Корень, его функции. Типы корней и корневых систем.

Разнообразие листьев

Форма листовой пластинки. Форма листовой пластинки бывает удивительно разнообразной и причудливой, при этом она является важным систематическим признаком и определяется соотношением длины и ширины пластинки. Листовые пластинки бывают округлыми (осина), овальными (орешник), продолговатыми, ланцетными (ива), линейными (рожь), игольчатыми, яйцевидными (подорожник), обратнояйцевидными (вяз)

При морфологическом описании листа обращают внимание на форму верхушки и основания листовой пластинки. Верхушка листа бывает тупой, острой, заостренной и др. Основание может быть округлым, клиновидным, сердцевидным, стреловидным, копьевидным и др. Различаются листья также по характеру края пластинки. Редко края бывают ровными, такие листья называют цельнокрайними. Если край листа имеет вырезки, заходящие не глубже ¼ ширины полупластинки, лист называют цельным, а его край – изрезанным. По форме вырезок различают зубчатые, волнистые, городчатые, пильчатые, выемчатые края листовых пластинок (см. рис. 38).

Листья, у которых край изрезан глубже, чем на ¼ полупластинки, называют расчлененными. В зависимости от глубины разрезов выделяют лопастные, раздельные и рассеченные листья

Простые и сложные листья. Простой лист имеет одну листовую пластинку и при листопаде отпадает целиком. Лист, состоящий из нескольких листовых пластинок, каждая из которых имеет собственный черешок, называют сложным. Как правило, у такого листа листовые пластинки опадают независимо друг от друга.

Продолжительность жизни одного листа варьирует от нескольких месяцев (для листопадных растений) до нескольких лет (вечнозеленые).

17. Внутреннее строение листа. Влияние экологических факторов на внешнее и внутреннее строение листаВнутри листа имеется очень много клеток хлорофильной ткани — мякоть листа. Из-за большого количества хлоропластов в клетках мякоти лист имеет зеленый цвет. Присутствие большого числа зеленых хлоропластов в мякоти листа свидетельствует о том, что в этой части осуществляется фотосинтез, т. е. здесь образуются органические вещества. Вот почему ткань, составляющую мякоть листа, часто называют фотосинтезирующей тканью.

Лист - часть побега. Это специальный орган, содержащий клетки, которые улавливают солнечный свет, необходимый для осуществления фотосинтеза (воздушного питания).

В мякоти листьев различают два типа клеток. Одни стоят, как столбики, тесно прилегая друг к другу, и располагаются в верхней части листа под кожицей. Под ними рыхло, с большими межклетными пространствами, заполненными воздухом, размещаются другие, более округлые клетки. По внешнему виду клеток и их расположению в мякоти листа различают столбчатую и губчатую ткани.Листья, погруженные в воду тонкие, рассеченные. Это увеличивает общую поверхность тела и способствует более интенсивному газообмену. Механические и проводящие ткани слабо развиты. Для обеспечения кислородом погруженных в воду частей в теле водных растений есть аэренхима. Часто наблюдается разнолистность (гетерофиллия). Например, у стрелолиста есть надводные, плавающие на поверхности, и подводные листья. Надводные листья имеют стреловидную форму, в листе есть расчленение на столбчатую и губчатую ткань. Подводные листья имеют лентовидную форму без разделения мезофилла на столбчатый и губчатый. У плавающих листьев водных растений устьица расположены на верхнем эпидермисе, у погруженных листьев устьиц вообще нет. Большое влияние на строение побегов и особенно листьев оказывает свет. Побеги, выросшие в тени и на свету, отличаются и по внешнему виду и по строению. При недостатке света или при полном его отсутствии развиваются этиолированные побеги – вытянутые в длину с небольшими листьями, светлоокрашенные, со слабо развитыми механическими тканями. Наоборот, при полном освещении развиваются более приземистые растения. Значительно отличается строение листьев, выросших на свету и в тени. Световые листья более толстые, с более толстой кутикулой и восковым налетом, иногда сильно опушены. Мезофилл листа всегда разделяется на столбчатый и губчатый. Столбчатый мезофилл имеет несколько слоев, а при недостаточном освещении может развиваться с обеих сторон листа. У теневых листьев мезофилл не расчленен на столбчатый и губчатый. Листья обычно темно – зеленые и содержат больше хлорофилла. В очень засушливых областях при недостатке воды побеги приобретают специфические особенности, 0например, становятся суккулентными, т. е. имеют водозапасающие ткани в стеблях (кактусы) или в листьях (алоэ, агава)..

18. Продолжительность жизни листьев. Листопад и его биологическое значение.Продолжительность жизни развившихся на побеге зеленых листьев у разных видов растений неодинаковая и колеблется от 2-3 недель до 20 и более лет. В целом нужно отметить, что листья многолетних растений по сравнению со стеблем и корнем обладают наименьшей длительностью жизни. Это, видимо, связано с тем, что ткани листа, сформировавшись, больше не обновляются, а с другой стороны, листья в течение своей сравнительно короткой жизни очень активно функционируют.
Различают виды растений листопадные и вечнозеленые. Первые характеризуются тем, что ежегодно в течение некоторого периода находятся в безлистном состоянии, и этот период обычно совпадает с неблагоприятно складывающимися условиями внешней среды. Продолжительность жизни их листьев около 5 месяцев.(Это берёза, дуб, ольха, орешник, шиповник.) Например, большинство наших деревьев и кустарников не имеют листьев в зимнее время.
Вечнозеленые растения характеризуются наличием зеленых листьев в течение круглого года. Но это не значит, что лист у них сохраняется и функционирует вечно, в течение всей жизни особи. У вечнозеленых растений тоже имеется листопад, но с растения опадают более старые листья и всегда сохраняются листья, образовавшиеся в более поздние сроки.
У подмосковных вечнозеленых растений - ели и сосны - листья сохраняются в течение 5-7 (у ели) и 2-4 (у сосны) лет. Длительность жизни хвои ели более продолжительна у растений, произрастающих в районе Кольского полуострова и Приполярного Урала, где она достигает 12-16, а в некоторых случаях 18 (22) лет. Долго сохраняется хвоя у тянь-шаньской ели в Заилийском Алатау, где были обнаружены листья 26-28-летнего возраста. (По данным И. Г. Серебрякова (1952)).

Таким образом, продолжительность жизни листа определяется процессами роста и развития растительного организма в целом.
Листопад - процесс биологический, обусловленный развитием растительного организма и его жизнедеятельностью. Листопад – естественный процесс отделения листьев от стеблей. В зимнее время он сохраняет растения от потери воды, когда её поступления из почвы практически прекращается. Кроме того, листопад освобождает растения от вредных для них веществ, которые накапливаются к осени в клетках листьев. Без листопада на листьях растений задержалось бы много снега, а под его тяжестью могла произойти поломка ветвей и стеблей.

Листопаду предшествует старение листа: снижается интенсивность жизненных процессов, протекающих в его клетках (фотосинтеза, дыхания), уменьшается содержание рибонуклеиновой кислоты, азотных и калийных соединений. Гидролиз преобладает над синтезом веществ; в клетках накапливаются конечные продукты распада (например, кристаллы оксалата кальция). Наиболее ценные минеральные и пластические соединения уходят из листьев. Их отток обычно совпадает или с формированием и ростом новых органов, или с отложением запасных веществ в уже готовые запасающие ткани. В опытах удавалось продлить жизнь листьев, удаляя почки или другие образования на растении, куда могут поступать пластические и минеральные вещества из листьев. Переброска веществ к местам их повторного использования рассматривается как одна из причин старения и опадения листьев.
У большинства деревьев и кустарников в период листопада листья меняют окраску и становятся желтыми или багряными. Их желтый цвет обусловлен пигментами пластид (каротином и ксантофиллом) и клеточного сока (флавонами).
Красновато-багряный цвет листьев обеспечивается накоплением в клеточном соке пигмента антоциана, который меняет свою окраску в зависимости от среды. В щелочной среде антоциан принимает голубовато-синюю окраску, а в кислой - розово-пурпуровую. У некоторых растений (ольха, сирень) листья сохраняют зеленый цвет до отмирания.
Помимо биохимических превращений, происходящих в листьях перед их опадением, наблюдаются и анатомические изменения в основании листа. Перпендикулярно продольной оси черешка близ стебля закладываются клетки отделительного слоя. Межклетное вещество, соединяющее эти клетки, ослизняется, и клетки отделяются друг от друга. На месте отделения листа со стороны стебля к этому времени формируются слои

клеток, оболочки которых опробковевают. Образовавшийся слой пробки защищает внутренние ткани стебля на месте отделившегося листа.
После образования отделительного слоя и нарушения связи между клетками лист еще некоторое время продолжает оставаться на дереве благодаря проводящим пучкам, связывающим лист со стеблем. Но наступает момент нарушения и этой связи, и листья опадают. Биологическое значение листопада: оздоровительное значение для растения и защита его от избыточного испарения влаги осенью и зимой;

- предохранение от вымерзания корней растения и опавших семян;

- опавшая листва является хорошим минеральным и органическим удобрением.

 

 

Вопрос

Внутреннее строение листа

Кожица листа. Снаружи листовая пластинка покрыта тонкой прозрачной кожицей (эпидермисом). Кожица состоит из одного слоя живых клеток. Эти клетки плотно прилегают одна к другой и надежно защищают внутренние ткани листа. Сверху кожица может быть покрыта слоем воска или воскоподобного вещества - кутина, который также выполняет защитную функцию, препятствует проникновению в листья болезнетворных микроорганизмов, защищает лист от перегрева и излишнего испарения воды. Защитную роль выполняют и волоски, которые являются выростами клеток кожицы. Клетки кожицы имеют крупные вакуоли, заполненные клеточным соком. Цитоплазма с ядром и бесцветными пластидами располагается около клеточной оболочки.

Основная ткань листа. Под кожицей находится хлорофиллоносная паренхима (основная ткань листа). Эта ткань образует мякоть листа, в клетках которой происходит процесс фотосинтеза. Основная ткань листа представлена столбчатой и губчатой паренхимой. Клетки столбчатой паренхимы имеют удлиненную форму.

Под столбчатой паренхимой находится губчатая паренхима, клетки которой имеют округлую или продолговатую форму и содержат меньше хлоропластов. Клетки здесь расположены рыхло и между ними образуются крупные межклетники, заполненные воздухом.

Проводящие и механические ткани. Обеспечение водой клеток, осуществляющих фотосинтез, и отток продуктов ассимиляции из листа идет по проводящим тканям - ксилеме и флоэме. Они образуют систему проводящих пучков (жилок), которые пронизывают основную ткань листа. В проводящих пучках флоэма обращена к нижней стороне пластинки листа, ксилема - к верхней. Проводящие пучки листа содержат также механическую ткань - волокна или отдельные клетки с утолщенными одревесневшими оболочками. Волокна укрепляют проводящие пучки и придают листу упругость.

Пластинчатая форма листа обеспечивает большую поверхность. При большой поверхности лист улавливает больше солнечных лучей и углекислого газа, необходимых для образования органических веществ. Фотосинтез происходит в клетках мякоти основной ткани листа. К верхней стороне пластинки листа, на которую падают солнечные лучи, обращены клетки столбчатой ткани, богатые хлоропластами. Хлорофилл улавливает свет и направляет солнечную энергию на образование органического вещества. Необходимый для фотосинтеза углекислый газ поступает в клетки из воздуха, который циркулирует в межклетниках губчатой ткани. Сюда он попадает из внешней среды через устьица. Через устьица выходит в окружающую среду кислород, который выделяется в процессе фотосинтеза, и испаряется вода. Вода поступает по сосудам густой сети проводящих пучков. По ситовидным трубкам проводящих пучков из зеленых клеток ко всем тканям и органам растения поступают растворы сахаров. Проводящие ткани листа связаны с проводящими тканями других органов и вместе они образуют единую транспортную систему, по которой вода, минеральные соли и органические вещества передаются ко всем органам растения.

Строение цветка.

Центральной частью цветка, его осью является цветоложе, к которому прикрепляются все прочие компоненты цветка.

Участок побега, несущий на себе цветок, называется цветоножкой.

Цветки, не имеющие цветоножки, прикрепляются основанием цветоложа и называются сидячими. У некоторых растений на цветоножке имеются один или два маленьких листика, называемых прицветничками.

Наружными элементами цветка являются зеленые чашелистики, образующие чашечку. Внутри чашечки располагаются лепестки, в совокупности составляющие венчик.

Чашечка и венчик составляют вместе околоцветник.

Внутри цветка располагаются тычинки, состоящие из тычиночных нитей и пыльников, в которых образуется пыльца.

В самом центре цветка находится один или несколько пестиков. Пестик состоит из завязи, столбика и рыльца, расположенного на верхушке столбика. Цветки, имеющие тычинки к пестики, называются обоеполыми.

Некоторые цветки имеют только тычинки — их называют тычиночными (мужскими), или только пестики, тогда их называют пестичными, или женскими.

Типы цветков:

По типу опыления: 1) энтомофильные цветки - опыляются насекомыми 2)орнитофильные цветки - опыляются птицами 3)зоофильные цветки - опыляются зверями 4) анемофильные цветки - опыляются ветром 5) гидрофильные цветки - опыляются водой.

По типу симметрии:1)актиноморфные(или правильные) - цветки через которые можно провести несколько осей симметрии(роза,тюльпан) 2)зигоморфные(или неправильные)- через которые можно провести одну ось симметрии т.е. билатерально-симметричные (горох) 3)ассиметричные цветки -нельзя провести ни одной оси симметрии.

По полу бывают: 1) обоеполые - когда в цветке содержатся и пестики и тычинки,2)мужские - цветки,содержащие только тычинки, 3)женские - цветки, содержащие только пестики.

Микроспоры образуются в пыльцевых гнездах (микроспорангиях) тычинки. В результате редукционного деления в клетках споро-образующей ткани формируются споры - микроспоры, имеющие гаплоидный набор хромосом. Споры возникают или одиночно, или тетрадами (рогоз). Каждая спора имеет две оболочки - экзину (наружная) и интину (внутренняя). Экзина отличается необычайной стойкостью (не растворяется в кислотах, щелочах, выдерживает температуру до 300 °С, сохраняется миллионы лет в геологических отложениях)

Микроспора цветковых растений, находясь еще в микроспорангии, начинает прорастать - делиться. У тропических растений ядро споры делится сразу, у растений умеренных широт - через несколько дней или недель (например, у березы только в конце зимы). В результате деления образуется пылинка, или пыльца, состоящая из двух клеток: вегетативной и генеративной. Генеративная делится, образуя два спермия (рис. 122).

Рис. 122. Микроспора и ее прорастание: А - микроспора; Б - пыльцевое зерно; В - формирование пыльцевой трубки; Г - часть пыльцевой трубки; 1 - экзина; 2 - интина; 3 - вегетативная клетка; 4 - репродуктивная клетка; 5 – спермин

Завязь пестика выполняет иную функцию, чем пыльники тычинок. Там формируются семяпочки (или семязачатки), прикрепленные к стенке завязи с помощью семяножки. Семяпочка имеет покров - интегумент (один или два). Покровы на вершине семяпочки не смыкаются и образуют пыльцевход (микропиле). Внутреннюю часть семяпочки составляет нуцеллус. В нуцеллусе появляются несколько спорообразующих клеток, одна из которых дает начало спорам.

В результате редукционного деления возникают 4 мегаспоры, из которых только одна достигает полного развития. Находясь еще в семяпочке, она начинает прорастать (делиться). В результате неоднократного деления ядра мегаспоры образуется восьмиядерный зародышевый мешок. Два ядра из восьми сливаются и образуют диплоидное вторичное ядро. Три гаплоидные клетки, одна из которых яйцеклетка, располагаются в зародышевом мешке ближе к микропиле, а две другие получили название синергид. Еще три клетки - антиподы - находятся на противоположной стороне зародышевого мешка (рис. 123).

Рис. 123. Схема формирования семязачатка зародышевого мешка: 1,2,3,4- развитие нуцеллуса, обособление и мейоз клетки археспория, отмирание трех мегаспор; 5, 6, 7, 8 - развитие женского гаметофита - зародышевого мешка из оставшейся мегаспоры

Вопрос №31

1.Систематика растений.

Система́тика расте́ний — раздел ботаники, занимающийся естественной классификацией растений.

-Царство

-Отдел

-Класс

-Порядок

-Семейство

-Род

-Вид

2.Основные системы растительного мира.

Растительный мир
Низшие растенияВысшие растения
1. Тип Сине-зеленые водоросли 10. Тип Лишайники
2. Тип Разножгутиковые водоросли 11. Тип Мохообразные
3. Тип Диатомовые водоросли 12. Тип Псилофитообразные
4. Тип Зеленые водоросли 13. Тип Плауноподобные
5. Тип Бурые водоросли 14. Тип Клинолистовидные
6. Тип Красные водоросли 15. Тип Папоротникообразные
7. Тип Бактерии 16. Тип Голосеменные
8. Тип Слизевики. 17. Тип Покрытосеменные
9. Тип Грибы

3.Классификации растений.

Классификация- это распределение живых организмов по таксономическим группам. Высшей таксономической группой являются надцарство и царство.

 

Т

Царство грибы, растения, животные

Царство Дробянки

Ядерные организмы эукариоты

Доядерные или прокариоты(бактерии,цианобактерии). Нет оформленного ядра, отсутствуют метахондрии

Клеточные формы жизни

Царство Вирусы

Ub DbH34SaLgeXUSj3hmcvtIJMoepAWe+KFDkfz3Jnm6zBbBXWfHPFnX71GNtutw9tSfc7vL0rd3ixP jyCCWcIlDH/4jA4lM9VuJu3FwDpOM44q2MQg2E+y9T2IWkGaxiDLQv4/UP4CAAD//wMAUEsBAi0A FAAGAAgAAAAhALaDOJL+AAAA4QEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250ZW50X1R5cGVzXS54 bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAOP0h/9YAAACUAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAvAQAAX3JlbHMvLnJl bHNQSwECLQAUAAYACAAAACEAtWqsjicCAABQBAAADgAAAAAAAAAAAAAAAAAuAgAAZHJzL2Uyb0Rv Yy54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAMTEmHt0AAAAIAQAADwAAAAAAAAAAAAAAAACBBAAAZHJzL2Rv d25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA8wAAAIsFAAAAAA== ">

Неклеточные формы жизни

Схема классификаций живых организмов

Вопрос №32

1.Отличительные особенности низших растений

Неформальная группа низших растений объединяет подцарства багрянок, или красных водорослей, и настоящих водорослей. И те и другие преимущественно морские обитатели, чем, в первую очередь, отличаются от наземных высших растений, распространенных по поверхности суши.
Низшие растения- это те растения, которые не имеют дифференцированной структуры своего тела, то есть не расчленены на несколько частей. Это второе главное их отличие от высшего подцарства
Низшие растения бывают одноклеточными и многоклеточными, причем их размеры могут варьироваться от невидимых невооруженным глазом до гигантских, в несколько десятков метров в длину.

2.Водоросли, их строение, размножение, значение в природе и жизни человека.

Водоросли - это группа низших водных растений, обычно содержащих хлорофилл и вырабатывающих органические вещества в процессе фотосинтеза.

Строение:

Главная их отличительная черта - это то, что тело не дифференцировано на части. То есть у водорослей нет, как у высших растений, четкого разделения на побег, состоящий из стебля, листьев и цветка, и корневую систему. Строение тела водорослей представлено талломом, или слоевищем.

Кроме того, корневая система также отсутствует. Вместо нее в наличии специальные полупрозрачные тонкие нитевидные отростки, называемые ризоидами. Они выполняют функцию прикрепления к субстрату, действуя при этом словно присоски.

Сам таллом может быть очень разнообразной формы и окраски. Иногда у некоторых представителей сильно напоминает побег высших растений. Таким образом, строение водорослей весьма специфично для каждого отдела, поэтому в дальнейшем будет рассмотрено подробнее на примерах соответствующих представителей.

Размножение:

Вегетативное размножение может осуществляться как простым разделением многоклеточного организма на несколько частей, так и при помощи специализированных органов.

Бесполое размножение водорослей осуществляется при помощи подвижных зооспор или неподвижных апланоспор. При этом протопласт клетки-спорангия делится на части и продукты деления выходят из её оболочки. Особь, на которой формируются спорангии, называют спорофитом.

Половое размножение. При половом размножении происходит попарное слияние гаплоидных клеток с образованием диплоидной зиготы. У водорослей есть несколько вариантов полового процесса: изогамия — слияние двух одинаковых по форме и размеру подвижных гамет; гетерогамия — слияние двух подвижных гамет одинаковых по форме, но разных по размеру; оогамия — слияние крупной неподвижной яйцеклетки с мелким подвижным сперматозоидом. Клетки, в которых образуются гаметы, называются гаметангии, а сами растения с гаметангиями — гаметофитами. Также половое размножение в некоторых группах водорослей может осуществляться и без образования гамет. Например, если сливаются две подвижные одноклеточные водоросли, то это хологамия; слияние протопластов двух неподвижных гаплоидных вегетативных клеток с образованием зиготы — конъюгация. Также гаметофиты могут быть однодомными (обоеполыми) — на одной особи развиваются и мужские, и женские гаметы, или двудомными (раздельнополыми) — мужские гаметы — на одних особях, а женские — на других.

Роль в биогеоценозах

Водоросли — главные производители органических веществ в водной среде. Около 80 % всех органических веществ, ежегодно создающихся на Земле, приходится на долю водорослей и других водных растений. Водоросли прямо или косвенно служат источником пищи для всех водных животных.

Пищевое применение

Некоторые водоросли, в основном морские, употребляются в пищу (морская капуста, порфира, ульва). В приморских районах водоросли идут на корм скоту и удобрение.

Съедобные водоросли — богаты минеральными веществами, особенно йодом.

Водоочистка

Многие водоросли — важный компонент процесса биологической очистки сточных вод.

Бурное развитие нитчатых и планктонных водорослей (цветение воды) может создавать проблемы в работе очистных сооружений, систем водоснабжения.

В морской аквариумистике водоросли используют в системах биологической фильтрации. Применяются водорослевые танки («водорослевики») и скрубберы. Выращиваются либо специально посаженные макроводоросли (обычно из родов Хетоморфа и Каулерпа), либо используется естественное водорослевое обрастание. Интенсивное освещение обеспечивает быстрый рост водорослей и активное поглощение ими загрязнителей. Периодически масса разросшихся водорослей удаляется из фильтра.

Химическая промышленность

Человек использует морские водоросли в химической промышленности. Из них получают йод, альгиновую кислоту, агар-агар, калийные соли, целлюлозу, спирт, уксусную кислоту.

Вопрос №33

1.Отдел зеленые водоросли, особенности строения, питание и размножение.Роль в природе и жизни человека

 

Есть одноклеточные, колониальные и многоклеточные зеленые водоросли. Некоторые зеленые водоросли имеют неклеточное строение, т. е. тело их, несмотря на крупные размеры и иногда сложное внешнее расчленение, не разделено на клетки. Подвижные одноклеточные и колониальные формы, а также зооспоры и гаметы зеленых водорослей имеют 2—4, редко больше, жгутика и светочувствительный глазок. Клетки зеленых водорослей одноядерные или реже многоядерные, в большинстве случаев одеты оболочкой преимущественно из целлюлозы.

Питание водорослей. Все вещества, необходимые для питания и дыхания водоросли поглощают из воды. Среди водорослей большинство питаются автотрофно, но почти все способны переходить к миксотрофному (смешанному) питанию, а некоторые могут полностью переходить на гетеротрофное питание (эвглена). При этом их клетки могут совсем утрачивать хлоропласты, поглощая готовые органические вещества всей поверхностью клетки. Интересно, что при наступлении благоприятных для фотосинтеза условий водоросли восстанавливают хлоропласты и свою способность осуществлять фотосинтез.

Размножение бесполое (зооспорами и неподвижными спорами), половое (изогамия, гетерогамия, оогамия, конъюгация) и вегетативное (одноклеточные — делением тела надвое, многоклеточные нитевидные — участками таллома). Функцию органов полового и бесполого размножения выполняют вегетативные клетки.

Водоросли чрезвычайно важны в окружающей среде. Ими выделяется кислород, так необходимый для дыхания животных, обитающих в водоемах. Водоросли являются кормом для некоторых видов рыб. В сельском хозяйстве морские водоросли используют как корм для скота, для удобрения полей. Из водорослей добывают йод, а также некоторые виды используют в пищу.

34

2. Отдел бурые водоросли, особенности строения, питание и размножение. Роль в природе и жизни человека

Бурые водоросли – отдел многоклеточных водорослей бурого цвета. К данной группе растений относят 250 родов и около 1500 видов. Наиболее известные представители – ламинария, цистозейра, саргасс.

Это, в основном, морские растения, только 8 видов являются вторично пресноводными формами. В тропическом поясе наиболее крупное скопление бурых водорослей отмечается в Саргассовом море, их массовое развитие обычно происходит зимой, когда температура воды понижается.

прикреплены к твердому субстрату, к примеру, камням, скалам, раковинам моллюсков, слоевищам других водорослей. По размерам они могут достигать от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров. Многоклеточное слоевище окрашено от оливково-зеленого до темно-бурого цвета, так как в клетках, кроме хлорофилла, имеется значительное количество коричневых и желтых пигментов. Эти растения имеют наиболее сложное строение из всех водорослей: у некоторых из них клетки сгруппированы в один-два ряда, чем напоминают ткани высших растений. Виды могут быть как однолетние, так и многолетние.

Таллом. У водорослей данной группы слоевища могут быть различной формы: стелющиеся либо вертикально «висящие» нити, пластинки (цельные или изрезанные) или ветвящиеся кусты. К твердому субстрату талломы прикреплены посредством ризоидов (подошвы). Для высших бурых водорослей порядка ламинариевых и фукусовых характерна дифференциация тканевых структур и появление проводящих систем. В отличие от водорослей других групп, бурым свойственно наличие многоклеточных волосков с базальной зоной роста.

Строение клетки. Покровом служит толстая клеточная стенка, состоящая из двух или трех слоев, сильно ослизняющаяся. Структурными компонентами клеточной стенки являются целлюлоза и пектин. В каждой клетке бурых водорослей содержится одно ядро и вакуоли (от одной до нескольких). Хлоропласты мелкие, дисковидной формы, имеют бурую окраску из-за того, что кроме хлорофилла и каротина, в них имеется высокая концентрация бурых пигментов – ксантофиллов, в частности фукоксантина. Также в цитоплазме клетки откладываются запасы питательных веществ: полисахарида ламинарина, многоатомного спирта маннита и разных жиров (масел).

Размножение бурых водорослей. Размножение осуществляется бесполым и половым способом, редко вегетативно. Органами размножения служат спорангии, как одногнездные, так и многогнездные. Обычно есть гаметофит и спорофит, причем у высших водорослей они чередуются в строгой последовательности, тогда как у низших четкого чередования не происходит.

Питание водорослей в основном автотрофное; хлорофилл и другие пигменты находятся в пластидах

Значение. Значение бурых водорослей в природе и жизни человека велико. Они являются главным источником органических веществ в прибрежной зоне морей. В зарослях этих водорослей, занимающих огромные площади, находят убежище и пищу многие морские обитатели. В промышленности используются в производстве альгиновых кислот и их солей, для получения кормовой муки и порошка для изготовления лекарственных средств, содержащих в большой концентрации йод и ряд других микроэлементов. В аквариумах появление бурых водорослей связывают с недостаточным освещением. Некоторые виды употребляют в пищу.

35. Подцарство багрянки. Отдел красные водоросли, особенности строения, питание и размножение. Роль в природе и жизни человека.

 

Красные водоросли, или багрянки, - отдел водорослей, имеющих преимущественно красную окраску. В настоящее время известно более 600 родов и около 5 тысяч видов этих растений. Представители данной группы – порфира, грациллярия, анфельция. Ископаемые красные водоросли известны с мелового периода. В процессе эволюции их считают наиболее примитивными растениями – предшественниками более организованных форм.

Практически все виды красных водорослей – обитатели соленых водоемов (морей, океанов), только около 200 видов – пресноводные формы. Обитают багрянки и в прибрежной полосе, и на большой глубине (до 200 м), где часто являются преобладающими формами в морской флоре. В морях России встречается более 400 видов.

Обычно красные водоросли – это достаточно крупные растения, реже встречаются микроскопические виды. В этой группе есть нитчатые и псевдопаренхимные формы, редкие одноклеточные виды (бапгиевые). Характерно отсутствие истинно паренхимных форм.

Таллом. Слоевище типичного представителя группы имеет сложное анатомическое строение. Окраска различна – от ярко-красной, малиновой до оттенков желтого и голубовато-зеленого цвета, что обусловлено сочетанием различных пигментов в хлоропластах клеток.

Строение клетки. Все эти водоросли эукариоты. Клеточная стенка представлена основной тканью из фибрилл целлюлозы либо ксилана и аморфной материей, состоящей из агара, агароидов, каррагинана, имеющих желирующие свойства. У некоторых видов клеточная стенка пропитана карбонатом кальция или магния, что придает ей повышенную прочность. Так, кораллиновые водоросли внешне выглядят как кораллы, так как их оболочки сильно кальцинированы.

В хлоропластах клеток содержатся, кроме хлорофилла и каротиноидов, ряд синих и красных пигментов, определяющих окраску водорослей. В качестве запасного питательного вещества в клетках красных водорослей накапливается багрянковый крахмал (близкий по строению к гликогену и амилопектину), который краснеет от йода, содержащегося в морской воде. Также в цитоплазме запасаются многоатомные спирты и флоридозид – низкомолекулярный углеводород.

Размножение красных водорослей. Размножение происходит посредством полового процесса, вегетативное или бесполое. Бесполое размножение осуществляется неподвижными спорами. При половом происходит слияние мужских половых клеток (спермаций) с женскими (карпогонами). Появляются нитевидные выросты, несущие карпоспоры, - диплоидное поколение.

Багрянки играют важную роль в природе и жизни морских обитателей. Эти растения служат кормом морским животным, участвуют в естественном самоочищении водоемов, иногда определяют характер флоры в определенных областях.

Значение. Огромное практическое значение имеют такие водоросли из данного отдела, как анфельция, филлофлора, гелидиум, фурцелярия, из которых получают желеобразующие вещества – агар-агар, карраген, агароид. Некоторые виды багрянок употребляют в пищу (порфира, грацилярия).

 

 

36. Лишайники, особенности строения, питания и размножения. Значение в природе и жизни человека.

Лишайники — очень интересная и своеобразная группа низших растений. Лишайники (лат. Lichenes) — симбиотические ассоциации грибов (микобионт) и микроскопических зелёных водорослей и/или цианобактерий (фотобионт, или фикобионт); микобионт образует слоевище (таллом), внутри которого располагаются клетки фотобионта. Группа насчитывает от 17000 до 26000 видов около 400 родов. И каждый год ученые обнаруживают и описывают десятки и сотни новых неизвестных видов.

Рис.1. Лишайник Кладония звездчатая Cladonia stellaris

В лишайнике сочетаются два организма с противоположными свойствами: водоросль (чаще зеленая), которая в процессе фотосинтеза создает органическое вещество, и гриб, потребляющий это вещество.

Взаимоотношения их строятся следующим образом. Гриб получает от водоросли органические вещества — углеводы, но в то же время как бы предоставляет водоросли, находящейся внутри тела лишайника, среду обитания, защиту от пересыхания и перегревания и т. д. Гриб снабжает водоросль достаточным количеством воды и растворенных в ней минеральных солей, которые он сам поглощает из окружающей среды (субстрата, атмосферного воздуха). Таким образом, хотя гриб в некоторой степени паразитирует на водоросли, но и она извлекает из совместной жизни с ним определенную пользу. Следовательно, в этом сожительстве наряду с паразитизмом имеются и черты симбиоза (эти взаимоотношения грибного и водорослевого компонентов лишайников на самом деле гораздо сложнее и освещены здесь в известной мере схематично).

Как организмы лишайники были известны ученым и в народе задолго до открытия их сущности. Еще великий Теофраст (371 – 286 до н. э.), «отец ботаники», дал описание двух лишайников – уснеи (Usnea) и рочеллы (Rоссе11а). Последнюю уже тогда использовали для получения красящих веществ. Началом лихенологии (науки о лишайниках) принято считать 1803 год, когда ученик Карла Линнея Эрик Ахариус опубликовал свой труд «Methodus, qua omnes detectos lichenes ad genera redigere tentavit» («Методы, с помощью которых каждый сможет определять лишайники»). Он выделил их в самостоятельную группу и создал систему, основанную на строении плодовых тел, в которую вошли 906 описанных на то время видов. Первым на симбиотическую природу в 1866 году на примере одного из видов указал врач и миколог Антон де Бари. В 1869 году ботаник Симон Швенденер распространил эти представления на все виды. В том же году русские ботаники Андрей Сергеевич Фаминцын и Осип Васильевич Баранецкий обнаружили, что зеленые клетки в лишайнике — одноклеточные водоросли. Эти открытия были восприняты современниками как «удивительнейшие».

Лишайники делятся на три неравноценные группы:

1. К ней относится большее число лишайников, класс сумчатых лишайников, т. к. образованы сумчатыми грибами

2. Небольшая группа, класс базидиальных лишайников, т. к. образованы базидиальными грибами (менее устойчивые грибы)

3. “Несовершенные лишайники” получили свое название из-за того, что у них небыли обнаружены плодовые тела со спорами

Способы питания лишайников

Лишайники представляют для физиологических исследований сложный объект, так как состоят из двух физиологически противоположных компонентов – гетеротрофного гриба и автотрофной водоросли. Поэтому приходится сначала отдельно изучать жизнедеятельность мико- и фикобионт