скрыта в сердцевине, и "сердца" - в семени (он полагает, что оно находится в месте отхождения семядолей от гипокотиля ). Далее используется число семян в плоде, строение перикарпия и отчасти соцветия .
французский ботаник Турнефор установил четкую систему соподчиненности таксономических категорий и дал глубокую проработку понятия о роде; описал более 1000 новых видов и составил четкий диагноз примерно 700 родов, снабженных точными аналитическими рисунками. Турнефор сохраняет деление на деревянистые (деревья и кустарники) и травянистые (травы и полукустарники) растения и выделяет 22 класса по строению венчика и отчасти плода. И среди деревянистых, и среди травянистых фигурируют однолепестные (спайнолепестные) и многолепестные, с цветками правильными и неправильными; "сложными" цветками названы соцветия типа корзинок сложноцветных.
Сильное влияние на развитие систематики оказали труды выдающегося английского естествоиспытателя Дж.Рея, одного из основоположников учения о виде. Рей ориентируется на общее внешнее сходство растений, которое определяется, конечно, совокупностью признаков, но для выделения и характеристики классов использует лишь какие-то отдельные особенности, которые кажутся ему более существенными для той или иной группы. Выделяет 33 класса.
Этот период завершил К.Линней-бинарная номенклатура растений. Выделяет 24 класса:
Кл. с 1 по 13-по кол-ву одиноч. тычинок;
Кл. с 14 по 20-по длине тычиноч. нитей;
Кл. с 21 по 23-по наличию цветков разн. полов на растении;
Кл.24-тайнобрачные(водоросли, грибы,мхи,папоротники)
естественные системы(с конца 18 до сер. 19 в.)
Первая попытка создания естественной системы растений принадлежит французскому ботанику М.Адансону. Всего им описано 1700 родов и 58 семейств.
вслед за Адансоном появилась система А.Л.Жюссье, с которой, по существу, и начинается эпоха естественных систем.Антуан Лоран Жюссье в 1789 г. опубликовал замечательный труд - "Роды растений", в котором описано около 20000 видов, отнесенных к 1754 родам, 100 порядкам (семействам в современном понимании) и 15 классам. Жюссье твердо стоит на позиции, что система должна отображать природу, а не навязываться ей. Живые организмы подчинены естественной иерархии и связаны в единую цепь от простого к сложному.На основе этих принципов Жюссье удалось выделить достаточно естественные группы - "порядки" и дать им удачные характеристики. Стремление же представить эти естественные группы в виде связной непрерывной "восходящей" цепи посредством определенного расположения классов успехом не увенчалось. В своих высших подразделениях и в общей схеме построения система сохранила неискусственность.Действительно, число семядолей и лепестков, положение завязи - это обычные признаки, более диагностические, чем таксономические, использовавшиеся в искусственных системах. Понятно, что при оперировании таким небольшим набором признаков классы у Жюссье оказались в большинстве своем очень сборными, а взаимное расположение классов - произвольным. Причины сходства между таксонами не обсуждаются, они только констатируются.Таким образом, историческая заслуга Жюссье не столько в разработке конкретной системы, сколько в формулировке идеи и ее обосновании. Но это было сделано так убедительно и столь солидно подкреплено превосходными четкими диагнозами родов и порядков, иллюстрирующими естественный метод, что не могло не привлечь внимания современников.
ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ конца 19 в.(последарвиновский период)
Основателем систематики, области науки, которая занимается классификацией живых организмов и взаимоотношениями между компонентами живого, считается Карл Линней. Однако только в конце 1950-х годов немецкий энтомолог Вилли Хенниг высказал идею, что систематика должна отображать известную эволюционную историю так близко, как только возможно. Так был основан подход к систематике, который он назвал филогенетической систематикой. Противники Хеннига пренебрежительно называли его последователей «кладистами», из-за акцента на признание только монофилетичных групп или клад. Однако, кладисты быстро приняли это название как полезный термин, и кладистический подход начал преобладать в систематике. Противоположностью филогенетической систематики является фенетика.
Распространение дарвиновской теории эволюции естественным образом вело к представлению, что сродство на самом деле отражает генеалогическое родство, общность происхождения, а различия между таксонами характеризуют меру их расхождения, дивергенции в процессе эволюции.
Энглер обосновал «принципы естественного расположения» таксонов растений.
Главная цель филогенетической системы заключается в отражении родства
организмов.
Необходимо отличать гомологичные сходства от аналогичных. Выделил
примитивные и продвинутые признаки.
Энглер считал необходимым отличать первичную простоту от вторичного
упрощения. Впервые описал явление гетеробатмии.Гетеробатмия-явление, когда таксон оказывается на разных уровнях организации по разным признакам.
Энглер предложил филогенетическую систему восходящего типа.
Признаки многоплодниковых считал примитивными, но систему начинал с однопокровных. Признавал первичный полиморфизм цветковых растений.
Система Энглера получила широкое распространение в России.
Английские палеоботаники Е. Арбер и Дж. Паркин в работе «О происхождении покрытосеменных» (1907) разработали стробилярную теорию происхождения цветка из обоеполого стробила беннеттитовых.