Вопросы по ботанике

Это наиболее совершенный способ размножения растений. Сущ­ность Полового размножения Заключается в Слиянии, Или Копуляции, Женской и мужской гаплоидных половых клеток — Гамет С образова­нием диплоидной Зиготы, Дающей начало новому организму. Проис­ходит соединение наследственных особенностей материнской и от­цовской особей, вследствие чего потомство сочетает в себе признаки и свойства двух родительских форм. Такое потомство получается бо­лее разнообразным, жизнеспособным и лучше приспосабливается к различным условиям. У растений и грибов существует несколько Типов полового про­цесса Изогамия, гетерогамия, оогамия, гаметангиогамия, зигогамия, соматогамия. При Изогамии (водорослей и грибов) происходит соединение двух подвижных одинаковых гамет. При Гетерогамии (зеленым и бурым водорослям) сливаются две подвижные, но различные гаметы: женская — крупная, мужская — более мелкая. Оогамия — (низшие и высшие).Половые клетки образуются и развиваются в специальных органах — Гаметангиях Женская гамега — Яйцеклетка — крупная, неподвижная, которая развива­ется в Оогониях Или Архегониях. Мужские гаметы многочисленные, очень мелкие, развиваются в Антеридиях, Подэазделяются на подвижные Сперматозоиды (у низших, высших споровых) и неподвижные Спермии (у цветковых). Сформировавшаяся после оплодотворения зигота может находить­ся определенное время в стадии покоя, может сразу прорастать в новую особь или образовывать зооспоры, прорастающие в новые особи. Цикл воспроизведения – это отрезок жизни всегда ограниченный 2мя этапами. У каждого растения Полный жизненный цикл развития Возможен только при наличии бесполого и полового способов размножения Особь, образующая органы полового размножения с половыми клетками — гаметами, называется Половым поколением, Или Гаметофитом. Особь, пи которой образуются органы бесполого размножения со спорами, - Бесполым поколением, Или Спорофитом. Одновременно с чередованием поколений в цикле развития про­исходит Смена ядерных фаз. Она заключается в следующем. Споры имеют гаплоидный набор хромосом, так как образуются в споранги­ях спорофитов из спорогенной ткани в результате редукционного де­ления. Из споры развивается гаплоидный гаметофит, на котором фор­мируются гаплоидные гаметы. При их слиянии на гаметофите образуется зигота с диплоидным набором хромосом. Гаплоидная фаза ядра сменилась диплоидной фазой. Из зиготы развивается диплоид­ный спорофит. Затем при образовании спор число хромосом снова уменьшается вдвое и т. д. Имея различное число хромосом, гамето­фит и спорофит различаются внешне.

География растений Изучает раститель­ный покров земного шара и устанавливает закономерности распре­деления типов растительности и растительных сообществ по геогра­фическим зонам. С географией растений тесно связана Флористика, Главная задача которой - составление списков всех видов, обитающих на определенной территории. Геоботаника (распространение и размещение на Земле различных растительных сообществ) тесно связан с фитоценологией. Каждый вид растения распространен на определенной, большой или малой, территории, которая носит название Ареал вида. Также можно говорить об ареале рода, семейства и т. д. Различают следую­щие типы ареалов: сплошные, разъединенные, ленточные. Флорой Называется исторически сложившаяся совокупность ви­дов растений, произрастающих на какой-либо территории. Расти­тельность, Или Растительный покров — Это совокупность раститель­ных сообществ, произрастающих на определенной территории. Ландшафт, Или Пейзаж — Общий вид местности с характерной расти­тельностью, рельефом, почвой и др. признаками.

Семя предназначено для размножения и расселения семенных растений. Семена образуются из семязачатков, как правило, после оплодотворения. У цветковых растений семена заключены в плоды, у голосемянных располагаются на плоских чешуях женских шишек. Семя состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры. Зародыш развивается из зиготы (оплодотворенной яйцеклетки) и представляет собой зачаток нового растения, состоящий полностью или в значительной степени из меристемы. Клетки зародыша диплоидны. Сформированный зародыш имеет зародышевый корешок и зародышевый побег, который состоит зародышевого стебелька, зародышевых листьев, или семядолей, и зародышевой почечки. Семенная кожура развивается из покровов семязачатка. Она всегда покрывает семя и обычно состоит из многих слоев клеток. На поверхности семенной кожуры можно видеть рубчик – место отделения семени от семяножки, соединявшей семя со стенкой плода, а также микропиле, или семявход, – отверстие, через которое в семя поступает вода. Семенная кожура защищает зародыш от механических повреждений, высыхания, преждевременного прорастания, проникновения микроорганизмов. Для прорастания семян необходимы влага, определенная температура (иногда промораживание или переменные температуры), доступ воздуха, для некоторых видов – свет.

Фитоценозом Называют совокупности разных видов растений, которые живут совместно на однородном участке земной поверхности, влияют друг на друга и взаимодействуют с окружающей средой, изменяя ее. Различают фитоценозы естественные (леса, луга, болота, степи, тундры) и искусственные (поля, огороды, сады, парки). Естественные фитоценозы обладают относительно постоянным набором видов и устойчивым строением. Искусственные фитоценозы лишены таких свойств и нуждаются в уходе со стороны человека. Фитоценология —молодая наука, официально она была признана лишь в 1910 г.

Фитоценология тесно связана с экологией, физиологией и географией растений. Ряд прикладных направлений ботаники (лесоведение, луговедение, степеведение, тундроведение) по существу являются разделами фитоценологии. В природе растения тесно связаны с животными, формирующи­ми Зооценоз. Совокупность фитоценоза и зооценоза образует комп­лексное сообщество живых организмов, называемое Биоценозом. В со­став биоценоза входят как микро-, так и макроорганизмы растений и животных. Биоценоз вместе с неживой природой образует сложный комплекс — Биогеоценоз, В котором царят сложные взаимоотношения и взаимодействия составных частей. Зеленые растения создают орга­нические вещества, предоставляют пищу животным, а те в свою оче­редь изменяют условия жизни зеленых растений (рыхлят, удобряют почву и т. д.). Опавшие листья, ветви, отмершие корни и другие части растений являются пищей бесхлорофилльных растений (бактерий, грибов и других микроорганизмов). В то же время, разрушая и мине­рализуя органические вещества, микроорганизмы создают благопри­ятные условия для почвенного, минерального питания зеленых растений. Растения очень сильно сдерживают механическую, разру­шительную деятельность неживой природы — ветра, температуры, воды и одновременно воздействуют на строение почвы, ее плодоро­дие. Таким образом, в растительном сообществе беспрерывно проис­ходит взаимосвязь биотических и абиотических составных компонен­тов друг с другом. Сообщество организмов биогеоценоз находится в состоянии непрерывного дви­жения и развития.

По отношению к водному режиму местообитания выделяют экологические группы растений: гидатофиты - водные растения, целиком или большей своей частью погруженные в воду, гидрофиты— водные растения, прикрепленные к грунту и погруженные в воду своими нижними частями, гигрофиты— растения избыточно увлажненных местообитаний, но таких, где обычно нет воды на поверхности, мезофиты — растения, обитающие в условиях среднего увлажнения, ксерофиты— растения, живущие в условиях резкого дефицита влаги (многие растения степей и пустынь). По отношению к свету различают три группы растений: 1) светолюбивые (гелиофиты - солнце.), живущие только на хорошо освещенных местах (растения тундр, пустынь, степей, безлесных горных вершин); 2) теневыносливые (факультативные гелиофиты), которые могут жить при полном освещении, но хорошо переносят и некото­рое затенение (многие луговые растения); 3) тенелюбивые (сциофиты - тень. ), которые обитают только в зате­ненных местах (копытень европейский, кислица и многие другие лесные растения). Отношение различных растений к продолжительности дня и периодичности солнечного освещения, так называемому фотопериодизму, неодинаково. В связи с этим различают две группы растений: 1) растения длинного дня, живущие в условиях, когда день заметно длиннее ночи (растения высоких широт и высокогорий); 2) растения короткого дня (день примерно равен ночи), растущие в тропиках и субтропиках, а также ранневесенние и поздне-осенние растения умеренного климата.

Основанную на форме роста (внешнем виде) и длительности жизни вегетативных органов. Эта классификация была разработана И. Г. Серебряковым и продолжает совершенствоваться его учениками. Согласно данной классификации выделяют следующие группы жизненных форм: 1) древесные растения (деревья, кустарники, кустарнички); 2) полудревесные растения (полукустарники, полукустарнички); 3) травянистые растения (однолетние и многолетние травы). Дерево представляет собой одноствольное растение, ветвление которого начинается высоко над поверхностью земли, а ствол живет от нескольких десятков до нескольких сотен лет и более. Кустарник — многоствольное растение, ветвление которого начинается от основания. Высота кустарников 1—6 м. Продолжительность их жизни много меньше жизни деревьев. Кустарничек — многостебельное растение высотой до 1 м. Кустарнички отличаются от кустарников своими малыми размерами, живут несколько десятков лет. Произрастают они в тундре, хвойных лесах, на болотах, высоко в горах (брусника, черника, голубика, вереск и др.).Полукустарник и полукустарничек имеют меньшую продолжительность жизни скелетных осей, чем кустарник; ежегодно отмирают верхние части годичных побегов. Это в основном растения пустынь и полупустынь (полыни, солянки и др.).Многолетние травы после цветения и плодоношения обычно теряют все надземные побеги. На подземных органах формируются зимующие почки. Среди многолетних трав выделяют поликарпические1, которые плодоносят неоднократно в своей жизни, и монокарпические, которые цветут и плодоносят один раз в жизни. Однолетние травы являются монокарпическими (сурепка, пастушья сумка). По форме подземных органов травы делят на стержнекорневые (одуванчик, цикорий), кистекорневые (подорожник), дерновые (типчак), клубневые (картофель), луковичные (лук, тюльпан), коротко - и длиннокорневищные (нивяник, пырей). В зависимости от направления и характера роста побегов деревья, кустарники и травы можно подразделить на прямостоячие, стелющиеся, ползучие и лианы (цепляющиеся и вьющиеся растения).

К низшим растениям относятся наиболее просто устроенные представители растительного мира. Вегетативное тело низших растений не имеет расчленения на органы (стебель, лист) и представлено талломом - называют талломными Для низших растений характерно отсутствие сложной внутренней дифференцировки, у них нет анатомо-физиологической системы тканей, как у высших растений, органы полового размножения низших, одноклеточные (за исключением харовых и некоторых бурых водорослей К низшим растениям относятся Бактерии, водоросли, слизевики (миксомицеты), Грибы, лишайники. Водоросли относятся к группе автотрофных организмов. Бактерии (за редким исключением), миксомицеты и грибы представляют собой гетеротрофные организмы, нуждающиеся в готовом органическом веществе. Те и другие как бы дополняют друг друга. Водоросли служат основными образователями органического вещества в водоемах. Разложение органических веществ и их минерализация осуществляются в результате деятельности гетеротрофных организмов: бактерий и грибов. Благодаря процессам разложения органических веществ атмосфера пополняется углекислым газом. Некоторые почвенные бактерии и сине-зеленые водоросли способны связывать свободный азот атмосферы. Таким образом, биологический круговорот веществ, совершаемый автотрофными и гетеротрофными организмами, немыслим без деятельности низших растений. По широкому распространению в природе и по численности низшие растения превосходят высшие.

Водоросли – многочисленная и разнообразная группа низших талломных растений, первичной средой обитания которых является вода. На долю водорослей приходится не менее половины всей кислородной продукции биосферы Они могут быть одноклеточными и многоклеточными. Их основной особенностью является отсутствие деления тела на органы и истинных тканей. Такое тело называют - талломом. Водоросли распространены в пресных и соленых водоемах, гораздо реже встречаются на суше (стволы деревьев). Водоросли размножаются половым и бесполым способом. Дыхание происходит всей поверхностью тела. Питание автотрофное (на свету) – фотосинтез, в темноте многие водоросли переходят на гетеротрофный способ питания, поглощая растворенные органические вещества всей поверхностью тела. Отдел зеленые водоросли включают одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы, содержащие хлорофилл. В отличие от высших растений, хлорофилл содержится в хроматофоре (Пластиды водорослей). Хроматофоры в клетках различных водорослей имеют различную форму: ленты, спирали, чаши. Многие одноклеточные представители имеют органоиды движения – жгутики. Водоросли бывают : синезеленые, пирофитовые, золотистые, диатомовые, желто-зеленые, бурые, красные, эвгленовые, зеленые и харовые.Отдел Зеленые водоросли, 20 тыс. видов Одноклеточные колониальные и многоклеточные слоевищные растения. Обитают в пресных и соленых водоемах, на сырой почве и коре деревьев в симбиозе с грибами (лишайники). В хроматофорах содержится зеленый пигмент Хлорофилл. В результате фотосинтеза образуют крахмал Размножаются половым, бесполым путем при помощи спор и вегетативно – кусочками слоевища. Зимуют на стадии зиготы (2n) на дне водоемов. В цикле преобладает вегетативное гаплоидное поколение (n) Одноклеточные: Хламидомонада, хлорелла – составляют фитопланктон водоемов, служащий пищей водным рачкам и рыбам. Многоклеточные: Улотрикс, спирогира, кладофора – обогащают воду кисло-родом и образуют основную массу органических веществ водоема. Отдел Бурые водоросли, 1,5 тыс. видовВ большинстве многоклеточные обитатели дна моря (бентос) до глубины 50 м. Слоевище состоит из стеблевой, листовой частей и ризоидов (достигает у некоторых видов десятков и сотен метров). В хроматофорах содержится Хлорофилл, бурый пигмент – Фукоксантин И оранжевые – Каротиноиды. Продуктами фотосинтеза являются сахароспирты – маннит и ламинарин В цикле развития преобладает споровое поколение – спорофит (2n). Фукус, цистозейра, саргасса, хорда. В промышленности из водорослей получают соли калия, йод, альгиновую кислоту. Пищевое применение имеет Ламинария (морская капуста). Отдел Красные водоросли, или Багрянки, 4 тыс. видов Чаще многоклеточные обитатели дна моря (бентос) до глубины 100 м. Оболочки клеток некоторых видов могут минерализоваться солями магния и кальция. Хроматофоры звездчатой формы содержат красный пигмент Фикоэритрин и синий Фикоциан. Продуктом фотосинтеза является багрянковый крахмал. Размножаются бесполым и половым путем. В цикле развития отсутствуют жгутиковые стадии. Преобладает споровое поколение. Вместе с коралловыми полипами участвуют в формировании океанических островов. В промышленности из Анфельции получают агар-агар. Пищевое применение имеет Порфира