2417

11

Рис. 2. 1) плодовое тело (клейстотеций),

2)придатки,

3)аски с аскоспорами.

Класс БАЗИДИОМИЦЕТЫ Общее число видов – свыше 20000

Грибы этого класса характеризуются тем, что споры, формирующиеся в резудьтате полового процесса, располагаются у них не в асках (т.е. не внутри разросшейся клетки-сумки), а экзогенно – на базидиях. Такие споры называются базидиоспорами.

У большинства базидиомицетов споры формируются на плодовых телах, хотя много базидиальных грибов плодовых тел не образуют.

Характерной чертой является то, что у них, в противоположность аскомицетам, нет специальных дифференцированных органов полового размножения. Другой отличительной особенностью является преобладанием в их жизненном цикле диплоидного мицелия.

Базидиомицеты подразделяются на 2 подкласса:

1.Холобазидиомицеты – Holobasidiomycetidae – это грибы с хорошо развитыми плодовыми телами, большей частью являющиеся сапрофитами. Характеризуются тем, что базидии у них представляют одну клетку с 4 спорами наверху.

К холобазидиальным грибам относятся трутовиковые грибы и многочисленные съедобные грибы.

2.Фрагмобазидиомицеты – Phragmobasidiomycetidae – это грибы без плодового тела. Типичные грибы – паразиты. Характеризуются четырехклеточной базидией со спорой наверху каждой клеточки. К ним относятся головневые и ржавчинные грибы.

Подкласс Холобазидиомицеты Группа порядков Гименомицеты Порядок Трутовиковые грибы

Эти грибы характеризуются тем, что плодовые тела их обычно многолетние, твердые, деревянистые и имеют форму, напоминающую раковину. Мицелий – внутренний, развивающийся обычно внутри стволов.

Гименофор – трубчатый.

Своеобразность плодового тела у трутовиков объясняется тем, что его гимениальный слой нарастает ежегодно, и по количеству слоев можно определить возраст гриба.

Р а б о т а 3. Трутовики (паразиты и сапрофиты – разрушители древесины). Разрез плодового тела

Рассмотреть многолетнее плодовое тело трутовика, найти трубчатый гименофор, на срезе плодового тела посчитать годичные приросты гименофора, определить возраст плодового тела, зарисовать.

12

Рис. 3. 1) трубчатый гименофор,

2)годичные слои трубчатого гименофора.

Ра б о т а 4. Опенок (Armillariella mellea) – факультативный паразит, внешний вид плодового тела.

Рассмотреть ризоморфы и плодовое тело опенка, найти пластинчатый гименофор и другие части плодового тела, зарисовать.

Рис. 4. 1) ножка,

2)шляпка,

3)пластинчатый гименофор,

4)остаток частного покрывала (кольца).

Подкласс Телиоспоромицеты Порядок Ржавчинные

Ржавчинные грибы, в отличии от головневых, опасны как своим диплоидным мицелием, так и гаплоидным. Причем, эти мицелии имеют различных хозяев и поэтому в их жизненном цикле различается как бы несколько фаз.

Например, гриб, вызывающий линейную ржавчину пшеницы (Piccinia graminis), имеет двух хозяев: растения барбариса и растения злака. На первом, так называемом промежуточном хозяине, развиваются гаплоидные мицелии, а на втором, основном хозяине, диплоидные. Вспомним, что гаплоидные мицелии образуют дикарионы, а диплоидные – базидиоспоры, заражающие растения барбариса.

Отличительной чертой ржавчинных грибов является то, что у них нет плодовых тел, и споры образуются на конечных разветвлениях мицелия.

Ржавчинные грибы образуют несколько видов спор: весенние – эцидиоспоры; летние – уредоспоры; зимние – телейтоспоры.

Жизненный цикл ржавчинного гриба (Piccinia graminis) начинается с того, что на растениях барбариса весной появляются ржавые пятна. Ржавые пятна представляют собой вместилища весенних спор, помещенные в мезофилл листа (на верхней стороне). Эти вместилища называются пикнидами, а споры – пикнидоспорами. В результате появления этих ржавых пятен у растения – хозяина уменьшается фотосинтезирующая поверхность и, следовательно, снижается энергия роста и развития. Нижняя сторона листа барбариса поражается чашеобразными тельцами – эцидиями с эцидиоспорами. Причем, пикниды – это образования из одноядерных гиф, а эцидии – из двуядерных.

Попадая на листья злаков, эцидиоспоры прорастают в дикарионный мицелий, который и формирует уже самые опасные споры – летние, называемые уредоспорами. Они опасны тем, что могут многократно заражать растения злака за лето, охватывая большие площади посевов и принося

13

культурному растению огромный вред: у него нарушаются процессы фотосинтеза, интенсивность водообмена, характер дыхания и т.д. Все это приводит к резкому снижению урожайности злаковых растений, а иногда и вовсе к уничтожению посевов зерновых культур.

Осенью, взамен летних спор, образуются зимние – телейтоспоры (двуклеточные), которые и перезимовывают на пожнивших остатках. Весной при прорастании в телейтоспорах заканчивается слияние ядер, а затем после редукционного деления диплоидного ядра образуются базидии с базидиоспорами, которые и заражают снова растения барбариса и, таким образом, цикл завершается.

Р а б о т а 5. Проанализировать готовый макропрепарат, найти эцидии на листе барбариса, уредоспоры (летние споры) и телейтоспоры (зимние споры) на листе злака.

Библиографический список

1.Хржановский, В. Г. Курс общей ботаники [Текст] : учеб. В 2 ч. Ч. 2. Систематика растений / В. Г. Хржановский. − М. : Высш. шк., 1982. − С. 32-

2.Родионова, А. С. Лесная ботаника [Текст] / А. С. Родионова. − М. : Лесн. пром-сть, 1980. − С. 121-132.

3.Попова, Н. Н. Ботаника. Систематика низших растений [Текст] / Н. Н. Попова, Т. С. Бугакова ; ВГЛТА. – Воронеж, 2002. − 85 с.

За н я т и е № 3

Тема: ОТДЕЛ ЛИШАЙНИКИ

Цель: изучить особенности морфологии лишайников, познакомиться с видовым разнообразием лесных лишайников.

Материал: коллекция лишайников, набор лишайников и мхов для определения.

Оборудование: лупы, препаровальные иглы, определители.

Общее число видов – около 20000 Лишайники – это «двойной» организм, представляющий собой

своеобразное содружество гриба и водоросли, с характерными признаками симбиоза. Двойная природа лишайников впервые была установлена еще в конце XIX в. (1867г.) русскими учеными А.С. Фаминцыным и О.В. Баранецким.

Партнерами при образовании лишайников обычно являются сине-

зеленые (Gleocapsa, Nostoc) и зеленые водоросли (Chlorella, Pleurococcus),

сумчатые и базидиальные грибы. П.А. Генкелем обнаружено, что, кроме этих симбионтов, третьим компонентом могут быть и бактерии, например, азотобактер.

14

Лишайники обладают очень медленным ростом, но очень выносливы в крайних климатических условиях и являются «первопроходцами» там, где еще не успели поселиться другие растения.

Еще К.А. Тимирязев говорил: «…всегда, везде на голой бесплодной поверхности первым появляется лишайник, разлагая, разрыхляя горную породу, превращая ее в плодоносную почву. Он забирается далее всех растений на Север, выше всех в горы; ему нипочем зимняя стужа, летний зной; медленно, но упорно завоевывает он каждую пядь земли, и только по его следам, по проторенному им пути появляются более сложные формы жизни».

Интересно, что лишайники не могут выносить загрязнение воздуха, поэтому они могут служить как бы индикатором загрязненности атмосферы.

В лишайниках (где доминирующее место, вероятно, принадлежит грибам) функции между партнерами «распределены» следующим образом.

Водоросли создают органическую массу (сахара и особенно такие витамины как тиамин) и обеспечивают ею грибы, а грибы, являясь «убежищем» для водорослей, снабжают их минеральными солями и водой, а также продуцируют β = индолилуксусную кислоту, являющуюся биологически активным соединением, и др. В случае участия азотобактера в качестве третьего компонента создаются благоприятные условия для азотного питания водоросли и гриба.

По внешнему виду лишайники подразделяются на накипные, или корковые, листоватые и кустистые.

Корковые лишайники, обычно плотно прижимаясь к субстрату, образуют как бы накипи на стволах, камнях, скалах.

Листоватые – образуют дихотомически лопасные пластины, прикрепляющиеся к субстрату при помощи «пучков» гифов или ризин.

Кустистые лишайники, имеющие вид небольших кустиков, растут на земле, стволах деревьев.

По анатомическому строению таллом, или слоевище лишайников, подразделяется на гомеомерное и гетеромерное.

У гомеомерных лишайников клетки водорослей распределены среди гифов гриба более или менее равномерно. У гетеромерных лишайников обычно под верхним плотным слоем из гифов гриба, образующих «кору» таллома, клетки водорослей распределяются вперемежку с рыхлым сплетением гифов гриба. Этот нижний слой называется гонидиальным. Подобное строение таллома присуще большинству лишайников.

Размножение лишайников происходит преимущественно вегетативно с помощью кусков слоевища и особых «органов» размножения – соредий и изидий.

Р а б о т а 1. Морфологические группы лишайников Рассмотреть коллекцию лишайников, выявить отличия морфологических

групп лишайников.

15

Р а б о т а 2. Определение лишайников и мхов Перед определением разделите все растения в наборе на две группы: мхи

и лишайники. Помните о том, что у лишайников (низших растений) в отличие от мхов (высших растений), нет стеблей и листьев. Определение следует начать с лишайников. Пользуясь определителем И.М. Хомякова «Лесные травы», найдите название видов растений.

Библиографический список

1.Хржановский, В. Г. Курс общей ботаники [Текст] : учеб. В 2 ч. Ч. 2. Систематика растений / В. Г. Хржановский. − М. : Высш. шк., 1982. − С. 122-

2.Родионова, А. С. Лесная ботаника [Текст] / А. С. Родионова. − М. : Лесн. пром-сть, 1980. − С. 132-134.

3.Попова, Н. Н. Ботаника. Систематика низших растений [Текст] / Н. Н. Попова, Т. С. Бугакова ; ВГЛТА. – Воронеж, 2002. − 85 с.

З а н я т и е № 4

Тема: ОТДЕЛ МОХОВИДНЫЕ

Цель: изучить биологические и морфологические особенности моховидных.

Материал: смонтированный гербарий кукушкина льна, сфагнума, маршанции. Сухой раздаточный материал кукушкина льна, сфагнума. Подставки маршанции – спиртовой материал.

Оборудование: микроскопы, препаровальный набор, лупы.

Мохообразные являются как бы переходным звеном между водорослями и наземными растениями. Все мохообразные тяготеют к влажному местообитанию.

Характерной чертой организации мхов является отсутствие у них корней; их роль почти у всех выполняют ризоиды (волоски, тонкие нити).

Особенностью мхов являются их небольшие размеры: высота мхов обычно не превышает 20 – 30 см.

Мхи хорошо размножаются спорами, образованию которых всегда предшествует редукционное деление. Споры прорастают в мелкие слоевищные заростки – протонему, из которой затем развиваются растения мха. Многие мхи двудомные растения: женские экземпляры несут архегонии, мужские – антеридии. Архегонии у мохообразных крупные, форма – бутылкообразная; узкая часть архегоний называется шейкой, а расширенная часть, где располагается яйцеклетка – брюшком. Антеридии – округлые и овальные.

Половой процесс совершается только при наличии свободной воды (в виде капель, водной пленки и т.д.). Мхи могут неплохо размножаться и

16

вегетативным путем как отдельными участками тела, так и с помощью особых «выводковых почек», образующихся у одних мхов непосредственно на слоевище растения, а у других - на ризоидах.

Подчеркивалось, что у мохообразных, в отличие от всех высших растений, преобладающей генерацией является гаметофит. Спорофит же имеет подчиненное значение и питается за счет гаметофита.

Класс МХИ (Листостебельные мхи) Порядок Зеленые мхи

Семейство Политриховые Род Политрихум

Вид Кукушкин лен обыкновенный

(Polytrichum commune)

Это многолетний, двудомный листостебельный мох (до 30 см), жесткие стебли которого покрыты ланцетовидными мелкими, также жесткими листьми.

Подземная часть стебля выполняет роль корневища, а образующиеся на нем многоклеточные ризоиды – роль корней.

Архегонии располагаются на в е р х у ш к е п о б е г а среди скученных в «пучек» листьев, образующих как бы розетку. Антреридии располагаются на верхушке побегов мужских экземпляров (тоже внутри «розетки» из листьев. У кукушкина льна, также как и у маршанции (после слияния сперматозоида с яйцеклеткой, совершающегося в архегонии), из зиготы развивается спорогон. Он состоит из более крупной коробочки и более длинной ножки. Коробочка спорогона снабжена крышечкой. В коробочке образуются одни только споры, но на вершине коробочки образуется специальное приспособление – п е р и с т о м для рассеивания спор. Перистом представлен в виде ряда зубцов, расположенных по краю коробочки и способных при разной влажности воздуха или загибаться внутрь коробочки или отгибаться наружу; например, впитывая влагу и загибаясь внутрь, перистом прижимает пленку, закрывающую вход в коробочку, и споры не высыпаются. В сухую погоду, наоборот, отогнувшиеся зубцы обеспечивают высыпание спор. Так, различные мхи в процессе эволюции «хитроумно» приспособились к наилучшему рассеиванию спор.

Р а б о т а 1. Внешний вид мужского гаметофита Выявить отличительные морфологические особенности мужских побегов

(гаметофитов), обратить внимание на особенности внешнего строения гаметангиальной почки, закрытой широкими бурыми листочками, отличающимися не только по цвету, но и по форме от шиловидных зеленых стеблевых листьев, найти стебель, ризоиды, зарисовать.

Рис. 1. 1) ризоиды,

2)стебель,

3)листья,

4)гаметангиальная почка.

17

Р а б о т а 2. Мужская гаметангиальная почка в разрезе Проанализировать постоянный препарат продольного среза верхушки

мужского побнга. При малом увеличении найти коричневые и желтоватобурые верхушечные листья, длинные мешковидные выросты, заполненные сернистым содержимым – антеридии и разделяющие их стерильные многоклеточные нити – парафизы, зарисовать.

Рис. 2. 1) верхушечные листья,

2)антеридии,

3)парафизы.

Ра б о т а 3. Внешний вид женского гаметофита

Найти морфологические отличия женских побегов (гаметофитов), обратить при этом внимание на строение верхушки побега, закрытой обычными зелеными шиловидными листьями, зарисовать.

Рис. 3. 1) ризоиды,

2)стебель,

3)листья,

4)гаметангиальная почка.

Ра б о т а 4. Внешний вид женского гаметофита со спорогоном (спорофитом) Рассмотреть женские побеги (гаметофиты) со спорогоном (спорофитом), найти границу между гаметофитом и спорофитом, состоящим из ножки и коробочки, с которой предварительно снять колпачок, образованный остатками архегония и принадлежащий гаметофиту, зарисовать.

Рис. 4. 1) женский гаметофит,

2)спорогон (спорофит) – а) ножка, б) коробочка.

Ра б о т а 5. Строение коробочки

Рассмотреть коробочку, найти апофизу, урну, крышечку, затем иглой снять крышечку и пользуясь лупой увидеть перистом – аппарат для рассеивания спор. После этого проанализировать препараты продольного среза коробочки и зарисовать.

Рис. 5. 1) апофиза,

2)урна,

3)колонка

4)эпифрагма,

5)споровый мешок,

6)крышечка.

18

Порядок Сфагновые мхи Семейство Сфагновые

Род Сфагнум (Sphagnum sp.)

Р а б о т а 6. Строение листа сфагнума Отпрепарировать иглой лист сфагнума, приготовить временный препарат.

При малом увеличении убедиться в том, что лист состоит из двух типов клеток – зеленых, образующих сеточку, и мертвых – бесцветных, находящихся в ячеях этой сеточки. При большом увеличении рассмотреть участок листа, найти большую мертвую гиалиновую клетку, в стенках которой хорошо видны утолщения, поры и узкие живые клетки с хлоропластами (хлорофилловыми зернами), зарисовать.

Рис. 6. 1) живые хлорофиллоносные клетки,

2)мертвая гиалиновая клетка,

3)утолщения оболочки гиалиновой клетки,

4)поры.

Класс ПЕЧЕНОЧНИКИ Порядок Маршанциевые Семейство Маршанциевые Род Маршанция

Вид Маршанция многообразная (Marchantia polymorpha)

М а р ш а н ц и я – Marchantia polimorpha – слоевищный мох, иногда образующий сплошные «ковры» на сырых лесных почвах и, особенно, на лесных пожарищах.

Тело маршанции – это зеленая (до 10 см длины) дихотомически разветвленная лопастная пластинка, стелющаяся по земле и имеющая дорзовентральное строени.

Маршанция – двудомное растение; на женских экземплярах в определенный период их жизни, когда растение способно к размножению, образуются а р х е г о н и

и. Архегонии располагаются на нижней стороне своеобразных подставок – «звездочек» (на ножках), вырастающих на слоевище.

На взрослых мужских экземплярах вырастают «подставки», на верхней стороне которых развиваются а н т е р и д и и.

В результате процесса оплодотворения, совершающегося в архегониях (при наличии небольшого слоя воды), из зиготы формируется особый орган – спорогон. Спорогон состоит из шаровидной коробочки со спорами и короткой ножки.

19

Р а б о т а 7. Внешний вид мужских и женских гаметофитов. Строение подставок.

Рассмотреть смонтированный спиртовой и живой материал, выявить отличия мужских и женских гаметофитов. При малом увеличении проанализировать постоянный препарат продольного среза через женскую подставку, найти архегонии.

Библиографический список

1.Хржановский, В. Г. Курс общей ботаники [Текст] : учеб. В 2 ч. Ч. 2. Систематика растений / В. Г. Хржановский. − М. : Высш. шк., 1982. − С. 130-

2.Родионова, А. С. Лесная ботаника [Текст] / А. С. Родионова. − М. : Лесн. пром-сть, 1980. − С. 137-143.

3.Попова, Н. Н. Ботаника. Систематика высших растений [Текст] / Н. Н. Попова ; ВГЛТА. – Воронеж, 2002. − 52 с.

З а н я т и е № 5

Тема: ГРУППА ОТДЕЛОВ ПАПОРОТНИКООБРАЗНЫЕ

Цель: изучить биологические и морфологические особенности папоротникообразных.

Материал: гербарий папоротниковидных, хвощевидных, плауновидных, заспиртованные листья с сорусами, сухие колоски хвоща, живые растения селагинеллы, постоянные препараты продольных срезов колосков хвоща полевогог, плауна булавовидного, селагинеллы.

Оборудование: микроскопы, наборы для препарирования, лупы.

ОТДЕЛ ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ Класс ПОЛИПОДИОПСИДЫ (Тонкоспоронгийные папоротники)

Порядок Равноспоровые папоротники Семейство Многоножковые

Род Щитовник

Вид Щитовник мужской (Druopteris filix mas)

Щ и т о в н и к м у ж с к о й – это многолетнее растение высотой около одного метра. Нижняя часть стебля образует короткое мощное корневище, на котором образуются придаточные корни.

Листья – двоякоперисторассеченные. Характерно, что листья до распускания свернуты как бы в спиральную пружинку. Сорусы располагаются вдоль

20

жилок. Черешки листьев покрыты бурыми чешуйками. Растет, как и все папоротники, преимущественно в лесу. Щитовник мужской поселяется на богатых влажных почвах. Споры, попав на влажную землю, прорастает в мелкий (2 – 3 мм) зеленый заросток (гаметофит) – пласинку сердцевидной формы с архегониями и антеридиями. Заросток обычно прижимается к земле с помощью ризоидов, расположенных на нижней стороне, там же, где антеридии и архегонии.

Р а б о т а 1. Внешний вид спорофита Рассмотреть гербарный образец, найти корневище, придаточные корни,

листья с сорусами. Пользуясь лупой, найти участок листа с сорусами, где хорошо виден щитовидный пленчатый индузий (покрывальце)

Р а б о т а 2. Поперечный срез через сорус Проанализировать постоянный препарат поперечного среза через сорус, при малом увеличении, зарисовать.

Рис. 1. 1) плацента,

2)спорангии,

3)индузий.

Ра б о т а 3. Внешний вид спорангия

На том же препарате при малом увеличении рассмотреть спорангий, найти ножку, тело спорангия, кольцо. При большом увеличении обратить внимание на споры, просвечивающие через тонкую стенку спорангия и особенности строения стенок клеток кольца. Зарисовать.

Рис. 2. 1) ножка,

2)клетки стенки,

3)кольцо,

4)споры.

Ра б о т а 4. Проследить механизм действия кольца спорангия. Ознакомиться с внешним видом гаметофита (заростка)

Взять дольку листа с сорусами (фиксированный материал), положить на предметное стекло, рассмотреть без воды при малом увеличении, проследить раскрывание спорангиев. Рассмотреть гаметофит на демонстрационном препарате, обратить внимание на его размеры и форму. Познакомиться с видовым разнообразием папоротниковидных.