Учебный план Второй год обучения

№ п/п	Наименование разделов	Количество часов
		Теорет.	Практич.	Всего
1	Введение. Инструктаж по технике безопасности	2	2	4
2	Общая характеристика покрытосеменных	10	2	12
3	Систематика и филогения покрытосеменных	62	36	98
4	Репродуктивная биология семенных растений	10	8	18
5	Элементы фитогеографии. Основы физиологии	10	2	12
	Итого	94	50	144

• – в т.ч. индивидуальная работа – 62 ч.

Содержание программы Второй год обучения

Раздел 1. Введение. Инструктаж по технике безопасности.

Ознакомление обучающихся с программой. Инструктаж по технике безопасности.

Методология научных исследований. Основные методы исследовательской деятельности. Лабораторные и полевые исследования. Методика организации и проведения экспедиционных работ. Структура исследования. Актуальность. Цель и задачи. Принципы работы с научной литературой. Обобщения результатов. Анализ полученных данных.

Практические занятия. Самостоятельное планирование оригинальных учебно-исследовательских работ.

Раздел 2. Общая характеристика покрытосеменных.

Рекомендуемая литература – 1, 5, 6, 7, 8 (Тт. 5, 6), 10, 12, 16, 17, 19, 20, 22, 24 (Т. 15), 26, 30, 31, 32, 33, 34, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 44, 45.

1. Морфологическая характеристика. Жизненные формы цветковых. Общая морфолого-анатомическая характеристика осевых органов и листьев.

Цветок. Морфологическая природа цветка – фолиарная, теломная или побеговая. Различные определения цветка. Общий план строения цветка. Структурные элементы цветка. Цветоножка. Цветоложе. Околоцветник. Простой и двойной типы околоцветника. Чашечка. Чашелистики. Венчик. Типология венчиков. Лепестки. Происхождение лепестков – брактеопеталы и андропеталы. Андроцей. Тычинка. Пыльники и тычиночная нить. Морфологическая эволюция тычинок. Гинецей. Карпель (плодолистик). Рыльце (стигма), столбик и стилодии, завязь. Морфологическая природа и эволюция карпели. Три морфогенетических типа карпелей: пельтатный, инволютный и кондупликатный. Типы гинецея (апокарпный, синкарпный, паракарпный, лизикарпный) и их эволюционные отношения. Виды плацентации (ламинальная, ламинально-латеральная, ламинально-диффузная, ламинально-базальная, сутуральная, или субмаргинальная, угловая, центральная, столбчатая). Верхняя и нижняя завязь. Пути возникновения и биологическое значение нижней завязи. Нектарники. Расположение (спиральное, гемициклическое, циклическое) и число (олигомерное, полимерное) частей цветка. Однополые и обоеполые цветки. Симметрия цветка: актиноморфные, зигоморфные и асимметричные цветки. Формула и диаграмма цветка.

Соцветие. Определение. Функции. Разнообразие соцветий. Симподиальные (верхоцветные, закрытые, цимозные) соцветия: простые и сложные монохазии, дихазии и плейохазии, метёлковидный, щитковидный и зонтиковидный симподии, завиток, извилина, серп, веер (опахало). Моноподиальные (бокоцветные, открытые, рацимозные) соцветия: колос, початок, серёжка, метёлка, щиток, зонтик, корзинка. Смешанные (фрутикоидные, тирзоидные) соцветия. Биологическая концепция соцветий. Эволюция соцветий.

Эмбриология цветковых. Микроспорангии. Микроспорогенез. Пыльцевые зёрна. Микрогаметогенез. Семязачаток. Мегаспорангий и развитие мегаспоры. Мегагаметогенез. Зародышевый мешок. Опыление. Двойное оплодотворение. Развитие перисперма и эндосперма. Развитие зародыша. Двудольный и однодольный зародыши. Пути возникновения однодольного зародыша. Апомиксис – определение и типология (гемигамия, андрогенез, псевдогамия, апогаметия, партеногенез, адвентивная эмбриония).

Плод. Определение. Морфологическая природа плода. Строение и дифференциация перикарпия. Экзокарпий, мезокарпий, эндокарпий. Пульпа. Разнообразие плодов. Апокарпные плоды: многолистовки, однолистовки, однокостянка, многокостянка, ягодообразный апокарпий, многоорешек, земляничина, цинародий, одноорешек, бобы. Синкарпные плоды: многолистовка, коробочки, гесперидий, ореховидная крылатка, ценобий, стеригма, регма, гранатина, мешочек, орех, жёлудь, яблоко, ягоды, перчина, пиренарии, вислоплодник. Паракарпные плоды: ягоды, пиренарий, тыквина, коробочки, семянка, зерновка, ореховидный паракарпий, стручок, стручочек. Лизикарпные плоды: пиренарий, ягода, ореховидный лизикарпий, коробочка. Эволюция плодов. Соплодия.

Особенности строения семян цветковых. Ариллусы и ариллоиды (строфиоли, карункулы). Спермодерма. Зародыш и запасающие ткани – эндосперм и перисперм.

2. Происхождение цветковых растений. Теоретические и практические аспекты проблемы происхождения покрытосеменных. Возникновение покрытосемянности и цветка. Роль насекомых в происхождении цветка. Эуантовая (стробилярная) гипотеза происхождения Цветковых. Работы Э.А. Арбера и Дж. Паркина. Беннеттитовые как возможные предки Цветковых. Псевдантовая гипотеза. Взгляды Р. Веттштейна и А. Энглера. Эфедра как прототип Покрытосеменных. Альтернативные гипотезы происхождения Цветковых растений. Теломная теория В. Циммерманна. «Новая морфология» Э. Лама. Гипотеза «ангиосперматизации» В.А. Красилова. Современное состояние проблемы происхождения Цветковых. Возможные предки Цветковых. Вопрос о прародине покрытосеменных.

Ископаемые цветковые. Морфолого-экологическая характеристика. Домеловые остатки гипотетических цветковых (Sanmiguelia, Sinangispadix, Furcula). Древнейшие достоверные Покрытосеменные из нижнего и среднего мела: Lesqueria, Archaeanthus, Caloda и Prisca.

Основные направления эволюции и важнейшие критерии примитивности и продвинутости признаков цветковых растений. Структурные преобразования вегетативных (ветвление, жизненные формы, проводящая система осевых органов, листья) и репродуктивных (цветок, семя, плод) органов покрытосеменных.

Практические занятия. Изучение морфологии цветка (живые растения, коллекции). Знакомство с морфологическим разнообразием плодов (живые растения, коллекции).

Раздел 3. Систематика и филогения покрытосеменных.

Рекомендуемая литература – 1, 5, 6, 7, 8 (Тт. 5, 6), 10, 12, 16, 17, 19, 20, 22, 24 (Т. 15), 26, 30, 31, 32, 33, 34, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 44, 45.

Исторический обзор схем классификации цветковых растений. Искусственная система К. Линнея. Естественные системы А.Л. Жюссье и О.П. де Кандолля. Две основные гипотезы происхождения цветка и вытекающие концепции примитивности и продвинутости признаков Покрытосеменных при построении филогенетических систем Отдела.

Основные классические систематические группы цветковых: многоплодниковые (Polycarpicae, seu Ranales), серёжкоцветные, или беспокровные (Amentiferae, seu Achlamidea), свободнолепестные (Choripetale), спайнолепестные (Sympetale), болотниковые (Helobiae), чешуецветные (Glumiflora), лилиецветные (Lilieflora), початкоцветные (Spadiciflora, seu Spathiflora) – и их родственные взаимоотношения согласно «нисходящим» системам Дж. Бентама и Дж. Гукера, Ч. Бэсси, Г. Халлира, Дж. Хатчинсона, А.Л. Тахтаджяна, А. Кронквиста и «восходящим» системам А. Энглера и К. Прантля, Р. Веттштейна.

Класс двудольные или магнолиопсиды (Dicotyledonea, seu Magnoliopsida). Общая характеристика (морфология и жилкование листьев, строение профиллов, анатомия стебля и его проводящая система, строение и развитие корневых систем, общая архитектура цветков, морфология и структура пыльцевых зёрен, тип развития эндосперма, строение зародыша, разнообразие структуры семенной кожуры, важнейшие типы плодов). Диагностические черты подклассов двудольных (жизненные формы, особенности строения проводящей системы, устьица, архитектура цветков, строение пыльцы, структура гинецея и семязачатков, строение семян, характерные типы плодов): магнолииды (Magnoliidae), нимфеиды (Nymphaeidae), нелумбониды (Nelumbonidae), ранункулиды (Ranunculidae), троходендриды (Trochodendridae), гамамелидиды (Hamamelididae), кариофиллиды (Caryophyllidae), дилленииды (Dilleniidae), розиды (Rosidae), корниды (Cornidae), ламииды (Lamiidae) и астериды (Asteridae). Обзор важнейших порядков и семейств двудольных.

Класс однодольные или лилиопсиды (Monocotyledonea, seu Liliopsida). Общая характеристика (морфология и жилкование листьев, строение профиллов, анатомия стебля и его проводящая система, строение и развитие корневых систем, общая архитектура цветков, морфология и структура пыльцевых зёрен, тип развития эндосперма, строение зародыша, разнообразие структур семенной кожуры, важнейшие типы плодов).

Диагностические черты подклассов однодольных (жизненные формы, особенности строения проводящей системы, устьица, архитектура цветков, строение пыльцы, структура гинецея и семязачатков, строение семян, характерные типы плодов): алисматиды (Alismatidae), триуридиды (Triurididae), лилииды (Liliidae), коммелиниды (Commelinidae), зингибериды (Zingiberidae), ариды (Aridae) и арециды (Arecidae). Обзор важнейших порядков и cемейств однодольных.

Заключение по цветковым. Основные направления эволюции внутри Отдела. Палеофитоценология покрытосеменных. Практическое значение цветковых (лекарственные, сорные, синантропные, ядовитые и т.д.). Культурные растения – основные группы (зерно-бобовые, крахмалистые, овощные, технические [волокнистые], каучконосные, тонизирующие, эфиромасличные, плодово-ягодные, орехоплодные); важнейшие культуры – распространение и использование.

Практические занятия. Изучение таксономического разнообразия цветковых (живые растения, экскурсии в природу и ботанические сады).