Образование, строение и классификация семян.

43. Образование, строение и классификация плодов.

 

Плод - семя с околоплодником. Нормальный плод образуется из завязи: из семяпочки - семя, из стенок завязи - околоплодник. Последний состоит из 3 слоев: наружный - экзокарп, средний мезокарп, внутренний - эндокарп. Экзокарп - тонкий, 1-2 слоя клеток. Мезокарп - сочный, мясистый, клетки паренхимные. Эндокарп - косточка или соковые мешочки.

Наружные и внутренние слои могут образовывать выросты, ниши, волос­ки, одревесневать, что способствует распространению плодов (летучки, кры­латки).

Околоплодники пронизаны развитой системой проводящих пучков. Это видно на плодах люффы(мочалка), в стенках коробочки мака. Незрелые богаты хлоропластами; зрелые - окрашены антоцианом (вишня, слива), или хромопла­стами (томат, рябина).

Классификация плодов. Эволюционная - по типу строения гинецея: .

1. Апокарпии - из цветков с апокарпным гинецеем и верхней завязью, наибо­лее древние апокарпии: многолистовка (лютик, пион); многоорешек – сухие (лютик); цинародий (липовые); земляничина (фрага); сочные апокарпии (многокостянка).

2. Монокарпии – монокарпный гинецей; всегда с верхней завязью. Образуется из апокарпиев в результате редукции всех плодиков, кроме одного. Характерны для розид, ранункулид: боб, однолистовка (дельфиниум); однокостянка (персик, абрикос, слива); одноорешек (манжетка, кровохлёбка, репяшок).

3. Ценокарпии – из цветков с ценокарпным гинецеем – основа – сложный пестик. Ценокарпный плод может быть разделён перегородками, соответсвующими перегородкам сложного пестика (двух-, трёх-, многогнёздный плод). Иногда гнёзда полностью изолированы и плод легко распадается на отдельные членики (у крестоцветных). Сухие ценокарпные плоды бывают вскрывающиеся, невскрывающиеся, распадающиеся продольно. Сочные обычно не распадаются: ягода, яблоко, тыквина, гесперидий (железистый экзокарпий, губчатый мезокарпий и разросшийся эндокарпий – у цитрусовых). Иногда ценокарпии распадаются на отдельные доли – мерикарпии, а сам плод схизокарпный. Например, у зонтичных – вислоплодник, при созревании распадается на два мерикарпия, нависающих на кариофоре. У бурачниковых и губоцветных – плод – ценобий – схизокарпный, состоит из 4-х долей, называемых эремами.

4. Псевдомонокарпии – внешне похожи на монокарпии, образуются из гинецея, в котором сначала закладывается два или большее число плодолистиков, но развивается только один, поэтому плод обычно одногнёздный с одним семязачатком (орех, зерновка, семянка, мешочек).

СОПЛОДИЯ. Образуются из соцветия, в котором плоды срастаются между собой. При созревании отделяются целиком (инжир, шелковица, малина).

По происхождению плоды могут быть истиные и ложные. Истиные –околоплодник образуется из стенок завязи.

Ложные - в образовании околоплодника принимают участие другие части цветка (цветоложе).

Заключение: Согласно Государственной Фармакопее Х1 (1987) диагностическое значение при анализе плодов имеют цвет, характер поверхности околоплодника, размеры (длина, толщина, поперечник плода), запах, вкус, число гнезд в плоде, наличие эфиро-масличных каналов, вместилищ.

При микроскопической диагностике обращают внимание на форму и строение клеток эпидермиса, на ниличие и особенности строения волосков; в мезокарпии важное значение имеет наличие механических элементов, их форма и расположение, число и расположение эфирно-масличных канальцев, проводящих пучков, наличие кристаллических включений, форма клеток паренхимы и др.

При анализе семян отмечают их форму, размеры, характер поверхности, цвет, запах, вкус, форму, размеры и расположение зародыша, наличие и форму рубчика или семяшва и др. На микропрепаратах обращают внимание на характер и строение семенной кожуры, величину и форму запасной питательной ткани, форму и строение зародыша – семядолей, корешка, стебелька, почечки. Наиболее важное диагностическое значение имеет семенная кожура, которая состоит из нескольких слоев характерного строения: механический слой – из вытянутых элементов типа волокон или из изодиаметрических клеток. Для некоторых семян характерно наличие слизи в эпидермальных клетках кожуры, для других – пигментного слоя, а также форма клеток эндосперма, запасное питательное вещество и кристаллические включения.

 

44. Соцветия, их биологическое значение.

СОЦВЕТИЯ - группа цветков на общем цветоносе.

Ботрические (моноподиальные) - главная ось не ограничена в росте. Цветение в восходящем порядке. Различают простые - кисть, щиток, колос, поча­ток, сережка, головка, зонтик, корзинка, и сложные - сложный колос, метелка, сложный зон­тик, сложный щиток.

Симподиальные (циммозные) - ограничен рост главной оси (как у побегов): монохазий (завиток, извилина), дихазий (гвоздичные), плейохазий (молочайные).

Тирсы – сложные соцветия, разветвленные, причем степень разветвления уменьшается от основания к верхушке. Главная ось тирса нарастает моноподиально, а боковыми соцветиями являются цимоиды (конский каштан, коровяк, соцветия губоцветных, сложноцветных, березы).

 

45. Краткая история развития растительного мира на Земле.

Высшие растения появились с выходом простейших форм из воды на су­шу примерно 450 млн. лет назад.

Первыми наземными растениями были псилофиты или риниовидные. Они имели относительно простое строение, представляли небольшие, дихотомиче­ски ветвящиеся стебельки с листовидными выростами шиловидной или кони­ческой формы, на которых имелись устьица.

На кончиках ветвей стебелька развивались примитивные, в виде простых мешочков, спорангии. Вместо корней имели ризоиды, дихотомически раз­ветвленные до тонких веточек. Псилофиты вымерли. Только ископаемые фор­мы (Горнея-Ногпеа, Риния-Rhynia) дают возможность судить о строении и жиз­ни древнейших родоначальников наземных растений.

Жизнь растений на суше обусловила многоклеточность их организма, диф­ференциацию клеток на ткани, формирование специализированных органов - стеблей, корней, листьев, усложнение органов полового размножения, обес­печивающее развитие зародыша, ярко выраженную смену ядерных фаз и чере­дование полового (гаметофита) и бесполого (спорофита) поколений. При этом у большинства, кроме моховидных, доминирующее положение занимает спо­рофит. У большинства представителей половой процесс зависит от водной сре­ды.

 

 

Принципы классификации организмов. Искусственные, естественные, филогенетические системы. Современная классификация органического мира. Таксономические единицы. Вид как единица классификации.

Систематика- наука, изучающая разнообразие всех существующих и вымерших организмов. Считается, что в настоящее время на Земле су­ществует около 500 тысяч видов растений и около 2 млн. видов других живых организмов.

Задачи систематики - выявление, описание и классификация организ­мов в систему.

 Разделы систематики - таксономия, номенклатура и филогенетика.

 Таксономия- теория и практика классификации организмов, т.е. распределение всех известных на настоящий момент организмов по опре­деленной системе соподчиненных категорий на основании их сходства и различий. Сходство и различия устанавливаются с помощью различных ме­тодов и оцениваются по специально разработанным критериям.

Номенклатура - совокупность всех существующих названий таксонов. Филогенетика изучает историческое развитие мира живых организмов (филогенез) и родство организмов в ходе этого развития.

Основные понятия систематики - таксоны и таксономические катего­рии. Таксономические категории - определенные уровни в иерархической классификации. Таксоны - конкретные группы организмов, реально су­ществующих или существовавших ранее.

Основным таксоном, объединяющим особей, наиболее близких друг к другу, является вид (species). Растения, используемые человеком, должны быть определены до вида, иногда еще точнее.

Первое определение вида дано Линнеем. Линней считал виды постоянными и неизменными.

До настоящего времени нет единого общепринятого определения ви­да, в равной степени подходящее как растениям, размножающимся половым путем, так и растениям, размножающимся бесполым путем или вегетативно. Приведем одно из современных определений.

Вид- группа особей, сходных по морфологическим, физиологическим, биохимическим и др. признакам, свободно скрещивающихся между собой, дающих плодовитое потомство и проживающих на определенной территории, называемой ареалом.

Внутри вида могут быть разновидности, подвиды, которые в процессе эволюции могут давать новые виды. Какой бы большой ни была внутривидовая изменчивость, внутри вида все равно есть непрерывный ряд форм, в то время как между даже близкими видами, как правило, существует дискретность, нет переходных форм. Виды различаются не только по внешним признакам, но и по условиям существования. Обычно имеются барьеры для скрещивания.

Роды могут быть поли-, олиго- и монотипные. Могут делиться на секции и подроды.

Виды объединяются в роды. Род (genus)- более высокая таксономи­ческая категория, объединяющая группу родственных видов. Для всех таксонов, начиная с рода, имеются научные названия, состоящие из одного латинского слова (униноминальные). Для видов же приняты биноми­нальные названия, состоящие из двух латинских слов: первое слово - название рода, к которому относится данный вид; второе - видовой эпи­тет. Например, подорожник большой, крапива двудомная и т.д. Введена такая бинарная номенклатура Карлом Линнеем в 1753 г.

Таксономические категории более высокого ранга:

Семейство (familia), включающее один или несколько родов. Назва­ние семейства образуется из названия рода с окончанием - асеае, нап­ример, Convallaria - Convallariaceae.

Порядок (ordo)- систематическая категория, включающая несколько семейств. Называется с окончанием - ales.

Класс (classis) - значительно более высокая таксономическая кате­гория. Число классов не большое. Например, у покрытосеменных два класса - Однодольные и Двудольные. Для классов принято окончание - psida, но допускается употребление давно установившихся названий без этого окончания. Например, двудольные можно называть Magnoliopsida или Dicotyledones.

Самая крупная таксономическая единица в царстве растений - отдел (divisio). Отделы называются с окончанием -phyta и отличаются друг от друга фундаментальными признаками. Располагаются в порядке эволюцион­ного усложнения.

Таким образом, любая система состоит из таксономи­ческих единиц, расположенных иерархически. Если мы называем уровни этой иерархии, то это таксономические категории. Если же мы подразумеваем конкретное содержание выделенных групп, то это таксоны.

Первые системы появились еще до нашей эры, но до сих пор не соз­дана общепринятая система, которая содержала бы максимум возможной биологической информации. Это - актуальная задача биологии. Существуют искусственные, естественные и генеалогические системы растений.

Искусственные системы строятся на основе одного или нескольких случайно взятых признаков. Наиболее известная из них - система Лин­нея. Растительный мир был разделен им на 24 класса на основе количества тычинок и особенностей тычиночного комплекса. К достоинствам этой системы можно отнести возможность ее применения на практике для узнавания растений в природе. Карл Линней впервые дал понятие рода и вида, ввел бинарную номенклатуру, описал около 10 тыс. видов, распре­делив их в 1000 с лишним родов. Этот его труд не утратил своего зна­чения до настоящего времени. Но вместе с тем система Линнея была ис­кусственной, поэтому в один класс попадали растения, весьма далекие друг от друга, например, рис и капуста, т.к. они имеют по 6 тычинок.

В отличие от искусственных, естественные системы учитывают при классификации сходство и различия по многим признакам одновременно. Первая из таких систем создана Антуаном Жюссье в конце 18 века (1789 г). В ней он выделяет естественные группы двудольных, однодольных, хвойных и бессемядольных (грибы, водоросли, мхи, папоротники, а также наядовые).

Еще более разработана система Декандолля, которая впервые учиты­вала в классификации анатомическое строение растений (1824 - 1874 г.). Система Дж. Гукера и Дж. Бентама (1883 г.) является логическим развитием системы Декандолля, но охватывает большее количество расте­ний, а также отличается оценкой беспокровных цветков как редуцирован­ных, вторичных, а не первичных.

Идея развития от простого к сложному, т.е. зачатки эволюционной теории были положены в основу некоторых додарвиновских систем. Такова система Ламарка, а также система русского ботаника П.Ф.Горянинова (1834 г.), который считал, что родственные таксоны имеют общее проис­хождение. Система Горянинова начинается с грибов и достаточно пра­вильно с современной точки зрения располагает отделы высших растений в порядке их возникновения и развития.

В основе всех естественных систем лежит представление о неизмен­ности видов. В конце 19 века после внедрения эволюционной теории Дарвина появились генеалогические системы. Они построены на филогенетической основе, т.е. учитывают историческое родство организ­мов. Различают эволюционные системы, отражающие конечные результаты эволюционного развития, и филогенетические системы, отражающие сам процесс филогенеза, т.е. возникновения таксонов в ходе эволюции.

В конце 19 века появилась и получила широкое распространение система А.Энглера. В ее основе лежит представление о первичности бес­покровных однополых цветков, что в настоящее время оспаривается. Тем не менее, она является единственной системой, разработанной до уровня вида, поэтому применяется до настоящего времени: в большинстве гербариев мира растения расположены по этой системе, 30-томник "Флора СССР" также был издан на основе этой системы.

Еще в 1875 году А.Браун выдвинул идею примитивности цветков маг­нолиевых и вторичности безлепестных цветков. Эта идея легла в основу многих современных систем: Ч.Бесси, Х.Гоби, Дж. Хатчинсона (начало 20 века). Несколько особняком стоит система А.А. Гроссгейма, в которой нет деления на классы однодольных и двудольных, что очень спорно.

Вышеназванные системы касаются покрытосеменных. Общепринятой сис­темы до сих пор не существует. Нами в курсе систематики покрытосемен­ных используется система А.Л.Тахтаджяна.

Для создания современных систем применяются различные методы: сравнительно-морфологический, сравнительно-анатомический, сравнитель­но-эмбриологический, палинологический, географический, эколого-гене­тический, кариологический, гибридологический, цитологический, сероди­агностический, хемотаксономический, палеоботанический и др.

Рассмотрим современную систему, касающуюся са­мых высоких таксонов: надцарств, царств, подцарств, отделов.

Все многообразие органического мира делится на 2 надцарства:

---

Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 141; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!