Файл: Изучение распространения Папоротниковидных (Polypodiophyta) на территории Пензенской области и сопредельных регионов.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 30
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 47» г. Пензы
Всероссийский юниорский лесной конкурс
«Подрост»
Исследовательская работа
на тему:
«Изучение распространения Папоротниковидных (Polypodiophyta)
на территории Пензенской области и сопредельных регионов»
Выполнил:
ученик 10 А класса
Запевалов Артем
научный руководитель:
Волкова Ирина Юрьевна
Пенза 2022г.
СОДЕРЖАНИЕ:
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………3
-
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………………….…4-
Характеристика Папоротниковидных (Polypodiophyta) на примере
-
наиболее распространенных видов…………………………………………………4
-
Папоротниковидные (Polypodiophyta) как источник сырья
для фармацевтической промышленности………………………………………….6
1.3 Папоротниковидные (Polypodiophyta) как источник сырья
для пищевой промышленности…………………………………………………….7
-
ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ…………………………………….8
-
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ…………………………………………….8
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………..14
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………..14
ВВЕДЕНИЕ
Папоротниковидные (Polypodiophyta) – одни из древнейших наземных растений. Они известны с палеозойской эры (ок. 350 млн. лет назад) и были особенно обильно представлены в каменноугольном периоде. В настоящее время насчитывается 300 родов и более 10000 видов папоротников. Широкая распространенность папоротников по территории Евразийского континента в умеренных климатических зонах позволяет рассматривать их как источник биологического сырья [3].
Лекарственные свойства папоротников были известны врачам уже в античную эпоху и средневековье. Упоминание о них можно встретить в сочинениях Диоскорида и Плиния. Папоротники широко известны в китайской, тибетской медицине. В традиционной медицине используют корневища папоротника мужского (Rhizoma Dryopteris filix-mas), содержащего фенольные соединения – флороглюциды, использующиеся для производства антигельминтных препаратов. В настоящее время особый интерес для изучения представляет элементный состав растений, являющийся показателем экологической чистоты сырья для фармацевтического производства [6,11].
Учитывая высокую биологическую продуктивность некоторых папоротников (Орляк обыкновенный) в нашей стране также возрос интерес к данной группе растений как источника сырья для пищевой промышленности [4].
Пензенская область и сопредельные с ней регионы находятся в умеренном климатическом поясе, что способствует произрастанию дикорастущих видов папоротников.
Возможность их использования вызывает необходимость изучения ареала обитания на территории области.
Цель данной работы изучить распространение Папоротниковидных (Polypodiophyta) на территории Пензенской области и сопредельных регионов по гербарным образцам коллекции Гербария им. И.И. Спрыгина.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:
- дать общую характеристику отделу Папоротниковидных (Polypodiophyta) на основе литературных данных;
- изучить использование Папоротниковидных (Polypodiophyta) как источников сырья для фармацевтической и пищевой промышленности;
- провести анализ литературных данных по распространению Папоротниковидных (Polypodiophyta) в Пензенской области;
- провести анализ флоры Папоротниковидных (Polypodiophyta) по гербарным образцам коллекции Гербария им. И.И. Спрыгина;
- определить наиболее распространенные виды Папоротниковидных (Polypodiophyta) и места их обитания на территории Пензенской области.
Объект исследования – коллекция Папоротниковидных (Polypodiophyta) растений Гербария им. И.И. Спрыгина.
Предмет исследования – видовое разнообразие и территориальное распространение Папоротниковидных (Polypodiophyta) в Пензенской области по литературным данным и коллекции Гербария им. И.И. Спрыгина.
Практическая значимость: анализ литературных данных по Пензенской области и гербарных образцов позволит определить распространенность Папоротниковидных (Polypodiophyta) на территории области для дальнейшего изучения, с целью возможного использования как фармацевтического и пищевого сырья.
-
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ-
Характеристика Папоротниковидных (Polypodiophyta) на примере
-
наиболее распространенных видов
Папоротниковидные (Polypodiophyta) – отдел высших споровых растений, включающий в настоящее время более 10 тыс. видов. Широко распространенными являются лесные папоротники –
Орляк обыкновенный (рис.1), Щитовник мужской (рис.2) и Страусник обыкновенный (рис.3), которые имеют хозяйственное значение.
Рис. 1. Папоротник орляк обыкновенный (Pteridiumaquilinum(L.)):
1. Общий вид растения. 2. Часть листочка с индузием. 8. Часть корневища. 4. Поперечный разрез стебля (схема): вк — наружная кора; внк — внутренняя кора; сл — полукольцо механической ткани; сп — проводящие пучки. 5. Часть пучка в поперечном разрезе (при большом увеличении): э — эндодерма:. п — перицикл; cm — ситовидные трубки; ап — лубяная паренхима; дн — древесинная паренхима; пр. кс. — первичная ксилема; кс — ксилема.
Орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum(L.)) – папоротник который встречается на песчаных почвах в сосновых лесах и открытых возвышенных местах.
Мужской папоротник, или щитовник мужской(Dryopteris filix-mas (L.)), один из самых распространенных папоротников тенистых смешанных и широколиственных лесов на влажных и питательных почвах.
Страусник обыкновенный (Matteucciastruthiopteris(L.)) часто встречается по сырым кустарникам и ольшаникам, большей частью около воды и по тенистым сырым оврагам. Страусник нередко разводится как изящное декоративное растение в тенистых парках.
Рис. 2. Щитовник мужскойРис. 3. Страусник обыкновенный
(Dryopteris filix-mas (L.)), (Matteuccia struthiopteris (L.))
Папоротники - многолетние растения с подземным стеблем - корневищем. У Щитовника мужского и Страусника обыкновенного корневище короткое, толстое, с пучком крупных зеленых листьев на верхушке, ниже которых корневище сплошь покрыто остатками черешков листьев прошлых лет. У Орляка обыкновенного корневище длинное, черное, ветвистое, свободное от старых черешков; вершина каждой ветви корневища развивает по одному листу (вайе). От корневищ папоротников вниз отходят многочисленные тонкие черные корни. Корень - орган спорофита, а гаметофиту свойственны ризоиды. Лист (вайя) Страусника обыкновенного иногда достигает длины 1 м и больше. Типичными для папоротников являются крупные, сложноперистые листья, как у Щитовника мужского, Орляка обыкновенного и т. п.
Закладываются, листья (вайи) на самой верхушке стебля-корневища, вокруг его точки роста. Группу таких улиткообразных листовых зачатков можно всегда найти внутри пучка вполне развитых листьев. Весной третьего года зачаточные листья быстро развертываются, освобождаются от чешуек и к началу лета достигают полного развития. Осенью листья отмирают и опадают, оставляя на корневище основания своих черешков.
Многим лесным папоротникам свойственно вегетативное размножение при помощи корневищ. Размножение спорами характерно для всех папоротников. Кучки спорангиев, или сорусы, различной формы возникают на нижней поверхности листьев. У многих папоротников сорусы прикрыты тонким, бесцветным покрывальцем или индузием. Эти мелкие признаки имеют большое диагностическое значение при определении видов папоротников. Листья этих папоротников выполняют две функции: фотосинтез и спороношение. Споры папоротников долго сохраняют жизнеспособность. Спора папоротника, прорастая, дает в начале короткую, из трех-четырех клеток, зеленую нить, соответствующую предростку мха. Одна из первых клеток отчленяет бесцветную клетку, растущую вниз; это первый ризоид. Концевая зеленая клетка нити, продолжая делиться в продольном и косом направлениях, дает небольшую пластинку, за счет которых и вырастает заросток.
Развитый заросток представляет небольшую, до 1 см в диаметре, зеленую сердцевидную пластинку. От нижней, обращенной к земле стороны заростка на некотором расстоянии от выемки отходят многочисленные ризоиды, снабжающие заросток минеральным питанием и водой. Архегонии и антеридии возникают также на нижней стороне заростка; брюшко архегония с яйцеклеткой погружено в ткань заростка (защищенное положение). Антеридий построен весьма просто. Под его оболочкой, состоящей из немногих клеток, находятся материнские клетки сперматозоидов. В естественных условиях для передвижения сперматозоидов от антеридиев к архегониям необходима вода, которая всегда может быть под заростками после дождя или росы. Из зиготы развивается зародыш - зачаток нового спорофита. С того момента, когда начнут функционировать вегетативные органы молодого спорофита, начинается отмирание заростка.
Молодой спорофит папоротника укореняется в том месте, где находился заросток и происходило оплодотворение. Следовательно, условие, при котором только и может происходить оплодотворение,- наличие воды - привязывает папоротники преимущественно к влажным или тенистым и сыроватым местообитаниям [2].
-
Папоротниковидные (Polypodiophyta) как источник сырья для фармацевтической промышленности
Первое научное описание папоротника как лекарственного растения дал Диоскорид, который указывал, что растение бывает двух видов – мужского и женского. Сведения о противоглистных свойствах папоротника изложены также в трудах Плиния и Теофраста. Авиценна рекомендовал его как противоглистное и ранозаживляющее средство. На противоглистные свойства листа папоротника мужского указывали немецкие врачи и ботаники И. Бок (1498-1554) и А. Лоницениус (1527-1587), итальянский ботаник П.А. Матиолли (1500-1577).
Папоротники издавна использовали в тибетской, китайской, латвийской медицине, у народов Кавказа и Восточных Гималаев.
В настоящее время в медицине используют корневища папоротника мужского (Dryopteris filicis-maris). Недопустимыми примесями являются корневища Кочедыжника женского (Athyrium filix-femina) и Страусника обыкновенного (Matteuccia struthiopteris), употребление которых может послужить причиной сильного отравления. Высушенные корневища папоротника мужского используют для получения густого экстракта. Они являются официнальным сырьем в России и некоторых европейских странах. Сырье включено в фармакопеи США, Великобритании, Бельгии, Польши, Швейцарии [3].
Лабораторные исследования показали специфическую токсичность производных флороглюцина главным образом в отношении протоплазмы клеток мышечной системы холоднокровных (паразитических гельминтов, дождевых червей и моллюсков). У теплокровных их токсический эффект направлен прежде всего на клетки центральной нервной системы.
Биологически активные вещества корневищ папоротника мужского проявляют также антибиотическую активность. Было показано, что ацетоновый, эфирный и хлороформный экстракты корневищ высокоактивны относительно грамположительных микроорганизмов: Staphylococcus aureus (МIС 2-4 мкг/мл), Васillus subtilis (1 мкг/мл), Вас. mesentericus (4 мкг/мл), Corynebacterium michiganense (2-4 мкг/мл), актиномицетов Actinomyces gipseus (4 мкг/мл) и дерматофитов: Microsporum lanosum (10-20 мкг/мл), Trychophyton gypseum (50-200 мкг/мл), Epidermophyton Kaufmann-Wolf (50-100 мкг/мл), Achorion Schoenleini (10-50 мкг/мл) [8].
Флавоноиды из корневища и надземной части папоротника угнетают синтез ДНК в клетках, инфицированных вирусом простого герпеса, а в опытах на мышах in vivo проявляют протективный эффект при инфекции вирусом Сендай. Выделенные из корневищ папоротника гликозиды кемпферола (крассиризомозиды A, B и C, сучуенозид A) проявляют свойства ингибиторов обратной транскриптазы ВИЧ [9].