Раздел 6. Общая характеристика высших растений (морфология и анатомия вегетативных органов).

Рекомендуемая литература – 1, 5, 6, 8 (Т. 4), 10, 16, 17, 28, 30, 31, 32, 37, 39, 40, 41, 45.

Основные особенности организации высших растений – модульная структура, объёмность, полярность, отсутствие централизации. Важнейшие диагностические и специфические признаки.

Выход высших растений на сушу и наиболее важные, связанные с этим событием адаптации. Происхождение высших растений и их репродуктивных структур – архегония, антеридия, спорангиев. Проблема предков высших растений. Типы жизненных циклов высших растений. Эволюция жизненного цикла. Дивергенция высших растений на гаметофитный и спорофитный филумы.

1. Ткани. Определение ткани. Первичные, вторичные и третичные ткани высших растений. Простые и сложные ткани. Классификация тканей. Меристемы или образовательные ткани. Особенности строения клеток. Первичные (прокамбий) и вторичные (камбий и феллоген) меристемы. Локализация и функции меристем. Апикальные, латеральные и интеркалярные меристемы. Строение конуса нарастания. Теория туники и корпуса. Травматические (раневые) меристемы.

Основные ткани или паренхимы. Ассимиляционная (хлоренхима), запасающая, водоносная и воздухоносная (аэренхима) разновидности основных тканей. Особенности строения клеток, локализация, функции. Покровные ткани. Особенности структуры клеток. Первичные покровные ткани – эпидерма и эпиблема (ризодерма). Эпидермально-кутикулярные структуры – трихомы: волоски, пельтатные желёзки и эмергенцы. Устьица. Типы устьичных аппаратов. Вторичная покровная ткань – перидерма. Феллоген, феллодерма, феллема (пробка). Чечевички. Корка (ритидом) – третичная покровная ткань. Веламен. Функции покровных тканей. Механические (арматурные) ткани. Колленхима. Особенности строения клеток трёх типов колленхимы. Склеренхима. Склереиды. Идиобласты. Механические волокна. Проводящие ткани. Потоки веществ в теле Высшего Растения. Типы транспорта. Симпласт и апопласт. Первичные и вторичные проводящие ткани. Ксилема (древесина). Трахеиды. Сосуды. Волокна либриформа и паренхима древесины. Первичная ксилема – протоксилема и метаксилема. Вторичная ксилема. Типы утолщения вторичных стенок сосудов. Типы пор и поровости. Онтогенез ксилемы. Годичные кольца. Флоэма (луб). Ситовидные клетки и ситовидные трубки. Ситовидные поля и ситовидные пластинки. Клетки Страсбургера и клетки-спутники. Лубяные волокна и паренхима. Онтогенез флоэмы. Проводящие пучки. Стела – определение и типы. Стелярная теория. Секреторные ткани. Онтогенез вместилищ – схизогенных, лизигенных и схизолизигенных. Смоляные, слизевые, секреторные, эфиромасличные и камеденосные вместилища, полости, ходы. Особенности строения и функции. Простые и членистые млечники. Желёзки. Нектарники.

2. Морфология вегетативных органов. Морфология как наука о закономерностях формообразования растений в их онтогенезе и филогенезе. Понятие о теломе. Фитонизм И.В. Гёте. Триада органов А. Брауна. Теория А. Арбер. Зародыш высшего растения. Структура и разнообразие строения. Морфология молодого спорофита споровых. Морфология проростка семенных растений. Эпигейное и гипогейное прорастание. Структура гипокотиля. Семядоли, их число и функции. Ювенильные формы и структуры. Особенности строения ювенильных растений.

Явление неотении и его роль в эволюции высших растений. Побег. Определение и функции. Общий план строения – ветвление (дихотомическое, моноподиальное и симподиальное), метамерность, полярность. Морфология апекса побега. Строение почки. Годичный побег и его метамерность. Силлептические и пролептические побеги. Анатомия стебля. Первичное строение. Феномен вторичного утолщения. Пучковый и непучковый типы вторичного утолщения у двудольных. Аномальный вторичный рост. Вторичное утолщение у однодольных.

Разнообразие строения многолетних пикно- и маноксилического побегов семенных растений. Метаморфозы побега (корневища, клубни, луковицы, клубнелуковицы, усики, филлокладии [кладодии], колючки).

Лист. Функции листа. Листорасположение. Листовые серии. Формации листьев. Анизофиллия и гетерофиллия. Листовая пластинка, черешок, прилистники. Морфологическое разнообразие простых листьев. Сложные листья. Морфология листовой пластинки и её структурных компонентов (основания, верхушки, края). Типы жилкования. Анатомия черешка. Анатомия листовой пластинки. Метаморфозы листа (усики, колючки, резервуары, ловчие аппараты).

Корень. Функции корня. Морфологическое разнообразие и типы корней. Главный, боковые и придаточные корни. Корневые системы. Анатомия первичного корня. Вторичное строение корня. Метаморфозы корня (корнеплоды, корнеклубни, воздушные корни, пневматофоры, гаустории, микориза и клубеньки).

3. Палинология. Спора либо пыльцевое зерно – этапы жизненного цикла высшего растения. Развитие спорангиев и спор, пыльников и пыльцевых зёрен. Изо-, микро- и мегаспоры. Понятие об изо- и гетероспории. Морфология спор и пыльцевых зёрен. Формы и размеры. Диады, тетрады, полиады, поллинии. Полюса, полярные оси, экваториальный диаметр. Симметрия спор и пыльцевых зёрен. Воздушные мешки. Апертуры и их типы – борозды (colpae), поры (porae) и их комбинации. Стратификация оболочки пыльцевого зерна: экзина и интина; их структура и химический состав. Перина. Развитие оболочки пыльцевого зерна. Ультраскульптура поверхности.

Практические занятия. Изучение метаморфозов вегетативных органов (коллекция живых растений).