1.Предмет, цели и задачи систематики высших растений.
Систематика высших растений – это раздел ботаники, который разрабатывает естественную классификацию высших растений на основе изучения и выделения таксономических единиц, устанавливает родственные связи между ними в их историческом развитии.
«Систематика, по определению Lawrence (1951) – это наука, которая включает о п р е д е л е н и е, н о м е н к л а т у р у и к л а с с и ф и к а ц и ю объектов, и обычно ограничивается объектами, если она ограничивается растениями, то часто называется систематической ботаникой».
- О п р е д е л е н и е – это сопоставление растений или таксона с другими и выявление идентичности или сходства его с уже известными элементами. В некоторых случаях может быть обнаружено, что растение является новым для науки;
- Н о м е н к л а т у р а – это выбор правильного научного названия известного всем растения в соответствии с системой номенклатуры; это своеобразная метка, к которой можно обращаться. Процесс наименования регулируется международно принятыми правилами, которые лежат в основе «Международного кодекса ботанической номенклатуры».
- К л а с с и ф и к а ц и я – это отнесение растения (или групп растений) к группам, или таксонам, которые принадлежат к различным категориям согласно особому плану или порядку; то есть кждый вид классифицируется как определенного рода, каждый род относить к определенному семейству и т.д. (Гербарное дело: Справочное руководство. Русское издание. Кью: Королевский ботанический сад, 1995).
- о п р е д е л и т ь место высших растений в органическом мире, отличие их от водорослей;
- р а с с м о т р е т ь краткую историю развития систематики высших растений, методы исследований в систематике высших растений;
- о х а р а к т е р и з о в а т ь вегетативные и репродуктивные органы высших растений отдельных таксонов; происхождение и филогенетические связи между ними; различные взгляды на происхождение высших растений и их таксонов; значение высших растений в природе и жизни человека; вопросы рационального использования и охраны высших растений.
- Место высших растений в органическом мире.
Источник
Ботаника. Экзамен. Систематика высших растений
К высшим растениям относятся все наземные листостебельные растения, размножающиеся спорами или семенами.
Основные отличия высших и низших растений:
1)Среда обитания: у низших – вода, у высших – в основном суша.
2) Развитие у высших растений разнообразных тканей — проводящей, механической, покровной, из которых состоят органы.
3) Наличие у высших растений вегетативных органов:
— Корень — закрепление в почве и водно-минеральное питание
— Стебель — транспорт в-в(восходящие и нисходящие токи)
(стебель с листьями +почки=побег)
4)Высшие растения обладают покровной тканью – эпидермисом, выполняющей защитные функции
5) Усиленная механическая устойчивость стебля высших растений за счёт толстой клеточной стенки, пропитанной лигнином.
6)Органы размножения: у большинства низших растений – одноклеточные, у высших растений — многоклеточные. Органы размножения высших растений формируются на разных поколениях: на гаметофите (антеридии и архегонии) и на спорофите (спорангии).
На основании признаков, которые имеются у высших растений называются: устьичные, зародышевые, побеговые, телломные и сосудистые растения.
Сосудистые растения — все высшие растения, за исключением мхов.
Высшие растения произошли от зелёных, пресноводных или солоновато водных гетеротрихальных водорослей. Первыми высшими растениями были риниофиты – безлистные, биохотомические растения. Конечные веточки этих растений назывались телломы.
В цикле развития всех высших растений, за исключением мхов, преобладает спорофит. Только у мхов гаметофит преобладает над спорофитом.
Растения бывают : 1) Равноспоровые – они образуют одинаковые споры и каждая спора прорастает в разнополый гаметофит.
2) Разноспоровые — из женской споры образуется женский гаметофит, из мужской – мужской гаметофит.
Спора- одноядерная, гаплоидная клетка (n) c 2-мя оболочками.
- Риниофиты – ископаемые растения (Rhyniophyta)
- Моховидные
- Псилотофидные
- Плауновидные
- Хвощевидные
- Папоротниковидные
- Отдел Голосеменные
- Отдел Цветковые (Покрытосеменные)
1.Общая характеристика отдела Bryophyta Отдел Bryophyta — Моховидные
МОХОВИДНЫЕ — самая примитивная, древнейшая группа высших растений, появилась около 400 млн. лет назад. Количество видов: в настоящее время бриологи описали около 20 тысяч видов мхов. Местообитание мхов: моховидные распространены повсюду (поселяются на почве, скалах, пнях, деревьях), кроме морей и сильно засоленных почв, встречаются даже в Антарктиде. Мхи предпочитают затенённые увлажнённые места. Строение тела мхов: мхи – низкорослые многолетние травянистые растения размером от 1 мм до нескольких сантиметров, реже до 60 см и более. Тело мхов либо разделено на стебель (каулидии) и мелкие листья (филлоиды) например сфагнум и кукушкин лен, либо представлено слоевищем, не разделенным на органы (маршанция). Характерный признак всех моховидных — отсутствие корней. Всасывание воды и прикрепление к субстрату осуществляется у них ризоидами, представляющими собой выросты эпидермы. Поглощение и испарение воды осуществляется всей поверхностью гаметофита. У мохообразных нет развитой проводящей системы (трахеид, сосудов, ситовидных трубок). Встречаются как однодомные, так и двудомные растения. Внутреннее строение их относительно простое. Для моховидных, как и для всех высших растений, характерно правильное чередование полового и бесполого поколений. В цикле развития доминирует гаплоидный гаметофит (составляет основное тело растения). Спорофит – не содержит хлорофилла и пожизненно прикреплён к гаметофиту и питается за счёт него. Развитие мхов происходит очень интересно. Оплодотворение возможно только при наличии воды, поскольку в ней могут двигаться сперматозоиды. На одном растении образуются мужские клетки со жгутиками, на другом растении, на самых макушках, созревают крупные женские клетки. Во время дождя или тумана подвижные мужские клетки в капле воды устремляются к женским и сливаются с ними. Из оплодотворенной женской клетки (зиготы) развивается спорофит, который называется спорогоном ( он представляет собой коробочку с ножкой, расширенной в нижней части в стопу — гаусторию, с помощью которой он, присасываясь к гаметофиту, живёт за счёт его). (калиптра-остаток брюшка архегонии) Связь гаметофита и спорофита очень ограничена. Гаметофит не только питает, но и защищает спорофитное поколение, помогает в рассеивании спор («ложная ножка» поднимает коробочку над растением, архегоний, разрываясь своим брюшком, прикрывает коробочку). В коробочке образуется огромное количество спор. Каждая спора мельче манной крупицы. Когда споры созревают, у коробочки открывается крышечка, или в ней образуются маленькие поры, через которые споры вылетают на свободу. Попав в благоприятные условия, спора прорастает. Индивидуальная жизнь мохообразных начинается с прорастанием споры. Чаще всего при набухании споры экзина лопается, а интина вместе с содержанием споры вытягивается и дает начало однорядной нити либо однослойной пластинке, несущей ризоиды. Это начальная стадия развития гаметофита называется протонемой (от греч. protos – первичная, nema – нить). Она либо постепенно превращается во взрослый талломный гаметофит(у печёночников) , либо на протонеме формируются почки, дающие начало взрослому листостебельному гаметофиту). Вегетативно Мохообразные размножаются с помощью специальных органов (выводковых почек, листьев, частей листьев, веточек), вегетативно способен размножаться и спорофит (ножка). Мхи способны аккумулировать многие вещества, в том числе радиоактивные. Некоторые моховидные (Sphagnum) обладают антибиотическими свойствами и находят применение в медицине. Торфяные залежи, образованные в основном сфагновыми мхами, издавна эксплуатируются как источник топлива и органических удобрений. Отдел моховидные, делится на три класса: 1) Рожкоцветы (Антоцеротовые); 2)Печеночники (маршанция многообразная); 3)Листостебельные мхи (кукушкин лён, сфагнум).
Источник
II. Систематика высших растений
В истории систематики растений принято выделять периоды искусственных систем, естественных систем и филогенетических, или эволюционных, систем. Авторы искусственных систем делили растения на группы, используя огр. число более или менее произвольно выбранных признаков. Наиболее совершенную и удобную систему растений создал Карл Линней. Создатели естественных систем стремились объединять растения в группы по максимальному сходству. Поэтому они учитывали большое число признаков, не предопределяя, какие из них окажутся важными для разграничения тех или иных таксонов. Лишь после детального изучения группы они определяли наиболее характерные для нее признаки. Эволюционные системы отражают существенные особенности эволюции изучаемой группы. Это выражается прежде всего в том, что систематики признают за таксоны только монофилетические группы, то есть те группы, все представители которой в ходе эволюции возникли от одного и того же предка. Группу, представители которой возникли независимо друг от друга от разных предков, называют полифилети-ческой. Основатель кладизма и его последователи приняли новое, более узкое понимание монофилии. Монофилетической они признают только такую группу, которая включает всех потомков общего предка. Группы, которые объединяют потомков одного предка, но не включают все его потомков, стали называть парафилетическими. В рамках кладизма выдяляют исходное (плезиоморфное) и эволюционно производное (апоморфное) состояния признаков. Пример: побеговая орг. спорофита — апоморфия, а талломная — плезиоморфия. О родстве между группами модет свидетельствовать не люое входство между ними, а лишь сходство по апоморфным состояниям признаков (синапоморфии), т.к. именно это сходство было унаследовано от общего предка. Сходство по плезиоморфным состояниям признаков (симплезиоморфии) игнорируют. т.к. оно неспецифично доя общего предка и не указывает определенно на общность происхождения. Пример: если у семенных растений муж. гаметы — сперматозоиды, то это плезиоморфное состоянии, а если спермии, то апоморфное. Не так двно возникло особое направление — молекулярная систематика. В ряде случаев на основе мол. данных пришлось существенно пересмотреть традиционные представления об эволюции конкретных групп.
Вопрос 4.
К мохообр. относят растения, спорофит которых на всех этапах своего развития живет, получая воду и раств. в ней в-ва от гаметофита. Внешне он выглядит как обр. споры орган гаметофита, и его чаще называют не спорофитом, а споро-гонием. То есть в их ж/ц гаметофит доминирует над спорофитом. Отношения между половым и бесполым поколениями у мохообр. скорее напоминают отношения между материнским организмом и плодом у млекопит. Споры форм в тетраэдрических тетрадах, но чаще всего они округляются после распада. Споры мелкие. Споры на свету порастают. Различают экзо- и эндоспорическое прорастание. В первом случае гаметофит прорастает вне споры, а во втором — внутри нее. Проросток гаметофита — протонема. Гаметофиты невелики по размерам, крепятся к субстрату с помощью ризоидов. Из клеток апикальной части спорогония форм. спорангий, называемый коробочкой, а из клеток, расп. между гаусторией и коробочкой — ножк. Коробочка на ножке = тело. Подобно многим сосудистым растениям, мохообр. вступают в симбиоз с другими орг. У сосудистых растений в ж/ц преобладает спорофаза, т.е. самостоятельно сущ. спорофит имеет более сложное строение, чем гаметофит. Гаметофиты сосудистых растений находятся на талломном уровне орг. или сильно редуцированы.
Источник