Размножение с помощью спор

Споры — (от греч. spora — семя) - одноклеточные микроскопические зачатки организмов. Для их распространения и прорастания обычно требуется водная среда, поэтому они более характерны для водорослей. Споры со жгутиками называются зооспорами.

Из высших растений споры образуют моховидные и папоротники. В неблагоприятных условиях споры покрываются защитной оболочкой. При попадании же в подходящие условия, начинают прорастать.

Многоклеточные водоросли, например, улотрикс, могут размножаться как бесполым путем, образуя четырехжгутиковые зооспоры в отдельных клетках таллома, так и половым путем, с помощью слияния двух половых клеток — гамет.

32. Индивидуальное развитие растений.

Развитие - это качественные морфологические и физиологические изменения, которые осуществляются в течение жизни растения. Так, появление цветка свидетельствует о том, что в растении произошли глубокие биохимические и физиологические сдвиги. Каждое растение проходит определенный цикл развития - онтогенез, который длится от образования зиготы до смерти. Различают два периода индивидуального развития.

Эмбриональное развитие (эмбриогенез) - развитие от зиготы до формирования зародыша.

Постэмбриональное развитие - это время развития с момента прорастания семени.

Постэмбриональное развитие проходит в несколько этапов.

1. Латентный период - состояние покоящегося семени. Этот период может продолжаться от нескольких дней до нескольких лет, пока семя не попадет в благоприятные условия для прорастания.

2. Период всходов, или проростка, длится до появления первого листа, и до его появления зародыш питается запасными веществами семени.

3. Период молодого растения длится от первого листа до начала цветения. Растение полностью обеспечивает себя питательными веществами.

4. Период взрослого растения - время цветения и плодоношения.

5. Период старого растения - растение перестает цвести и плодоносить.

6. Период старости - последний период в жизни растения, когда оно перестает цвести и плодоносить, чахнет и умирает.

Переход от одного этапа развития к другому сопровождается различными изменениями, которые приводят к образованию разнообразных органов. Этот процесс называется органогенезом и продолжается в течение всей жизни растения.

Развитие растения начинается с прорастания семени.

Условия прорастания семян и формирование проростка. Для прорастания семян необходимы определенные условия увлажнения, температуры. Диапазон температур, благоприятных для прорастания, зависит от географического происхождения растений. У северных растений он ниже, чем у южных: семена пшеницы могут прорастать при температуре 0 – 10 С, а семена кукурузы - не ниже 120 С. Для семян тропических пальм необходима температура 20 - 25° С. Температуру окружающей среды, при которой семена начинают прорастать, называют минимальной. Наилучшая температура для прорастания семян - оптимальная. Высокая температура, при которой возможно появление всходов, называют максимальной. Прорастание семян сопровождается сложными биохимическими и анатомо-физиологическими процессами. Не все семена способны давать всходы сразу после созревания. У растений влажного жаркого климата семена прорастают сразу. В умеренном климате тоже есть растения с легко и быстро прорастающими семенами (серебристые клены, ивы). Цветут эти растения весной, и их семена при благоприятных условиях дают всходы и к осени образуют окрепшие растения. Семена, не успевшие прорасти, погибают.

Семенам многих цветковых растений для прорастания нужен период покоя. Иногда он вынужденный - когда нет благоприятных условий для прорастания. Семена растений, обитающих в местах с сезонными колебаниями температур и влажности (умеренный, субтропический пояс), могут находиться в органическом покое, который определяется особыми свойствами самого семени. Покоящиеся семена иногда лежат в земле даже набухшими в течение многих лет. Препятствует прорастанию семян твердосемянность (бобовые) - твердая кожура. В природе нарушению целостности такой кожуры и приобретению способности семян к набуханию помогают температурные воздействия: прогревание, промораживание, резкие колебания температур. В практике сельского хозяйства для нарушения целостности твердой кожуры применяют скарификацию (повреждение целостности кожуры с помощью перетирания с песком, битым стеклом в специальных установках или ошпаривание кипятком). Иногда прорастание семян тормозят ферменты, находящиеся на поверхности семян (свекла), - химический покой. Морфологический покой бывает при недоразвитом зародыше. Физиологический покой наблюдается у свежесобранных семян злаков, салата, это неглубокий покой. У семян многих древесных растений существует глубокий физиологический покой. Преодолеть его можно при посеве их осенью или в результате искусственной холодной стратификации - выдерживания семян при пониженной положительной температуре (0...+7° С) во влажной среде (песок) с достаточной аэрацией. Охлаждение набухших семян или облучение светом способствует прорастанию. Есть семена, которым свет для прорастания не нужен (чернушка).

Сухие семена растений имеют разную продолжительность жизни, в течение которой они сохраняют всхожесть. Семена, которые легко прорастают, теряют всхожесть в течение месяцев, недель, дней (ивы). У тыквенных семена сохраняют всхожесть до 5 лет и более. Семена некоторых растений могут пролежать в определенных условиях сотни лет. Так, в торфяниках найдены семена лотоса, сохранившие всхожесть после 1000 лет погребения, а возраст семян люпина, извлеченных из льдов Аляски, достигает 10 000 лет.

Как только вода начинает поступать в семена, в них усиливается дыхание, активируются ферменты. Под их влиянием запасные питательные вещества гидролизуются. После чего зародыш начинает расти за счет деления клеток. Первым выходит наружу, прорвав кожуру, зародышевой корень, чему способствует вставочная меристема подсемядольного колена. Растет корень за счет верхушечной меристемы. У многих растений зародышевый стебель интенсивно растет и выносит семядоли в воздушную среду. Они становятся зелеными и выполняют роль фотосинтезирующих органов. Иногда зародышевый стебель не растет и семядольный узел вместе с семядолями остается в земле. Такое прорастание семян называется подземным (лещина, горох, дуб). В этом случае семядоли выполняют запасающую функцию. Например, у злаков, лука, ириса семядоли выполняют всасывающую функцию, передают питательные вещества из запасающих тканей проростку. Если семядоли выносятся на поверхность земли и становятся зелеными, то такое прорастание называется надземным.

Если две семядоли отходят на разном уровне, то между двумя семядольными узлами располагается мезокотиль. Зародышевый корень дает начало главному корню, от которого отходят боковые, помогающие лучше удерживать растение и обеспечивающие почвенное и водное питание.

Для каждого этапа индивидуального развития растения необходимо сочетание различных факторов среды и внутренних факторов самого растения.

Для наступления стадии проростка на семена необходимо воздействовать неодинаковыми температурами. Этот процесс называется яровизацией. Так, озимые растения, семена которых высевают в начале осени, нуждаются в низких положительных и небольших отрицательных температурах (0 - 5° С). Яровые растения высевают рано весной. Им для прохождения первой стадии нужны положительные температуры, от невысоких к более высоким. Под влиянием разного рода температур у растения закладываются цветки. Для образования цветка необходим запас питательных веществ, поэтому сразу после появления всходов растения зацвести не могут. У одних цветение наступает через 30 - 35 дней после посева, у других - в середине вегетационного периода.

Условия перехода растений к цветению. Большинство растений перед цветением нуждается в воздействии холодом. Так, если свеклу выращивать в тропиках, где не бывает низких температур, способствующих яровизации, то она несколько лет остается в вегетативном состоянии. Но есть растения, которым такое воздействие не нужно (салат). По мнению ученых, до начала цветения после яровизации в конусах нарастания образуются вещества, вызывающие цветение.

Длина светового дня - еще один фактор, влияющий на переход растения к цветению. Это явление получило название фотопериодизма. Было установлено, что растения неодинаково реагируют на длинный и короткий световой день: одни быстрее развиваются при коротком дне, другие - на удлиненном. И есть растения, безразличные к продолжительности освещения. В связи с этим выделяют три группы растений. Растения длинного дня зацветают при светлом дне, длящемся 16 - 20 ч, короткодневные цветут, если световой день продолжается 8 - 12 ч, индиферентные (нейтральные) зацветают при любом световом режиме. Воздействие определенного светового дня нужно не все время, а только в течение фотопериода 10 - 12 дней после появления всходов. Различие между этими группами растений в том, что короткодневные растения (соя, просо, рис, конопля, хризантема, астры) цветут в конце лета - в начале осени. Длиннодневные растения (овес, ячмень, рудбекия, лен, свекла, редис, люпин) цветут в начале лета.

33. Основы систематики растений. Основные таксоны. Понятие о виде.

Систематика растений изучает многообразие растительных организмов. Основная задача систематики - классификация огромного многообразия растений. Современная систематика развивается в тесной связи с другими науками: морфологией, цитологией, генетикой, биохимией, эмбриологией, экологией, биогеографией и др. Теоретической основой систематики служит эволюционное учение. «Систематика есть одновременно и фундамент, и венец биологии, ее начало и конец. Без систематики мы никогда не поймем жизни в ее изумительном многообразии, возникшем в результате долгой эволюции» (А.Л.Тахтаджян, 1974).

Современная систематика включает три раздела: таксономию, номенклатуру и филогенетику.

Таксономия изучает теорию и практику классификации организмов, т.е. распределение огромного множества уже известных и вновь открытых организмов в соответствии с их сходством и различиями по определенным соподчиненным друг другу таксономическим единицам. Основная таксономическая единица для всей биологии - вид. Каждый вид принадлежит к какому-либо роду, род - к семейству, семейство - к порядку, порядок - к классу, класс - к отделу, отдел - к царству. Это иерархическая система классификации. Каждый вид имеет двойное, или бинарное, название: родовое и видовое. Например, клевер ползучий –Trifolium repens L. После названия вида заглавной буквой ставится фамилия ученого, открывшего этот вид. Бинарная номенклатура введена и опубликована в 1753 г. в труде известного шведского ученого Карла Линнея «Species plantarum» («Виды растений»).

Вся совокупность существующих названий таксонов и система правил, регулирующих установление и использование этих названий, относится к разделу номенклатуры. Главная задача номенклатуры - стабильная система названий. Существуют правила образования названий для различных таксономических категорий в целях определения их уровня: например, для семейства в латинском названии используется окончание - сеае (семейство Бобовые - Fаbасеае, Лютиковые - Ranunculасеае и т.д.), для порядков - а1еs (порядок Бобовоцветные – Fabales ), для отделов - рhyta (отдел Цветковые растения - Magnoliophyta, отдел Зеленые водоросли - Сhlorophyts и т.д.). Существует международный кодекс ботанической номенклатуры, который совершенствуется и утверждается на ботанических конгрессах раз в шесть лет.

Филогенетика устанавливает родство организмов в историческом плане, восстанавливает филогенез всех живых организмов в целом и отдельных систематических групп.

Каждый таксон обладает совокупностью морфологических, анатомических, экологических и ряда других характеристик, а также определенными способами размножения (бесполое, вегетативное и половое).

Все растения делят на две большие группы: низшие и высшие. У низших растений вегетативное тело не расчленено на органы (корень, стебель, лист) и представлено талломом, или слоевищем. Слоевище может быть как одноклеточным, так и многоклеточным. У высших споровых и семенных растений тело расчленено на вегетативные органы, состоящие из разнообразных тканей, выполняющих разные функции.

Из низших растений в данном пособии кратко рассматриваются следующие отделы: Синезеленые водоросли, Зеленые, Бурые, Красные, Диатомовые водоросли, Лишайники. Из высших споровых растений - отделы Моховидные, Плауновидные, Хвощевидные, Папоротниковидные; из семенных - Голосеменные и Цветковые растения.

Методы исследования в систематике. Как и любая наука, систематика растений имеет свои методы исследования для решения основных задач. Одна из существенных задач - выяснение сходства и различия между таксонами. Историческую последовательность происхождения того или иного таксона, родство таксонов в общих чертах можно установить, изучая ископаемые растительные остатки. С помощью палеоботанических находок можно восстановить эволюцию отдельных растений и даже целых флор на нашей планете. Однако этого недостаточно: нужны косвенные доказательства. Среди косвенных методов познания филогении большую роль играет сравнительно-морфологический - основной метод систематики. Этим методом изучают макроструктуру организмов, он не требует специального оборудования, им пользовались ботаники еще до изобретения микроскопа. С развитием и совершенствованием микроскопической техники сравнительно-морфологический метод стали использовать более точно.

Эмбриологический, сравнительно-анатомический и онтогенетический методы - варианты сравнительно-морфологического метода. С их помощью изучают микроскопические структуры тканей, зародышевых мешков, последовательность развития гаметогенеза и т. п. Сравнительно-цитологический и кариологический методы помогают анализировать признаки организмов на клеточном уровне, на уровне кариотипа. Методы молекулярной биологии дают возможность сравнительного изучения геномного сходства таксонов. С помощью спорово-пылъцевого анализа - палинологического метода при хорошо сохранившихся оболочках спор и пыльцы вымерших растений устанавливают возраст отложений и характер флор того времени. В систематике используют также методы определения химического состава растений, иммунологические (устанавливают родство организмов на основе сходства биологической активности белка), физиологические (определяют морозо- или засухоустойчивость растений и др.), эколого-генетический (дает возможность узнать границы фенотипической реакции таксона, изучить изменчивость и подвижность признаков в зависимости от экологических факторов), гибридологический (основан на изучении гибридизации таксонов). В систематике растений иногда используют математические, географические, археологические и другие методы.

Объектами исследований в систематике служат живые растения или их фиксированные части (гербарии, коллекции крупных плодов, шишек, спилов древесины и др.), а также жидкие фиксаторы в спирту или формалине.

Понятие о виде. Со времен Карла Линнея основными систематическими единицами в органическом мире считаются род и вид. К. Линней считал виды неизменными и постоянными. Д. Рей впервые дал определение вида как совокупности особей, происшедших из семян одного растения. Ч.Дарвин считал, что вид - явление историческое и динамическое: вид развивается, достигает полного развития, а затем клонится к упадку (вследствие изменения жизни и борьбы с другими видами) и исчезает. Виды возникают из разновидностей (более мелких единиц, чем вид); разновидности — это «зачинающиеся виды». В дальнейшем понятие о виде совершенствовалось, уточнялось, однако до сих пор не существует его точного определения. Многие систематики пытались дать определение вида. Одно из наиболее распространенных принадлежит В.Л.Комарову (1945): «...вид есть совокупность поколений, происходящих от общего предка и под влиянием среды и борьбы за существование обособленных отбором от остального мира живых существ; вместе с тем вид есть этап в процессе эволюции». Вид обладает определенным устойчивым географическим ареалом, территорией, за пределами которой он практически не встречается, т.е. каждый вид обитает в сходных экологических условиях, имеет общий ареал и т.д.

В природе виды представлены совокупностью особей - популяциями, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяющих определенный ареал, обладающих рядом общих морфологических признаков и разных типов взаимоотношений со средой обитания и отделенных от других таких же совокупностей особей барьером нескрещиваемости. Преобладающее большинство ученых, начиная с Ч.Дарвина, считают, что видообразование происходит под действием естественного отбора путем дивергенции — разветвления предкового вида на два или несколько новых. Поэтому принято выделять более дробные таксоны — подвиды, разновидности, формы, или морфы.

Подвиды — более мелкие таксоны внутри вида, обладающие своим ареалом, например многие полиморфные виды: щавель обыкновенный, облепиха крушиновидная и др.

Разновидности еще менее различаются между собой, чем подвиды, они не имеют даже собственного ареала, признаки закреплены наследственно.

Формы, или морфы, — таксоны с еще более мелкими отличиями от вида, которые возникают и изменяются под действием внешней среды и не закреплены наследственно.

Сорт — группа особей в пределах вида, подвида, разновидности, отличающаяся рядом наследственно стойких признаков (крупноплодность, слабая околюченность, высокая урожайность и др.), не передающихся по наследству и имеющих важное народнохозяйственное значение. При семенном размножении по закону Менделя происходит расщепление в потомстве, поэтому для сохранения материнских признаков сорта обычно размножают вегетативно. Среди всех культурных растений известно множество сортов, например, у облепихи, относительно молодой плодовой культуры, известно более 150 сортов.

Близкие по совокупности признаков виды объединяются в роды. Роды по принципу общности происхождения объединяются в семейства, семейства — в порядки, порядки — в классы и т.д. Внутри порядков и классов есть более мелкие таксоны: подпорядки, подклассы.

34. Методы исследования в систематике.

Одна из задач исследований – выяснение сходства и различия между таксонами. Историческую последовательность происхождения того или иного таксона, родство таксонов в общих чертах можно установить, изучая ископаемые растительные остатки. С помощью палеоботанических находок можно восстановить эволюцию отдельных растений и даже целых флор на нашей планете. Однако этого недостаточно: нужны косвенные доказательства. Среди косвенных методов познания филогении большую роль играетсравнительноморфологический. Этоосновной метод систематики, с помощью которого изучают макроструктуру организмов без применения какихлибо приборов и оборудования. С развитием и совершенствованием микроскопической техники сравнительноморфологический метод стали использовать более точно.Эмбриологический, сравнительноанатомический и онтогенетический методы – варианты сравнительноморфологического метода. С их помощью изучают микроскопические структуры тканей, зародышевых мешков, последовательность развития гаметогенеза и т.п.

Рис.1.Филогенетические отношения между основными группами живых организмов

Сравнительноцитологический и кариологический методыпомогают анализировать признаки организмов на клеточном уровне, на уровне кариотипа.

Методы молекулярной биологии дают возможность сравнительного изучения геномного сходства таксонов.С помощью споровопыльцевого анализа – палинологического метода при хорошо сохранившихся оболочках спор и пыльцы вымерших растений устанавливают возраст отложений и характер флор того времени.

В систематике используют также методы определения химического состава растений, иммунологические (устанавливают родство организмов на основе сходства биологической активности белка), физиологические (определяют морозо или засухоустойчивость растений и др.), экологогенетический ( дает возможность узнать границы фенотипической реакции таксона, изучить изменчивость и подвижность признаков в зависимости от экологических факторов), гибридологический ( основан на изучении гибридизации таксонов). В систематике растений иногда используют математические, географические, археологические и другие методы.

Объектами исследований в систематике служат живые растения или их фиксированные части (гербарии, коллекции крупных плодов, шишек, спилов древесины и др.), а также жидкие фиксаторы в спирту или формалине.

35. Общая характеристика Царства грибы.

рибы – большая и успешно развивающаяся группа организмов, включающая около 80 000 идентифицированных видов. Размеры их колеблются от одноклеточных дрожжей до больших поганок, дождевиков и рожков. Грибы занимают самые различные местообитания – как в воде, так и на суше. Кроме того, они имеют важное значение и в связи с той ролью, которую играют в биосфере, и в связи с тем, что используются человеком в медицине и в хозяйстве.
К грибам относятся бесчисленные плесени, растущие на сыром органическом материале (на хлебе, коже, разлагающейся растительности или на погибшей рыбе), одноклеточные дрожжи, которые в изобилии появляются на сахаристой поверхности спелых фруктов, а также многие паразиты растений. Последние вызывают такие опасные заболевания посевов, как мучнистая роса, головня и ржавчина. Некоторые грибы паразитируют на животных, но в этом отношении они гораздо менее опасны, чем бактерии.
Наука, изучающая грибы, называется микологией (от греч. mykes – гриб). Она представляет собой одну из ветвей микробиологии, поскольку большая часть методик, применяемых при исследовании грибов, например способы стерилизации, культивирования и т.п., практически не отличаются от методик, используемых при изучении бактерий.

Грибы — гетеротрофные организмы, запасным питательным веществом у них служит гликоген.
Опорная структура клеточных стенок представлена хитином. Продуктом обмена веществ грибов является мочевина.

Происхождение грибов

Грибы возникли в силурийском периоде палеозойской эры. Грибы, как полагают, произошли от бесцветных жгутиковых простейших.

Внешний вид и строение тела

Грибы по строению и физиологическим функциям разнообразны и широко распространены в различных местах обитания. Их размеры — от микроскопически малых (одноклеточные формы, например, дрожжи) до крупных экземпляров, плодовое тело которых в диаметре достигает полуметра и более.
Основа плодового тела гриба — грибница, или мицелий. Грибница представляет собой систему тонких ветвящихся нитей — гиф, характеризующихся верхушечным ростом и выраженным боковым ветвлением. Часть грибницы, расположенная в почве, носит название почвенной, или субстратной, грибницы, другая часть — наружной, или воздушной. На воздушном мицелии формируются органы размножения.
У низших грибов мицелий представляет собой одну гигантскую клетку с множеством ядер. Например, мукор, развивающийся на овощах, ягодах, плодах в виде белого пушка, и фитофтора, вызывающая гниль клубней картофеля.
У высших грибов мицелий разделен перегородками на отдельные клетки, содержащие одно или несколько ядер.

Размножение грибов

Грибы размножаются бесполым и половым путем. Бесполое размножение осуществляется либо вегетативно, т. е. частями мицелия, либо спорами. Споры развиваются в спорангиях, возникающих на специализированных гифах — спорангиеносцах, поднимающихся над субстратом (почвой).

Распространение и значение

Грибы широко распространены и приспособлены к различным условиям обитания. Многие виды заселили почву. Эти грибы участвуют в минерализации органических веществ и образовании гумуса. Среди почвенных грибов многие образуют микоризу с корнями высших растений. Некоторые виды грибов разрушают лесную подстилку. Существуют хищные грибы, строение которых приспособлено к захвату мелких круглых червей, обитающих в почве. Примером гриба-паразита служит трутовник. Некоторые шляпочные грибы используются человеком и животными в пищу.

Грибы. Фото: Jane Mitchinson

1) Общая характеристика:
группа низших гетеротрофных растений, лишенных хлорофилла
численность видов – около 65 тыс. среда обитания – влажные места, богатые органическими веществами

2) Классификации

а) по уровню организации
- низшие (лишены мицелия или имеют неразделенный мицелий; представляют собой одноядерный комочек цитоплазмы, паразитирующий внутри клетки хозяина; пр.: возбудитель рака картофеля)
- высшие (имеют хорошо развитый разделенный мицелий, погруженный в субстрат – почву, растение и др. и надземную часть – плодовое тело – орган размножения, образующий споры; пр.: шляпочные грибы)

б) по строению
- одноклеточные (дрожжевые и др.)
- многоклеточные (шляпочные, плесневые и др.)

3) Особенности организации и метаболизма:
отсутсвие пластид
клеточная стенка – чаще нецеллюлозного состава, (пектиновые вещества, хитиноподобный материал)
запасные продукты – гликоген, жиры (но не крахмал); в метаболизме – мочевина
тело – грибница (мицелий), состоящая из ветвящихся нитей - гиф
отсутствие приспособлений для проведения воды и защиты от испарения

4) Питание: гетеротрофное – сапрофиты (плесневые, шляпочные и др.) и паразиты (главным образом, растений, реже – животных и человека); грибы питаются путем всасывания питательных веществ из окружающей среды всем телом; при этом для разрушения высокомолекулярных органических субстратов они выделяют очень активные ферменты – деполимеразы (гидролазы); для того, чтобы обеспечить эффективное поступление воды с растворенными органическими веществами из внешней среды в мицелий, в клетках грибов создается высокое тургорное давление; эти особенности питания послужили основанием для выделения особого типа питания, присущего только грибам - осмотрофного.
С корнями высших растений грибы образуют симбиотическое семейство – микоризу (дают воду и минеральные вещества, защищают от патогенных микроорганизмов, получают растворимые углеводы).

5) Размножение:
вегетативное (с помощью специальныых частей мицелия)
бесполое (с помощью спор)
половое (слияние специальных клеток мицелия)

6) Практическое значение:
минерализаторы органических веществ (в частности, эффективно разрушают остатки растений благодаря способности синтезировать ферменты, расщепляющие целлюлозу и лигнин)
необходимый компонент многих растительных сообществ (около 80% видов растений имеют микоризу)
активно участвуют в почвообразовательных процессах
используются как пищевой продукт, для хлебопечения, в виноделии, пивоварении
антибиотики грибов широко применяются в медицинской практике для лечения бактериальных инфекций (пенициллины, цефалоспорины), подавления реакции отторжения при пересадке органов (циклоспорины)
являются паразитами ряда ценных сельскохозяйственных культур (картофеля, кукурузы, капусты, пшеницы, чая, кофе), с одной стороны, заметно снижая их урожай, с другой – насыщая их токсичными продуктами метаболизма и делая опасными для человека (фитофтора, ржавчина, спорынья)
вызывают кожные заболевания у животных и человека (дерматомикозы).

Самые большие

Гриб-дождевик Galvatia gigantea, обхватом 194,3 см найден в 1985 г. в Висконсине (США), в Вашингтоне (США) в 1946 г. обнаружили трутовик Oxyporus (Fomes) nobilissimus размером 142х94 см, массой около 136 кг.

Самые ядовитые

Виды рода мухомор (Amanita). Один из самых ядовитых - бледная поганка (A.phalloides). Самое высокое содержание грибных спор в воздухе 161037 штук в 1 куб. м зарегестрировано в 1971 г. около Кардиффа (Великобритания).

Самые старые

Возраст антарктических корковых лишайников диаметром свыше 100 мм составляет как минимум 10 000 лет.

36. Особенности строения и жизнедеятельности одноклеточных зеленых водорослей.

Зеленые водоросли — водоросли зеленого цвета. Одноклеточные водоросли(хламидомонада, хлорелла) – одна клетка, покрытая оболочкой, внутри ядро, несущее наследственную информацию, цитоплазма (вязкая полужидкая масса, связывающая все органоиды клетки) и хроматофор с хлорофиллом.

Во время «цветения» мелких луж или водоемов наиболее часто в воде встречается одноклеточная зеленая водоросль хламидомонада. В переводе с греческого «хламидомонада» означает «простейший организм, покрытый одеждой» — оболочкой. Хламидомонада различима только под микроскопом. Она движется в воде при помощи двух жгутиков, находящихся на переднем, более узком конце клетки. Дышит кислородом, растворенным в воде. Может поглощать из окружающей среды готовые органические вещества, растворенные в воде. Поэтому хламидомонаду вместе с другими одноклеточными зелеными водорослями используют в очистных сооружениях. Здесь воду очищают от вредных примесей.

Хлорелла — тоже одноклеточная зеленая водоросль, широко распространенная в пресных водоемах и почвах. Клетки ее мелкие, шаровидные, содержат зеленый хроматофор. Хлорелла очень быстро размножается и активно поглощает из окружающей среды органические вещества. Хлорелла – еще более мелкая водоросль, чем хламидомонада, без сократительных вакуолей и без глазка.

Строение клетки. Клетки большинства водорослей существенно не отличаются от типичных клеток высших растений, однако у них есть свои особенности.

Клетки водоросли имеют клеточную оболочку, состоящую из целлюлозы и пектиновых веществ. У многих из них в состав клеточной стенки входят добавочные компоненты: известь, железо, альгиновая кислота и др.

Цитоплазма у большинства водорослей расположена тонким слоем вдоль клеточной стенки и окружает большую центральную вакуоль. В цитоплазме хорошо различимы эндоплазматический ретикулум, митохондрии, аппарат Гольджи, рибосомы, одно или несколько ядер.

В клетках водорослей из органелл особенно заметны хроматофоры (хлоропласты), которые в отличие от хлоропластов высших растений более разнообразны по форме, размерам, числу, строению, местоположению и набору пигментов. Они могут быть чашевидными, лентовидными, пластинчатыми, звездчатыми, дисковидными и др.

В хроматофорах сосредоточены фотосинтезирующие пигменты: хлорофиллы а, b, с, d, каротиноиды (каротины и ксантофиллы), фикобилины (фикоцианин, фикоэритрин). Кроме того, в матриксе хроматофора находятся рибосомы, ДНК, липидные гранулы и особые включения — пиреноиды. Пиреноиды присущи почти всем водорослям и небольшой группе мхов. Они являются не только местом скопления запасных питательных веществ, но и зоной их синтеза.

Веществами запаса у водорослей служат крахмал, масло, гликоген, волютин, водорастворимый полисахарид ламинарии и др.

37. Особенности строения и жизнедеятельности многоклеточных зеленых водорослей.

38. Особенности строения и жизнедеятельности бурых и красных водорослей. Значение водорослей в природе и жизни человека.

Особенно многочисленны в морях и океанахбурые и красные водоросли. «Живыми преградами» называют моряки заросли гигантских бурых водорослей — своеобразные подводные леса и луга. Такие водоросли могут задержать катер, замедлить движение более крупного судна, помешать посадке гидросамолета. В дальневосточных морях и морях Северного Ледовитого океана растет крупная бурая многоклеточная водоросль ламинария.Ее тело, или слоевище, прикрепляется к камням или подводным скалам корнеобразными выростами — ризоидами (от греческих слов «риза» — корень, «идос» — вид). От ризоидов вверх отходит неширокая цилиндрическая часть длиной до 50 см — стволик. На стволике развивается рассеченная или цельная листовидная пластина длиной до 5,5 м. Ламинария живет только на сравнительно небольшой глубине, куда проникает достаточно солнечного света. Массивные, иногда сложно расчлененные слоевища других бурых водорослей тянутся под водой на десятки метров, напоминая гигантских змей. Такие гигантские водоросли обитают вдоль тихоокеанских берегов Южной и Северной Америки. Растут они также у берегов Аргентины, у западного берега Южной Африки, у берегов Аляски, Алеутских, Командорских и Курильских островов.

Красные водоросли обитают обычно на большей глубине. Окраска их способствует поглощению тех солнечных лучей, которые проникают на глубину до 100 м. Слоевища некоторых крупных морских водорослей бывают расчленены на участки, похожие на стебли и листья цветковых растений. Но водоросли не имеют корней, стеблей, листьев, цветков, плодов и семян. Размножение большинства морских бурых и красных водорослей происходит спорами. В хроматофорах клеток морских водорослей находится хлорофилл. Благодаря хлорофиллу на свету происходит фотосинтез.

При этом в воду выделяется кислород, а из воды поглощается углекислый газ. В теле водоросли образуются органические вещества: сахар, крахмал, жиры, белки. В хроматофорах клеток, кроме хлорофилла, содержатся оранжевые, желтые, бурые и красные пигменты. Они определяют окраску водорослей.

Человек использует морские водоросли в химической промышленности. Из них получают иод, калийные соли, целлюлозу, спирт, уксусную кислоту. Кроме того, морские водоросли употребляют на корм скоту, используют как удобрения. Из красных водорослей добывают студенистое вещество агар- агар, широко применяемое в кондитерской промышленности и при проведении лабораторных работ, связанных с выращиванием микроорганизмов.

Народы приморских стран, например Японии, используют водоросли для приготовления разнообразных блюд. Особенно часто употребляют в пищу ламинарию, или, как ее еще называют, морскую капусту

39. Отдел лишайники. Общая характеристика.

40. Высшие споровые растения. Общая характеристика.

41. Отдел мохообразные. Значение и общая характеристика.

42. Особенности строения и жизнедеятельности хвощей и плаунов.

43. Особенности строения и жизнедеятельности папоротникообразных.

44. Отдел Голосеменные. Общая характеристика, значение в природе и жизни человека.

45. Отдел Покрытосеменные: общая характеристика. Систематика Покрытосеменных.

46. Отличительные признаки Класса Двудольные (семейства Крестоцветные, Розоцветные). Значение в природе и жизни человека.

47. Отличительные признаки Класса Двудольные (семейства Бобовые, Пасленовые, Сложноцветные). Значение в природе и жизни человека

48. Отличительные признаки Класса Однодольные (семейства Лилейные, Злаки). Значение в природе и жизни человека.