
- •IemopbiЯковлев г.П., Челомбитько в.А. Ботаника
- •350 ± 10 65 Обширны каменноугольные леса из папорот
- •500 ± 15 70 Наземные растения неизвестны, разнообразие
- •570 ±15 70 Наземные растения неизвестны, разнообразие
- •I юшя 'эндос 11мшоза (OfMkiiOi кима)
- •Царство грибы —Fungi, или Mycota. Гетеротрофы; питаются путем всасывания веществ. Обычно имеется плотная клеточная оболочка. Гаплоидные или дикарионтические организмы.
- •Прокариоты Бактериология
- •Животные Зоология
- •Ботаника и ее разделы
- •I. Анатомия и морфология
- •Глава I
- •Яковлев г.П., Челомбитько в.А. Ботаника
- •Продукты жизнедеятельности протопласта
- •Цитокинез, митоз и мейоз
- •Дочерние к не I км
- •2 Г п Яковлев, в а Челомбитько
- •Вакуоли
- •Ралышя вакуоль
- •Включения
- •Pin. 1/ Алейроновые зерна н leweiiiix клещевины ‘
- •Клеточная оболочка
- •I фибриллы, 2 микрпфибрипиы, s мицеллы, 4 учииок молекулы целшолош, ,s ерёшинам илш-пшка, 6 cjioiS inоричиой оболочки, 7 иерннч» пая оболочки
- •Глава II ткани
- •Лемпая):
- •Эпидерма
- •Эпиблема
- •Рйс 29 Кончик корня ожики многоцветковой Показаны корневые волоски, точками — трихо- бласты
- •Перидерма
- •1 Нередко перидерма рассматривается как комплекс 1каией.
- •Ксилема (древесина)
- •Проводящие пучки
- •Глава III вегетативные органы высших растений
- •Эмбриогмш и органогене’!
- •Яковлев г.П., Челомбитько в.А. Ботаника Рис. 44 Схема расчленения юла высшего растения па примере строения двудольного растения (покачаны также репродуктивные органы)1
- •3 Г п Яковлев, в. А ЧеломбитькоЯковлев г.П., Челомбитько в.А. Ботаника
- •Пк 'юр чсполож!* ши1’, ji8k 1 овля molviiIvA
- •1 Междоузлие, 2— годичные ирирекды
- •Первичная струт ура стебля
- •Ci осложпый:
- •Глава II ткани 3
- •Глава III вегетативные органы высших растений 41
- •Глава IV элементы физиологии растений 1
- •Пластинка листа
- •1Псристокраевос, 2 - ицрнсгоистлснмдиос, 3 не- ристосстчатое, 4 - шшьчатокрасвои, 5 тш.Чапшег- лсвидиое, 6 - гтльчатоеетчатое, 7 - параллельное,
- •Черешок и основание листа
- •Мочковатая:
- •Слущилась
- •Жизненные формы
- •Глава IV элементы физиологии растений
- •Рис, 57, Шаблоны для определения формы пластинки листа и листочка (основаны на соотношении длины и ширины):
Царство грибы —Fungi, или Mycota. Гетеротрофы; питаются путем всасывания веществ. Обычно имеется плотная клеточная оболочка. Гаплоидные или дикарионтические организмы.
Царство р а с т е н и я — Plantae. Автотрофы; питаются, осуществляя синтез органических веществ из неорганических за счет энергии солнечного света. Фотосинтез аэробный. Имеется плотная клеточная оболочка. Характерно чередование поколений; преобладают чаще диплоидные организмы.
Царство делится на три подцарства: багрянки (Rhodophyta), настоящие водоросли (Phycophyta) и высшие растения (Embryophyta).
Тело багрянок и настоящих водорослей не имеет развитых органов и тканей. Оно чаще всего представляет собой недифференцированное слоевище (таллом). Бесполое размножение осуществляется неподвижными спорами и подвижными зооспорами, образующимися обычно в одноклеточных спорангиях или зооспорангиях. Багрянки и настоящие водоросли иногда называют низшими растениями. Обитают преимущественно в воде.
К высшим растениям относятся ныне вымершие риниофиты и современные таксоны: моховидные, хвощевидные,
плауновидные, папоротниковидные, голосеменные и покрытосеменные. Тело большинства этих растений расчленено на органы и ткани. Бесполое размножение осуществляется спорами, но спорангии многоклеточные. У голосеменных и покрытосеменных появляется особый орган полового размножения и расселения — семя. Зигота, возникающая после слияния гамет, при половом размножении у высших растений вначале превращается в многоклеточный зародыш, из которого затем развивается взрослое растение. Высшие — преимущественно наземные растения.
Каждая из основных групп организмов является предметом изучения само-
Г руппы |
Основная |
Области |
организмов |
наука |
перекрывания |
Эукариоты _ н* s _
^ w 01
^3
К ТЗ о
Грибы Микология н о о\ 4
S Й S Р
Растения Ботаника g д а *Прокариоты Бактериология
О * з *
1-1 5 р
s
Животные Зоология
стоятельной биологической науки или комплекса близких наук (см. табл. 3). В частности, бактерии (исключая цианобактерии, которые традиционно исследовались ботаниками-альгологами, т. е. специалистами по водорослям) изучаются бактериологией или наукой более широкого плана — микробиологией, предметом интереса которой служат все микроскопические живые организмы. Протистология исследует простейших, т. е. одноклеточных или колониальных эукариот, микология (от греч. «микес»— гриб) — представителей царства грибов. Ботаника изучает царство растений и ав- тотрофных прокариот, а также нередко грибы. Наконец, зоология занимается животными организмами.
Ботаника и ее разделы
Ботаника (от греч. «ботанэ» — растение, трава) — комплекс биологических наук о растениях.
Человек рано осознал свою зависимость от растительного мира, поэтому зачатки практических знаний о растениях относятся к древнейшим этапам развития человеческих цивилизаций. Первые датируемые сведения о растениях содержатся в клинописных таблицах Древнего Востока. Основы ботаники как науки заложили древние греки. Древнегреческий философ и естествоиспытатель Теофраст (ок. 370 — ок. 285 до н. э.) назван К. Линнеем «отцом ботаники». После общего упадка естествознания в средние века ботаника начинает интенсивно развиваться с XVI в. В XVIII — XIX вв. происходит интенсивная дифференциация ботаники на отдельные ботанические дисциплины и к первой половине XX в. складывается весь комплекс наук о растениях.
Яковлев
Г.П., Челомбитько В.А. БОТАНИКА
') мбрио югич бокпшческая цнсцпп- лнна, изучающая закономерности обраю- вапия и развиитя зародыша рнсгеиий.
Основы эмбриологии заложены во второй половине XVIII в., но фуидамен- 1альные огкрьпия были сделаны к началу XX в.
Фи то югия тесно связана с морфо ло- I ией и биохимией расюпий. Начало фи- знолопш было положено оньпами по пи- шшпо расгений, осуществленными во в юрой половине XVIII в. Ныне ото ак- швио развивающаяся паука, занимающаяся изучением происходящих в растениях процессов: фоюсиигеза, транспорта веществ, водною обмена, роста, развишя и I. д. География растений зародилась в начале XIX в. Она занимается изучением распространения таксонов. Из ботанической географии к концу XIX в. выделилась геоботаника - наука, исследующая распространение растительных сообществ и их особенности. Экология растений выясняет взаимоотношения растений со средой и друшми организмами. Она возникла на стыке экологии и ботаники па рубеже XIX и XX вв. и в настоящее время ло одна из важнейших отраслей знаний о природе.
Помимо фундаментальных ботанических дисциплин, выделяют ряд прикладных паук, также относимых к ботанике. Главнейшей из них считается ботаническое рееурсоведение, или экономическая ботаника. Она рассматривает все аспекты использования растений человеком.
В зависимости от объектов и методов их изучения, а также пракптческих потребностей выделяют ряд других ботанических дисциплин В пределах морфологии растений выделяют карпологию — раздел знаний о плодах, из анатомии - на шнологию, изучающую пыльцу. Пред- мсюм исследования палеоботаники являю 1ся ископаемые растения. У патгеобо- шпикп свои методы изучения, близкие к методам палеопюло1ии.
А /ьгология изучает водоросли, бриология — мхи, птеридо югия — шшорошшш и т. д. Дендро югия исследус1 деревья и кустарники.
РАСТЕНИЯ И БИОСФЕРА
Особая роль расюпий в жизни пашей планеты состоит в том, что без них было бы невозможно существование животных и человека. Только содержащие хлорофилл зеленые растения способны аккумулировать энергию солнца, создавая органические вещества из не- opi аттических; при ном ращения извлекают т ашосферы диоксид углерода (yiлекпелып таз) и выделяю! кислород, поддерживая ее по- стяпиый состав. Будучи первичными продуцентами органических соединений, растения являются определяющим звеном в сложных цепях питания большинства ютерофофов, населяющих Землю.
Блаюдаря фотосшпезу и непрерывно действующим круговоротам биогенных элементов создается устойчивость всей биосферы Земли и обеспечивается ее нормальное функционирование.
Произрастая в неодинаковых условиях, растения образуют различные растительные сообщества (фиюцепозы), обусловливая разнообразие ландшафтов и жолотичееких условий для других орт аннзмов При непосредственном участии растений формируются почва, юрф; скопления ископаемых растений образовали бурый и каменный уюль. Глубокие нарушения растительности неизбежно влекут за собой необратимые изменения биосферы и отдельных ее частей и мотут оказаться гибельными для человека как биолошческото вида.
РАСТЕНИЯ Ш ЧЕЛОВЕК
Яковлев
Г.П., Челомбитько В.А. БОТАНИКА
каре шейные средства и сырье для по iучения медицинских. препараmu, 4) в чеко- рапшном озеленении и 5) в охране и улучшении окружающей среды.
Пищевое значение растений общеизвестно. В качестве продуктов питания человека и корма для животных, как правило, используются части, содержащие запасные питательные вещества или сами вещества, извлеченные тем или иным образом. Потребность в углеводах в основном удовлетворяется за счет крахма- ло- и сахаросодержащих растений. Роль источников растительною белка в рационе человека и животных выполняют в основном некоторые растения из семейства бобовых. Плоды и семена многих видов используют для получения растительных масел. Большинство витаминов и микроэлементов также поступает вместе со свежей растительной пищей. Существенную роль в питании людей играют пряности и растения, содержащие кофеин,— чай и кофе.
Техническое использование растений и продуктов из них осуществляется по нескольким основным направлениям. Наиболее широко применяются древесина и волокнистые части растений. Ценность древесины определяется прежде всего ее необходимостью при изготовлении деревянных конструкций любых типов, мебели и при производстве бумаги. Сухая перегонка древесины позволяет получить значительное количество важных органических веществ, широко употребляемых в промышленности и в быту. Во mhoi их странах древесина — один из основных видов топлива. Остро стоит вопрос о замене угля и нефти энергетически богатыми веществами, продуцируемыми некоторыми растениями.
Несмотря на широкое распространение синтетических волокон, растительные волокна, получаемые из хлопчатника (морфологически это трихомы), льна, конопли и джута, сохранили большое значение при производстве многих тканей.
Для лечебных целей растения применяют очень давно, В народных и традиционных медицинах они составляют основную массу лекарственных средств. В научной медицине СССР примерно треть препаратов, применяемых для лечения, получают из растений. Считаегся, что с лечебными целями народы мира используют не менее 21000 видов растений (включая грибы). В СССР около 55 видов лекареIвенных растений культивируется. Подробно с использованием растений в медицине студенты ознакомятся в курсах фармакот нозии и фармаколог ии.
Не менее 1000 видов растений разводят с декоративными целями либо из-за красивых цветков, либо из-за эффекпюй «зелени».
Существование и нормальное функционирование всех экологических систем биосферы, частью которой является и человек, целиком определяется растениями.
Рас гения, используемые или потенциально могущие быть использованными человеком, составляют растительные ресурсы. Растительные ресурсы относятся к категории восполняемых (при правильной эксплуатации) в противоположность, например, невосполняемым минеральным ресурсам. Чаще всего растительные ресурсы делят па ресурсы природной флоры (сюда относятся все дикорастущие виды) и ресурсы культивируемых растений. По объему и значимости в жизни человечества они существенно различаются.
Природные ресурсы флоры ограничены и по подсчетам специалистов в их первоначальном объеме могли бы обеспечить питанием лишь около 10 млп. человек. Оптимизация2 этой части растительных ресурсов возможгга в сравнительно ограниченных пределах. Наиболее широко дикорастущие растения используются в качестве технических источников сырья, в хозяйственной деятельности человека, а также как лекарственные средства.
Яковлев
Г.П., Челомбитько В.А. БОТАНИКА
Наращивание ресурсов культурных растений возможно в весьма широких пределах как за счет увеличения площадей их возделывания (экстеисификации), гак и за счет улучшения агротехники и выведения высокопродуктивных сортов (интенсификация). Считается, что полная мобилизация восполняемых ресурсов, включая растительные, может обеспечить существование на Земле не менее 6 млрд. человек.
Рис.
4. Центры (очаги) происхождения культурных
растений (по Н. И. Вавилову, с изменениями):
1
—
средиземноморский, 2 — нередпеазиатский,
3 - среднеазиатский, 4
- чфионский, .5 — китайский, 6 - андийский,
7 — индонезийский, 8
— мексиканский, 9 - перуанский, 10
- западиосудапский
Н. И. Вавиловым (1887—1943). Соишспо его представлениям существовало восемь таких центров, В настоящее время выделяют десят ь центров происхождения культурных растений.
У европеоидных пародов с примыкающей к ним группой эфиопов отмечены четыре центра (или очаш): средиземноморский, нередпеазиатский, зфиоп- ский, средпеазиа тский.
Мошолоиды имели один оча1 — севе- рокитайекий.
У аветралоидиых пародов юго-востока и юга Азии земледелие развилось автохтонно (т. е. независимо) в двух очагах: индийском и индонезийском (или индомалайском).
У американских пародов возникли мексиканский и перуанский центры. Негроидные народы тропической Африки имели один основной очаг земледелия — заладлосуданский.
Средиземноморский очаг объединяет области Европы, Африки и Азии, прилегающие к Средиземному морю. Эго роди- па некоторых сортов овса, льиа, мака, белой горчицы, маслины, рожковою дерева, капусты, моркови, свеклы, лука, чеснока, спаржи, редьки.
Передпеазиатский
очаг расположен в Малой Азии, Закавказье,
Иране. Это родина пшеницы однозернянки
и двузернянки, твердой пшеницы, ржи,
ячменя.Яковлев
Г.П., Челомбитько В.А. БОТАНИКА
ский) очаг oxBan.maei бассейны Сырдарьи и Амударьи, индийское ГЪниречье (формирующее реку Инд). Он является родиной мяп<ой пшеницы, i ороча, чечевицы, нута, маша, возможно, конопли, сарептской юрчшгы, виненрада, ipymn, абрикоса и яблони.
Э(}шопский оча1 — Эфиопия и Сомали. Это родина сорю, кунжута, клещевины, кофейного дерева, иекошрых форм овса, финиковой пальмы.
Китайский оча1 pacilojiai ает ся в области умеренною пояса бассейна реки Хуанхэ. Здесь сформировались кулыуры проса, 1речихи, сои, ряда лис гонадных плодовых деревьев, таких, как хурма, китайские copia сливы и вишни.
Индийский очаг находится на п-ве Индостан. Основными культурами древне1 о земледелия этого очага были тропические виды, часть которых за1ем продвинулась в страны умеренного климат. Индийский очаг — родина риса, азиатских хлопчатников, маню, культурных форм огурца и баклажана.
Индонезийский очаг занимает главным образом 1ерриторию современной Индонезии. Здесь была родина ямса, хлебного дерева, мапгусгапа, бананов, дуриапа и, возможно, кокосовой пальмы. Тропическое садоводство получило отсюда своих важнейших представителей. В Индонезийском очаге взяты в кулыуру такие важные пряные растения, как черный перец, кардамон, гвоздичное дерево, мускат ный орех.
Мексиканский очаг включает большую часть территории Центральной Америки. Отсюда человечество получило маис (кукурузу), обыкновенную фасоль, красный стручковый перец, хлопчатники Нового света (так называемые упленды), махорку и, вероятно, папайю, или дынное дерево.
Перуанский (Южноамериканский) очаг занимает территорию Перу, Эквадора, Боливии, Чили, отчасти Бразилии. Из этого очага в культуру взяты картофель, тома г, длинноволокнистый «египетский» хлопчатник — сиайленд, ананас и табак. В новейшее время отсюда вывезено и окультурено хинное дерево.
Западносуданский очаг расположен на часш территории тропической Африки. Отсюда началась кулыура масличной пальмы, орехов кола, ряда фонических зернобобовых,
Б014НИКА 1! Ф\РМ\Ц11Я
Около .U)°0 вссч выпускаемых, мечп- щшекпч препарат» ююиш и* асыр- ечвепнот рлеппелыюю сырья. Источником сырья служа! как дшсорастцпо, шк и кулы 1пшр)емые расчения. Эю оиредс лясI ценып комплекс пробном, в котрыч прошпор обя шг квалифицированно раю- брться. Прежде всею он должен умен, ушаваи» и xapaKiepinouaи» расчения, чю делает счрою необходимым хорошее знание их морфолопш и сисчсма- тки.
Подлинность лекарственною расш- тельного сырья в процессе товароведческого анализа определяется на основе изучения различных макроскопических и микроскопических признаков. Обязательным разделом всех счапдарюв, регулирующих качество лекаре г венною сырья, является подробная макроскопическая и микроскопическая характеристики. Макроскопический анализ предпола1 ает хорошее знание морфологии pacieimn и владение соответствующей ботанической терминологией. При микроскопическом анализе провизоры-аналитики изучают растительное сырье анатомически. В этом случае им помогает знание анатомии растений. К ашиомическим исследованиям объектов нередко прибегаю! при судебно-медицинских экспертизах в iex случаях, когда на месте преступления обнаруживаются растительные остатки.
Изучение физиологии растений позволяет понять суть процессов, которые приводят к образованию в растениях продуктов первичного и вторичного обмена (метаболизма). Многие из них оказываются фармакологически активными и используются в медицинской практике.
Яковлев
Г.П., Челомбитько В.А. БОТАНИКА
В последние десятилетия различные причины привели к истощению главнейших зарослей ряда лекарственных растений в традиционных районах заготовок. Актуальными сделались ресурсные исследования по выявлению новых промышленных массивов лекарственных растений п инвентаризация запасов лекарственного растительного сырья. Эти работы осуществляют провизоры-фармакопюсш. Выполнение ресурсных исследований невозможно без знания местной флоры, элементов ботанической географии и владения основными геоботапическими методами. Наконец, провизор обязан выполнять главнейшие природоохранные мероприятия, которые должны учитываться при сборе растительного сырья. Это залог длительной эксплуатации зарослей дикорастущих лекарственных растений.Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. БОТАНИКА