ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.08.2020
Просмотров: 1115
Скачиваний: 5
Министерство науки и образования Российской Федерации
Алтайский государственный университет
Т.А.Терёхина
Высшие растения
Учебное пособие
Барнаул 2004
ББК
Т Терёхина Т.А.
Высшие растения: Учеб. пособие. – Барнаул, Изд-во Алт. госун-та, 2004. – 117 с.
Пособие содержит основные сведения по систематике двух типов высших растений (голосеменных и цветковых). Материал по цветковым растениям представлен по системе А.Л. Тахтаджана в виде описаний отдельных подклассов и классов. В одном из разделов приведен систематический перечень латинских и русских названий растений. При изучении ботаники необходимыми сведениями являются также основные понятия геоботаники, которые в кратком изложении (применительно к летней полевой практике) приведены в данном пособии.
Предназначено для студентов биологического факультета Алтайского госуниверситета.
Терёхина Т.А, 2004
Алтайский государственный
университет, 2004
1. Программа курса ботаники
(3 семестр дневного отделения
специальность биология и экология)
Отдел Голосеменные. Микро- и мегаспорангии. Класс Семенные папоротники. Класс Саговниковые. Класс Беннетитовые. Класс Гинкговые. Класс Хвойные. Подкласс Кордаиты. Подкласс Хвойные. Микро- и макроспорогенез. Краткая характеристика основных семейств подкласса. Класс Гнетовые.
Отдел Покрытосеменные или Цветковые растения. Объем отдела. Распространение покрытосеменных и их роль в биосфере. Цветок как характерный признак отдела. Теории происхождения цветка. Стробилярная (эвантовая) теория Арбер и Паркина. Псевдантовая теория Веттштейна и Карстена. Теломная теория происхождения частей цветка. Строение цветка.
Происхождение покрытосеменных. Предки покрытосеменных растений. Важнейшие направления морфологической эволюции покрытосеменных.
История систематики цветковых растений. Истоки систематики. Периодизация истории систематики и ее условность. Значение возникновения ботанических садов. Искусственные системы растений и принципы их построения. Естественные системы и принципы их построения. Система А.Л. Жюсье. Филогенетические системы «восходящего» типа Энгера, Р. Веттштейна. Системы нисходящего типа Г. Галлира, Ч. Бесси, А.Л. Тахтаджана. Полифилетические системы.
Класс Двудольные. Подкласс Магнолииды. Порядок Магнолиецветные. Семейства Магнолиевые, Дегенериевые. Характеристика порядков Лавроцветные, Перечноцветные, Кирказоноцветные, Бадьяноцветные, Раффлезиецветные, Нимфейноцветные, Лотосоцветные.
Подкласс Гамамелидиды. Порядок Троходендровые. Порядки Гамамелисоцветные и Орехоцветные. Порядок Казуариноцветные. Семейство Казуариновые. Порядок Букоцветные. Порядок Берёзоцветные.
Подкласс Ранункулиды. Порядок Лютикоцветные. Семейства Барбарисовые, Лютиковые. Порядок Макоцветные. Семейство Маковые. Порядок Пионоцветные. Семейство Пионовые.
Подкласс Кариофиллиды. Порядок Гречихоцветные. Семейство Гречишные. Порядок Гвоздикоцветные. Семейство Маревые. Семейство Гвоздичные.
Подкласс Дилленииды. Порядок Крапивоцветные. Семейства Тутовые, Вязовые. Порядок Диллениецветные. Порядок Чайноцветные. Семейство Зверобойные. Порядок Фиалкоцветные. Семейство Фиалковые. Порядок Тыквенноцветные. Порядок Каперсоцветные. Семейство Крестоцветные. Порядок Ивоцветные. Семейство Ивовые. Порядок Верескоцветные. Семейства Вересковые, Грушанковые. Порядок Первоцветные. Семейство Примуловые. Порядок Мальвоцветные. Семейство Мальвовые. Порядок Молочаецветные. Семейство Молочайные.
Подкласс Розиды. Порядок Камнеломкоцветные. Семейства Толстянковые, Камнеломковые. Порядок Розоцветные. Семейство Розовые. Деление на подсемейства. Порядок Бобовоцветные. Семейство Бобовые. Деление на подсемейства Мимозовые, Цезальпиниевые, Мотыльковые. Порядок Рутоцветные. Семейство Рутовые. Порядок Гераниецветные. Семейства Кисличные, Гераниевые. Порядок Аралиецветные. Семейства Аралиевые, Зонтичные.
Подкласс Ламииды. Порядок Маслиноцветные. Порядок Горечавкоцветные. Семейства Горечавковые, Мареновые. Порядок Вьюнковоцветные. Семейства Вьюнковые, Повиликовые. Порядок Губоцветные. Семейство Губоцветные. Порядок Бурачникоцветные. Семейство Бурачниковые. Порядок Паслёноцветные. Семейство Паслёновые. Порядок Норичникоцветные. Семейства Норичниковые, Заразиховые, Пузырчатковые, Геснериевые. Порядок Ворсянкоцветные. Семейства Ворсянковые, Жимолостные, Валериановые.
Подкласс Астериды. Порядок Колокольчикоцветнвые. Семейство Колокольчиковые. Порядок Астроцветные. Семейство Астровые.
Класс Однодольные. Подкласс Частухоцветные. Порядок Частухоцветные. Семейство Частуховые. Порядки Сусакоцветные, Водокрасоцветные, Рдестоцветные.
Подкласс Лилииды. Порядок Лилиецветные. Семейства Лилейные, Ирисовые. Порядок Амариллисоцветные. Семейства Луковые, Амариллисовые, Агавовые. Порядок Ситникоцветные. Семейство Ситниковые. Порядок Сытецветные. Семейство Осоковые. Порядок Бромелиецветные. Семейство Бромелиевые. Порядок Злакоцветные. Семейство Злаки. Порядок Орхидноцветные (Мелкосеменные). Семейство Орхидные.
Подкласс Арециды. Порядок Пальмоцветные. Семейство Пальмы. Порядок Ароидноцветные. Семейства Ароидные, Рясковые. Порядок Рогозоцветные. Семейства Ежеголовниковые, Рогозовые.
Геоботаника о растительном покрове. Место геоботаники в системе биологических дисциплин и основные этапы ее развития. Непрерывность и относительная дискретность – основные свойства растительного покрова. Понятие о фитоценозе. Фитоценоз как центральный компонент биогеоценоза. Различие между понятиями «флора» и «растительность».
Влияние важнейших экологических факторов на морфогенез и распределение растений. Действие на растения основных климатических факторов: воздуха, света, тепла и воды. Роль эдафических факторов – физических и химических свойств почвы. Рельеф как экологический фактор. Влияние зоогенных и антропогенных факторов на распределение растений. Совокупное действие факторов. Экологические режимы. Жизненные формы (экобиоморфы) растений. Влияние исторических факторов на распределение растений.
Взаимоотношения между растениями. Непосредственное и косвенное влияние растений. Влияние совместного произрастания на морфогенез и жизненное состояние растений. Флористический состав фитоценоза – его основной признак. Представление о минимальной площади выявления флористического состава и других признаков фитоценоза. Понятие о ценопопуляциях растений. Основные типы ценопопуляций. Количественные соотношения между видами в фитоценозах. Понятие о ценотипах. Морфологическая структура фитоценоза. Вертикальное распределение растений в фитоценозах. Типы сложения. Мозаичность. Комплексность растительного покрова. Синузиальная структура фитоценозов.
Принципы классификации и ординации фитоценозов. Границы между фитоценозами. Фитоценотические свойства экотопов. Динамика растительного покрова. Сезонная изменчивость фитоценозов. Флуктуационная изменчивость фитоценозов. Причины, обусловливающие смены фитоценозов и темпы осуществления смен. Принципы классификации смен. Первичные и вторичные сукцессии растительности. Коренные и производные фитоценозы. Понятие о растительной ассоциации как основной систематической единице в фитоценологии. Другие систематические единицы. Правила наименования фитоценозов. Ординация фитоценозов.
2. Общая характеристика высших растений
Высшие растения в настоящую эпоху являются господствующими, как по количеству форм, так и по разнообразию. Возникновение их связано с выходом растений на сушу. Видов высших растений – приблизительно 300 000. Среди них преобладают покрытосеменные. Высшие растения имеют громадное значение в нашей жизни. Многие введены в культуру. В жизненном цикле наблюдаются две фазы. Одна связана с функцией спороношения – спорофит (2n), а другая – с функцией полового размножения – гаметофит (1n).
У мхов на зеленом растении – гаметофите – возникают органы полового размножения – антеридии и архегонии, после оплодотворения образуется зигота, которая развивается в спорогон, живущий на женском растении как паразит.
У папоротников очень хорошо развит спорофит, а гаметофит получает ещё большую редукцию. Эта линия развития и явилась наиболее прогрессивной.
Растения выходили на сушу по берегам морей. Влажная среда менялась на сухую, и это привело к увеличению поверхности тела за счет ветвления. Наиболее простое ветвление у мхов и папоротников. У плаунов и у мхов наблюдается неравнодихотомическое ветвление, дихоподиальное – у папоротников. У более высокоорганизованных – моноподиальное и симподиальное ветвление. Появляются и специальные органы фотосинтеза – энации или филлоиды. Большое разнообразие получают и органы спороношения.
Огромное значение для систематики растений имеет внутреннее строение стебля, проводящая система которого называется стелой. Первой возникла протостела у псилофитов. В ископаемом состоянии высшие растения известны из палеозоя. Появление их связано с возникновением мхов и псилофитов. Затем в каменноугольном периоде возникают хвощевидные и папоротники. Более засухоустойчивые формы появились в мезозое – саговники и гинкговые. Оледенение в четвертичном периоде привело к образованию покрытосеменных растений.
При составлении системы растений следует руководствоваться определенными принципами. Современные систематики должны руководствоваться морфологическими принципами, необходимостью изучения анатомии и цитологии растений, предковых форм современных видов.
Сравнительно-морфологический метод себя не исчерпал, но следует его поднять на новую ступень. Палеоботанический метод очень трудный, так как поиски предков, пыльцы – дело очень трудоёмкое и, кроме того, некоторые организмы плохо сохраняются. Эмбриологический метод предполагает изучение чередования поколений, историю развития органов размножения. Географический метод – изучение ареалов растения прошлых и настоящих – свидетельствует о происхождении и расселении растений. Экологический метод характеризует растения в тесной связи с условиями произрастания. При использовании биохимического метода – изучается строение белков и других структур, которые имеют сходное строение у близкородственных видов. Цитологический метод также широко используется в систематике. Лучше всего пользоваться комплексом методов.
Высшие растения произошли от низших и характеризуются более высокой организацией. Обитатели воздушной среды утратили непосредственную связь с первичной водной обстановкой. На суше растения оказались в совершенно иной ситуации. Развивались они при периодическом, а не при постоянном увлажнении. Тело их расчленено на стебель и листья, в связи с этим их называют листостебельными растениями (Cormophyta). Громадное большинство высших растений имеет корень. Такое сложное расчленение отсутствует у низших растений, тело которых не расчленено на стебель и листья, а представлено талломом, слоевищем. Появление сложного расчленения, образование органов, стебля, листа, корня вызвано было переходом растений в новую среду. Для ассимиляции в новых условиях требовалась перестройка фотосинтезирующего аппарата. Растение должно было приподняться над землей и увеличить поверхность, что и было достигнуто развитием листьев и стебля. Органы высших растений имеют сложное строение. Вышедшие на сушу растения не могли воспринимать всей поверхностью тела воду. Первоначально с функцией всасывания справлялись ризоиды – выросты поверхностных клеток растения. С появлением листостебельного растения возникли корни, они обеспечивали минеральное, а листья – воздушное питание.
Для нормального функционирования этих двух разделенных пространством органов: корня и листа – необходимо быстрое передвижение воды к листьям и органических веществ из листа в другие части растения. Это вызвало появление и развитие проводящей системы внутри тела растения в виде специальных трубок – трахеид, а затем трахей или сосудов, а также ситовидных трубок (зачатки их были обнаружены и у бурой водоросли Macrocystis). Затем проводящие элементы группируются в пучки. Возникает центральный цилиндр-стела. Сначала в виде протостели, затем с появлением листового аппарата выработались более сложные формы стели (какие – необходимо знать!).