33. Взаимоотношения между растениями и их консортами.
Популяцию зелёного растения называют ядром или детерминантом консорции, остальные организмы — консортами. Так, в лесном биогеоценозе ядром консорции может быть ель, консортами — различные насекомые, питающиеся за счёт ели, грибы, паразитирующие на ели, птицы, гнездящиеся на ней и т. д.
Консорты используют различные органы растений (подземные, надземные, вегетативные, генеративные), а также их прижизненные выделения и отмершие органы. Между растениями и консортами возникают три типа взаимоотношений:
1)Доказывающие отрицательное воздействие на растения, но выгодные для консортов (фитофаги, фитопаразиты);
2) взаимовыгодные как для растений, так и для их консортов (мутуализм, симбиоз);
3) выгодные для консортов, но не оказывающие значительного воздействия на растения (комменсализм).
Взаимоотношения организмов в сообществах не ограничиваются только их трофическими связями. Например, паразиты и симбионты влияют на автотрофы не только тем, что заимствуют от них энергию, но и выделяют в их тела продукты своего метаболизма; гетеротрофы – фитофаги, контактно не связанные с автотрофами, влияют на последних, с одной стороны, используя их энергию и вещества и, с другой, меняя условия их существования (копытные не только поедают траву, но и уплотняют почву, оставляют несъеденными другие виды и т.д.).
Велика для растений роль средообразующего влияния животных: животные не только используют плоды, пыльцу, нектар растений, но также способствуют опылению цветков растений, распространению их семян. Вместе с этим, именно животные нередко переносят бактериальные, вирусные и грибковые заболевания. В некоторых случаях, например, в случае поражения корней нематодами, возможно проникновение грибной инфекции в корни растений, стебли (боррер) и т.д.
34. Отдел Хвощеобразные. Общая характеристика отдела: жизненный цикл, морфолого-анатомические особенности вегетативных органов, развитие и строение спорофита. Особенности полового поколения. Экологические особенности, географическое распространение и значение представителей. Классификация хвощеобразных.
Травянистые растения высотой от нескольких сантиметров (виды умеренного пояса) до нескольких метров (тропические виды).
Стебли полые, состоят из отдельных члеников (междоузлий) и выполняют функцию фотосинтеза. От узлов главного наземного побега отходят мутовки боковых побегов, которые часто неправильно принимают за листья. Настоящие листья хвощей мелкие чешуевидные, располагаются в узлах, очень сильно редуцированы и не имеют хлорофилла. Они срастаются между собой, образуя трубку, которая охватывает междоузлие.
Под землёй у хвоща образуется густая сеть корневищ. У некоторых видов боковые выросты корневищ превращаются в клубни, служащие для запасания питательных веществ и вегетативного размножения.
У хвоща полевого побеги бывают двух видов.
Генеративные (весенние) побеги лишены хлорофилла, буроватого цвета, не ветвятся. На верхушке генеративного побега образуются спороносные колоски. После созревания и рассеивания спор весенние побеги отмирают.
Вегетативные (летние) побеги зелёные, ветвящиеся.
Рис. 1. Строение хвоща полевого
Проводящая система стебля хвощевидных представлена актиностелой или артростелой, т. е. членистой стелой, состоящей из чередующихся между собой на протяжении стебля участков различного строения. Проводящие элементы ксилемы представлены трахеидами разного типа, а у хвощей также и сосудами; флоэма состоит из ситовидных элементов и паренхимных клеток. Характерной чертой хвощевидных является наличие у них своеобразных несущих спорангии структур - спорангиофоров, отличающихся по своему строению от спорофиллов других бессеменных растений. Мутовки спорангиофоров или образуют на стебле спороносные зоны, чередующиеся с обычными вегетативными листьями, или сидят на концах осей, образуя чистые или смешанные стробилы. Подавляющее большинство хвощевидных -равноспоровые растения, и лишь некоторые ископаемые формы были разноспоровыми. Половое поколение - гаметофит, или заросток, - у ныне живущих хвощей представлено одно- или обоеполыми недолговечными, очень маленькими, зелеными растеньицами, величиной в несколько миллиметров. На гаметофитах образуются антеридии и архегонии. В антеридиях развиваются многожгутиковые сперматозоиды, в архегониях - яйцеклетки. Оплодотворение совершается при наличии воды, и из зиготы без периода покоя вырастает новое бесполое поколение - спорофит.
Жизненный цикл
В жизненном цикле хвощей, как и папоротников, доминирует спорофит. Начнем рассматривать цикл с момента прорастания споры (n). Споры высыпаются из спорангиев, во влажной среде прорастают в заросток - гаметофит (n), который крепится к почве ризоидами. Образующиеся из спор гаметофиты раздельнополы, на одних развиваются антеридии (мужские половые органы), на других архегонии (женские половые органы). В антеридиях (n) формируются сперматозоиды, в архегониях (n) - яйцеклетки.
Во влажной среде подвижный сперматозоид (n) достигает яйцеклетки (n) в архегонии, сливается с ней, образуя зиготу (2n). Из зиготы развивается спорофит (2n), у которого на спорофилле в спорангии материнские клетки (2n) делятся мейозом, в результате образуются споры (n).
Особенности спорофита и гаметофита. Экология.
Спороносные колоски у хвощей возникают по одному на верхушке главного побега, иногда и боковых ветвей. У большинства видов спороносный побег зеленый. Надземные побеги у одних видов могут совмещать две функции - спороносную и вегетативную. Так, у хвоща болотного (E. palustre) и приречного, или топеного (E. fluviatila), вегетативные и спороносные побеги возникают одновременно и не отличаются морфологически друг от друга. Только в середине лета на некоторых зеленых побегах формируются стробилы. У других видов наблюдается разделение функций побегов. Так, у хвоща лесного (E. silvaticum) и хвоща лугового (E. pratense) весной одновременно с вегетативными побегами развиваются неветвящиеся бесцветные или розоватые спороносные побеги. Но после спороношения они зеленеют, ветвятся и не отличаются от вегетативных побегов. У некоторых видов диморфия побегов проявляется очень четко.
У хвоща полевого побеги двух типов. Весной от корневища вырастают бурые, спороносные побеги, несущие один колосок. Колосок хвоща состоит из многочисленных спорангиофоров, собранных мутовками на его оси. Спорангиофоры состоят из ножки и щитковидного шестигранного диска. На нижней стороне диска, вокруг ножки, располагается 5-13 мешковидных спорангиев. В спорангиях образуется большое количество одинаковых спор (равноспоровость). Спора имеет три оболочки: эндоспорий, экзоспорий и внешний слой оболочки, который при созревании растрескивается с образованием вокруг споры двух гигроскопичных лент, получивших название г а п т е р, которые прикрепляются в центре к споре. В сухую погоду они, как пружинки, раскручиваются и способствуют разрыхлению спор. При этом гаптеры соседних спор цепляются друг за друга. В результате из спорангиев высыпаются рыхлые комочки спор, легко разносимые ветром. Заросток хвоща имеет вид зеленой пластинки, а в загущенных посевах или в воде - зеленую нить. Однослойная пластинка, разрастаясь, превращается в многослойную распростертую подушку с ризоидами на нижней стороне. На верхней стороне подушка разхвиваются вертикальные пластинчатые лопасти, на которых формируются половые органы. Размеры гаметофитов у разных видов варьируют от 1 мм до 2-3 см. В пределах вида мужские гаметофиты мельче женских.
Некоторые виды хвоща имеют физиологическую разноспоровость.
В лучших условиях увлажнения, освещения из спор развиваются более крупные заростки (женские), в худших - мелкие заростки (мужские).
Антеридии хвощей погружены в ткань заростка. В них развивается до 100 многожгутиковых сперматозоидов. Архегонии шейкой возвышаются над заростком. Оплодотворение происходит в сырую погоду. Зародыш подвеска не образует и состоит из стебелька, 2-3 листочков и корешка.
После выпадения спор из колосовидного стробика хвоща полевого спороносный побег отмирает. Из корневища вырастают новые - зеленые, сильно ветвистые летние побеги.
П р а к т и ч е с к о е з н а ч е н и е хвощей невелико. Стебли, содержат кремнезем и потому употребляются для чистки металлической посуды и полировки дерева. Клубеньки на корневище хвоща полевого иногда идут в пищу (содержит крахмал). Некоторые из хвощей (хвощ полевой, хвощ луговой) - сорняки. Некоторые ядовиты (хвощ болотный).
Распространение
Растение распространено в субарктических, умеренных и тропических регионах Евразии от Исландии, Великобритании и Португалии на западе до Кореи и Японии на востоке, на всей территории Северной Америки, от субарктики Канады и Аляски до южных штатов США.
Значение
Образование каменного угля
Вымершие хвощи принимали участие в образовании каменного угля.
Звено пищевых цепей
Для лосей, оленей, кабанов, ондатр, водоплавающих птиц отдельные виды хвощевидных являются кормовым объектом. Но большинство видов либо ядовиты для животных, либо малосъедобны из-за большого количества кремнезёма в стеблях.
Ядовитые виды
Многие виды хвощей ядовиты.
Лекарственное растение
В официальной и народной медицине вегетативные побеги хвоща полевого используются в качестве кровоостанавливающего и мочегонного средства.
Пищевое растение
Молодые спороносные побеги и клубни хвоща полевого в некоторых местностях употребляют в пищу как весеннюю витаминную зелень.
Шлифовальный материал
Стебли используют для шлифовки изделий из металла и дерева.
Сорняк
Хвощ полевой — злостный сорняк.
Индикаторы кислых почв
Хвощи являются индикаторами кислых почв. В агроценозах, где встречаются эти сорняки, необходимо проводить раскисление (известкование) почвы.
Классификация Хвощевидных
Отдел включает 2 класса, эволюция которых шла, по-видимому, независимыми, параллельными путями - класс сфенофилловые, или клинолистовые, и класс хвощевые. Относимые ранее к членистым девонские гиениевые - протогиения (Protohyenia), гиения (Нуеnia) и каламофитон (Calamophyton) в настоящее время рассматриваются палеоботаниками как древние кладоксилеевые папоротники.
35. Подкласс Диллениды. Семейства Вересковые. Ивовые – о\х
П о д к л а с с дилленииды включает деревья, кустарники и травы с простыми, реже сложными листьями с прилистниками или без них. Цветки очень разных типов, обычно с двойным околоцветником, спиральные, спироциклические или циклические. Лепестки свободные или реже венчик спайнолепестный. Гинецей апокарпный или чаще ценокарпный, со свободными или сросшимися с т и л о д и я м и (столбиками); завязь в е р х - н я я или нижняя. Плоды разных типов.
Dilleniidae – один из наиболее крупных подклассов и в филогенетическом отношении одна из центральных групп, примитивные представители которой являются связующим звеном между Magnoliidae и Rosidae.
В состав подкласса входит 31 порядок.
Семейство вересковые (Ericaceae) - самое большое в порядке Ericales семейство, весьма типичное для тропической и субтропической зон, но некоторые его представители являются характерными растениями умеренного и арктического поясов. Чаще всего это кустарники или древесные растения, иногда полукустарники или лианы, вечнозеленые или листопадные, с очередными листьями. Цветки 4-5-членные, нередко собранные в кистевидные, зонтиковидные, щитковидные соцветия, обоеполые, актиноморфные, чаще всего со сросшейся чашечкой и сросшимся венчиком. Чашелистиков обычно 4-5, иногда 8, лепестков то же количество, чаще всего спайнолепестных, тычинок вдвое больше, чем лепестков, расположенных в два круга, реже их столько же, сколько лепестков, иногда до 20. Гинецей из 4-5, иногда до 10 плодолистиков, завязь верхняя, Ca (4-5) Co (4-5) или 4-5 А8,10 G (4-5) . Плод- коробочка или ягода.
С е м е й с т в о ивовые (Salicaceae)
В семейство входят 400 видов, три р о д а: тополь (Populus), ива (Salix) и чозения (Chosenia); в СНГ – 200, в Беларуси – 2 рода и 19 видов.
Р о д ива (Salix) объединяет до 300 видов; в СНГ – до 170, в Беларуси – 17 видов. Это деревья, кустарники, кустарнички. Листья ивы цельные, короткочерешковые, очередного листорасположения. Соцветия – сережки. Околоцветник в виде нектарников 1-2, реже 3-5, сросшихся в бокальчатый или лопастной шар. Цветет до распускания листьев.