Общие понятия по систематике растений. Низшие растения

 

    Жизненный цикл высших растений состоит из двух ритмически чередующихся фаз, или «поколений» (рис. 1), — полового (гаметофита) и бесполого (спорофита). Половые органы развиваются на гаметофите. Гаметофит может быть обоеполым. В таком случае на нем развиваются как антеридии, так и архегонии. Но у подавляющего большинства высших растений (в том числе у всех голосеменных и цветковых растений) он однополый и несет или только антеридии (мужской гаметофит), или только архегонии (женский гаметофит). В результате оплодотворения, т. е. слияния мужской гаметы с женской, образуется новая клетка с двойным набором хромосом (отцовским и материнским), называемая зиготой.

        У высших  растепий, в отличие от низших, зигота дает начало многоклеточному  зародышу. В результате роста  и дифференциации зародыша развивается спорофит. Как и зигота, все клетки зародыша и развивающегося из него спорофита характеризуются удвоенным числом хромосом.

        На спорофите  образуются спорангии, в которых  развиваются споры — очень  маленькие, обычно едва различимые невооруженным глазом одноклеточные образования, служащие для бесполого размножения. При образовании спор число хромосом в результате мейоза уменьшается вдвое, и поэтому каждая спора по отношению к клеткам спорофита является гаплоидной.

        У многих  высших растений, например у большинства  папоротников, каждая спора дает  начало обоеполому гаметофиту, на  котором развиваются как антеридии,  так и архегонии. Однако у  большинства высших растений  имеются спорангии двух типов:  микроспорангии, в которых образуются более мелкие микроспоры, и мегаспорангии, в которых развиваются более крупные мегаспоры. Каждая микроспора дает начало одному мужскому гаметофиту, а из каждой мегаспоры образуется по одному женскому гаметофиту. Поэтому некоторые авторы, например Б. М. Козо - Полянский, называют микроспоры «мужскими спорами», а мегаспоры — «женскими спорами». На мужском гаметофите развиваются только антеридии, а на женском — только архегонии.

        Таким образом,  полный жизненный цикл высшего растения от зиготы до зиготы состоит из гаметофазы (гаметофита) и спороф а з ы (спорофита). Благодаря этому в жизненном цикле высшего растения проявляется своего рода «двойственная индивидуальность», и притом в двух разных формах.

 

 

 

5.ХАРАКТЕРНЫЕ  ПРИЗНАКИ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ. Отличительные признаки Однодольных от двудольных.                                                          

 

1. Наличие цветка.

2. Наличие завязи и плода,  сохраняющих семязачатки и семена.

3. Опыление ветром, насекомыми, водой,  птицами.

4. Женский заросток — восьмиядерный  зародышевый мешок без архегониев.

5. Мужской заросток—пыльцевое  зерно (пыльца),

состоящее из двух клеток — вегетативной и генеративной.

6. Двойное оплодотворение: один  спермий оплодотворяет яйцеклетку, другой — вторичное (центральное)

ядро зародышевого мешка.

7. Двойное оплодотворение завершается  следующими преобразованиями: из  завязи образуется плод, из семязачатка  (семяпочки) — семя, из зиготы  — зародыш семени (диплоидный), из  оплодотворенного вторичного ядра  — вторичный эндосперм.

8. Эндосперм представлен тканью  с триплоидным набором хромосом. Формируется одновременно с зародышем  семени, в нем откладываются запасные  питательные вещества (белки, углеводы, жиры).

9. При прорастании как только  внутрь семени поступает вода, начинается его набухание, запасные вещества переходят в растворимые формы, доступные для всасывания зародышем. Часть запасных веществ эндосперма расщепляется дыхательными ферментами. что освобождает энергию (в виде АТФ), необходимую

для роста зародыша.

10. Триплоидность ядер клеток  эндосперма, несущих наследственную  информацию материнского и отцовского  организмов, повышает приспособленность  молодого растения к различным  условиям среды.

11. Из зародыша семени вырастает  спорофит (бес

полое диплоидное поколение), который может быть представлен различной жизненной формой — травой (однолетней или многолетней), кустарником, деревом, лианой. Любая жизненная форма растения имеет основные органы — корень, стебель, листья и их видоизменения, а также цветки, семена, плоды.

 

Класс однодольные. Название класса “однодольные”  обусловлено тем, что в зародыше семени находится одна семядоля. Однодольные  существенно отличаются от двудольных по следующим признакам: 1) мочковатая корневая система, корень имеет первичное  строение (в нем отсутствует камбий); 2) листья в большинстве простые, цельнокрайние с дуговым или параллельным жилкованием; 3) проводящие пучки в стебле замкнутые, разбросаны но всей толще стебля.

 

Класс двудольные Систематический  признак двудольных — наличие двух семядолей в зародыше. Отличительные особенности двудольных следующие: 1) корневая система стержневая, с развитыми боковыми корнями; 2) корень и стебель имеют вторичное строение, есть камбий; 3) сосудисто-волокнистые пучки стебля открытого типа” расположены концентрически; 4) листья как простые, так и сложные;

5) цветки пяти- и четырехчленного  типа; 6) эндосперм в созревших  семенах хорошо выражен у ряда  видов: пасленовых, зонтичных и др.

 

6. Характеристика  сем. Гречишные, привести формулы  цветков.Указать некоторых представителей (10) и дать им краткую характеристику.

 

Порядок Polygonales - Гречихоцветные

Семейство Роlygonaceae – Гречишные

 

      Fagopyrum esculentum Moench. - Гречиха  съедобная ( листья треугольно-

сердцевидные с прилистниками, образующими раструб, соцветие метелка,

несущие обоеполые гетеростильные цветки, околоцветник простой, плод

трехгранный орешек).

     Формула цветка: ♀  * ○ РCa 5 А 1, 2 х 2 + 3 G (3)

     Дополнительные объекты:

     Polygonum bistorta L. - Горец змеиный  (раструб у основания листа,

пятичленный околоцветник, гинецей  из двух плодолистиков).

      Rumex acetosa L. – Щавель  кислый (мужской цветок с простым

околоцветником и крупными пыльниками; женский цветок с кистевидными

рыльцами).

      Rheum sp. - Ревень (обоеполый цветок с простым околоцветником,

15 тычинок  6+3 - результат расщепления  внешнего круга андроцея).

Семейство гречишных Семейство  гречишных (класс двудольных растений) в зерновом хозяйстве представлено единственной культурой - гречихой (Fagorpyrum Mill). Это яровое однолетнее растение, имеющее стержневой корень, травянистый ветвистый стебель, стреловидные листья. Плод гречихи - орешек, как и у злаков, состоит из трех частей - зародыша, эндосперма и оболочек. Зародыш очень крупный в виде ленты, похожей на латинскую букву S, пронизывает весь эндосперм, частично проходя у поверхности ядра. Эндосперм рыхлый, мучнистый, легко дробящийся при переработке. Ядро (эндосперм с зародышем) покрыто тонкой нежной семенной оболочкой розового или кремового цвета, у недозрелых ядер она может быть зеленоватой. Снаружи орешек покрыт жесткой кожистой плодовой оболочкой, срастающейся с ядром лишь в одной точке - месте прикрепления к растению. Окраска плодовой оболочки от серебристосерой до темно-коричневой и зависит как от сорта, так и от степени зрелости плода. Соотношение частей плода гречихи (в % ): эндосперма - 55 - 65, алейронового слоя - 4 - 5, зародыша - 10 - 15, семенной оболочки - 1,5 - 2,0, плодовой оболочки (пленчатость) - 17 - 25.

 

С давних времен в народной медицине употребляли, а в настоящее время имеет большее применение китайско-тибетский ревень тангутский (Rheum palmatum var. tanguticum), который используют как слабительное средство наряду с другими видами — ревенем волнистым (R. undulatum), ревенем плотным (R. compactum) и др.; из ревеней готовят препарат хризорбин для лечения кожных заболеваний. Ценное противоцинготное средство получают из черешков листьев ревеня волнистого (R. undulatum), их ткани содержат витамины С, Е, В2 и каротин.

        Среди гречишных  есть также красильные растения. Горец красильный (Polygonum tinctorium) дает 4—5% индиго, корень спорыша также дает синюю краску. Желтую краску получают из корней щавеля конского (Rumex confertus), краску горчичного цвета — из щавеля каиегра. В бассейне реки Конго (Заир) культивируют щавель абиссинский (R. abyssinicus), дающий красную краску.

 

Виды семейства гречишных характеризуются  наличием во всех частях растений, особенно в подземных органах, дубильных  веществ, что объясняет их применение в качестве хороших дубителей. Наиболее известны следующие танидоносы: все виды ревеня, некоторые горцы — таран дубильный (Polygonum coriarium), горец гиссарский (P. hissaricum), горец альпийский (P. alpinum) и др. Из щавелей в этом отношении наиболее известен канегр (Rumex hymenosepalus) родом с юго-запада Северной Америки и из Мексики, содержащий до 35% танидов. Хорошими танидоносами являются и другие виды щавеля, особенно перспективны щавель тяньшанский (R. tianschanicus) и щавель пирамидальный (R. thyrsiflorus).

 

7. Указать характерные признаки сем. Луковые. Дать ботаническую характеристику лука. Написать русские и латинские названия лекарственных растений из семейств  Лилейные и Луковые.

 

Луковые — многолетние травы  с луковицами, клубнелуковицами или  иногда корневищами (триба агапантовых — Agapantheae). Корни обычно тонкие, нитевидные, но бывают и утолщенными. Толстые контрактильные корни многих луковых служат для втягивания луковицы на нужную глубину. Соцветие выносится на поверхность земли цветочной стрелкой, которая иногда выглядит как облиственный стебель, благодаря тому, что листья снабжены влагалищами, охватывающими стрелку почти доверху. Луковицы очень разнообразны. Они бывают как одиночные, так и растущие на общем корневище. Первые, как правило, округлые и более мясистые, в то время как вторые узкие, удлиненные. Между этими крайними типами есть переходные формы, например у видов секции цепа (Cepa), к которой относится культурный лук репчатый (A. cepa). Луковицы у него крупные, округлые, но прикреплены по нескольку к общему корневищу, что можно наблюдать у дикорастущих видов, близких к луку репчатому. Наружные оболочки, которые защищают луковицы от неблагоприятных внешних воздействий, имеют различную консистенцию — толстые, кожистые или пленчатые, бумажистые, волокнистые, сетчатые. Последние образованы склеренхимными клетками с сильно утолщенными стенками. Листья луковых приземные (базальные), очередные, простые, трубчатые или чаще плоские, линейные, продолговатые, эллиптические, за редким исключением (лук победный, лук функиелистный — A. funkiifolium, рис. 48, 7-8 и др.), без черешков, с параллельным или дуговидным жилкованием, большей частью голые, но бывают и опушенные или по краю грубо-реснитчатые. Цветки собраны в верхушечные зонтики, за исключением рода милула, у которого соцветие — колос, и гесперокаллиса, имеющего кистевидное соцветие. Зонтики луковых разнообразны как по количеству цветков в соцветии (от 1 до 500 и более), так и по длине цветоножек; у основания цветоножек часто имеются прицветнички. Цветки обычно маленькие, 3-10 мм., но бывают до 2,5 см (например, у видов рода бревуртия — Brevoortia), даже до 4 см (у гесперокаллиса, агапантусов — Agapanthus, тульбагии — Tulbaghia). Сегменты внутреннего круга иногда меньше наружных почти вдвое или отсутствуют, а при основании сегментов развит привенчик из 3-12 листовидных чешуек (триба гилизиевых). Сегменты околоцветника продолговатые, иногда с ноготком, с хорошо выраженными жилками в числе 1-7, в которых присутствует хлорофилл. Тычинок обычно 6, в двух кругах. Тычинки внутреннего круга часто отличаются от тычинок наружного круга расширенной уплощенной нитью и наличием зубцов; иногда фертильных тычинок 3, так как тычинки одного из кругов превращены в стаминодии (бродиея, трихлора — Trichlora, эринна — Erinna, солярия — Solaria и др.), иногда сильно видоизмененные (левкокорина — Leucocoryne, бревуртия) или редуцированы (анкрумия- Ancrumia). Пыльцевые зерна однобороздные, со слабо зернистой, морщинистой или сетчатой скульптурой экзины. Гинецей синкарпный, из 3 плодолистиков, с простым нитевидным столбиком, остающимся после цветения и созревания благодаря тому, что канал столбика доходит до дна завязи и там только открывается; завязь верхняя, 3-гнездная, с 1 — 2 или многими семязачатками в каждом гнезде. Плод — локулицидная коробочка, треугольная, наверху прижатая...Характерный признак семейства луковых — присутствие в чешуях луковиц и зеленых листьях млечников, обычно членистых, заполненных млечным соком (латексом). Для представителей семейства луковых, за исключением рода нотоскордум и нескольких видов из родов лук, тульбагия, левкорина, тристагма, характерно также присутствие во всех тканях растения чесночного и близких к нему летучих масел. Эти масла содержат диалил дисульфид C6H10S2 или диалил трисульфид C6H10S3, определяющие специфический луковый или чесночный вкус и запах. Луковые — перекрестноопыляемые растения. Опылители цветков обычно насекомые (пчелы, мухи, жуки, бабочки), но есть виды с крупными яркими цветками (дихелостемма — Dichelostemma), опыляемые колибри.

 

лук репчатый (Allium cepa), лук Ошанина (A. oschaninii), лук Вавилова (A. vavilovii), лук смешанный (A. praemixtum), лук пскемский (A. pskemense), аскалонский лук, или лук шалот (A. Ascalonicum), лук-порей (A. porrum), лук Пачоского —( Allium paczoskianum),

 

 

8.Описать сухие  плоды культурных  и  сорных  растений(например, овса и овсюга). Рисунки.

 

Овес - культурное растение, которое  возделывается повсюду. Этот злак, как  и все злаки, растет вертикально  и несет на конце полого стебля колоски, которые состоят из 2-4 цветков. Колоски расположены на цветоносах и в свою очередь образуют метелку. Зерна овса (точнее, зерновки) окружены чешуями, с которыми они не срастаются. Этим, между прочим, овес отличается от пшеницы, ячменя и ржи. Цветет с июня по август. В Германии возделывается повсеместно, его культура возможна даже на высоте 1600 м над уровнем моря. Для приготовления гомеопатической настойки Avena sativa овес выращивают специально, поскольку тут требуется свежее цветущее растение.

 

Действующие вещества. Для диетического питания большое значение имеют содержащиеся в овсе важные аминокислоты, витамины группы В, минеральные вещества - фосфор, железо, кобальт, марганец, цинк, алюминий, калий и другие, - витамины К и Е, а также провитамин А, микроэлементы бор и йод. Ни одно целебное растение не содержит столько цинка, как овес; кремниевая кислота оправдывает использование овсяной соломы в качестве средства для ванн. Однако для медицины наряду со всеми этими компонентами большое значение имеет вещество, которое обладает успокаивающими свойствами, - индольный алкалоид авенин.

 

Целебное действие и применение. Бесспорна большая польза овсяных  хлопьев и других изделий из овса при состояниях слабости, при нарушениях питания и как диетическая  пища при бесчисленных недугах. Однако здесь прежде всего интересно успокаивающее действие спиртовых экстрактов из овса. В отношении к овсу как успокаивающему средству аллопатия и гомеопатия действуют рука об руку. Зеленым овсом называют еще зеленые во время сбора надземные части растений, собранные незадолго до полного цветения, свежие или быстро высушенные. Зеленый овес в последние годы снискал себе особую славу преимущественно в народной медицине. Чай из него находит применение при нервном истощении как успокаивающее средство..

 

Овсюг - Яровой однолетник.

Морфология и биология.

Корневая система мочковатая, хорошо развитая. Стебель высотой 60-120 см, прямой, голый. Листья линейные, до 30 см длиной, широкие, с влагалищем у основания, по краю реснитчатые, имеют язычок, но без ушек. Соцветие - длинная, раскидистая или сжатая метелка. Одно растение образует до 500 семян. Резко выражена гетерокарпия. В пределах одной метелки, в нижней ее части образуются более крупные зерновки (70% от общего числа), которые удерживаются в метелке более 30 дней. Они попадают в бункер и засоряют зерно. В верхней части метелки образуются мелкие зерновки (30% от общего числа), которые сразу после созревания осыпаются в почву. Прорастают после перезимовки.