§ 54. Систематика растений. Низшие растения
Растительный мир очень разнообразен. Наряду с многоклеточными существуют и одноклеточные организмы. Они относятся к наиболее примитивным, эволюционно более древним формам. Царство растений делят на два подцарства – низшие и высшие растения.
К низшим растениям относятся разнообразные водоросли, к высшим – споровые (мхи, плауны, хвощи, папоротники) и семенные растения (голосемянные и покрытосемянные).
Низшие растения включают большую группу одноклеточных и многоклеточных растений, объединенных общим названием «водоросли».
Водоросли – древнейшие представители растительного мира, общее их количество составляет около 40 тыс. видов. Среди них встречаются как одноклеточные, микроскопических размеров растения, так и многоклеточные гиганты (рис. 73). Среда их обитания преимущественно водная, но встречаются они в почве, на коре деревьев и даже в снегу – снежная хламидомонада. Скопления этой водоросли придают таящему снегу различные оттенки – от красного до зеленого.
Рис. 73. Одноклеточные водоросли: 1 – хламидомонада; 2 – хлорелла; 3 – нитчатая водоросль спирогира; 4 – колониальная водоросль вольвокс; многоклеточные водоросли: 5 – ламинария; 6 – порфира
Отличительной особенностью водорослей является отсутствие дифференциации на ткани и органы. Тело простейших водорослей состоит из одной клетки. Группы клеток могут объединяться и образовывать колонии – колониальные формы. Многоклеточные водоросли могут иметь нитчатую форму или пластинчатое строение.
Тело многоклеточных водорослей называется талломом или слоевищем. Воду и минеральные соли они всасывают всей поверхностью.
Во всех клетках водорослей имеются хроматофоры – органоиды, в которых протекает процесс фотосинтеза. Окраска хроматофоров, а следовательно и водорослей, зависит от содержания красящего пигмента и может быть зеленой, желтой, бурой, красной. Но зеленый пигмент – хлорофилл имеется у всех водорослей. В основу классификации водорослей на различные типы положены строение тела и состав красящих пигментов.
Размножаются водоросли чаще бесполым путем: одноклеточные – делением клетки на две или четыре, а многоклеточные – вегетативно: частями слоевища или спорами. При половом размножении гаметы сливаются попарно и образуют зиготу. Из зиготы после периода покоя путем деления возникают споры, дающие начало новым организмам. У некоторых водорослей половой процесс более сложный.
В пробе воды из пресного водоема легко найти представителей зеленых водорослей. Например, подвижную одноклеточную водоросль – хламидомонаду. Размножаясь в больших количествах, она придает воде зеленоватый оттенок, вызывает ее цветение. Под микроскопом хорошо видно, что клетка имеет округлую форму, покрыта прочной оболочкой с двумя или четырьмя жгутиками, с помощью которых она активно передвигается. В клетке хорошо заметны ядро, цитоплазма, стигма – светочувствительный «глазок» красного цвета, вакуоль с клеточным соком, две пульсирующие вакуоли и зеленый чашевидный хроматофор.
Некоторые зеленые водоросли не имеют жгутиков и плавают в воде пассивно, например хлорелла. Ее округлые клетки достигают размеров до 15 мкм. Она очень активно размножается бесполым путем, синтезируя большое количество органического вещества (до 40 г сухой массы с 1 м 2 за сутки). Эту особенность используют для получения кормов. Кроме того, хлореллу разводят на водоочистительных станциях для биологической очистки сточных вод, на космических кораблях и подводных лодках для поддержания нормальной концентрации кислорода в воздухе.
На дне водоемов можно найти зеленые «подушки», образованные скоплением нитчатой водоросли – спирогиры. Это многоклеточная водоросль, каждая нить которой состоит из вытянутых цилиндрических клеток со спирально закрученным хроматофором. Другим представителем нитчатых многоклеточных водорослей является улотрикс. Его строение схоже со спирогирой, но хроматофор имеет форму полукольца.
Бурые водоросли широко распространены в морях и океанах, некоторые из них могут достичь огромных размеров – до 50 м. Крепятся эти гиганты ко дну с помощью особых выростов – ризоидов. Заросли водорослей – прибежище для многих морских обитателей, место нереста морских рыб, например дальневосточной сельди.
Морскую водоросль – ламинарию (морскую капусту) человек использует в пищу, в качестве корма для животных, как удобрение. Водоросль саргассум образует большие скопления в Атлантическом океане.
Из бурых водорослей получают вещества, необходимые в производстве кондитерских изделий.
Красные водоросли обычно обитают на большой глубине (до 200 м). Это наиболее высокоорганизованная группа водорослей. Некоторые из них обладают способностью поглощать из морской воды и накапливать в своих слоевищах соли кальция. Поэтому они иногда напоминают кораллы. Ученые полагают, что многие рифы в южной части Тихого океана образованы отмершими частями красных водорослей.
Население прибрежных районов Китая, Кореи, Японии использует красные водоросли в пищу. В промышленности из них получают агар. Агар необходим для производства пастилы, мармелада, нечерствеющего хлеба, специальных сред для выращивания на них микроорганизмов.
Источник
48. Общая характеристика и систематика отделов низших растений.
Низшие растения (слоевцовые, или талломные растения) – подцарство растений. Тело низших растений — одноклеточное, колониальное или многоклеточное – таллом или слоевище. Низшие растения не имеют дифференциации клеток на ткани. Тело низшего растения (таллом, или слоевище) не расчленено на корень, стебель и лист. Включают только водоросли. Ранее к низшим растениям относили бактерии, актиномицеты, слизевики, грибы, водоросли, лишайники.
49. Отдел Грибы, систематическое положение и общая характеристика. Отдельные представители грибов, их значение в природе и использование в фармации. Царство Грибы –Fungiили Mycobiota. Виден мицелий, плодовое тело и спороношение. Особенности строение клетки грибов: 1) ядро от 1 до нескольких; 2) пластиды отсутствуют; 3) оболочка хорошо выражена, состоит из хитина, белков, пигментов (меланина); 4) гетеротрофный способ питания путем всасывания – адсорбции; 5) запасное вещество – гликоген. Систематика грибов. Классы:
1) хитридиомицеты (Phytophtora) 2) Оомицеты; 3) Зигомицеты (мукор) 4) аскомицеты (Saccharomyces, чайный грипп) 5) Базидиомицеты (трутовики, трубчатые) 6) несовершенные грибы.
В настоящее время грибы признают самостоятельным царством эукариотических организмов, существенно отличающиеся как от растений, так и от животных
Грибы используются в молочной промышленности, в производстве витаминов, аминокислот, антибиотиков, спиртов, органических кислот, в процессах хлебопечения, приготовления вина и пива, получения белковых кормов и очищения окружающей среды от различных загрязнений, в разложении отходов нефти, при получении ферментов. При получении кормового белка используют Candida utilis.Человек широко использует грибы для получения препаратов, подавляющих развитие вредителей и возбудителей болезней растений, при получении органических кислот, в генной инженерии и биотехнологии, при изучении физиологических, генетических, цитологических, биохимических и других процессов (одной из используемых моделей является Blastocladiella emersonii).
50. Водоросли. Общая характеристика и систематика. Роль водорослей в природе и использование в фармации.
Водоросли (Algae)
Это сборное понятие для низших слоевцовых растений, жизнь которых происходит преимущественно в воде. Экологические группы водорослей: Фитопланктон— водоросли, живущие в толще воды на глубине до 100 м.Фитобентос– растения, прикрепленные к донному субстрату. Среди водорослей, живущих вне водоемов, различают аэрофиты, обрастающие сырые предметы, деревья и почвенные.
Облик водорослей.Их тело – таллом, или слоевище, микро- или макроскопических размеров, чаще без настоящих тканей и органов, иногда дифференцировано на листовидные и стеблеобразные части. Неклеточные, одноклеточные.
Строение клетки водорослей. 1) Ядер может быть много.
2) Пластиды – хроматофоры разнообразной формы, ограниченных 2-4-слойной мембраной, иногда с белковым тельцем — пиреноидами, вокруг которых концентрируются запасные вещества.
3) Оболочка содержит целлюлозу, гемицеллюлозу, белки, хитин, кремнезем, карбонат кальция часто ослизняется
4) Вакуоли бывают с клеточным соком, с кристаллами гипса
5) У некоторых водорослей имеется «красный глазок».
Современной единицей классификации нет, но принято подразделение на отделы по окраске таллома.
Цианобактерии (сине-зеленые водоросли)Носток сливовидный – свободно плавает в прибрежной зоне пресных водоемов, может входить в состав тела лишайника, образуя симбиотический организм.Диатомовые водоросли: Diatromea vulgare и Сymbella.Зеленые водоросли – chlorophycota.Самый многочисленный отдел среди водорослей – 13000 видов.Одно – или многоядерныеПластиды = хроматофоры разной формы Запасной продукт – крахмал Половой процесс
Представители зеленых водорослей: хламидомонада, вольвокс, хлорелла, спирогира, кладофора, хара, ульва, спирулина, водяная сеточка.
Морские водоросли оказывают лечебно-профилактическое действие на кожу, восстанавливают минеральный баланс, нормализуют секрецию сальных желез, стимулирует в коже синтез витаминов Д и Е. Морские водоросли – витамины, аминокислоты, углеводы и полисахариды.
Источник
Основы систематики растений
Наука о распределении организмов на группы по степени родства называется, систематикой, а место того или иного организма в системе — классификацией.
Основателем систематики является К. Линней. Все растения относятся к одному царству. Царство растений делится на 2 подцарства: низшие и высшие растения.
К низшим растениям относятся водоросли. Некоторые из них имеют простое одноклеточное строение. Другие, хотя и являются многоклеточными, не имеют корней, стеблей и листьев.
Признаки высших растений
Большинство высших растений имеют ткани и органы. Вегетативные органы — корни, стебли и листья — выполняют функции питания и взаимодействия с окружающей средой. Генеративные органы (цветки) служат для полового размножения.
Моховидные, плауновидные, хвощевидные и папоротниковидные растения размножаются спорами. Голосеменные и покрытосеменные растения размножаются семенами. Семена покрыты плотной оболочкой и содержат запасы питательных веществ и многоклеточный зародыш.
Хотя растения и разделяются па высшие и низшие, все они относятся к царству растений. Клетки низших и высших растений схожи по строению и жизнедеятельности. Все они способны к фотосинтезу при наличии хлорофилла.
Систематика растений
При изучении растений сходные друг с другом виды объединяют в роды, роды — в семейства, семейства — в порядки, порядки — в классы, классы — в отделы, отделы — в царство (рис.1,2):
Таким образом, систематика — это наука о степени родства организмов. Принадлежащие к определенной группе растения произошли от общих предков. У родов один общий вид — предок. Эти группы образовывались постепенно, в течение длительного времени, в результате приспособления к различным внешним условиям.
Вид — наименьшая единица в систематике, он объединяет растения, схожие по 4 признакам: 1) общее строение; 2) сходные экологические условия и общая территория обитания (ареал); 3) схожесть жизненных процессов, например скорость роста; 4) скрещиваемость и способность давать потомство.
К самой распространенной на земле группе растений относятся покрытосеменные, или цветковые. По строению семян, стеблей и листьев они подразделяются на два класса: однодольные и двудольные. Например, всем известный картофель (паслен клубненосный) относится к роду паслен, семейству пасленовых, порядку норичниковых, классу двудольных, отделу покрытосеменных. Вид лук репчатый относится к роду лук, семейству луковых, порядку лилейных, классу однодольных, отделу покрытосеменных растений.
Систематика и классификация животных.
Как и всем живым организмам, растениям свойственны такие процессы, как обмен веществ, питание, дыхание, размножение, рост и развитие, раздражимость. Им ; характерны все виды размножения. При классификации растения делят на группы. Самая большая единица царства — подцарство. Основными считаются следующие: вид —> род —> семейство —> порядок —> класс —> отдел —> царство.
Вид — наименьшая единица системы. При определении вида растения учитывается множество факторов: общее строение; сходные экологические условия и общий ареал; схожесть жизненных процессов; скрещиваемость и качество потомства.
Источник