Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Ботаника. Раздел «Систематика». Учебно-методическое пособие для студентов, направления подготовки 35.03.04 Агрономия, 35.03.03 Агрохимия и агропочвове

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.08.2026
Размер:
955 Кб
Скачать

Большинство видов хвоща не имеет особых весенних побегов и колоски образуются на верхушках зеленых вегетирующих побегов.

К порядку хвощовых относится только одно семейство Equisetaceae,

представленное немногим более 20 видов травянистых растений.

Большинство хвощей несъедобны. Некоторые виды, попадая в сено в большом количестве, могут вызвать отравление животных.

Хвощ полевой (Equisetum arvense) встречается обычно по паровым по-

лям, залежам, часто в посевах. Это многолетнее растение с членистым ветви-

стым корневищем, глубоко сидящим в почве. На нем имеются клубни, дости-

гающие величины лесного ореха, служат для отложения накапливаемых за лето питательных веществ, главным образом крахмала. От узлов корневища отходят пучки тонких черных корней.

Наземные побеги, восходящие от корневища двух типов: летние и ве-

сенние. Летние зеленые, вегетирующие, мутовчаторазветвленные появляют-

ся в конце весны, к осени отмирают. Весенние, розовато-бурые, споронося-

щие, появляются рано весной и вскоре, после выпадения созревших спор,

увядают.

Прорастая, споры образуют заростки. Они зеленые, питаются авто-

трофно, состоят из паренхимных клеток и имеют форму различных лопаст-

ных пластинок, преимущественно раздельнополых. Женские заростки отли-

чаются большими размерами и более глубоко рассечены. При густом посеве получаются преимущественно мужские заростки. Редко возникают обоепо-

лые заростки.

После выхода сперматозоидов мужские заростки вскоре отмирают;

женские же, продолжая ассимилировать, питают зародыш до тех пор, пока не начнут функционировать его собственные вегетативные органы. Постепенно из зародыша образуется летний побег.

Задание. Пользуясь гербарным материалом, ознакомиться с внеш-

ним видом Хвоща полевого. Рассмотреть строение спорофита и гаметофита,

изучить цикл развития. Под микроскопом рассмотреть продольный срез спо-

21

роносного колоска хвоща полевого. Обратить внимание на строение споро-

филлов, несущих с нижней стороны мешковидные спорангии.

На рисунке 12 найти и обозначить:

1- весенний спороносный побег; 2- спороносный колосок; 3 – спорангиофор со спорангиями; 4 - споры; 5 – прорастание спор; 6 - женский гаметофит; 7-

мужской гаметофит; 8 – летний вегетативный побег

Рис. 12. Цикл развития Хвоща полевого (Eguisetum arvense)

Отдел Папоротниковидные (Polypodiophyta)

Папоротники представляют собой наиболее жизнеспособную эволюци-

онную ветвь, происхождение которой связано с проптеридофитами. Возник-

ли они в верхнем девоне, а расцвет их относится к карбону, когда древовид-

ные папоротники вместе с ныне ископаемыми плаунами и хвощами господ-

ствовали в растительном покрове земли. Большинство их вымерло, оставши-

еся дали начало мезозойским формам, которые представлены очень широко.

Папоротники намного превосходят по числу видов остальные отделы выс-

ших споровых, исключая мхи.

Папоротники мужской (Dryopteris filix mas) - многолетние растение с подземным стеблем - корневищем. Оно короткое, толстое, с пучком крупных

22

зеленых листьев на верхушке, ниже которых корневище сплошь покрыто остатками черешков листьев прошлых лет. Типичными для папоротников яв-

ляются крупные, сложноперистые листья. На нижней стороне которых обра-

зуются кучки спорангиев, или сорусы, различной формы. У многих папорот-

ников сорусы прикрыты тонким, бесцветным покрывальцем или индузием.

Споры в спорангиях папоротника образуются из материнских клеток путем редукционного деления. При их прорастании споры развиваются заросток.

Он представляет небольшую, до 1 см в диаметре, зеленую сердцевидную пластинку. От нижней, обращенной к земле стороны заростка на некотором расстоянии от выемки отходят многочисленные ризоиды, снабжающие заро-

сток минеральным питанием и водой. На нижней стороне возникают архего-

нии и антеридии. В естественных условиях для передвижения сперматозои-

дов от антеридиев к архегониям необходима вода, которая всегда может быть под заростками после дождя или росы. После оплодотворения образуется зи-

гота. Из нее развивается зародыш - зачаток нового спорофита, получающего свое первичное питание от материнского гаметофита - зеленого заростка. С

того момента, когда начнут функционировать вегетативные органы молодого спорофита, начинается отмирание заростка.

Задание. Пользуясь гербарным материалом, ознакомиться с внеш-

ним видом папоротника Щитовник мужской. Рассмотреть строение споро-

фита и гаметофита, изучить цикл развития. Под микроскопом рассмотреть постоянный препарат соруса Щитовника мужского.

На рисунке 13 найти и обозначить:

1 – спорофит; 2- сорус в разрезе; 3 – спорангий; 4 – спору; 5 – гаметофит (за-

росток); 6 – архегоний; 7 – антеридий; 8 – молодой папоротник

23

Рис. 13 Цикл развития папоротника Щитовник мужской (Dryopteris filix mas)

Отдел Голосеменные (Gymnospermae) или Сосновые (Pinophyta)

Произошли они предположительно от одной из ветвей древнейших разноспоровых папоротниковидных. Общее число видов современных голосеменных растений сравнительно невелико – около 800.Они распространены по всему земному шару. Большинство (около 600 видов) - это хвойные, образующие огромные внетропические массивы лесов Евразии и Северной Америки. Хвойные - разноспоровые растения. Микроспорофиллы собраны в отдельные мужские колоски, макроспорофиллы - в женские. Почти все хвойные, за исключением можжевельника, однодомные растения.

В конце мая или в начале июня на такой плодущей ветке находится группа многочисленных мужских колосков, тесно сидящих, по спирали на коротких боковых побегах у основания молодых-длинных весенних побегов. Темно-красные женские колоски, сидят по одному или по два (реже по три) на верхушках молодых побегов. Ниже, у основания тех же весенних побегов, или, вернее, на верхушках побегов предыдущего года, находятся разросшиеся и смещенные в сторону зеленые женские колоски второго года развития, превратившиеся в шишки. Еще ниже, на более старых (двулетних) участках

24

ветки, сидят крупные, вполне созревшие шишки сосны, состоящие из сильно разросшихся и одревесневших бурых чешуй, в сухом состоянии отогнутых друг от друга.

Мужские колоски развиваются на сосне в гораздо большем количестве, чем женские. В начале лета, выполнив свою функцию опыления, они опадают. А короткие боковые побеги, на которых они сидели, продолжают свой рост верхушечной почкой и превращаются таким образом в обычный побег с хвоей.

Женские колоски, наоборот, не опадают, а продолжают развиваться после опыления в течение двух лет, превращаясь в плодущие шишки.

Задание. Ознакомиться со спецификой строения побегов и размещения на них мужских и женских шишек сосны обыкновенной. Изучить особенности строения мужской и женской шишек, пыльцы, семязачатка, цикл развития сосны обыкновенной. Под микроскопом рассмотреть препарат продольного среза мужской шишки сосны и пыльцы.

На рисунке 14 найти и обозначить:

1 - мужскую шишка; 2 - женскую шишка; 3- семенную чешую с двумя семязачатками; 4 - микроспорофилл с двумя микроспорангиями; 5 – мужской гаметофит (пылинку); 6 - семязачаток после образования мегаспор; 7 - прорастание пылинки; 8 - женскую шишку после развития женского гаметофита; 9 – семя; 10 - семенную чешую с семенами

Рис. 14. Цикл развития сосны обыкновенной (Pinus sylvestris)

25

Отдел Покрытосеменные (Angiospermae)

Покрытосеменные самый крупный отдел растений. Насчитывает более

500 семейств, примерно 13 тыс. родов и не менее 250 тыс. видов. Господ-

ствуют на большей части суши и играют решающую роль в формировании растительного покрова. Обладая пластичностью, отдел может существовать в различных экологических условиях, произрастая во всех климатических зо-

нах. Важнейшие изменения – появление цветка, который выполняет функции бесполого и полового размножения. В цветке образуются споры и гаметы.

Существенная часть цветка – пестик. По форме он напоминает сосуд, с чем связано название Angiospermae (ангилос – сосуд, сперма – семя). После оплодотворения завязь превращается в плод, внутри которого находятся се-

мена, развившиеся из семязачатков.отсюда и название «покрытосеменные».

Для них также характерны максимально редуцированные мужской (пылинка)

и женский (зародышевый мешок) гаметофиты. С этим связано двойное опло-

дотворение. Оно заключается в том, что только одновременно с зародышем очень быстро формируется триплоидный эндосперм.

Перестройка произошла и в вегетативных органах. Они отличаются высокой пластичностью и совершенством. Основными проводящими эле-

ментами ксилемы вместо трахеид становятся сосуды.

Во флоэме вместо ситовидных клеток возникают ситовидные трубки с клетками спутницами. При развитии побеговой системы преобладает симпо-

диальное нарастание.

Жизненные формы покрытосеменных крайне разнообразны – деревья,

кустарники, полукустарники, лианы, многолетние и однолетние травы.

Успеху покрытосеменных способствовала активизация вегетативного размножения с помощью специальных органов – корневищ, клубней, луко-

виц у трав, порослевого возобновления у деревьев.

26

Формулы и диаграммы

Характеристику цветка можно дать сокращенно в виде формулы, при со-

ставлении которой используют начальные буквы латинского названия его ча-

стей, а так же цифры и знаки.

* - цветок правильный (полисимметричный, актиноморфный) ↑ - цветок неправильный (моносимметричный, зигоморфный)

Са - Са1ух чашечка состоит из чашелистиков Со - Соrоllа - венчик, состоит из лепестков

Р - Реrigonium - простой околоцветник, состоит из листочков или долей. Он бывает чашечковидный - зеленый, венчиковидный, окрашенный в какой ли-

бо, но не зеленый цвет.

А - Androeceum - андроцей, совокупность, совокупность тычинок

G - Gynoесеum - гинецей, совокупность плодолистиков 1... 12 -число одно-

именных элементов цветка

( ) - срастание

G n завязь верхняя, число плодолистиков - над чертой

͞͞͞͞

G ͞͞͞͞n завязь нижняя, число плодолистиков - под чертой,

, - одноименные, но морфологически различные части цветка, расположен-

ные в одном круге

+ - одноименные части цветка, расположенные в разных кругах Еще более полное представление о строении цветка дает диаграмма,

представляющая собой проекцию цветка на плоскость, перпендикулярную его оси. При составлении диаграмм используют следующие условные обо-

значения: О - ось цветка, серповидными дугами с килем обозначаются чаше-

листик и прицветный лист, лепестки обозначаются серповидными дугами без киля, тычинки - формой поперечного среза через пыльник, пестик - кольца-

ми, отражающими поперечное сечение через завязь (рис. 15).

27

Рис. 15 Диаграммы цветка

Диаграмму проектируют так, чтобы кроющий лист находился внизу, ось соцветия - сверху, а между ними кругами условными знаками располагались части цветка. При срастании частей цветка в диаграмме условные знаки со-

единяются между собой линией.

Задание.

Изучить строение цветков и составить формулы: калужницы болотной,

яблони, лютика едкого, гороха посевного, картофеля.

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

______________________________________________________________

Изучение строения цветков нужно начинать с цветка калужницы. Вна-

чале рассмотреть околоцветник, тычинки и пестики и составить морфологи-

ческое описание цветка. Затем изучить и составить формулу цветка лютика с двойным околоцветником, яблони (с нижней завязью), гороха. Изучая цветок гороха, нужно обратить внимание на строение венчика. Он пятичленный, мо-

тылькового типа, лепестки имеют неодинаковую форму и величину. Самый крупный лепесток называется парусом, два боковых - крыльями (весла). Два лепестка срастаются, образуя лодочку. Формула венчика цветка гороха Со1+2+(2). Андроцей включает 10 тычинок. Обратить внимание на то, что он двухбратственный, девять тычинок срослись в трубку, а одна свободная.

Внимательно изучить строение пестика и определить тип завязи.

28

Задание. Написать формулы цветков по следующим признакам:

1. Цветок актиноморфный обоеполый. Околоцветник состоит из шести листочков, по три в каждом круге. Андроцей представлен шестью тычинка-

ми, по три в каждом круге. Гинецей ценокарпный (синкарпный ), состоит из трех плодолистиков, завязь верхняя.

__________________________________________________________________

2. Цветок зигоморфный, обоеполый, со сростной пятилистной чашеч-

кой, двугубым венчиком (верхняя губа из двух, нижняя из трех лепестков),

четырьмя двусильными тычинками. Гинецей ценокарпный (синкарпный), со-

стоит из двух плодолистиков. Завязь верхняя.

__________________________________________________________________

3. Цветок актиноморфный обоеполый. Околоцветник двойной. Чашеч-

ка состоит из четырех свободных чашелистиков, венчик - из четырех свобод-

ных лепестков. Тычинок шесть, из них две во внешнем круге и четыре во внутреннем круге. Гинецей, благодаря ложной перегородке - двугнездный.

Завязь верхняя.

__________________________________________________________________

4. Цветок актиноморфный, пестичный, пятичленный (за исключением трехчленного гинецея). Чашечка и венчик образуют цветочную трубку, при-

росшую к завязи. Пестик из трех плодолистиков с тремя рыльцами, нижней завязью.

__________________________________________________________________

5. Цветок актиноморфный, тычиночный, пятичленный. Околоцветник двойной. Пять тычинок образуют трехбратственный андроцей (одна свобод-

ная, четыре сросшиеся попарно).

__________________________________________________________________

Задание. Составить описание цветка по формуле:

1) * Са Со А G(͞)

5 5 5 2

__________________________________________________________________

29

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

2) ↑ Са2Со(4)А4G(2)

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

3) * Са5,5Со5А∞G

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

4) ↑ Са(5)Со1,2,2А(5+4),1G(1)

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

5) * Са( )Со АоG(͞)

5 (5) 3

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Морфологический анализ и методика определения растения

При изучении систематики цветковых растений большое место отво-

дится их гербаризации и самостоятельному определению.

Прежде чем приступить к определению растения, его надо изучить и описать. При этом основное внимание следует обратить на морфологические

30

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]