лекционный курс
.pdf
диоскорея кавказская (Dioscorea caucasica Lipsky), Бук восточный (Fagus orientalis Lipsky), зверобой понтийский (Hypericum ponticum Lipsky).
Н. А. Буш (1869–1941) - консерватор Императорского ботанического сада (1902–1912 г.г.), старший ботаник Ботанического музея АН (1912–1931
г.г.), заведующий Кавказским сектором Гербария БИН АН (1931-1941 г.г.).
А.А. Гроссгейм академик АН Азербайджанской ССР (1945) , основные работы посвящены флоре, растительности и растительным ресурсам Кавказа: "Флора Кавказа", "Определитель растений Кавказа".
А.Л.
(1910—2009)-советский ботаник, биолог-эволюционист;
автор более 20 монографий и более 300 научных статей, посвящѐнных систематике растений, происхождению цветковых растений, эволюционной морфологии растений, палеоботанике, флористическому районированию.
Из современных ботаников, внесших свой вклад в исследование флоры Кавказа, необходимо упомянуть А.И.Галушко, автора определителя флоры Кавказа, Ю. Л. Меницкого, составившего современную схему районирования Кавказа, Н.Н. Портениера, который представил систему географических элементов Кавказа, А.Д.Михеева, описавшего большое количество новых для Кавказа видов и составившего флору сосудистых растений района КМВ.
11
Роль ботаники в жизни Пятигорской государственной
фармацевтической академии
Среди лекарственных препаратов, изучаемых в фармацевтических
ВУЗах, |
значительное |
место |
занимают |
препараты |
растительного |
происхождения. В связи |
с этим, |
существует |
необходимость подробной |
||
идентификации растений, выявления принадлежности собранного образца к определенному таксону. Основные знания по морфологии, анатомии и систематике растений студенты получают на кафедре ботаники.
История кафедры ботаники Пятигорской государственной фармацевтической академии началась в 1941 г., когда в г. Пятигорск были эвакуированы Днепропетровский фармацевтический институт, Ленинградский фармацевтический и второй Ленинградский медицинский институт.
Становление кафедры ботаники связано с именем выдающегося исследователя флоры Северного Кавказа Разумника Михайловича Середина.
Р.М. Середин является автором книг по лекарственным растениям Северного Кавказа, в том числе Краснодарского и Ставропольского края, Дагестана и Калмыкии. Им была издана сводка «Определитель злаков Северного Кавказа»,
которая до сегодняшнего времени не утратила своего значения.
Сменивший на должности заведующего кафедрой Р.М. Середина Анатолий Дмитриевич Михеев продолжил изучение флоры Северного Кавказа.
Им описан ряд новых для науки видов растений, собран уникальнейший гербарий кавказских видов покрытосеменных растений.
12
С1972 по 1992 гг. кафедру возглавил В.А. Челомбитько. В этот период кафедра работала в свете изучения лекарственных растений. Он организовал более 20 экспедиций в Среднюю Азию, Памир, где для кафедры ботаники был собран уникальный научный гербарий редких и ценных видов цветковых растений.
С1992 года кафедрой заведует Михаил Андреевич Галкин. Основные его научные интересы связаны с проблемой структурной эволюции покрытосеменных растений. Материалы исследований М.А. Галкина нашли своѐ отражение в монографии ―Legumes of Northern Eurasia‖, изданной в Великобритании. М.А. Галкиным описаны два новых для науки видов мятликов.
В список важнейших работ по флоре Кавказа внесены 2 статьи М.А.
Галкина, 3 статьи Р.М. Середина. По результатам исследования издано более
300 научных статей и 5 монографий:
1.«Определитель злаков Северного Кавказа»,
2.«Дикорастущие полезные растения Северного Кавказа»,
13
3.«Ядовитые и вредные растения»,
4.«Род Ajuga L. флоры Северного Кавказа».
5.«Элементы структурной эволюции покрытосеменных растений»
Авторитет кафедры определяется и тем, что тут проходили стажировку проф. Галушко А.И, проф. Грушвицкий И.В. Бывали на кафедре проф. Яковлев Г.П., проф. Хржановский В.Г., проф. Прокудин Ю.К., проф. Пономарев А.И. и
многие другие. Кафедра щедро делилась своими сотрудниками с другими вузами и учреждениями. Доц. Михеев А.Д. в настоящее время работает ведущим научным сотрудником БИН РАН.
На кафедре ботаники существует научный гербарий, внесенный в Index Herbariorum Rossicum (http://www.binran.ru/projects/herbaria/herbariums) и
проект: Генетические и биологические коллекции Российской Федерации
(http://www.sevin.ru/collections/herbacoll). Общее количество образцов: 50000.
Краткая характеристика коллекции: Оригинальные сборы Кавказской и Среднеазиатской флоры. В гербарий кафедры ботаники приезжают работать научные сотрудники ботанических учреждений России и стран СНГ. Ссылки на гербарий кафедры можно найти в различных публикациях.
14
На протяжении многих лет хранителем гербария был кандидат фармацевтических наук, участник многочисленных экспедиций, старший преподаватель кафедры ботаники, С.Ф.Джумырко.
На сегодняшний момент на кафедре ботаники 8 человек профессорско-
преподавательского состава, из них один доктор биологических наук и 2
кандидата фармацевтических наук. Кафедра имеет аспирантуру. Основным научным направлением кафедры является изучение структурной эволюции покрытосеменных растений. Сотрудники кафедры участвуют в научных конференциях различного уровня, публикуют научные работы в сборниках и журналах. Большую работу ведут сотрудники кафедры в области методического обеспечения занятий, создания рабочих программ,
контролирующих и обучающих тестов.
15
Кафедра делает все, чтобы студент освоил материал, но это половина дела. Заочно ботанику освоить невозможно. Студенту необходимо посещать все лекции, материал которых не дублирует материал учебника. Студент должен обязательно готовиться к лабораторно-практическим занятиям, иначе ему там делать нечего. Весь учебный процесс построен по типу преемственности. Пропустив лекцию или лабораторно-практическое занятие,
следующее занятие студент просто не сможет воспринять.
Базовым учебником является «Ботаника» Г.П.Яковлева и В.А.Челомбитько. Основным методическим пособием для выполнения лабораторно-практических занятий является «Практикум по курсу общей ботаники» В.Г.Хржановского, С.Ф.Пономаренко.
Сейчас основным направлением научной работы кафедры является изучение флоры Северного Кавказа, особое внимание мы уделяем лекарственным растениям. Кафедру ботаники часто посещают ученые из разных уголков России, Украины, Ближнего и Дальнего Зарубежья.
В последние годы возобновились экспедиционные исследования, в которых наряду с сотрудниками фармацевтической академии принимают активное участие сотрудники Ботанического института РАН, Института экологии горных территорий РАН (г. Нальчик), Северо-осетинского государственного заповедника и Кабардино-балкарского государственного заповедника.
ЗНАЧЕНИЕ РАСТЕНИЙ В ПРИРОДЕ
Растения снабжают все остальные организмы, включая человека,
энергией, кислородом и многими другими жизненно необходимыми веществами.
ЗНАЧЕНИЕ РАСТЕНИЙ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА
Значение растений в жизни человека связано с областью их применения.
Пищевые растения. Особенно здесь важны хлебные злаки: пшеница, рис и др.;
овощные культуры: картофель, капуста, свекла, морковь и др.
Плодовые растения. К этой группе растений относятся ягодники
(смородина, крыжовник, малина и др.); плодовые деревья и кустарники
16
(яблони, груши, сливы, вишни, виноград и др.); цитрусовые (апельсины,
лимоны, мандарины). Все эти группы растений, прежде всего, являются витаминоносными растениями и содержат многие другие биологически активные вещества. Зернобобовые растения, такие как горох, фасоль, соя играют значительную роль в пищевом рационе народов мира. Довольно широко используются человеком масличные растения: подсолнечник, оливки,
лен. Особое место принадлежит сахароносам: сахарному тростнику и свѐкле.
Из других групп растений следует назвать прядильные или волокнистые,
дубильные, красильные, эфирномасличные, каучуконосные растения, растения,
дающие древесину.
С самых древних времен человеком используются лекарственные растения. У разных народов в разных странах в качестве целебных используются около 20000 видов растений. Значительно меньше видов лекарственных растений являются официнальными. На территории РФ произрастает 139 видов лекарственных растений, включенных в Государственный реестр лекарственных средств и изделий медицинского назначения (1994). Фармакогностические характеристики этих видов лекарственных растений изучаются в курсе фармакогнозии.
Следует упомянуть и о декоративных растениях, многие из которых введены в культуры и украшают сады и парки. Именно эти растения определяют эстетическое восприятие мира человеком.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ РАСТЕНИЙ
Растения - эукариотические первично автотрофные организмы,
способные синтезировать органические вещества из неорганических в процессе фотосинтеза. В настоящее время растения рассматривают как самостоятельное царство, объединяющее группу отделов водорослей, группу отделов высших споровых и группу отделов семенных растений.
Появились растения на Земле примерно 3,4 млрд. лет тому назад.
Предками растений явились гетеротрофные организмы из группы флагеллят, у
17
которых сформировалась пигментная система, способная улавливать и использовать световую энергию и, сопряженная с ней, система запасания этой энергии в связях органических молекул.
Возникновение растений и ранние этапы их эволюции связаны с водной средой. Поэтому первыми растениями Земли стали водоросли. Исходя из современного состояния знаний о строении клетки, способах размножения,
биохимических особенностях водорослей в пределах этой группы растений,
различают десять основных стволов эволюции, соответствующих отделам::
Xanthophyta, Chrysophyta, Diatomophyta, Phaeophyta, Pyrrhophyta, Cryptophyta,
Euglenophyta, Chloromonadophyta, Rhodophyta, Chlorophyta.
Дальнейшая эволюция растений связана с выходом их на сушу и возникновением сосудистых растений. Ботаники сходятся во мнении, что предками сухопутных растений, являются зеленые водоросли, у которых таллом расчленен на простертую (стелющуюся) и прямостоящую части.
Изучение чередования поколений у водорослей позволило сделать еще один вывод - о дивергентном происхождении мохообразных и риниофитов от водорослей, сходных с современными хетофоральными зелеными водорослями.
Риниофиты - это ископаемые растения, вымершие в позднем девоне (450
млн. лет назад), которые имели тело, расчлененное на надземные теломы и горизонтальные корневищеобразные органы - ризомоиды. Размножались риниофиты спорами. Споры образовывались в крупных спорангиях,
развивающихся на концах вертикальных надземных теломов.
Считается, что эти первые сосудистые растения дали начало трем линиям развития, представленных хвощами, плаунами и папоротниками. Хвощевидные и плауновидные явились самостоятельными филами, а папоротники через группу семенных папоротников дали начало голосеменным и покрытосеменным растениям.
Особняком в мире живых организмов стоят грибы. В настоящее время эту группу организмов выделяют в самостоятельное царство, хотя еще в 1972 г.
Д.К.Зеров называл их гетеротрофными растительными организмами. Грибы,
18
как и вирусы, и бактерии по традиции рассматриваются в курсе ботаники, хотя следует помнить, что вирусология, бактериология, микология (наука о грибах),
да и фикология (наука о водорослях), являются вполне самостоятельными,
общепризнанными областями знаний. Ботанике же остаются практически только, так называемые, высшие растения - мохообразные, хвощевидные,
плауновидные, папоротники, голосеменные и покрытосеменные, да и то, в
последние годы бриология старается выделиться в самостоятельный раздел биологии.
В фармацевтическом вузе вирусы и бактерии изучаются в курсе
«Микробиология», а вот грибы остаются «бесхозными» и поэтому в курсе ботаники, наряду с представителями растительного царства, рассматриваются и грибы. Это связано с тем, что представители этого царства являются не только важнейшим звеном в круговороте веществ, но и продуцентами антибиотиков и других биологически активных веществ, нашедших широкое применение в медицинской практике.
19
МОРФОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
Определение морфологии растений, ее задачи и методы
Морфология растений изучает форму, строение, изменение структур в процессе индивидуального равития растений, формирование их в ходе филогенеза.
В морфологии растений существуют различные направления. Главными из них являются:
1)описательная морфология - занимается изучением многообразия внешнего строения растений;
2)сравнительная морфология - исследует сведения о внешнем строении растений путем сравнительного изучения;
3)эволюционная морфология - изучает внешнее строение растений с целью определения путей и направлений эволюции членов и органов растений.
Основными методами морфологии растений являются наблюдение и сравнение.
Кроме того, морфология растений широко использует в своих исследованиях эксперимент.
Эксперимент в морфологии предполагает изучение ответных реакций растений на воздействие различных факторов среды. Экспериментальная морфология помогает выяснить связь между закономерностями формообразований растений и факторами внешней среды.
Важнейшими объектами морфологии растений являются органы.
Изучение развития высших растений показывает, что основными их органами являются корень, стебель и лист. Все остальные разнообразные органы произошли в результате видоизменений корня, стебля, листа. Поэтому в морфологии для этих трех органов используется термин «член».
Вся история развития морфологии растений говорит о значимости этого раздела ботаники. Через морфологию растений проявляются все признаки организма: анатомические, биохимические, генетические и др.
Морфология растений тесно связана с систематикой растений, основным методом которой является морфолого-географический метод. Морфология дает
20
