2.2.4. Отдел Бурые водоросли

Около 5000 представителей. Представители как донные, эпифитные, реже как вторичные планктоннные организмы. Бывают неподвижные многоклеточные со сложным анатомическим строением. Размер может достигать в длину несколько метров. Клеточные стенки сильно ослизняющиеся. Ядро 1, вакуолей - много. Хроматофоры дисковидные, зернистые. Запасные продукты: спирт (меннит), жир, полисахарид (ламинарин), откладывается в цитоплазме. Размножение: бесполое - зооспоры, вегетативное, половое (изогамия, гетерогами, оогамия).

Представители: ламинария (морская капуста), фукус, саргассум.

Лекция № 16

Тема: флорография и систиматика растений. План

1.Флорография. Систематика растений, её разделы и значение.

2. История развития систематики. Карл Линней и бинарная номенклатура.

3. Таксоны и их иерархия.

1.Флорография. Систематика растений, её разделы и значение. Растения классифицируют на основе их сходства и отличия.

Систематика растений - раздел ботаники, разрабатывающей естественную классификацию растений на основе изучения образования таксономических единиц и установления родственных связей между ними в их историческом развитии.

Современная систематика опирается на принципы эволюционного учения с использованием разнообразных методов исследования (палеоботанический, онтогенетический, генетический, Физиолого-биохимический, цитологический).

2. История развития систематики. Карл Линней и бинарная номенклатура.

Первая классификация растений была разработана Аристотелем. Правило давать видам двойные названия было введено К. Линнеем в 1753 г.

Кроме того, Линнеем было предложено применять иерархию к систематическим группам растений.

3. Таксоны и их иерархия.

Таксоны - группа объектов связанных той или иной степенью общности свойств и признаков и дающих основание для присвоения им определённой таксономической (систематической категории). Таксономия это раздел систематики рассматривающий методы и правила классификации растений.

Перечень названий растений и категорий, употребляемых в систематике составляет ботаническую номенклатуру.

Например систематическое определение картофеля с учетом всех таксономических категорий будет выглядеть так:

Regnum - Царство - Растения - Plantae

Divisio - Отдел - Покрытосеменные - Angiospermae

Classis - Класс - Двудольные - Dicotyledoneoe (Magnoliopsida)

Subclassis - Подкласс - Ламииды - Lamiidae

Ordo - Порядок - Паслёновые - Solanales

Familia - Семейство - Паслёновые - Solanaceae

Genus - Род - Паслён - Solanum

Species - Вид - Паслён клубненосный (картофель) - Solanum tuberosum

Вид - основная структурная единица в системе живых организмов и обычный качественный этап эволюции и представляет собой основную систематическую категорию.

Лекция №17

Тема: высшие споровые растения.

1. Высшие растения.

2. Высшие споровые растения.

3. Отдел Риниофиты - Rhyniphyta

4. Отдел Моховидные - Bryophyta

5. Отдел Плауновидные - Lycopodiophita

6. Отдел Хвощевидные - Equsetophyta

7. Отдел Папоротниковидные - Polypodiophyta

1. Высшие растения. Объединяет около 300тыс. видов. Все представители подцарства содержат зародыш, отсюда и название - Embriophyta, а в связи с расчленением тела на стебель корень и лист, его также называют побеговым - Carmobionta. Высшие растения - дифференцированные многоклеточные организмы, приспособленные главным образом к жизни в наземных условиях. Для них характерно чередование поколений гаметофита и спорофита. Зигота превращается в многоклеточный зародыш. Спорофит расчленён на побеги и корни, которые имеют проводящие ткани, отсюда и название - Сосудистые растения. Все отделы за исключением Моховидных имеют преобладание спорофита. Высшие растения делят на высшие споровые и семенные.

2. Высшие споровые растения. Появились на Земле в к. Силура 415-430 млн.лет назад. Изменение условий существования привело к дифференциации специализированных групп клеток- тканей и органов. Размножение вегетативное, половое и бесполое.

3.Отдел Риниофиты - Rhyniphyta (Псилофиты) - были обнаружены в ископаемых остатках (в 1859г.). Представитель куксония, имело высоту 5-7см, произрастало в силуре.

Особенности строения вегетативных органов: внешне похожи на водоросли, имели верхушечное расположение спорангиев, равноспоровость, листья и корни отсутствовали, ветвление дихотомическое стебель, толщиной около 5мм, покрыт кутинизированой тканью с устьицами и желёзками. анатомическое строение примитивное. Проводящая система слабо развита, механические ткани отсутствовали, меристема была только верхушечная, ко вторичному утолщению были не способны. Гаметофит по всей видимости был подземным.

4.Отдел Моховидные - Bryophyta Известно около 35тыс. видов, растения с многоклеточными репродуктивными органами, не имеющие проводящих тканей. В теле имеется ассимиляционная паренхима, есть слабо выраженные механические, покровные ткани, но они отчётливо прослеживаются нне во всех систематических группах. Распространены по всюду. Имеет преобладание гаметофита. Бесполое размножение у мхов осуществляется посредство спор, развивающихся в коробочках спорангия. Спора прорастает и образует протонему (напоминает зеленую нить) - гаметофит (п). Из протонемы развивается взрослое растение. В почве закрепляется благодаря ризоидам - нитчатые образования, которые состоят из 1 ряда клеток. Надземная часть состоит из стебля с листоподобными образованьями - филлоидами. По окончанию роста на гаметофите формируются органы полового размножения (архегонии ♀ и антиридии ♂). Для оплодотворения необходимо наличие влаги. Период от споры до зиготы - половая фаза (спорофит - зелёный мох), её назначение - образование гамет. С развития зиготы начинается бесполая фаза -, гаметофит (2п), происходит образование гамет. Зигота прорастает и образует спорогоний, который состоит из коробочки, ножки и гаустории, продуцирует споры. Образование спор происходит в археспориях. Из 1 археспории в результате редукционного деления образуется 4 споры которые после созревания высыпаются и прорастают. Спорофит растёт и развивается на гаметофите.

Мхи способны аккумулировать многие вещества (радиоактивные и др.), удерживать влагу, участвовать в процессе почвообразования (благодаря тому что нижняя часть оторфовывается).

Классификация: антоциротовые, печёночники, настоящие мхи.

Антоцеровые имеют слоевище в виде маленькой зелёной пластинки, плотно прижатой к почве. Растёт на сырых, глинистых почвах. Вегетативное тело в виде розетковидного таллома, с нижней стороны располагаются ризоиды. Обоеполые. Представитель: Антоцерос.

Печёночники Вегетативное тело в виде листовидного таллома, реже листостебельное, с нижней стороны располагаются ризоиды (одноклеточные). Раздельнополые. Представитель: Маршанция обыкновенная.

Настоящие мхи. Андреевые - листостебельные, ветвистые, ризоидов нет. Обоеполые. Представитель: Андера.

Сфагновые мхи - листостебельные, ветвистые, ризоиды многоклеточные (с боку). Листья состоят из 1 слоя клеток, одни хлорофилоносные, а другие мертвые без протопласта с кольчатые оболочками (впитывают воду и долго её удерживают). Обоеполые. Из многолетних накоплений образуется торф. Представитель: Сфагнум (применяется как перевязочный материал вместо ваты, благодря сфагнолу обладает ранозаживляющим и антибактериальным действием).

Зелёные мхи - листостебельные, не ветвистые, ризоиды многоклеточные (с боку). Листья из нескольких слоёв клеток. Вегетативное тело в виде листовидного таллома, реже листостебельное, с нижней стороны располагаются ризоиды (одноклеточные). Раздельнополые. Половые органы закладываются на верхушке стебелька, и окружены многими иногда ярко окрашенными листочками образуя перихеций. Архегонии находятся в центре, а антеридии по бокам.

Представители: Политрих обыкновенный, Кукушкин лён.

Кукушкин лён высотой 15-20см, образует густые дернины. Первичный стебель горизонтальный безлистый, вторичный - прямостоячий.

Видовой состав листостебельных Мхов распространённых на территории Юго-востока Украины:

Пор. ЗЕЛЁНЫЕ МХИ - Bryales

Подпор. Верхоплодные мхи - Acrocarpi

1.Родобриум розовый - Rhodobryum roseum L.

2.Фунария влагомерная - Funaria hygrometrica Sibth.

3.Дикранум веничный - Dicranum scoparium Hedw.

4.Дикранум волнистый - Dicranum undulatum Ehrh.

5.Кукушккин лён - - Polytrichum commune L.

6.Политрихум прямой- Polytrichum stractum Banks.

7. Политрихум волнистый - Polytrichum piliferum Screb.

Подпор. БОКОПЛОДНЫЕ МХИ - Pleurocarpi

1.Климациум древовидный - Climacium

2.Птилиум гребневидный - Ptilium crista castrensis de Not.

3.Ритидиадельтус трёхсторонний - Rhytidiadelphus triquetrus Warnst.

4. Гилокомиум побегонесущий - Hylocomium proliferum Lindb.

5. Плеврозум шребера - Pleurozium Schreberi Mitt.

6.Тидиум пихтовидный - Thuidium abietinum Br.eur.

Плауновидные и хвощевидные - сосудистые растения с мелкими листьями, жизненный цикл проходит с чередованием сосудистого спорофита и несосудистого гаметофита.

3.Отдел Плауновидные - Lycopodiophita - Сапротроф. Многолетние растения. Спорофит имеет надземный побег с мелкими, спиральнорасположенными листьями. Ветвление дихотомическое. Подземная часть имеет вид корневища с придаточными корнями. Спорангии располагаются на верхней стороне листьев - спорофилов, собранных в колоски. Гаметофиты подземные 2-20мм., бесцветный, имеют ризоиды, созревают в течении 12-15лет, имеет место микориза. Оплодотворение происходит при наличии воды. Зигота периода покоя не имеет. Спорофит в процессе прорастания частично питается за счёт гаметофита, а затем получает питательные вещества из почвы.

Делят на класс Плауновые и класс Полушниковые

класс Плауновые на территории Юго-востока Украины прадставвлен Ликоподиеллой заливной (похоже исчезнувшей, т.к. последнее упоминание датировано 1927г ) и Плауном булавовидным.

Плаун булавовидный - Lycopodiella clavatum L, многолетник, вечнозелёный. Стебли ползучие длиной до 1м., с многочисленными листочками, с восходящими разветвлениями. Листочки линейные, заканчиваются длинным белым волоском. Спороносные колоски 4-6см, расположены поодиночно на верхушках. Спорангии почковидные, находятся в пазухах яйцевидно-удлинённых, островерхушечных листьев. Споры светлые созревают в июле-августе. Применяется как жаропонижающее, мочегонное, уроантисептическое, слабительное. Применяется как присыпка при раздражениях. Для создания рефлекса рвоты при хроническом алкоголизме. При заболеваниях ЖКТ, для лечения экземы (споры).

У Полушниковых спорофиты представлены деревьями и многолетними травами. Древесные вымерли. Широко распространен вид Селагинелла селаговидная - Selaginella selaginoides.

Спорофит внешне похож на плаун. В центре стебля находится проводящий пучок. Листья одинаковые по форме и величине, клетки содержат хроматофоры. Устьица с нижней стороны листа. Спороносные колоски на верхушках побегов. В пазухах спорофиллов мега- и микроспорангии, из которых развиваются мега- и микроспоры, гаметофиты формируются внутри них. Разрастаясь гаметофит разрывает покровы и на нём образуются соответственно архегонии и антеридии. При наличии воды происходит оплодотворение, из зиготы разрывается зародыш.

Представители Отдела Плауновидные распространённые на территории Юго-востока Украины. Сем. ПЛАУНОВЫЕ - LYCOPODIACEAE HOLUB.

1. Ликоподиелла заливаемая - Lycopodiella inundata (L). (возможно исчезло)

2. Плаун булавовидный - Lycopodum clavatum L. (возможно исчезло)

4.Отдел Хвощевидные - Equsetophyta -В цикле развития главенствующее положение занимает спорофаза. Побеги имеют чётко выраженные междоузлия. У одних хвощей все побеги одинаковы у других разные (весенние побеги спороносные без хлорофила, летние с хлорофилом, вегетативные. Листья чешуйчатые располагаются мутовками. Органы размножения собраны в колоски - спорангиефора. Из спор образуются мужские и женские заростки (п). При прорастании споры хвоща образуют заростки с архегониями и антиридиями. Споры имеют придатки для сцепления - элатеры. При прорастании одни споры образуют заростки с архегониями другие с антиридиями (п). Спорофит развивается из зиготы. Проводящая система представлена элементами различного типа.

Представители: Хвощ полевой, Хвощ болотный, речной, зимующий, ветвистый, лесной, большой.

Хвощ полевой - Equisetum arvense L. - многолетнее растение с длинным подземным корневищем. Стебли 2 типов: весенние - бурые, бесхлорофильные, простые, заканчиваются спороносными колосками (7-25см), летние - зелёные, разветвлённые от основания, в междоузлиях по 6-12 чешуйчатых листьев. Спороносный колосок состоит из буроватых спорофилов, внутри желтые спорангии. Споры созревают в апреле-мае. Распространен на влажных лугах. Используют как мочегонное, кровоостанавливающее, реминерализующее. Применяют при почечно- и желчекаменной болезнях, при гипертонии и атеросклерозе, при стоматитах, тонзилитах. Содержание силиция может использоваться для кальцификации туберкулёзных очагов в лёгких. Отвар получают соблюдая соотношение 1:10.

Представители Отдела Хвощевидные распространённые на территории Юго-востока Украины: Equisetaceae rich.ex. Dc. - Хвощевые

1.Хвощ болотный - Equisetum palustre L. - Хвощ болотний

2 Хвощ большой - Equisetum telmateia Ehrh. - Хвощ великий

3.Хвощ ветвистый - Equisetum ramosissimum Desf. - Хвощ галузистий

4.Хвощ зимующий - Equisetum hyemale L. - Хвощ зимуючий

5.Хвощ лесной - Equisetum sylvaticum L. - Хвощ лiсовий

6.Хвощ полевой - Equisetum arvense L. - Хвощ польовий

7.Хвощ речной -Equisetum fluviatile L. - Хвощ рiчковий

5.Отдел Папоротниковидные - Polypodiophyta. Папоротники - Сосудистые растения с крупными листьями; размножаются с помощью спор. Чередование сосудистого спорофита и не сосудистого гаметофита. На микроспорофиллах развиваются микроспорангии с микроспорами, которые при прорастании образуют мужской заросток. На мегаспорофиллах соответственно мегаспорангии с мегаспорами, из которых при прорастании образуется женский заросток. Отдел делят на 3 класса: первопапоротники (представители полностью вымерли), толстоспорангийные, тонкоспорангийые.

Класс тонкоспорангийые - leptofilipsida - насчитывает 10 тыс. видов. Представлены лианами, травянистыми эпифитами и корневищными травами. Могут быть равно- и разноспоровыми.

Представитель: Щитовник мужской - Dryopteris filix-mass, распространен в лиственных лесах. Спорофит представлен многолетним травянистым растением (до 1м). Побег в виде подземного корневища, короткого, толстого, черно-бурого - несет листья и придаточные корни, заканчивается верхушечной почкой. Равноспоровый папоротник. Споры не отличаются, гаметофит и спорофит разные растения, последний преобладает. Спора прорастает в заросток (имеет сердцевидную форму, ризоиды, размер 3-5мм. ). На нижней стороне заростка образуются архегонии (ближе к верхушке) и антиридии. Оплодотворение - при наличии влаги. Из зиготы вырастает спорофит, имеющий вид растения с листьями. На нижней стороне листьев (вайи) располагаются спорангии - сорусы, покрытые плёнкой- индузием. Клетки спорангиев делятся редукционно и образуют споры. После созревания споры высыпаются и прорастают в заростки (п) - гаметофит.

Щитовник мужской, - применяют как глистогонное средство в сочетании с слабительным, (оказывает парализующее действие на гладкую мускулатуру). Водные и спиртовые экстракты обладают противовирусным действием (можно использовать для борьбы с вирусными заболеваниями растений). Ядовит, может привести к слепоте и остановке сердца. В народной медицине используют при расширениях вен и кожных заболеваниях. Применяют наружно (1\2 кг измельчённых корневищ, варят в 5л. воды в течении 5ч. 1доза на 5ванн).

Сальвиния плавающая - Salvinia natans. Разноспоровый папоротник. Спорофит имеет побег (15см), плавает на поверхности воды. Листья расположены мутовками по 3, 2 овальные, зелёные плоские, 1 - парнопористорассеченый на нитевидные доли. Корней нет. Микроспоры прорастают в мужской заросток, а макроспоры в женский. Мужской заросток лишён хлорофилла, имеет 2 вегетативные клетки и антеридий в котором развивается по 4 сперматозоида. Женский заросток имеет вид треугольной пластинки, размером (3мм). Оплодотворение внутри архегония. Зигота прорастает в спорофит. Бесполое размножение происходит спорами, которые рассеивают спорангии, которые после отмирания материнского растения разносятся по воде. Мега- и микроспоры собраны в колоски. Микроспоры переносятся на мегаспорангии, где и прорастают.

На юго-востоке Украины из отдела Папоротникообразные распространены:

Ужовник обыкновенный, Страусник обыкновенный; Щитовник мужской, шартрский, гребенчатый, Орляк обыкновенный, Многоножка обыкновенная; Сальвиния плавающая (воды Северского Донца, его стариц и некоторых притоков, охраняется).

Лекция №18