Современные методы исследования растений на разных структурных уровнях организации
Ботаника пользуется как наблюдением, так и сравнительным, историческим и экспериментальным методами, включающими сбор и составление коллекций, наблюдение в природе и на опытных участках, эксперимент в природе и в условиях специализированных лабораторий, математическую обработку полученной информации. Наряду с классическими методами регистрации тех или иных признаков изучаемых растений используется весь арсенал современных химических, физических и кибернетических методов исследования.
Существует ряд методик, позволяющих выявить качество и количество биологически активных веществ в составе растения, а также места их скопления.
Люминисцентно-микроскопический анализ основан на том, что биологически активные вещества, содержащиеся в растении, дают в люминесцентном микроскопе яркое окрашенное свечение, причем различные химические вещества характеризуются разной окраской. Так, алкалоиды дают желтую окраску, а глико-зиды — оранжевую. Этот метод используют в основном для выявления мест скопления активных веществ в тканях растений, а интенсивность свечения указывает на большую или меньшую концентрацию этих веществ. Фитохимический анализ предназначен для выявления качественного и количественного показателя содержания активных веществ в растении. Для определения качества используют химические реакции. Количество действующих веществ в растении является главным показателем его доброкачественности, поэтому проводится их объемный анализ также с использованием химических методов. Для исследования растений, содержащих такие
активные вещества, как алкалоиды, кумарины, флавоны, требующие не простого суммарного
анализа, но и разделения их на компоненты, применяют хроматографический анализ.
Хроматографический метод анализа был впервые представлен в 1903 году ботаником М. Цветом, и с тех пор разработаны его различные варианты, имеющие самостоятельное значение. Данный метод разделения смеси веществ на компоненты основан на различиях в их физических и химических свойствах. Фотографическим методом, с помощью пано-
рамной хроматографии можно сделать видимой внутреннюю структуру растения, увидеть линии, формы и цвета растения. Такие картины, получаемые из водяных экстрактов, задерживаются на серебристо-нитратной фильтровочной бумаге и репродуцируются. Метод интерпретации хроматограмм успешно развивается. Эта методика подкрепляется данными, полученными с помощью других, уже известных отработанных методик.
На основании циркуляционных хромодиа-грамм, продолжается разработка метода панорамной хроматографии для определения качества растения по наличию сконцентрированных в нем питательных веществ. Результаты, полученные при использовании этого метода, должны подкрепляться данными анализа уровня кислотности растения, взаимодействия содержащихся в его составе ферментов и т. д. Основной задачей дальнейшего развития хроматографического метода
анализа растений должен стать поиск способов воздействия на растительное сырье в ходе его
выращивания, первичной обработки, складирования и на этапе непосредственного получения
лекарственных форм с целью повышения содержания в нем ценных активных веществ.
62)Консорции: понятие,характеристика,роль в фитоценозе. Консо́рция (от англ. consortium — соучастие, сообщество) — ценотическая популяция свободноживущего зелёного растения вместе со всеми связанными с ним популяциями других организмов (животные, бактерии, грибы и т. д.). Представление о консорциуме, как о структурной единице биогеоценоза, сформулировано в начале 50-х годов XX столетия зоологом В. Н. Беклемишевым (1890—1962) и геоботаником Л. Г. Раменским (1884—1953).
— общность, соучастие; «организмы-консорции» (Козо-Полянский, 1937), «плеяды» (Клумов, 1937) — возникшее при длительном биотоценогенезе объединение разных видов, связанных с продуктивным организмом (ядром, или инконсортом) и между собой биотрофическими или медиопативными (в частности, условиями эдасфер) отношениями. Члены консорций (консорты) по отношению к ее ядру могут быть эндоконсортами (напр., внутренние паразиты — см. паразитоценоз), эпиконсортами (на поверхности; напр., щитовка на дереве), экзоконсортами (единовременно или периодически контактирующими с ядром — многие животные, имеющие и счон консорций или микроконсорции). Консорция бывает индивидуальной; (ее ядро — одна особь), популяционной (популяция или вид целиком), синузиальной (ядро составляют виды, образующие одну экобиоморфу; напр., консорция мезофильных темнохвойных деревьев). Синузиальные консорций могут объединяться в типы (соответствующие подклассам экобиоморф; напр., типы консорций голосемянных вечнозеленых деревьев). Далее следуют подклассы и классы консорций (рис. 18): класс консорций автотрофных видов с подклассами консорций высших растений суши и макрофитных водорослей морских шельфов, классы консорций гемиавтотрофных и гетеротрофных видов с подклассами морских хищников, фитофагов и полифагоа суши.
Источник
Современные методы систематики растений
В систематике растений, как и в любой другой науке, существуют определённые методы исследований.
В настоящее время при разработке филогенетических систем растений в ботанике применяют разнообразные методы исследований, позволяющие устанавливать родственные взаимоотношения разных систематических групп растений.
Сравнительно-морфологический метод до настоящего времени является основным широко применяемым при разработке классификаций цветковых растений. На основании сравнительного изучения морфологических отдельных органов и их особенностей ботаники подробно описывают растения и устанавливают родственные взаимоотношения между ними. Этот метод позволяет устанавливать происхождение и родственные связи отдельных систематических единиц.
Эмбриологический метод позволяет устанавливать родственные связи растений на основании изучения развития зародыша, зародышевого мешка, эндосперма. При помощи этого метода вскрыты особенности строения цветка разных семейств.
Палеоботанический метод дает возможность судить о распространёнии и развитии определённых групп растений, а следовательно, и о их происхождении на основании изучения вымерших растений. При помощи исследования данным методом получены убедительные доказательства о последовательном развитии растительного мира.
Эколого-географический метод позволяет установить определённую связь в формировании растений с условиями существования. Этот метод связан со сравнительно-морфологическим методом.
Палинологический метод изучает морфологию пыльцы. Пыльца покрытосеменных очень разнообразна по форме и величине, прекрасно сохраняется в различных отложениях земли. Нередко этот метод является лучшим для изучения истории растительного мира. В настоящее время палинологический метод известен под названием «пыльцевого анализа».
Карпологический, или цитологический, метод основан на изучении хромосом. Иногда этот метод называется генетическим.
Используют при классификации растений и другие методы исследований (серологический, биохимический и др.).
Глава VI. КЛАССИФИКАЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА
Обычно мир живых существ нашей планеты делится на 2 царства: 1) царство животных; 2) царство растений. В последнее время некоторые исследователи, как отечественные, так и зарубежные, предлагают делить органический мир не на 2, а на 4 царства: 1) дробянки; 2) животные; 3) грибы; 4) растения.
Дробянки объединяют простейшие безъядерные организмы — бактерии и сине-зелёные водоросли, так называемую группу — доядерных организмов (Procariota). Остальные 3 царства объединяют группы ядерных организмов (Eucaryota). Однако эти предложения не получили ещё общего признания, и не принимаются за основу при классификации растительного мира.
В учебнике органический мир рассматривается в прежнем понимании — царство (мир) растений и царство (мир) животных. При разработке классификаций эти очень крупные группы органического мира делятся в свою очередь на более мелкие систематические единицы, представители которых характеризуются наличием свойственных им признаков. Обычно растительное царство делится вначале на 2 подцарства: низшие растения и высшие растения.
В настоящее время согласно решениям Международных ботанических конгрессов общепринятой высшей систематической (таксономической) единицей внутри подцарств считается отдел (раньше он именовался типом). Отделы растений разбиваются на более мелкие таксономические единицы, каждая из которых имеет специальное название: подотдел, порядок, класс, подкласс, семейство, род и вид. Классификация растений и номенклатура (название) отдельных систематических единиц подробно разработаны применительно к покрытосеменным (цветковым) растениям:
Подцарство низшие растения Подцарство высшие растения
1. Отдел бактерии 11. Отдел моховидные
2. Отдел сине-зелёные водоросли 12. Отдел псилофитовидные
3. Отдел разножгутиковые водоросли 13. Отдел плауновидные
4. Отдел диатомовые водоросли 14. Отдел хвощевидные
5. Отдел зелёные водоросли 15. Отдел папоротниковидные
6. Отдел бурые водоросли 16. Отдел голосеменные
7. Отдел красные водоросли 17. Отдел покрытосеменные
8. Отдел слизевики, или миксомицеты
9. Отдел грибы 10. Отдел лишайники
Источник