Значення у природі

Водорості відіграють важливу роль у синтезі органічної речовини на Землі. У комплексі організмів, що здійснюють кругообіг речовин у природі (продуценти — консументи — редуценти), водорості разом із автотрофними бактеріями та вищими рослинами складають ланку продуцентів, за рахунок яких існують усі інші безхлорофільні організми планети.

Водорості виступають продуцентами також у наземних місцезростаннях, зокрема найчастіше у таких, що є малопридатними для життя вищих рослин. У таких біотопах вони створюють умови для існування бактерій, грибів та тварин. Наприклад, у водоймах водорості є основним джерелом харчування безхребетних тварин, якими, у свою чергу, харчуються хребетні, в тому числі і риби. Цілком очевидно, що продуктивність зарибленої водойми залежить від продуктивності її водоростевої складової. Беручи участь у процесах кругообігу речовин у природі, водорості є активними агентами самоочищення водойм, а також первинних ґрунтотвірних процесів і відновлення родючості ґрунтів.

У геологічному літописі нашої планети водорості також залишили відбиток у вигляді строматолітів, діатомітів та вапняків.

Лишайники

Загальна характеристика лишайників

Лишайники є своєрідною групою комплексних організмів, тіло яких завжди складається з двох компонентів — гриба і водорості. Зараз кожен школяр знає, що в основі біології лишайників лежить явище симбіозу - співжиття двох різних організмів. Не більше, як сто років тому лишайники були для вчених великою загадкою, і відкриття Симоном Швенденером в 1867р. їх суті оцінювалося як одне з найбільш дивовижних відкриттів того часу.

Проте як організми лишайники були відомі вченим і в народі задовго до відкриття їх суті. Ще великий Теофраст (371—286 до н. э.), батько ботаніки, дав опис двох лишайників — уснеї (Usnea) і рочели (Roccella). Рочелу вже тоді використовували для одержання фарбувальних речовин. Поступово кількість відомих видів лишайників зростала. Зараз відомо більше 20 000 видів лишайників. І майже щороку вчені виявляють і описують нові їх види.

В даний час існує навіть наука ліхенологія (лат. lichen— лишайник) — це наука про лишайники, вивчає складний комплекс проблем, пов'язаних з виникненням, будовою, систематикою, біохімією, фізіологією, розповсюдженням і екологією лишайників. Ці питання будуть висвітлені нижче у даній роботі.

Чим же лишайники відрізняються від інших рослин?

По-перше, специфічна ознака лишайників — симбіотичне співжиття двох різних організмів — гетеротрофного гриба (мікобіонт) і автотрофної водорості (фікобіонт). Не будь-яке співжиття гриба і водорості утворює лишайник. У природі бувають випадки, коли гриб і водорість утворюють тимчасове змішане скупчення, але це ще не лишайник. У справжньому лишайнику гриб і водорість вступають в тісні взаємостосунки, грибний компонент оточує водорості і може навіть проникати в їхні клітини.

По-друге, лишайники утворюють особливі морфологічні типи, життєві форми, які не зустрічаються окремо у тих грибів і водоростей, які складають лишайникову слань. Тобто, лишайники пройшли тривалий історичний, формоутворювальний процес на основі симбіозу, що зумовив формування специфічних морфологічних форм зовнішньої і внутрішньої будови даного організму.

По-третє, для лишайників в цілому і кожного з їх компонентів окремо характерний особливий тип метаболізму. Фізіологія гриба і водорості в слані лишайника багато в чому відрізняється від фізіології грибів, що вільно живуть, і водоростей.

По-четверте, вельми специфічна біохімія речовин лишайників, і утворення у них вторинних продуктів обміну - лишайникових речовин, що не зустрічаються в інших групах рослин і грибів.

Крім цього, лишайники дуже відрізняються від інших груп організмів, зокрема і від вільноживучих грибів і водоростей, особливою біологією: способами розмноження, повільним ростом, відношенням до екологічних умов та ін.

На основі специфічних властивостей лишайникам можна дати наступне визначення: лишайниками є організми, тіло (слань) яких постійно складається з двох компонентів — автотрофного фікобіонта (водорості) і гетеротрофного мікобіонта (гриба), що створюють єдине симбіотичне співжиття, яке відрізняється особливими морфологічними типами і особливими фізіолого біохімічними процесами.

Лишайники діляться на три нерівноцінні групи або класи: сумчаті, базидіальні та недосконалі.

- До сумчатих лишайників відноситься найбільше число лишайників, що утворені сумчатими грибами.

· До базидіальних лишайників входить невелика група організмів, які утворені базидіальними грибами (менш стійкі гриби).

· До класу „Недосконалі лишайники” входять лишайники, у яких не виявлені плодові тіла з перегородками.

Наша увага зосереджена на деяких представниках другого класу лишайників.

Способи живлення лишайників Лишайники представляють для фізіологічних досліджень складний об'єкт, оскільки складаються з двох фізіологічно протилежних компонентів — гетеротрофного гриба і автотрофної водорості. Тому доводиться спочатку окремо вивчати життєдіяльність міко- та фікобіонту, що робиться за допомогою культур, а потім життя лишайника як цілісного організму. Зрозуміло, що така потрійна фізіологія — важкий шлях дослідження, і не дивно, що в життєдіяльності лишайників криється ще багато загадкового. Проте загальні закономірності їх обміну речовин все ж таки з'ясовані.

Досить багато досліджень присвячено процесу фотосинтезу у лишайників. Оскільки лише невелика частина їх слані (5-10% об'єму) утворена водорістю, яка є єдиним джерелом постачання органічними речовинами, встає суттєве питання про інтенсивність фотосинтезу в лишайниках.

Як показали вимірювання, інтенсивність фотосинтезу у лишайників набагато нижча, ніж у вищих автотрофних рослин. Процес фотосинтезу у лишайників залежить від багатьох екологічних чинників (освітленння, температури, вологості та ін.).

Температурний оптимум фотосинтезу для більшості лишайників знаходиться в межах від +10 до +25 С°, однак вони мають здатність поглинати вуглекислоту і при вищій (до +35 С°) та нижчій температурі (навіть до -25 С°). Особливо притаманною для лишайників є здатність асимілювати СО2 при низькій температурі.

Лишайники мають здатність дуже швидко засвоювати вологу ( із дощу, снігу, туману, роси і ін.), але пасивно всією поверхнею свого тіла і частково ризоїдами нижньої сторони. Поглинання води є простим фізичним процесом, або простою дифузією, аналогічно, як вбирання води фільтрувальним папером. При поглинанні води слань лишайників збільшуються в об’ємі до 100-300% в перерахунку на суху масу тіла, а деякі слизисті лишайники (коллеми, лептогіуми та ін.) навіть до 800-3900%.

Мінімальний вміст води в лишайниках в природних умовах складає приблизно 2-15% від сухої маси. Є спостереження, що багато лишайників активніше фотосинтезують у ранішні й вечірні години, і що фотосинтез продовжується у них і взимку, а у надґрунтових форм навіть під нетовстим сніговим покривом.

З фотосинтетичною діяльністю безпосередньо зв'язане дихання лишайників. В цілому процеси дихання у лишайників мають ті ж самі закономірності, що й інші автотрофні рослини, однак вони мають деякі особливості. Основна із них - низька інтенсивність дихання. З іншого боку, для лишайників характерна висока стійкість дихання до посухи і низької температури. Це можна вважати пристосуванням до життя в екстремальних умовах - полярно-арктичних пустелях, з одного боку, і справжніх пустелях, з іншого боку.

Зростання лишайників

Наскільки різноманітна слань лишайників по забарвленню, настільки ж різноманітна вона і за формою. Слань може мати вид лусочки, листоподібної пластинки або кущика. Залежно від зовнішнього вигляду розрізняють три основні морфологічні типи: накипні, листові та кущові лишайники.

НАКИПНІ ЛИШАЙНИКИ. Слань накипних лишайників має лусочки, щільно зрощені з субстратом. Товщина лусочки може бути дуже тонкою та ледь помітною або мати вигляд порошкоподібного нальоту шириною 0,5-2 мм. Як правило, накипна слань невеликих розмірів, її діаметр складає декілька міліметрів, але іноді може досягати і 20-30 см. Слань може зливатися одна з одною, утворюючи на кам'янистій поверхні або стовбурах дерев великі плями діаметром до декількох десятків сантиметрів.

Найпримітивнішим типом накипної слані є слань у вигляді тонкого порошкоподібного нальоту. Вона має назву „лепрозорна слань” і складається із скупчень окремих грудочок водоростей, оточених грибними гіфами. Такі грудочки легко розриваються і переносяться вітром або тваринами.

Лепрозорна слань найчастіше буває жовтуватого або зеленувато-білуватого кольору, вона розвивається у вологих тінистих місцях на поверхні гострих скель, у вузьких гірських ущелинах, у лісах на сирих пнях. До накипних лишайників відносяться: різокарпон географічний (Rhizocarpon geographicum), гематомма (Haematomma) та ін.

ЛИСТОВІ ЛИШАЙНИКИ. Слань листових лишайників має вигляд листоподібної пластинки, горизонтально розпростертої на субстраті. Найхарактернішою її ознакою є округла форма, яка зумовлена горизонтально - радіальним зростанням гіф. На початку утворення слані гіфи ростуть радіально. Звичайно молода слань має правильну округлу форму, але пізніше вона починає нерівномірно розростатися і форма її визначається характером субстрату та досягає в діаметрі 10-20 см. Така пластинка нерідко буває щільною, забарвленою в темно-сірий, темно-коричневий або чорний колір. Верхня поверхня слані листових лишайників буває рівною, хвилястою, голою, глянцюватою або матовою, зрідка шорсткою, нерівною, покритою горбиками, бородавочками.

Нижня поверхня також різноманітна за своєю будовою, але вона майже завжди виробляє особливі органи, за допомогою яких листовий лишайник прикріплюється до субстрату - ризоїди або гомфи. На відміну від накипних лишайників, слань яких щільно зростається з субстратом, листові лишайники можуть легко від нього відокремлюватися.

Таку форму слані мають види роду умбілікарії (Umbilicaria), пельтігери (Peltigera), та деякі види роду дерматокарпону ( Dermatocarpon ), які нерідко зустрічаються в лісах на грунті серед моху або на стовбурах дерев, порослих мохом. У вологих старих тінистих лісах на стовбурах дерев або скелях ростуть химерно вирізані листові слані лобарії легеневої ( Lobaria pulmonaria), пармелії козлиної (Parmelia caperata), лептогіуму ( Leptogium).

КУЩОВІ ЛИШАЙНИКИ. Слань кущових лишайників має вигляд прямостоячого або звисаючого кущика. На відміну від накипних і листових лишайників, для яких характерне горизонтальне зростання гіф, у кущових лишайників гіфи зростають вертикально. Це дозволяє кущовим лишайникам максимально використовувати світло для здійснення фотосинтезу.

Прямостоячі надгрунтові кущові лишайники найчастіше закріплюються до грунту тонкими ниткоподібними ризоїдами. Закріплення звисаючих сланей кущових лишайників до кори дерева або поверхонь скель відбувається за допомогою псевдогомфу. Він має вигляд короткої ніжки, розширеної на кінці в невелику п'яту.

Слань кущових лишайників може бути різних розмірів: від декількох міліметрів до 30-50см., звисаюча слань кущових лишайників іноді може досягати колосальних розмірів. Так, довжина уснеї довгої (Usnea longissima) складає 7-8 м .

Своєрідною перехідною формою між листовими і кущовими лишайниками є слань кладонії (Cladonia) – найбільш розповсюдженішого надгрунтового кущового лишайника. За своєю будовою ця слань є радіально -кущовою. У більшості представників роду кладонії тіло утворене двома типами слані: горизонтально-лускатою, рідше бородавчатою та вертикальною - різної форми виростами або кущиками, що ростуть вгору від лусок.

З лишайників, лопаті яких мають радіальну структуру, можна назвати види роду уснеї (Usnea) і багато видів роду алекторії (АIесtоria). Лопаті цих лишайників, як правило, округлі, тонкі та сильно витягнуті. Найчастіше вони утворюють довгі, звисаючі слані у вигляді блідо-зелених, сірих і буро-чорних ’борід’. До кущових лишайників відносяться: нейропогон (Neuropogon), гімантормія траурна (Himantormia ligubris), уснея довга (Usnea longissima), цетрарія ісландська (Cetraria islandica).

Лишайники вважаються повільно ростучими організмами, і це дійсно так. Протеу різних видів середній річний приріст неоднаковий, і один і той же вид в різних географічних районах і екологічних умовах може рости з істотно різною швидкістю.

Швидкість росту слані лишайників істотно залежить від загальних екологічних умов - температури, опадів, вологості повітря. На великих територіях з порівняно однаковим кліматом вона може залишатися більш - менш однаковою. Так, види діплошистеса (Diploschistes) в континентальних районах США зростали на 0,5 мм, в Європі - на 2-3 мм в рік.

Сповільнене зростання багатьох, особливо накипних, лишайників обумовлює і тривалість їх життя. Так, наприклад, вік окремих сланей різокарпону географічного (Rhizocarpon geographicum) досягає 4000 років, аспіцили полинної (Aspicilia cinerea)-1000 років, умбілікарії циліндричної (Umbilicaria cylindrica) - 200 років і т.д. В середньому вік більшості листових і кущистих форм не перевищує 50-100 років.

Те, що тривалість життя багатьох видів лишайників велика, а приріст їх в межах певної кліматичної області більш менш постійний, привело до ідеї використовувати їх для визначення віку субстратів, що населяються ними. Відповідний метод був названий ліхенометрією. На субстраті вимірюють діаметр найбільшої слані лишайників і тоді, знаючи їх середньорічний приріст в даній місцевості, обчислюють мінімальний вік цього субстрату. Так було визначено вік багатьох льодовикових морен в Арктичній Канаді і Гренландії, встановлена динаміка руху льодовиків.

Цікава історія ліхенометричного датування гігантських статуй на острові Паски, про які так захоплююче писав Тур Хейердал в своїй книзі «Аку-Аку». Вік цих статуй (їх понад 600) був для вчених загадкою. Чітке радіовуглецеве датування не вдавалося, оскільки всі статуї витесані з вулканічного туфу. Тоді німецький ліхенолог Г.Фолльманн застосував ліхенометричний метод. В основу були покладені детальні фотознімки, зроблені з 1914 по 1961 р. На них було добре видно розетки трьох видів лишайників — діплошистеси (Diploschistes), фісції (Physcia) і лецидії (Lecidea). Порівняння площ однієї і тої ж слані на фотознімках, зроблених в 1914 і 1961рр., показало, що річний приріст цих лишайників рівний відповідно 8, 12 і 17мм в рік. На основі цього встановили, що мінімальний вік статуй 430 років. Ці результати співпали з археологічними даними.

Способи розмноження лишайників

Лишайники розмножуються або спорами, які утворює мікобіонт статевим або безстатевим шляхом, або вегетативно – фрагментами слані.

Статеве розмноження. При статевому розмноженні на слані лишайників в результаті статевого процесу формуються статеві спороноси у вигляді плодових тіл.

Розвиток і дозрівання плодового тіла у лишайників - дуже повільний процес, який триває 4-10 років. Плодове тіло, що сформувалося, теж є багаторічним.

Безстатеві спороноси. Крім спор, що утворюються статевим шляхом, у лишайників відомі також безстатеві спороноси – конідії, пікноконідії і стілоспори, що формуються на поверхні конідієносців. При цьому конідії утворюються на конідієносцях, що розвиваються безпосередньо на поверхні слані, а пікноконідії і стілоспори в особливих вмістищах – пікнідіях.

Вегетативне розмноження.Якщо накипні лишайники, як правило, утворюють плодові тіла, то серед листових і кущових лишайників є немало представників, які розмножуються виключно вегетативним шляхом. У багатьох випадках вегетативне розмноження цих лишайників здійснюється просто шматочками слані, які відриваються вітром або відламуються в результаті дії тварин, людини та інших чинників зовнішнього середовища. Ці невеликі шматочки слані переносяться вітром на нові місця проживання.

Роль лишайників у природі

Лишайники надзвичайно поширені на земній кулі, вони зустрічаються майже у всіх наземних і навіть деяких водних екосистемах. Особливо велика їх роль в тундрових, лісотундрових і лісових біогеоценозах, де вони складають значну частину рослинного покриву.

Розвиваючись на ґрунті, стовбурах дерев, валунах і скелях, лишайники утворюють рослинні угрупування — синузії, які є компонентами біогеоценозів і відіграють певну роль в їх житті, динаміці і кругообігу речовин. Лишайникові синузії через своєрідність лишайників як організмів (повільне зростання, особливий тип живлення і обміну речовин, своєрідність продуктів метаболізму) володіють деякою автономністю розвитку і рядом специфічних рис. Так, їх видовий склад бідніший порівняно з угрупуваннями квіткових рослин; вони відносно короткочасні внаслідок тісного зв'язку з субстратом, властивості якого з часом безперервно змінюються і т.д.

Та все ж, незважаючи на певну автономність розвитку, лишайникові синузії перебувають у тісних взаємовідносинах з іншими компонентами біогеоценозів. Перш за все слід зазначити, що з лишайниками пов'язана велика група тварин. В основному це безхребетні, але є і великі хребетні тварини, що поїдають лишайники. У лишайникових чагарниках мешкає величезна кількість кліщів, синоїдів, гусені, листоїдів, тарганів, павуків, клопів, цикад, жужелиць та ін. Всього було зареєстровано близько 300—400 видів безхребетних тварин, життя яких так чи інакше пов'язане з лишайниками. Деякі з них є лише прибульцями з інших біотопів — верхніх горизонтів грунту, підстилки, стовбурів та крон дерев, і використовують слань лишайників як тимчасовий притулок. Але цілий ряд тварин (кліщі, ногохвостки, синоїди, гусені нижчих метеликів та ін.) пов'язані з лишайниками набагато тісніше. Вони харчуються сланями лишайників і продуктами їх руйнування. У біогеоценозах лишайники разом з деякими комахами та іншими безхребетними тваринами, а також з своїм мікросередовищем утворюють біогеосинузії. Займаючи такі екологічні ніші, як стовбури дерев, поверхня валунів та ін., ці біогеосинузії ускладнюють структуру біогеоценозів, впливають на кругообіг речовин в них, підвищують ефективність використання сонячної радіації.

Використовуючи енергію сонячних променів, поглинаючи воду і мінеральні солі для побудови свого тіла, лишайники утворюють певну фітомасу. У біогеоценозах різних типів біомаса лишайників різна. Здебільшого вона невелика, але в деяких біогеоценозах, особливо в тундрових і лісових, частка біомаси є значною. Разом з нагромадженням фітомаси, в біогеоценозах йде і зворотний процес — відмирання лишайників. Унаслідок старіння і механічного пошкодження деякі слані обпадають на поверхню ґрунту. Швидкість розпаду цих сланей достатньо висока, причому на перших стадіях велику роль в цьому процесі відіграють безхребетні тварини. В результаті розкладання сланей їх компоненти потрапляють в ґрунт, сприяючи нагромадженню ряду хімічних елементів у його верхніх шарах і утворенню ґрунтового гумусу. Сполуки лишайникового походження також впливають також на ґрунтову мікрофлору і інші організми біогеоценозів.

Не виняток, що лишайникам в лісових біогеоценозах належить роль захисників дерев. Це припущення не є безпідставним. Відомі факти, що дерева, покриті лишайниками, менш схильні до руйнівної діяльності грибів, що ушкоджують деревину, ніж дерево без лишайників. Вивчення антибіотичних властивостей лишайникових речовин показало, що ряд лишайникових кислот (фізодова, уснінова, вульпінова і ін.) дійсно пригнічують зростання грибів — руйнівників деревини.

Лишайники беруть участь і в хімічному вивітрюванні порід. Їм нерідко належить роль піонерів рослинності при заселенні свіжоголих субстратів (кам'янистих поверхонь, пісчаних ґрунтів та ін.) в горах.

Папоротеподібні

План

1. Загальна характеристика

2. Види папоротеподібних

3.Значення папоротеподібних для людини

Рослини, що належать до папоротеподібних, за винятком водних папоротей, цілком пристосувались до наземного способу життя, хоч і віддають перевагу вологому повітрі тінистих лісів. В тропічних лісах зустрічаються деревовидні папороті. В середніх і північних широтах папороті рідко досягають висоти 1м, а звичайно значно менше. У багатьох видів є добре розвинуті стебла, а здебільшого зелені «листки»; є корені, кореневища, а іноді бульби. Розвинуті провідні та інші тканини. Папоротеподібні — попередники насінних рослин. Походять вони, як і мохи, від водоростей, але еволюція мохів привела до існуючих тепер видів, а від папоротеподібних пішли насінні рослини. Скам'янілі рештки цих рослин і точні їх відбитки збереглись у пластах кам'яновугільного періоду, коли розвивались величезні зарості деревовидних папоротей, а також високих (до 20—30 м) хвощів — каламітів, плаунів — лепідодендронів і сигілярій.

До папоротеподібних рослин належать хвощі і плауни.

Деякі із сучасних папоротеподібних використовуються як декоративні рослини, інші — в медицині. Спори плауна застосовують в чавуноливарній справі; стебла хвощів вживають для чищення мідних предметів. Папоротеподібні - один з відділів вищих спорових рослин. Поширені по всій земній кулі, починаючи з пустель і закінчуючи болотами, багато видів - мешканці прісних водойм. Сучасні папороті в основному представлені трав'янистими рослинами. Дерево видні папороті зустрічаються в тропічних лісах, утворюючи нерідко папоротеві джунглі. Це дерева до 25 м висоти з пучком величезних вічнозелених листків на верхівці, так, що зовні нагадують пальму. Трав'янисті тропічні папороті часто оселяються на деревах. Це так звані епіфіти. Розміри папоротей від декількох мм до 25 м висотою.

Сильно розвинуте чергування поколінь, причому спорофіт і гамет офіт абсолютно самостійні. Спорофіт досягає сильного розвитку і домінує над гамет офітом, який мало диференційований і розвинутий слабо.

Папороті - це багаторічні рослини з коренями і великими перисторозсіченими листками, що мають назву вайї. У молодому віці листки звичайно равликоподібно закручені і ростуть верхівкою, як пагони; розміри від мм до 3 м в довжину, об'єднує дві функції: спороношення і фотосинтезу.

Звичайна рослина папороті, яку ми бачимо, — це безстатеве покоління, або спорофіт. Майже в усіх папоротей вії багаторічний, хоч є небагато видів з однорічним спорофі том. Папороті мають додаткові корені (лише у деяких виді] вони редуковані). Листки, як правило, за масою й розміра ми переважають стебло. Стебла бувають прямостоячі (стов бури), повзучі (кореневище) або виткі; часто розгалужу ються. У помірній зоні папороті (страусове перо, орляк щитник чоловічий) — багаторічні трав"янисті рослини ; добре розвинутим кореневищем, від якого відходять чис ленні додаткові корені. Над землею розвиваються зазви чай великі перисторозсічені листки — ват. Молоді лист ки спірально закручені, в міру росту вони розкручуються У деяких видів розвиток листка триває впродовж трьоз років. На відміну від інших рослин листки папороті рос туть не основою, а верхівкою, як стебла, що свідчить пр( їхнє походження від стебла, їх розміри можуть становиті від кількох міліметрів до трьох і більше метрів. У більшост видів листки виконують дві функції — фотосинтезуючу спороутворювальну. На нижній поверхні листка зазвичаї знаходяться коричневі горбки — соруси з розміщеними І них спорангіями. Зверху соруси вкриті покривальцем. У спо рангіях у результаті мейозу утворюються гаплоїдні спори за допомогою яких і відбувається розмноження папорот

А — статеве покоління (гаметофіт); Б — безстатеве покоління (спорофіт); 1 — заросток з архегоніями (а) і антеридіями (б); 2 і 3 — жіночі й чоловічі статеві клітини (гамети); 4 — зигота; 5 — пророслий заросток; Є — доросле безстатеве покоління; 7 — спорангій зі спорами; 8 — розкритий спорангій, з якого висипаються спори

На вологому грунті спори проростають, розвивається гаплоїдний заросток — гаметофіт — маленька зелена сер цеподібна пластинка завбільшки до 1 см. Заросток рост( в затінених, вологих місцях і прикріплюється до грунті за допомогою ризоїдів. На нижньому боці гаметофіта роз виваються антеридії і архегонії. Запліднення відбуваєть ся лише за наявності достатньої кількості вологи. По плів ці води, що виникає між заростком і грунтом, сперматозої ди рухаються до архегонія, який виділяє певні хімічні сти мулятори типу яблучної кислоти, відбувається заплід нення і утворюється диплоїдна зигота. Із зиготи розви вається спорофіт. Спочатку він росте як паразит на гаме тофіті, але невдовзі у нього формуються власні корені, стеб ло й листки — він стає самостійною рослиною. На цьомз завершується цикл розвитку папороті.

„Завоювання” папоротеподібними суші виявилось неповним, оскільки покоління гамет офіту може існувати лише при наявності вологи і тіні, а для запліднення необхідна вода. Спорофіт - типова сухопутна рослина.

Різноманітність папоротей.

Різноспорові: марсилія, сальвінія, азола.

Рівноспорові: щитник чоловічий, без щитник жіночий, орляк, багатоніжка.

До Червоної книги України занесено: вудсію альпійську, адіантум Венерине волосся, ключ-трава, сальвінія плаваюча. Вудія альпійська може швидко зникнути, оскільки дуже тонко реагує на зміну умов існування, особливо на забруднення повітря. Адіантум Венерине волосся зникає внаслідок порушення місцезростань. В Карпатському заповіднику охороняється ключ-трава.

Щитник чоловічий (чоловіча папороть). двоякоперисторозсiченi. На нижньому боцi листка в кiнцi лiта розвиваються спорагiї.

У народі про цю рослину кажуть "Папороть, що росте в лісі, тільки раз на рік цвіте. Не кожному щастить бачити цвіт папороті, але хто вже побачить, той щасливим буде все життя. Цвіте папороть на свято Іван-день - 6 липня опівночі. Щоб зібрати цвіт, під папороть потрібно простелити скатертину, на якій 12 разів святили паску. О 12 годині ночі на ній потрібно запалити свічку, яка 12 разів горіла на святі Пасхи. Як тільки з"явиться і опаде цвіт, скатертину з цвітом швидко згорнути і на жодні таємничі голоси не відповідати. Людина, яка стала власником цвіту папороті, буде все знати і бачити, тобто стане ясновидцем".

Росте в вологих i тiнистих мiсцях, пiд кронами дерев.

Кореневище папоротi мiстить фiлiксову кислоту, аспідинол i фiльмарон.

Напровесні молодi пагiнцi збирають, вiдповiдним чином обробляють i маринують. Застосовують як приправа до м"ясних i рибних страв.

Препарати папоротi мають мiсцеву подразнювальну дiю. При всмоктуванні в кров розвиваються загальні токсичні ефекти - психотропний, нейротоксичний, гепатотоксичний - внаслідок збудження, а потiм пригнiчення центральної нервової системи.

Застосовують препарати чоловічої папороті при цестодозах. Лiкування здійснювати тільки у стацiонарi, у зв"язку з високою отруйнiстю рослини.

Симптоми отруєння: При самолiкуваннi можуть розвиватись нудота, блювання, проноси, болi в животi, головокружiння, головнi болi, пiдвищення температури тiла, тахiкардiя, задишка, втрата свiдомостi, епiлептиформнi припадки, психози, коматозний стан, звуження зiницi ока, атрофiя зорового нерва, токсична гепатопатiя, зниження артерiального тиску, сонливість, у дітей можливі збудження і галюцинації, марення.

Лiкування: промивання шлунка водою з додаванням активованого вугiлля, сольовi послаблюючi (натрiю або магнiю сульфат 30 г на 200 мл води), очисна клiзма, сечогiннi, серцево-судиннi засоби (строфантин, камфора, кордiамiн, новокаїнамiд), при судомах барбамiл 10% - 10 мл , сибазон 0,5% - 2 мл, гепатопротектори (токоферолу ацетат, натрiю селенiт, "карсил", "вiтогепат", унiтiол).

Це багатолітня трав'яниста рослина з добре розвиненим кореневищем (видозмінений підземний пагін), від якого відходять численні додаткові корені. Листки (вайї) великі до 1 м довжини, вони стеблового походження і ростіть верхівкою, як стебло. В листках можна розрізнити жилки, епідерміс і продихи. На зиму листки відмирають. Такі рослини становлять собою особини нестатевого покоління - спорофіт.

На нижньому боці листкових пластинок розміщені коричневі горбки - соруси, в яких містяться спорангії - де дозрівають спори. При утворенні спор відбувається редукційний поділ, внаслідок якого в ядрі кожної спори гаплоїдний набір хромосом. Спори розсіюються при розриві стінки спорангія. Число спор на одній рослині - сотні мільйонів іноді мільярдів. Утворюються спори в другу половину літа.

Потрапивши на вологий ґрунт, спора проростає у маленьку зелену серцеподібну пластинку величиною до 1 см2. Ця пластинка називається заростком. Вона прикріплюється до ґрунту ризоїдами. Це статеве покоління папороті - гаметофіт. На гаметофіті утворюються чоловічі статеві органи - антеридії, та жіночі статеві органи - архегонії. Заросток щитника чоловічого - двостатевий. Але яйцеклітини та сперматозоїди на одному заростку дозрівають в різний час, тому запліднення перехресне.

Запліднення відбувається звичайно у водному середовищі - під час роси або дощу утворюється диплоїдна зигота, яка дає початок зародку, що проростає в нову рослину нестатевого покоління. Поки спорофіт не почне самостійно синтезувати, він живиться за рахунок гаметофіту.

Отже в життєвому циклі щитника чоловічого йде чергування двох поколінь: гаметофіту та спорофіту, який домінує. Гаметофіт - пристосований до життя в умовах зволоження, а спорофіт - сухопутна рослина.

яйцеклітини і запліднює її, утворюючи зиготу, з якої розвивається зародок, а потім дорослий хвощ - спорофіт (2n).

У хвоща польового є ще і літній пагін - галузистий асимілюючий, який утворюється за допомогою вегетативного розмноження. Після дозрівання спор, спороносний пагін відмирає, а з кореневища виростає літній пагін зелений. Цей пагін безплідний. По всій довжині пагона утворюються мутовки гілочок. Ці пагони тримаються на протязі всього літа. Листки розвинені слабо. Стебло і гілочки зелені і замість листків беруть участь у процесі фотосинтезу.

Вимерлі форми хвощів відіграли важливу роль в утворенні кам'яного вугілля.

Хвощі - індикатори кислих ґрунтів.

Хвощі - злісні бур'яни (розмножуються кореневищем).

Хвощі - отруйні, бо містять речовини, що руйнують деякі вітаміни в організмах тварин.

У деяких місцевостях молоді спороносні пагони та кореневища, багаті на крохмаль, вживають у їжу.

Літні пагони використовують як сечогінний та кровоспинний засіб.

Стебла хвощів використовують для шліфування металу, чищення посуду.

Відділ Плауноподібні.

Плауноподібні - це багаторічні трав'янисті рослини до 30 см у висоту, ті невитривалі. Середовище життя - хвойні ліси, заболочені луки, тропічні райони. В їх життєвому циклі переважає спорофіт (нестатеве покоління). Серед плаунів є рівноспорові: плаун булавовидний; та різноспорові: селагінела, молодильник. Виникнення різноспоровості сприяло пристосуванню та виживанню рослин на суші.

Плауни мають справжні корені, пагони галузяться дихотомічно (тобто вил часто розгалужуються) густо вкриті маленькими вузькими ланцето видними листочками, що мають продихи і одну жилку. Добре розвинені провідна та покривна тканина (корінь, стебло).

Плаун булавовидний. Особливості будови та процесів життєдіяльності.

Він має дихотомічно розгалужене, густо вкрите дрібними листочками стебло, що стелиться по землі. Від стебла в ґрунт відходять корені. Нові наростаючі пагони укорінюються додатковими коренями, старіші - поступово відмирають. Так вегетативно розмножуються і розселяються плауни. Ріст плауна відбувається лише в точці росту, оскільки камбій в стеблі відсутній.

Домінує в життєвому циклі спорофіт (2n). Його будова: на верхівці стебла міститься стробіл (шишка), що складається з спорофілів (особливі листки), на верхньому кінці яких містяться спорангії, де дозрівають спори. Спори утворюються редукційним поділом і мають гаплоїдний набір хромосом. Спора висипається в ґрунт і через 5 років проростає, утворивши заросток - гамет офіт (n) - невеличку підземну бульбочку. Таких бульбочок у ґрунті буває багато, але виживають лише ті, які зустрічаються з гіфами гриба. Клітини заростка не мають хлорофілу і тому розвиваються під землею 12-14 років ведучи спорофіт ний спосіб життя, живлячись за допомогою мікоризи. На верхній стороні гаметофіта знаходяться антеридії і архегонії, тобто він однодомний. Після запліднення їх зиготи розвивається зародок, а з нього доросла рослина - спорофіт. Отже на утворення із спори гамет офіту і розвитку з нього спорофіту потрібно 20 років.

Відділ Хвощеподібні.

Хвощеподібні - це багаторічні трав'янисті рослини до 40 см у висоту. Хвощі тропічних лісів великі до 12 м. Поширені хвощі на всіх континентах, окрім Австралії та Нової Зеландії. Ростуть на луках, болотах, берегах водойм, у лісах, на полях. На Україні відомо 9 видів, найбільш поширені: хвощ польовий, хвощ лучний, хвощ болотний, хвощ багновий, хвощ лісовий.

В життєвому циклі хвощів іде чергування двох поколінь: гаметофіту та спорофіту, який домінує. Спорофіт має кореневище, стебло розчленоване на вузли і міжвузля. У вузлах розміщуються бічні гілочки. Листки дрібні, розташовані мутовчато, охоплюючи стебло у вигляді трубочки. Ріст стебла вставний (у вузлах) і верхівковий.

Хвощі рівноспорові рослини. З спор розвиваються одностатеві гаметофіти. Запліднення обов'язково з участю води. Хвощі представлені переважно викопними формами. Вони виникли в девонському і досягли свого розквіту в кам"яновугільному періоді, утворивши найрізноманітніші форми — навіть гігантів заввишки близько 13 м. Сучасні хвощі нараховують близько 32 видів і представлені дрібним и формами — не більш як 40 см заввишки, з них 9 ростуть в Україні. Найпоширенішими тут є хвощ польовий, хвощ лучний, хвощ болотяний. Хвощі зустрічаються від тропіків до полярних районів, за винятком Австралії, і можуть жити як у болотистих, так і в сухих місцевостях. Деякі види містять в епідермісі силіцій, що надає стеблу жорсткості й міцності.

Спорофіт у хвощів складається з горизонтально розміщеного підземного стебла — кореневища, від якого відходять тонкі галузисті корені і членисті надземні стебла. Деякі бічні гілки кореневища здатні утворювати невеликі бульби із запасом поживних речовин. Стебло містить численні судинні пучки, розміщені навколо центральної порожнини. На стеблах, як і на кореневищі, чітко виражені вузли, що надає їм членистої будови. Від кожного вузла відходить кільце вторинних гілок. Листки дрібні, клиноподібні, розміщені також кільчасте, обхоплюючи стебло у вигляді трубочки. Фотосинтез відбувається в стеблі. Крім асиміляційних стебел у хвоща польового є ще нерозгалужені спороносні пагони бурого кольору, на кінцях яких розвиваються спорангії, зібрані в колоски. В них утворюються спори. Спори хвоща мають стрічкоподібні вирости (елатери), якими вони чіпляються одна до одної, а тому проростають групами, утворюючи хлорофілоносні гаметофіти. Одні з них — чоловічі заростки з антеридіями, другі — жіночі з архегоніями. Після запліднення за участю води розвивається новий організм. Після висипання спор пагони відмирають, а на їхньому місці виростають зелені галузисті (вегетативні, літні) пагони.

Хвощі є індикаторами кислотності грунтів; літні пагони використовують як сечогінний та кровоспинний засіб. Завдяки жорсткості стебел, пов"язаній з наявністю в них кремнезему, хвощі використовують для шліфування меблів,, чищення посуду. Хвощі — злісні бур"яни, оскільки легка розмножуються вегетативне. Серед хвощів трапляються й отруйні (хвощ болотяний).

Хвощ польовий - Equisetum arvense L.

Для лікування використовують надземну частину.

Хімічний склад: алкалоїд палюстрин, флавонові глікозиди галутеолін, еквізетрин, і"зокверцетин, лютеолін; сапонін еквізотонін (15%), нікотин, смолисті, дубильні й гіркі речовини, аскорбінова кислота, каротин, глюкоза, жирна (3— 3,5%) та ефірна олії, кислоти (аконітова, яблучна, щавлева, кремнієва — близько 25% та її солі — близько 10%), білки, вуглеводи.

Фармакологічні властивості. Хвощ польовий має протизапальні, в"яжучі, кровоспинні, відхаркувальні, дезинфікуючі, протигнильні, сечогінні (сильніші, ніж діуретин) властивості, підсилює проліферацію сполучної тканини, сприяє ремінералізації тканин (що надзвичайно цінно при туберкульозі), стимулює функцію кори надниркових залоз, загальнозміцнювальним засобом.

Показання до призначення: набряки серцевого і ниркового походження (слід мати на увазі подразну дію сапонінів на ниркову паренхіму), кровотечі (носові, маткові, легеневі, гемороїдальні, із сечовивідних шляхів), туберкульоз, катар верхніх дихальних шляхів, ексудативний плеврит, запалення і виразки слизової оболонки рота і зіва, пісок і камені в " сечовивідних шляхах (розчиняє і виводить їх), цистит, уретрит, отруєння свинцем, геморой, важкозагоюваиі гнійні і різані рани, лишай, екзема, удари і трофічні виразки на шкірі, атеросклероз, радикуліт, фурункули, артрит, подагра, пітливість ніг.

Способи застосування. Внутрішньо — настій (4 чайні ложки подрібненої рослини на склянку окропу, настоюють 2 год.) по 3—4 столові ложки 3—4 рази на день; екстракт рідкий (відвар згущений до половини) — по пів чайної ложки 4—6 разів на день.

Лекція № 5. Голонасінні

План.

1. Загальна характеристика та ознаки голонасінних рослин

2. Особливості будови голонасінних

3. Особливотсі розмноження голонасінних

4. Різноманітність голонасінних рослин

Список використаних джерел

1. Брайон О.В., Чикаленко В.Г. Анатомія рослин: Підручник. – К.: Вища школа, 1992. - 272 с.

2. Ільченко В.Р., JI. М. Рибалко, Т. О. Півень.Біологія: Підруч. для 7 кл. загальноосвіт. навч. закл. — Полтава: Довкілля-К, 2007. — 240 с

3. Соболь В. І.Біологія: Підруч. для 7 кл. загальноосвіт. иавч. закл. - К.: Грамота, 2007. - 296 с.

4. Слюсарєв А.О., Самсонов О.В, та ін.; за ред. та пер. з рос. В.О.Мотузного. Біологія: Навч. посібник – 3тє вид., випр. і допов. — К.: Вища шк., 2002. - 622 с.

5. Сухомлин Н.І. Біологія в ноняттях, термінах, таблицях і схемах. – Київ: «Логос», 2002. – 128с.

6. Конопля Н.И., Петренко С.В., Дрель В.Ф., Лесняк Л.И. “Ботаника: анатомия и морфология растений” / Под ред. Конопли Н.И. – Луганск: “Шлях”, 1998. – 176c.

7. Нечитайло В.А., Кучерява Л.Ф. “Ботаніка. Вищи рослини.” – Київ: “Фітосоціоцентр”, 2000. – 430с.

8. Цандеков П.А. Учебное пособие по ботанике – Симферополь: “СОНАТ”, 2000. – 199с.

9. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника. М.: Высшая школа, 1990. - 367с.

У відділі голонасінних рослин виділяють шість класів: насінні папороті, саговникові, бенетитові, гнетові, гінкгові, хвойні. З них класи насінних папоротей і бенетитових повністю вимерли.

Найбільш широко голонасінні рослини були поширені в кінці палеозойської і в мезозойську еру. До кінця мезозою групи більшості голонасінних вимерли. Центрами походження і розповсюдження голонасінних вважають південно-західне узбережжя Північної Америки і Південно-Східну Азію. Голонасінні налічують близько 800 видів, які живуть нині. Не дивлячись на відносно невелике число видів, вони широко розповсюджені, особливо в північній півкулі, де утворюють великі масиви хвойних лісів.

Сучасні голонасінні представлені переважно деревами, значно рідше - чагарниками і дуже рідко - ліанами, трав'янистих рослин серед них немає.

Майже всі вони прямостоячі, за винятком деяких хвойних, які беруть шпалерну форму, або видів роду гнетум і деяких видів ефедри, що є ліанами [9, с.180].

Представники відділу Голонасінні можуть рости в горах, пустелях, у тропіках. Ці рослини поширені на земній кулі й наявні майже в усіх кліматичних зонах. Немає голонасінних лише в Антарктиді. Голонасінні становлять близько 90 % лісів на планеті. Деякі з них займають величезні простори північних районів, утворюючи тайгу. І в природі, і в житті людини хвойні займають друге місце після квіткових рослин. їх налічується близько 560 видів

Шляхом аналізу наукової літератури та джерел, більш детальніше хотілось би розглянути загальну характеристику та ознаки голонасінних рослин, їх будову та розмноження на землі; охарактеризувати класи голонасінних; дослідити їх значення їх значення у природі та житті людини.

Загальна характеристика та ознаки голонасінних рослин

Голонасінні – вищі рослини, що характеризуються наявністю насіння і насінного зачатка, які лежать відкрито на лусочках шишок (звідки і назва відділу). Поява насіння, яке має запас поживних речовин і захищене шкіркою, - значний ароморфоз, що зумовив широке і швидке розповсюдження голонасінних рослин на суші.

Сучасні голонасінні поділяють на чотири класи: саговники, гінкгові, гнетові і хвойні. Найбільше значення з них мають хвойні.

Важливим пристосуванням до життя на суші є можливість внутрішнього запліднення (без води). Пилок голонасінних рослин переноситься повітряними течіями. Насіння має зародок з корінцем, бруньками і сім’ядолями, запас поживних речовин, та вкрите насінною шкіркою [7, с.256].

Стають досконалішими провідні і покривні тканини. Добре розвинутий камбій сприяє росту стебла в товщину. Стовбур міцний, бо потовщується внаслідок розростання деревини, основна маса клітин якої мертва. Корінь закладається ще в зародку, з нього розвивається головний корінь: він формує стрижневу кореневу систему, що може проникати глибоко в ґрунт, добре закріплюючи в ньому рослину. Це допомагає рослинам краще протистояти вітрам [1, с.231].

Це переважно вічнозелені рослини. Їхні листки живуть тривалий час й опадають поодинці, а не водночас. Листя голонасінних сильно варіюють не тільки за кількістю і розмірами, але також по морфології і анатомічній будовою. У більшості випадків морфологія листа голонасінних настільки характерна, що дає можливість визначити порядок, сімейство, а іноді і рід рослини [9, с.180].

В одних видів листки великі, розсічені, у інших – дрібні, найчастіше мають вигляд голок чи лусок.

В життєвому циклі голонасінних спорофіт має велике значення: він є носієм органів спороношення і домівкою для гаметофіту. Гаметофіти розвиваються і живуть на спорофіті, живлячись за рахунок його поживних речовин [3, с.163].

Особливості будови голонасінних У флорі України голонасінні представлені, переважно, хвойними, або шишконосними, рослинами.

Коренева система хвойних стрижнева, дуже добре розвинена. Корінь закладається ще в зародку, з нього розвивається головний корінь: він формує стрижневу кореневу систему, що може проникати глибоко в ґрунт, добре закріплюючи в ньому рослину. Це допомагає рослинам краще протистояти вітрам. Крім довгих коренів, головних або бічних, є короткі дрібні й дуже галузисті бічні, як правило з мікоризою. Додаткових коренів немає. Форма кореневої системи залежить від типу ґрунту. Так, на піску, наприклад, у сосни крім глибоких коренів розростаються численні поверхневі корені. На болотах у неї лише поверхневі корені.

Стовбур включає кору, деревину й слабко виражений стрижень. В старих стовбурах стрижень ледве помітний. Стовбур міцний, бо потовщується внаслідок розростання деревини, основна маса клітин якої мертва.

У більшості хвойних у стовбурі є кільця приросту деревини. Вони утворюються, як і у квіткових рослин, у результаті сезонної періодичності у діяльності камбію. За числом кілець на зрізі дерева можна визначити його вік.

Досконаліша у хвойних і покривна тканина, яка добре захищає рослини від висихання.

Деревина містить дуже мало паренхіми й на 90-95 % складається із провідної тканини — трахеїд. Трахеїди — мертві клітини з товстими стінами завдовжки 1-4 мм., а завширшки — десяті або соті частки міліметра. Фільтрація рідини за допомогою трахеїтів здійснюється через пори, найбільше число яких зосереджено на кінцях трахеїтів, в місцях з'єднання клітин. Як в корі, так і деревині хвойних міститься багато смолянистих ходів (каналів). Вони складаються з подовжених міжклітинних просторів, заповнених ефірними маслами, смолою, що виділяються вистилаючими канал клітинами одношарового епітелію.

Це переважно вічнозелені рослини. Листя хвойних дуже своєрідне. У листопадних видів (модрина і деякі інші) листя м'яке, пласке, розташовується спірально або пучками. У більшості хвойних листя вічнозелене, жорстке, голчатої форми і дуже різної довжини. Так, у північноамериканської сосни болотяної вони досягають 45 см. у довжину. Вони покриті шаром кутикули, клітини епідерми мають сильно потовщені стінки. Під епідермою лежить 1-3 шари товстостінних клітин, які відіграють роль своєрідного зовнішнього скелета. Продихи глибоко занурені в тканину листа, що зменшує випаровування води [2, с.143].

Лише у модрини хвоя опадає щорічно, а в інших хвойних рослин - раз на два, три або п'ять років. Така зміна листків майже не помітна, тому хвойні рослини називають вічнозеленими [1, с.231].

Особливотсі розмноження голонасінних Однією з найважливіших ознак голонасінних є наявність насіння, яке відкрито розміщується на насінних лусках. Звідси і походить назва відділу -Голонасінні. Насінина має цілу низку переваг перед спорою. Вона містить готовий зародок та запас поживних речовин, що забезпечує його розвиток. Зародок захищений насінною оболонкою. Це дає змогу голонасінним широко розселятися на планеті і займати різні екологічні ніші. У голонасінних, які є виключно різноспоровими рослинами, гаметофіти (статеве покоління живих організмів) розвиваються та живуть на спорофіті (нестатеве покоління рослин), живлячись його поживними речовинами [2, с.143].

Чоловічий гаметофіт утворюється в чоловічих шишках, які дозрівають на верхівках багаторічних пагонів. У них до осі прикриплені жовтуваті листочки, що несуть по два мікроспорангії, в яких дозрівають мікроспори – пилкові зерна. Пилкове зерно має двіклітини: клітина пилкової трубки і генеративна, з якої утворюю.ться статеві клітни – спермії.

Жіночий гаметофіт утворюється в черіонуватих жіночих шишках, які виникають на верхівках цьогоррічних пагонів у кінці вест. На шишках є поеривні луски і насіння, на яких є два насінні зачатки. В кожному насінному зачатку є нуцелус з двома архегоніями, до яких є щілина – пилковхід або мікропіле.

Запліднення: пилкове зерно, потрапивши на насінний зачаток, проростає, утворюючи трубку, яка через пилковхід проникає до архегоніів. У кінці трубки є два спермії, які зливаються з архегоніями. Завдки трубці для запліднення не потрібна вода.

У насінні зародок має диплоїдний набір хромосом, а ендосперм, частина гаметофіту, має гаплоїдний набір хромосом.

Із заплідненої яйцеклітини (зиготи) починає формуватися зародок. Увесь цей час покривні луски жіночої шишки закриті. Відкриваються вони тільки тоді, коли насіння дозріє (наприкінці літа наступного року) [5, с.13 ].

Можна зробити висновок, що голонасінні рослини, на відміну від вищих спорових рослин, розмножуються насінням. Насінина надійніше забезпечує розмноження рослин на суходолі, ніж спора. Процесу запліднення, який здійснюється без участі води, передує процес запилення. Голонасінні мають краще розвинуті корінь і стебло. Усі ці ускладнення у будові та розмноженні дали змогу голонасінним широко розселитися на земній кулі.

Різноманітність голонасінних рослин Сучасний відділ Голонасінні поділяють на 4 класи: Саговникові, Гнетові, Гінкгові та Хвойні.

Клас Саговникові нараховує в сучасній флорі близько 100 видів і поширений у субтропіках і тропіках. Саговники - дерева, що повільно ростуть. їхні стебла нерозгалужені, листки великі - близько 2 м завдовжки і схожі на листки папоротей. У рекордних випадках саговники сягають 20 метрів у висоту і доживають до 1 000 років, наприклад макрозамія. Саговники -дводомні рослини. У їх серцевині накопичується багато крохмалю, з якого отримують славнозвісну крупу саго. У флорі України саговникові не зустрічаються. Побачити їх можна в колекціях ботанічних садів. Це гарні декоративні рослини.

Клас Гінкгові. Єдиним представником у сучасній флорі цієї доволі численної групи вимерлих рослин є гінкго дволопатеве . Ботаніки називають його «живим викопним». Це реліктовий вид, бо у природних умовах він зберігся лише у Китаї, хоча в культурі поширений по всьому світу. В Україні вирощується у ботанічних садах. Це велике дерево заввишки до 40 метрів і до 3 метрів у діаметрі. Листки у гінкго дволопатеві, довгочерешкові, опадають кожного року восени. Рослина дводомна. Насінина у гінкго має м'ясисту оболонку сріблясто-оранжевого кольору, через що у Японії її називають «сріблястим абрикосом». Живе гінкго більше ніж 1 000 років. Використовується у медицині з VII-VIII ст.

Клас Гнетові. До цього класу належать родини Вельвічієві та Хвойникові. Родина Вельвічієві представлена одним видом Вельвічія дивна, що росте тільки у пустелях південного заходу Африки. Стовбур вельвічії сягає 1,5 м заввишки і майже повністю захований у піску. Від стовбура відростають всього два листки. Вони живуть і не опадають стільки, скільки живе рослина. їхні верхівки розриваються вітрами на окремі смужки. Сплітаючись між собою і перекочуючись по піску, ці два листки здаються клубком змій. Листки вельвічії сягають довжини 2-3 метрів, а живе вона близько 100 років.

До родини Хвойникові входить більше ніж 60 видів, які зустрічаються в Азії, Центральній та Південній Америці. Майже всі вони низькі, сильно галузисті кущі, які ростуть у степах, напівпустелях, пустелях. В Україні хвойникові представлені одним родом Ефедра.

Клас Хвойні. У сучасній флорі це найчисельніша група голонасінних. Із 700 видів голонасінних хвойні включають близько 600. Найбільша їх кількість зростає у Північній півкулі. У Південній півкулі хвойні утворюють ліси у помірних областях Вогняної Землі, Нової Зеландії, Тасманії. У тропічних районах хвойні зустрічаються майже виключно в горах. Листки у цих рослин сидячі, дрібні, голковидні або лусковидні. Найбільш відома вам родина цього класу - Соснові.

Родина Соснові включає роди Сосна, Ялина, Ялиця, Модрина та інші. За кількістю видів вона найбільша серед усіх хвойних рослин.

Рід Сосна. Усім добре знайома сосна звичайна. Це високе - до 40 м - дерево, яке може жити до 400 років. Сосна -світлолюбна рослина, має добре розвинуті корені, що проникають далеко вглиб ґрунту, тому вона легко витримує сильні пориви вітру. В Україні сосну штучно насаджують на піщаних терасах річок для їх закріплення. На піщаних ґрунтах у сосни, крім головного кореня, розвиваються також бічні, які добре закріплюють піски. У сосни є два типи пагонів: укорочені та видовжені. На вкорочених пагонах розміщені пучки хвоїнок (здебільшого по 2). Соснові ліси світлі, бо нижні гілки з віком відмирають, і крона залишається біля верхівки.

Крім сосни звичайної можна зустріти сосну Палласова, або кримську, сосну Веймутова з тонкими довгими хвоїнками, які роблять крону дерева надзвичайно ажурною та витонченою.

Дуже цікавою є сосна сибірська, або сосна кедрова. Її ще називають сибірським кедром. Поширена ця рослина в Сибіру та Монголії. Насіння без крилець, у побуті його називають «кедровими горішками». З них отримують олію, яка використовується не тільки в їжу, а має лікувальні властивості. Взагалі відомо понад 100 видів сосни.

Рід Модрина. До родини Соснові належить і модрина. Її легко відрізнити від інших хвойних, бо хвоя цієї рослини розташована на вкорочених пагонах по 20-25 хвоїнок у пучку і щорічно опадає. Модрина світлолюбна, добре переносить сильні морози та забруднення сучасних міст, тому її висаджують у міських парках, де в умовах технічного забруднення погано ростуть ялина та сосна. Деревина модрини червонувата, багата смолами, міцна, не гниє навіть у воді. Вона використовувалася для будівництва кораблів і облаштування фортець.

Рід Ялиця. Ялиця біла - дуже гарне декоративне дерево, яке ви можете зустріти у деяких наших парках. Впізнаєте його за великими, як у ялини, шишками, які ростуть на гілках угору, наче свічки. З ялиці отримують дуже цінну ефірну олію. Вона широко застосовується у медицині та для виготовлення фіксованих мікропрепаратів. Полюбляє ялиця гори і зустрічається навіть на висоті 2 000 м. Це тіньовитривала рослина.

Рід Кедр. Кедри - високі могутні дерева, які полюбляють теплий клімат, тому у природних умовах ростуть у Середземномор'ї та Східних Гімалаях.

Рід Ялина. До цієї родини відносять високі тіньовитривалі дерева (мал. 81,1). На вкорочених пагонах у ялин розміщується по одній короткій чотиригранній колючій хвоїнці. На відміну від сосни, нижні гілки ялин не відмирають, тому в ялинових лісах досить темно. Ялина добре росте лише на зволожених і родючих ґрунтах, коріння розміщується близько до поверхні ґрунту. Під час сильного вітру вона, на відміну від сосон, легко може вивертатися із землі. Хоч ці дерева досить вибагливі до ґрунту та вологи, але легше, ніж сосни, переносять забруднення повітря. У містах висаджують декоративні форми ялини колючої, зокрема сріблясту і блакитну.

Родина Тисові. У тиса ягідного деревина червоного кольору. Вона цінується за твердість та стійкість до гниття. За це українці називали його негній-дерево. Всі частини тиса отруйні. Тис - дерево-довгожитель. Росте він дуже повільно, а живе до 2-3 тисяч років. Масові вирубки тиса призводять до його зникнення.

Родина Кипарисові надзвичайно поширена у теплих країнах. В Україні кипарисові ростуть у Криму та Карпатах. На відміну від соснових, серед них є не тільки дерева, а й кущі. Листки кипарисових мають вигляд лусочок .

Кипариси мають пірамідальну або розкидисту крону. В них дуже м'яка деревина, яка легко обробляється і тому використовується для виготовлення меблів. Кипарис аризонський - важлива лісоутворююча культура у Північній Америці (Каліфорнія).

Яловець звичайний можна зустріти в соснових та мішаних лісах Полісся. Це невисокий кущ із голчастими листками та незвичайними шишками у вигляді соковитих синіх ягід. Ці шишкоягоди мають цінні лікувальні властивості.

Туї, як і всі представники кипарисових, - рослини теплого клімату. Це кущі або дерева до 20 метрів заввишки. Пагони у них плескаті. Батьківщина цих голонасінних - Північна Америка та Східна Азія. Саме там вони утворюють світлі ліси. В Україні різні форми туї західної широко культивуються як декоративні паркові культури. [2, с.146-150].

Можна зробити висновок, що сучасний відділ Голонасінні поділяється на 4 класи. В Україні поширені представники класу Хвойні та зустрічаються окремі представники класу Гнетові (ефедра). Серед хвойних найчисельнішими є пред-ставники родини Соснові.

Самостійна робота

ЦАРСТВО ГРИБИ

Загальну характеристика. Гриби — група гетеротрофних орга­нізмів, які не мають хлорофілу. Гриби об'єднують в окрему систе­матичну групу — царство (поряд з царствами тварин і рослин) Це одноклітинні і багатоклітинні організми. На сьогодні систе­матики налічують більше 100 тис. видів грибів.

Гриби займають проміжне положення між тваринами і росли­нами, оскільки характеризуються рядом ознак, що роблять, їх подібними з одного боку до тварин (в оболонці є хітин, запас по­живних речовин у вигляді глікогену, в результаті обміну речовин утворюється сечовина), а з другого — до рослий (необмежений ріст, адсорбтивний тип живлення, тобто всмоктування). Гриби-сапрофіти живляться мертвими органічними речовинами, а гриби-паразити можуть жити на рослинах, тваринах і людині. Є також перехідні форми грибів (трутовики тощо), які частину свого життя існують як сапрофіти, а іншу частину — як паразити. Гриби-сапрофіти живуть на опалому листі, деревині і перегної.

Багато видів грибів живуть у симбіозі з водоростями і вищими рослинами. Взаємовигідне співжиття міцелію грибів з коренями вищих рослин утворює мікоризу (наприклад, підберезник з бере­зою, підосичник з осикою тощо). Значна частина вищих рослин (дерева, тверда пшениця та ін.) не може нормально розвиватися без мікоризи. Гриби отримують від вищих рослин кисень, виділення коріння і безазотні сполуки. Гриби «допомагають» вищим рос­линам засвоювати важкодоступні речовини гумусу, активізують діяльність ферментів вищих рослин, своїми ферментами сприяють вуглеводному обміну, фіксують вільний азот і у сполуках переда­ють його вищим рослинам разом з ростовими речовинами, вітамі­нами тощо.

Гриби умовно поділяють на нижчі і вищі. Вегетативне тіло грибів називається грибницею, або міцелієм, воно складається з окремих ниток — гіфів. Ці нитки знаходяться всередині суб­страту, на якому живуть гриби.

Найчастіше грибниця займає велику територію. Через міцелій відбувається всмоктування поживних речовин осмо­тичним шляхом. Гриби з найпримітивнішою будовою міцелію не мають, їхнє тіло складається з однієї клітини. У грибів із складнішою будовою міцелій часто буває добре розгалужений, одноклітинний, багатоядерний. У вищих грибів міцелій багато­клітинний.

Одно- або багатоядерні клітини грибів у більшості випадків вкриті тонкою клітинною оболонкою. Під нею знаходиться цито­плазматична мембрана, яка вкриває цитоплазму. Клітинна обо­лонка на 80—90 % складається з азотистих і безазотистих полі­сахаридів, до її складу в невеликій кількості входять білки, ліпіди та поліфосфати.

У клітині грибів є ферменти, білки. Серед органоїдів тут є мітохондрії, що подібні до вищих рослин, лізосоми, в яких протео­літичними ферментами розщеплюються білки. У вакуолях міс­тяться запасні поживні речовини: глікоген, ліпіди, жирні кислоти, жири тощо. В їстивних грибах є багато вітамінів і мінеральних солей. Приблизно 50 % сухої маси складають азотисті речовини, із яких на білки припадає близько ЗО %.

Розмножуються гриби безстатевим шляхом: спеціалізованими клітинами — спорами і вегетативне — частинами міцелію, брунь­куванням. Процесу спороутворення може передувати статевий процес, який дуже різноманітний у грибів. Зигота може утворю­ватися в результаті злиття соматичних клітин, спеціалізованих на гамети, і статевих клітин — гамет (утворюються в статевих органах—гаметангіях). Утворена зигота проростає зразу або після періоду спокою і дає початок гіфам з органами статевого спороношення, в яких утворюються спори.

Спори різних грибів розповсюджуються комахами, різними тваринами, людиною та повітряними течіями.

Гриби-паразити. На рослинах паразитує більше 10 тис. видів грибів, на тваринах і людині — близько 1 тис. видів.

Псування багатьох видів сільськогосподарських продуктів і втрати урожаю від грибів-паразитів настільки великі, що боротьбу з ними проводять спеціальні державні установи і міжнародні організації.

З грибів, які паразитують на рослинах, найбільш поширені сажкові гриби, іржасті, ріжки та ряд інших. Вони вражають сходи городніх, злакових культур, лісних порід та інших рослин.

Представники сажкових грибів паразитують в основному на культурних і дикорослих злаках, викликаючи захворювання зла­ків — сажку. Назва хвороби пішла від того, що хворі рослини мають вигляд обвуглених або обсипаних сажею. Міцелій сажкових гри­бів міститься в міжклітинниках хазяїна, у клітини його прони­кають гаусторії. Зимуюча стадія гриба — сажкові спори, які зиму­ють або в грунті, або в зерносховищах. Різні види сажки по-різному заражають рослини. Виділяють три основні способи зараження: 1) зараження відбувається в грунті під час проростання зернівок (колбовидна сажка проса, тверда сажка пшениці); 2) зараження в період цвітіння злаків, коли сажкова спора потрапляє на при­ймочку маточки і проростає до зав'язі; такий спосіб зараження властивий порошистій сажці пшениці та ячменю; 3) уражаються молоді надземні частини рослин, зараження викликають спори, при цьому міцелій не розростається по всій рослині, а локалі­зується в місці зараження, де й спричиняє утворення пухлин, наростів (пухирчаста сажка кукурудзи).

Іржасті гриби, яких налічується близько 7000 видів, пара­зитують не тільки на покритонасінних, а й на вищих спорових рослинах, викликаючи хворобу іржу. На уражених грибом листках, стеблах з'являються бурі плями — звідки і назва хвороби. Най­більш поширена лінійна іржа, що паразитує на різних злакових. Уражаючи асиміляційну поверхню хлібних злаків, іржа призводить до значних втрат урожаю.

Ріжки — це паразитичний гриб, який роз­вивається на житі, часом на пшениці та інших злаках. Під час цвітіння жита спори гриба заносяться вітром на зав'язь квітки, де вони проростають у міцелій. На міцелії утворюється значна кількість конідієносців. Конідії, що утворюються при цьому, зна­ходяться в солодкій трохи липкій речовині — медовій росі. Спи­ваючи медову росу, комахи переносять конідії на квітки здорових рослин. Пізніше на цих рослинах замість насіння з ураженої зав'язі розростається склероцій (ріжок), що складається з міцно сплетених гіфів гриба.

Склероцій перезимовує в грунті або з урожаєм зерна. Навесні склероції проростають і на кожному утворюється 15—20 виростів з булавовидними сумками, в яких дозрівають спори. Спори до­зрівають одночасно з цвітінням злакових. Переносяться спори рухом повітря.

У склероціях ріжка є отруйні речовини (алкалоїди). Потрап­ляючи в організм людини або тварин, ріжки спричиняють тяжке захворювання, яке в народі називають «злі корчі», воно може за­кінчитися смертю. Проте з ріжків виготовляють ліки, які викорис­товують у гінекологічній і акушерській практиці. Щоб дістати ріж­ки, спеціально висівають жито і заражають його цим грибом.

Великої шкоди завдає представник роду фітофторових грибів картопляний гриб, що вражає бульби та бадилля картоплі. На листках утворюються бурі плями, зменшується фотосинтез, а отже, і врожай. Пошкоджені бульби втрачають свої товарні якості, погано зберігаються.

Представники роду фітофтора живуть майже в усіх кліматич­них зонах земної кулі, але найбільше їхніх видів паразитує у тропіках і субтропіках. Із 70 видів цього роду у СРСР зустрі­чається 20. Гриби роду вражають картоплю, томати, пальми, ка­као, цитрусові та інші рослини. Періодично картопляна хвороба спалахує в різних країнах світу, в тому числі і в СРСР. Особливо велику шкоду урожаю картоплі і томатів гриб завдає на Україні, в Закавказзі і на Далекому Сході.

Великої шкоди садам, паркам і лісовому господарству зав­дають гриби-трутовики. Міцелій трутовиків розвивається всередині дерев, руйнуючи деревину. Зараження здо­рових дерев відбувається шляхом потрапляння спор цих грибів через раки на корі або через кореневі волоски. Потрапивши в рану дерева, спори проростають, утворюючи грибницю. Поширюючись по деревині, грибниця робить її трухлявою. Через кілька років після враження грибницею трутовика на корі дерев виникають шкірясті, дерев'янисті або м'ясисті плодові тіла цих грибів. Час­тіше вони бувають дуже твердими, мають копитоподібну форму І розташовуються на стовбурах одне за одним. З нижнього боку плодових тіл утворюються трубочки, в яких дозріває велика кіль­кість спор. Плодові тіла у більшості трутовиків багаторічні і збіль­шуються щорічно.

Усі хвороби рослин, що викликаються паразитичними гри­бами, дуже швидко розповсюджуються в природі в зв'язку з інтенсивним розмноженням грибів. Ряд паразитичних грибів явля­ється збудниками небезпечних хвороб людини і тварин. Гриб ахоріон, оселяючись на волосистій частині голови, спричиняє хво­робу паршу. Гриб трихофітон, який уражує волосся, нігті і шкіру, е збудником стригучого лишаю. Дріжджовий гриб сідіум спри­чиняє захворювання слизової оболонки порожнини рота — плісня­вку, яка спостерігається переважно у грудних дітей. Гриби з групи так званих променистих грибів, або актиноміцетів, є причиною ряду захворювань, відомих під назвою актиномікозів, які прояв­ляються у вигляді поверхневих нагноєнь або уражень внутрішніх органів.

Сучасна комплексна система мір захисту полів, садів, лісів і парків від паразитичних грибів включає агротехнічні, біологічні, хімічні методи боротьби, а також карантинні заходи, що не до­пускають завезення збудників хвороб і шкідників із інших країн, виведення рослин, стійких до хвороб і збудників (селекція) тощо.

З метою біологічного захисту рослин від збудників хвороб і шкідників використовують їхніх природних ворогів: антагоністів, паразитів, хижаків тощо. Останнім часом також широко викори­стовують антибіотики, гормональні препарати і ферменти (хімічні речовини, що виробляються спеціальними клітинами або ендокрин­ними залозами тварин). У зв'язку з цим на сьогодні під біоло­гічним методом боротьби розуміють не лише використання живих організмів, а і продуктів їхньої життєдіяльності.

Лекція № 6. Покритонасінні. Клас дводольні.

План

1. Загальна характеристика типу покритонасінних.

2. Калс дводольні, представники.

Покритонасінні - найбільший тип рослин, до якого належить більше половини всіх відомих видів, - характеризуються поруч чітких, різко відмежовує їх ознак. Найбільш характерно для них наявність маточки, утвореного одним або кількома плодолистками (макро-і мегаспорофіллов), що зрослися своїми краями, так що в нижній частині маточки утворюється замкнуте порожнисте вмістилище - зав'язь, в якій розвиваються сім'ябруньки (макро-і мегаспорангия). Після запліднення зав'язь розростається в плід, всередині якого знаходяться розвинені з сім'ябруньок насіння (або одне насіння). Крім того для покритонасінних характерні: восьмиядерний, або похідний з нього, зародковий мішок, подвійне запліднення, тріплойдний ендосперм, що утворюється тільки після запліднення, рильце у маточки, вловлюють пилок, і для переважної більшості - більш-менш типова квітка з оцвітиною. З анатомічних ознак для покритонасінних характерна наявність справжніх судин (трахей), тоді як у голонасінних розвинені тільки трахеїти, а судини зустрічаються вкрай рідко.

Зважаючи на велику кількість спільних ознак слід припустити монофілетичне походження покритонасінних від якоїсь більш примітивної групи голонасінних. Найбільш ранні й дуже уривчасті викопні рештки покритонасінних (пилок, деревина) відомі з юрського геологічного періоду. З нижньокрейдових відкладів відомі теж нечисленні достовірні залишки покритонасінних, а у відкладеннях середини крейдового періоду вони зустрічаються відразу у великих кількостях і у значній різноманітності форм, які всі належать до багатьох різних нині живуть родин та навіть родів.

Як передбачуваних предків покритонасінних вказували різні групи нижчестоящих в системі рослин - кейтоніевие, насінні папороті, беннеттіти, гнетовие. У кейтоніевих були зав'язь, рильце, але у них зав'язь формувалася інакше, ніж у покритонасінних; у них не було навіть подоби квіток, спорофілли їх прості і, ймовірно, вони представляють сліпу гілку еволюції. У беннеттітов були двостатеві своєрідні «квітки», але не було маточок, і насіння їх були лише приховані між безплідними лускою, а не знаходилися всередині плодів, утворених мегаспорофіллов. У насінних папоротей не було квіток, не було покритосемянності.

Теорія походження покритонасінних з гнетових припускає, що найбільш примітивні покритонасінні мали дрібні одностатеві квітки без оцвітини або з непоказним оцвітиною. Але з ряду міркувань в даний час більш примітивними квітками вважають великі, двостатеві квітки. Тому можна припустити, що предками сучасних покритонасінних були якісь вимерлі, дуже примітивні голонасінні з двостатевими квітками типу шишки (стробіли), в яких на довгому квітколоже (осі) були спірально розташовані вільні (незрощені один з одним) листочки однорідного оцвітини, мікроспорофілли ( тичинки) і мегоспорофілли (плодолистки). У системі голонасінних ця група повинна була стояти десь між насіннєвими папоротями і вже більш спеціалізованими беннеттітамі і саговники.

Покритосемянность безсумнівно представляла велику перевагу в сенсі захисту сім'ябруньок і розвиваються насіння від всяких несприятливих зовнішніх впливів і в першу чергу від сухості повітря. Але однією покритосемянностью все ж таки важко пояснити швидке потужний розвиток покритонасінних і витіснення ними панували раніше на землі архегоніальних рослин. Російський ботанік М.І. Голенкин висловив (в 1927 р.) цікаву гіпотезу про причини перемоги покритонасінних в боротьбі за існування. Він припускає, що в середині крейдового періоду за якимось загальним космогонічними причин по всій Землі відбулося різка зміна освітлення і вологості повітря. Густі хмари, яка огортала раніше постійно Землю, розсіялися і дали доступ яскравим сонячним променям, у зв'язку з чим різко збільшилася сухість повітря. Величезна більшість вищих архегоніальних рослин того часу, не пристосованих і не зуміли пристосуватися до яскравого освітлення та сухості повітря, початок вимирати або різко скоротило області свого розповсюдження (крім хвойних, найбільш ксерофітних).

Навпаки, покритонасінні, що мали до того дуже обмежене розповсюдження і подання невеликим числом форм, виробили здатність добре переносити яскраве сонячне світло і сухість повітря. Ця обставина, а також надзвичайна еволюційна пластичність їх, здатність до виникнення найрізноманітніших пристосувань до різних зовнішніх умов і зумовили швидке переможний поширення покритонасінних по всій Землі і витіснення раніше панували груп вищих архегоніальних рослин.

Перемога покритонасінних спричинила за собою зміни й у тваринному населенні Землі; особливо вона повинна була в швидкої еволюції комах, ссавців і птахів, що харчуються комахами, потім хижих і травоїдних. У свою чергу, й у покритонасінних поступово виникали в процесі еволюції незліченні пристосувальні зміни форми, хімізму і функцій у зв'язку зі складними і різноманітними взаємовідносинами їх з тваринним світом. Перемога покритонасінних була переломним етапом, глибокої революцією в долі всього тваринного населення Землі.

З питання про місце початкового виникнення покритонасінних висловлювалися різні припущення. Одні вважають, що вони вперше з'явилися на гіпотетичному тропічному материку, розташованому між Америкою, Азією та Австралією і згодом зануритися у води Тихого океану. Інші вважають колискою їх галузі сучасної арктичної суші, треті - гори субтропічній і помірковано теплої зони північної півкулі. Більшість ботаніків в даний час вважають, що первинні покритонасінні стали деревними рослинами, мали невисокі стовбури, моноподіальних розгалужується на нечисленні товсті гілки. З них вже розвинулися більші симподіальним розгалужені дерева з численними товстими і тонкими гілками. З деревних ж форм в різний час і різних філогенетичних лініях розвивалися чагарники, напівчагарники і трав'янисті форми, спочатку багаторічні, потім у різних родах у зв'язку з специфічними умовами клімату та середовища існування - двухлетнікі і однорічники.

Завдяки великій пластичності покритонасінних, у них в процесі еволюції виробилося величезна різноманітність вегетативних органів, особливо в листі, численні метаморфози, а також нескінченна різноманітність у квітках і плодах. Складність і різноманітність хімічного складу і фізіологічних реакцій також дуже характерно для них.

Еволюція квітки, на будові якого головним чином базується систематика покритонасінних, кажучи загалом і схематичному вигляді йшла у них від квіток з довгим квітколожем (типу шишки) від обох статей, актиноморфні зі спіральним розташуванням вільних (незріщених) і не фіксованих в числі членів, з верхньої зав'яззю і численними семяпочками - до квіток циклічним, зигоморфних, роздільностатеві, зі строго фіксованим числом більш-менш зрощених членів на плоскому квітколоже, з нижньою одногнездная зав'яззю і деякими чи однієї сім'ябрунькою. Ця еволюція квітки покритонасінних відбувалася в різних еволюційних рядах їх незалежно один від одного.

Поширені покритонасінні всюди майже до крайніх меж рослинності і визначають характер ландшафтів скрізь, крім хвойних лісів, торф'яних боліт і деяких типів тундр.

У житті та господарської діяльності людини роль покритонасінних незмірно більше, ніж інших груп рослин. Їжа, одяг, фураж для худоби, ароматичні, наркотичні, лікарські, дубильні речовини, каучук і гутаперча, пробка і багато іншого виходить з покритонасінних; матеріал для житла, паливо виробні матеріали, папір теж значною мірою поставляються покритонасінними.

Покритонасінні поділяють на два класи - дводольні та однодольні. Для дводольних характерні: дві сім'ядолі в сім'ї, відкриті провідні пучки (з камбію), збереження протягом всього життя головного кореня (у особин, що народилися з насіння), пір'ясте і сітчасте жилкування листків, 5-4-2-членний тип квіток. Однодольні характеризуються протилежними ознаками: одна сім'ядоля в сім'ї, закриті провідні пучки (без камбію), раннє відмирання головного кореня і розвиток придаточной кореневої системи, паралельне або дугове жилкування, тричлен тип квіток. Окремі ознаки однієї групи можуть зустрічатися і у представників іншої групи, тому важлива вся сукупність ознак.

Квіткові (покритонасінні) рослини - самий великий відділ рослинного світу, до якого належить більше половини всіх видів рослин на Землі. Покритонасінні характеризуються рядом чітких ознак, що відрізняють тільки цю групу рослин. Найважливішою відмінною особливістю є наявність у них маточки і розвивається з нього плоду. Маточка утворюється в результаті змикання країв одного плодолистка або в результаті зрощення кількох плодолистків. Розширена нижня частина маточки - зав'язь - представляє собою замкнутий порожнисте вмістилище, в якому знаходяться семязачатки. Характерною рисою є також наявність рильця - органу, вловлює пилок і забезпечує проростання пилкових зерен. Після запліднення зав'язь розростається і поступово перетворюється в плід, а сім'ябруньки розвиваються в насіння, приховані всередині плоду, чому рослини і отримали назву - покритонасінні. Відмітною ознакою покритонасінних є також наявність у них квітки, забезпеченого оцвітиною, у зв'язку з чим їх називають квітковими. Квітка представляє собою своєрідний видозмінений спороносний втечу. Для покритонасінних характерно велике розмаїття в будові квіток. У квіткових рослин відбулися зміни і в циклі розвитку. По-перше, це зменшення частки в життєвому циклі статевого покоління - гаметофіту. Чоловік гаметофит представлений у них двухклеточного пилкових зерном; одна з цих клітин утворює згодом два спермия. Жіночий гаметофіт представлений восьмиядерних зародковим мішком. Для покритонасінних характерний і особливий статевий процес, який отримав назву подвійного запліднення, в ході якого використовуються обидва спермия пилкової трубки. По-друге, споровое покоління - спорофіт - покритонасінних влаштовано надзвичайно різноманітно і представлено всіма життєвими формами рослин - деревами, чагарниками, деревними ліанами і травами.

Перші покритонасінні рослини з'явилися на Землі 125 - 150 мільйонів років тому, що відповідає юрському і крейдяному періодах мезозойської ери. Очевидно, предками перших покритонасінних були якісь вимерлі голонасінні рослини. Швидке розповсюдження покритонасінних рослин вплинуло на тваринний світ Землі, забезпечивши еволюцію комах, птахів і ссавців. Покритонасінних належить провідна роль у розвитку всього живого населення на нашій планеті. Відділ покритонасінні нараховує в даний час близько 235000 видів рослин. Вони переважають у складі рослинного покриву Землі - лісів, лук, боліт - тільки в тундрі і на верхових болотах поступаються місцем мохів і лишайникам. Виключно важливе значення мають покритонасінні для людини. Загальноприйнятою системи класифікації покритонасінних немає. Однак їх прийнято ділити на 2 класи: дводольні і однодольні. Із загального числа видів квіткових рослин дводольні складають близько 80%. Вони налічують 292 сімейства. Клас однодольних об'єднує близько 20% квіткових рослин і налічує близько 80 сімейств

Класифікація покритонасінних

Відділ Покритонасінні ділять на два класи: Дводольні і Однодольні. Представники цих класів розрізняються перш за все будовою насіння: зародок насіння дводольних має дві сім'ядолі, однодольних - одну (звідси і назва класів). Інші відмінності між ними представлені в табл. 9.1.

Однак серед одно-і дводольних зустрічаються рослини, у яких окремі ознаки не збігаються з перерахованими в табл. 9.1. Так, у воронячого ока (клас Однодольні) жилкування листа пір'ясте, а у подорожника (клас Дводольні) - дугоподібними і є мичкувата коренева система. У зв'язку з цим судити про приналежність рослини до того або іншого класу можна тільки за сукупністю ознак.

Відмінні ознаки одно-і дводольних рослин

Ознака	Однодольні	Дводольні
Коренева система	Мичкувата, головний корінь рано відмирає	Стрижнева, добре розвинений головний корінь
Стебло	Трав'янистий, не здатний до вторинного потовщення, галузиться рідко. Провідні пучки без камбію, розкидані по всьому стеблу
	Трав'янистий або здерев'янілих, здатний до вторинного потовщення, галузиться. Провідні пучки, мають камбій, розташовані одним великим масивом у центрі стебла або мають вигляд кільця
Листя	Прості, цілокраї, зазвичай без черешка і прилистки, часто з піхвою, паралельним або дугоподібним жилкуванням. Розташування листя двурядное	Прості або складні, краю цільні, розсічені або зубчасті, часто з черешком, прилистки, сітчастим або пальчастий жилкуванням. Розташування листя чергове, супротивне
Квітка	Тричлен, рідше двох або чотиричленний	П'яти-, рідше чотиричленний
Запилення	Більшість рослин вітрозапилюваних	Більшість рослин запилюється комахами

Основні ознаки деяких сімейств одно-і дводольних рослин

Сімейство	Формула квітки	Плід	Суцвіття	Приклади
Хрестоцвіті, або Капустяні (більше 3,2 тис. видів)	* Ч 4 Л 4 Т 2 +4 П 1	Стручок або стручочек	Кисть, рідше щиток або волоть	Капуста, бруква, редька, редис, ріпа, хрін, турнепс, пастуша сумка, редька дика, талабан польова
Розоцвіті (близько 3 тис. видів)	* Ч 5 Л 5 Т * П * * Ч 5 Л 5 Т * П 1	Збірний горішок Збірна кістянка Кістянка Яблуко	Поодинокі квітки Кисть Парасолька Кисть Поодинокі квітки Парасолька або щиток	Шипшина, суниця Малина, ожина Вишня Черемуха Слива, персик, абрикос Яблуня, груша, айва, горобина
Бобові, або метеликові (близько 12 тис. видів)	| Ч (5) Л (5) Т (9) +1 П 1	Боб	Головка Кисть	Конюшина Люпин, люцерна, горох, квасоля, соя. арахіс, буркун
Пасльонові (Близько 2,9 тис. видів)	* Ч (5) Л (5) Т 5 П 1	Ягода Коробочка	Кисть або завиток Кисть Поодинокі квітки	Паслін, томат, картопля Тютюн, білена Дурман
Складноцвіті, або Айстрові (більше 20 тис. видів)	* Ч 0 Л 5 Т (5) П 1 Чашечка перетворилася на волоски або відсутній.	Сім'янка	Кошик: всі квітки трубчасті всі квітки язичкові квітки в центрі трубчасті, по краях воронковидние квітки в центрі трубчасті, по краях ложноязичковие	Бодяк Кульбаба, цикорій Василько Соняшник
Тонконогових (більше 10 тис. видів)	| Про (2) +2 Т 3 П 1	Зернівка	Складний колос Мітелка Качан	Пшениця, жито, ячмінь Тонконіг, мітлиця, овес, чоловіче суцвіття кукурудзи Кукурудза

Умовні позначення (для складання формули квітки): * - квітка правильний; | - квітка неправильний; О - оцвітина простий, що складається з одних чашолистків або з одних пелюсток; () - зрощення частин квітки; _* - невизначено велику кількість частин квітки; Ч - чашолистки; Л - пелюстки, Т - тичинки; П - маточки.

Такий принцип використовується при об'єднанні в пологи, сімейства, порядки і інші таксономічні категорії всіх живих організмів.

Класи Дводольні і Однодольні поділяються на сімейства. Рослини кожного з родин мають спільні ознаки. У квіткових рослин основними ознаками є будова квітки і плоду, тип суцвіття, а також особливості зовнішньої та внутрішньої будови вегетативних органів.

Клас Дводольні включає 418 родин, близько 10 тис. родів і понад 190 тис. видів, що складає приблизно 3 / 4 видів квіткових рослин. До цього класу належать найважливіші плодово-ягідні (яблуня, груша, вишня, виноград, цитрусові), кормові (турнепс, бруква, конюшина, люцерна), прядильні (льон, хлоп-чатнік, коноплі), олійні (соняшник, рицина), декоративні (троянди, хризантеми, айстри, жоржини) та ін Всі вони належать до одного або до різних родин і відрізняються комплексом ознак (табл. 9.2).

Клас Однодольні утворює близько 122 родин, понад 3 тис. родів і близько 63 тис. видів. Однодольні забезпечують людини хлібом. До них відносяться хлібні злаки (пшениця, рис, жито, ячмінь, кукурудза, просо та ін), деякі овоїдні (цибуля, часник, спаржа), декоративні (лілії, тюльпани, гіацинти, аспарагус, орхідеї) рослини.