Одноклеточные представители "Chlorophyta". Плесневые грибы. Лишайники

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Оренбургский Государственный Педагогический Университет»

Контрольная работа

По ботанике. Вариант №5

Одноклеточные представители «Chlorophyta». Плесневые грибы. Лишайники

студента 2 курса

заочного отделения

Емелиной Екатерины

водоросли плесень гриб мох лишайник

Оренбург 2013

Вопрос №1

Одноклеточные представители Chlorophyta составляют два хорошо выраженных класса -- Volvocophyceae и Chlorococcophy- сеае. Вольвоксовые водоросли относятся к типичным монадам и лишь при наступлении неблагоприятных условий временно переходят в пальмеллевидное состояние, вызываемое сильным ослизнением клеток. Хлорококковые водоросли представлены коккоидными формами, лишенными жгутиков и стигмы, а подвижная стадия у них ограничивается коротким периодом размножения, когда образуются гаметы и зооспоры. Однако наиболее примитивные из числа хлорококковых в некоторых отношениях еще обнаруживают сходство с вольвоксовыми: их вегетативные клетки нередко сохраняют в виде рудиментов сократительные вакуоли, стигму и даже жгуты, хотя и потерявшие подвижность.

Одноклеточные водоросли представляют интерес еще в одном аспекте. Если многоклеточные растения без особого труда можно отличить от многоклеточных животных, то этого нельзя сказать относительно одноклеточных растений и животных. Здесь провести четкую границу оказалось не так просто. Это объясняется тем, что подвижные одноклеточные водоросли обладают признаками, которые свойственны не только растительным, но и животным организмам. Как известно, клетки всех эукариотов имеют общий план строения и во многом сходный набор органелл с одинаковым типом организации.

У вольвоксовых водорослей монадное строение таллома; большинство вольвоксовых - одиночные виды, но некоторые виды образуют ценобии. Клетка имеет плотную целлюлозную оболочку, иногда пектиновую, одно, хлоропласт чашевидной формы, в котором сосредоточены пигменты. С хлоропластом связан светочувствительный глазок - стигма, имеется одна или две пульсирующие вакуоли. Запасное питательное вещество - крахмал. Вольвоксовые водоросли преимущественно автотрофы, но известны случаи смешанного типа питания, а иногда и гетеротрофного. Размножаются эти водоросли обычно вегетативно - делением клетки, встречается также бесполое и половое размножение.

Среди вольвоксовых водорослей лишь небольшое количество видов могут жить в водоемах с повышенной соленостью. Основная масса их является обитателями стоячих, хорошо прогреваемых водоемов с пресной водой, Их обычные места обитания - канавы, лужи, пруды. Очень хорошо они чувствуют себя, активно передвигаясь в толще воды с помощью жгутиков, в водоемах очистных сооружений, богатых органикой. Благодаря способности к гетеротрофному питанию играют большую роль в процессах самоочищения воды в сточных водоемах, являются кормовой базой для других обитателей водной среды. При достаточной освещенности, соответствующей температуре и наличии биогенных элементов развиваются особенно быстро, вызывая зеленое и красное "цветение" воды.

В водоемах области из вольвоксовых живут такие виды, как хламидомонас шаровидный, хламидомонас Рейнхарда, картерия морская, факотус чечевицеобразный, гониум пекторальный, пандорина ежевиковидная, эвдорина изящная, вольвокс шаровидный, вольвокс золотисто-желтый.

Вольвоксовые водоросли произошли от первичных примитивных амебоидных предков, их эволюция пошла по пути усложнения полового процесса и строения таллома.

Клетки представителей класса хлорококковых водорослей в вегетативном состоянии полностью неподвижный Это одноклеточные или ценобиальные виды. Наиболее примитивные представители этого класса унаследовали от своих предков глазок и жгутики, однако последние неподвижны и носят название псевдоцилиев. Большинство видов микроскопические и имеют самую разную форму клеток - шаровидную, веретеновидную, серповидную. Оболочки клеток целлюлозные, иногда снабжены щетинками и шипиками. Размножаются вегетативным или бесполым путем. Половой процесс известен у немногих видов и наблюдается редко.

Хлорококковые водоросли живут, как правило, в толще воды. Но в природе нет таких мест, где бы они не встречались. Они есть всюду: на почве и в глубинных ее слоях, на дне водоемов, в слоевищах лишайников, где они представляют собой фотосинтезирующий компонент, и даже внутри беспозвоночных животных, чаще всего моллюсков,- здесь эти водоросли ведут паразитический образ жизни. Многие виды активно развиваются, вызывая "цветение" воды в стоячих континентальных водоемах. Хлорококковые водоросли - излюбленные объекты экспериментальной биологии, поскольку хорошо изучены условия их культивирования. Успешны попытки ввести их в массовую культуру в промышленном масштабе. Они богаты белком, биологически активными веществами, витаминами. Некоторые виды этих водорослей используют для регенерации воздуха и утилизации органики в замкнутых системах жизнеобеспечения в космических исследованиях

Вопрос №2

Плесневые грибы, или плесени, как их принято называть, распространены повсеместно. Они относятся к различным классам грибов. Все они являются гетеротрофами и, развиваясь на пищевых продуктах (фруктах, овощах и других материалах растительного или животного происхождения), вызывают их порчу. На поврежденной поверхности появляется пушистый налет, первоначально белого цвета. Это - мицелий гриба. Вскоре налет окрашивается в различные цвета от светлого до темного оттенков. Эта окраска образуется массой спор и помогает распознавать плесени.

Из плесеней в виноградном сусле чаще всего встречаются Мuсоr (мукор), Penicillium (пенициллиум) и Aspergillus (аспергиллус).

Мuсоr относится к семейству мукоровых класса фикомицетов подкласса зигомицетов. У этой плесени одноклеточный сильно разветвленный мицелий, бесполое размножение осуществляется при помощи спорангиоспор, а половое - зигоспорами. У мукора спорангиеносцы одиночные, простые или ветвящиеся (рис.21).

Рис.21. Phicomycetes: а - Мuсоr; б - Rizopus.

К этому же семейству относится и род Rizopus (ризопус), отличающийся от мукора неветвистыми спорангиеносцами, расположенными кустиками на особых гифах - столонах.

Многие мукоровые грибы способны вызывать спиртовое брожение. Некоторые мукоровые грибы (Мuсоr racemosus), развиваясь в сахаристых жидкостях, образуют при недостатке воздуха дрожжеподобные клетки, размножающиеся почкованием, вследствие чего их называют мукоровыми дрожжами.

Плесени Penicillium (рис.22) и Аsреrgillus (рис.23) относятся к плодосумчатым грибам класса Ascomycetes. У них многоклеточный мицелий, размножаются преимущественно конидиоспорами, окрашенными в различные цвета и образующимися на характерной формы конидиеносцах. Так, у Penicillium конидиеносец многоклеточный, ветвистый, имеющий вид кисточек, поэтому его называют еще кистевиком.

Рис.22. Penicillium: 1 - гифа; 2 - конидиеносец; 3 - cтepигмы; 4 - конидиоспоры.

Рис.23. Aspergillus niger (конидиеносец): 1 - стеригмы; 2 - конидии.

У Aspergillus конидиеносец одноклеточный, со вздутой верхушкой, на поверхности которой расположены радиально вытянутые клеточки - стеригмы с цепочками конидиоспор.

Плодовые тела у этих грибов образуются редко и имеют вид мелких шариков, внутри которых беспорядочно расположены сумки со спорами.

Penicillium и Aspergillus являются возбудителями порчи пищевых продуктов и органических материалов. Развиваясь на поверхности сусла, на бочках, на стенках подвалов, они являются опасными врагами винодельческого производства. Они могут проникать в бочковую клепку на глубину 2,5 см. Тара, зараженная плесенью, придает винам неприятный и почти неустранимый плесневый тон.

Некоторые виды этих грибов имеют техническое значение. Так, Penicillium notatum (пенициллиум нотатум) используется для получения антибиотика - пенициллина. Различные виды Aspergillus, Penicillium, Botrytis и некоторых других грибов используют для приготовления ферментных препаратов (нигрин, аваморин). Вид Aspergillus niger (аспергиллус нигер) применяют для производства лимонной кислоты, а Aspergillus oryzae (аспергиллус оризе) - в производстве японского национального спиртового напитка из риса - сакэ. Оба эти вида обладают способностью осахаривать крахмал и могут использоваться в производстве спирта вместо солода.

Вопрос №3

Лишайники - очень интересная и своеобразная группа низших растений.

В лишайнике сочетаются два организма с противоположными свойствами: водоросль (чаще зеленая), которая в процессе фотосинтеза создает органическое вещество, и гриб, потребляющий это вещество. Взаимоотношения их строятся следующим образом. Гриб получает от водоросли органические вещества - углеводы, но в то же время как бы предоставляет водоросли, находящейся внутри тела лишайника, среду обитания, защиту от пересыхания и перегревания и т. д. Гриб снабжает водоросль достаточным количеством воды и растворенных в ней минеральных солей, которые он сам поглощает из окружающей среды (субстрата, атмосферного воздуха). Таким образом, хотя гриб в некоторой степени паразитирует на водоросли, но и она извлекает из совместной жизни с ним определенную пользу. Следовательно, в этом сожительстве наряду с паразитизмом имеются и черты симбиоза. В результате этих сложных взаимоотношений в процессе эволюции возник новый самостоятельный комплексный организм, имеющий новые, только ему присущие особенности строения и образа жизни и свои закономерности развития. При этом водоросль, выделенная из лишайника, в благоприятных условиях чаще всего может и вне его расти и развиваться самостоятельно, гриб же в этом случае обычно быстро погибает, так как в процессе приспособления к совместному существованию почти полностью потерял способность к самостоятельному развитию.

Поскольку основным формообразующим компонентом лишайников является гриб, то в последнее десятилетие среди ботаников получила распространение точка зрения, рассматривающая лишайники не как самостоятельную группу растений, а как грибы, включающие в свое тело водоросли, - так называемые лихенизированные грибы, которые перешли к паразитизму на водорослях и в связи с этим значительно изменились. При таком подходе виды лишайников распределяются среди грибов в соответствии с типом плодового тела лишайникового гриба и особенностями его строения. Однако своеобразная форма тела лишайников, присутствие особых веществ, неизвестных ни у грибов, ни у водорослей, особенности обмена веществ и ряд других признаков позволяют рассматривать лишайники как самостоятельную группу организмов [4].

Вопрос№4

Растительность каменноугольной эпохи произошла непосредственно от девонской и тесно с ней связана. Однако она гораздо разнообразнее и пышнее своей предшественницы. Псилофиты к этому времени уже вымерли и место их заняли растения, близкие к папоротникам, хвощам и плаунам нашего времени. Одновременно развивались и усиливались голосеменные растения: семенные папоротники, гингковые и пр.

Папоротники были представлены как мелкими тонкими теневыми папоротничками, так и древовидными крупными формами с широко распростертыми листьями. Одни из них одевали почву, другие вились вокруг деревьев, третьи высоко над землей вздымали свои перистые мелкоразрезные листья на вершинах прямых темных стволов, одетых шубою из мелких воздушных корешков или густым войлоком волокон.

За папоротниками идут клинолисты с членистыми стеблями и ветвями, и листьями, расширенными к концам. Листья сидели на узлах стебля кольцами. К сожалению, относительно их роли в природе того времени существует резкое разногласие. Немецкие авторы считают их водными растениями, которые свободно плавали в стоячих водах, тогда как английские смотрят на них, как на растения суши и объясняют тонкость их стеблей тем, что они вздымались на деревья или вились вокруг них.

Группа хвощей была представлена крупными мощными формами каламарий или каламитов. Стволы их могли расти в толщину и достигали большой мощности, листья были развиты лучше, чем у наших хвощей, и не срастались между собой. Органы плодоношения в виде шишки увенчивали концы стеблей и состояли из плодущих листьев, несших мешки со спорами двоякого рода, крупными и мелкими, и листьев бесплодных, служивших прикрытием. Ветви их располагались правильными кольцами. Каламиты росли основанием в воде большими группами или зарослями и подымались приблизительно на треть высоты, сравнительно с деревьями берегового леса.

Плауны особенно пышно были представлены чешуедревами, или лепидодендронами. Стволы этих гигантов имели до 30 м вышины и 2 м толщины при основании. Они могли расти в толщину, и ветви их ветвились вильчато, т. е. всегда надвое. Поверхность стволов правильно одета рубцами от опавших листьев. Листья узкие, некрупные, с шиловидными концами. Органы плодоношения на концах висящих книзу веток в виде довольно крупных шишек. Прямые высокие деревья лепидодендронов часто образовывали основу каменноугольного леса. Масса их спор, сыпавшихся сверху на болотистую лесную почву, входит, как было указано выше, в состав каменного угля.

Близки к ним были еще крупные деревья ботродендронов с гладкой корой. Сигиллярии -- также деревья до 30 м вышиной, с рубчатой корой, появились на земле позже лепидодендронов и понемногу вытеснили их к концу рассматриваемой эпохи. Их своеобразные корни долго считались за остатки самостоятельной группы растений и носили названия стигмарий. Они служили не только орудием прикрепления в жидкой болотной почве, но и для всасывания воздуха, с помощью торчавших кверху из почвы придатков, густо их покрывавших.

Голосеменные, или шишконосные растения были представлены прежде всего семенными папоротниками. Это крупные древовидные папоротники с сильно разрезной листвой, по краю долек которой сидели семена в особой чаще из листочков, покрытых характерными стебельчатыми железками. Листья настолько похожи на листья папоротников, что их долго считали за настоящие папоротники, и лишь впоследствии обнаружили их истинную природу, когда нашли листья с сидевшими на них семенами.

Следующая группа -- кордаиты, деревья с мощным стволом и многочисленными ветвями. Листья крупные, линейные, сидели на концах веток густыми пучками. Соцветия их выходили из пазух листьев и напоминали сережки. Кордаиты росли целыми лесами, и листья их усыпали почву толстым слоем. И» современных нам растений они ближе всего стояли к араукариям, этим своеобразным «соснам» южного полушария. К кордаитам примыкали и некоторые представители гингковых, деревья с более широкими листьями, чем у кордаитов, высшее достижение среди растений каменного угля.

Образованный всеми этими растениями лес был несколько мрачен и однообразен. Никаких цветов, никаких птиц. У корней деревьев -- грибы типа наших шампиньонов, в их гнилой древесине -- бактерии. Из насекомых -- нечто вроде стрекоз, пауки, скорпионы. Из позвоночных -- двоякодышащие рыбы и немногочисленные земноводные. Однако к концу каменноугольной эпохи развилась на Земле еще и растительность другого вида. Растительность эта получила название глоссоптериевой, по имени характерного ее представителя папоротника глоссоптерис, что значит папоротник языковидный. В противоположность лесным папоротникам, мощным и снабженным мелкоразрезными перистыми листьями, языковидный папоротник был невелик, имел ползучее корневище и небольшие, совершенно цельные листья с закругленной верхушкой. Листья эти были плотными, кожистыми, способными выносить солнечные лучи и колебания тепла и холода. Главная область их распространения охватывала часть южного материка, особенно часть его, соответствующую Индии и известную под именем Гондваны, от современного названия одной деревни, около которой есть копи каменного угля, где впервые были найдены остатки соответствующих растений.

Насколько можно судить но остаткам растений о климате этой отдаленной от нас эпохи, выходит следующее. Древовидные папоротники, чешуедревы, сигиллярии, каламиты и прочие растения каменноугольных болотистых лесов были найдены, и притом в очень больших количествах, как в странах, лежащих вблизи экватора, так и на Шпицбергене, Медвежьем острове и на островах полярного архипелага Северной Америки. В южном полушарии они известны в Бразилии и в Австралии.

Если во всех этих странах, со столь разнообразными в настоящее время климатами и растительностью, была одинаковая флора, то и климат должен был быть сходным. Предполагали, что насыщенная водяными парами и углекислотой атмосфера того времени сильно препятствовала как ночному, так и зимнему лучеиспусканию, и температура всюду была равномерной, около 18° выше нуля, причем зимы вовсе не было. Деревья, растущие в странах, где бывает перерыв роста во время зимы или сухого времени года, неминуемо образуют годичные кольца в своей древесине. Деревья каменноугольного леса таких колец не образовывали и, следовательно, росли непрерывно.

Кроме того, деревья и вообще растения каменноугольного леса были недостаточно защищены своим строением от действия прямого солнечного света, особенно от ультрафиолетовых лучей. Это указывает на то, что солнечный свет как будто бы мало их беспокоил. Причиной этого, по всей вероятности, была избыточная облачность.

Совершенно в ином положении была растительность с характерным папоротником глоссоптерис. Среди нее нет совершенно ни чешуедревов, ни сигиллярий. Здесь, кроме глоссоптерис и близкого к нему гангамоптерис (языковидные папоротники), росли еще некоторые хвощи, например филлотеки, с довольно развитыми листьями. И в Австралии и в Индии пласты с остатками языковидных папоротников сопровождаются ледниковыми валунами и наводят на мысль, что растения эти развивались под влиянием появления ледников. Соответствующая этой растительности толща пресноводных отложений Индии достигает почти 6000 м толщины. В них заключены прослойки угля и остатки растений суши, а также позвоночных животных. Обширное распространение глин с валунами и остатками языковидных папоротников заставляет думать, что огромный материк южного полушария в конце каменноугольной эпохи покрылся высокими оледенелыми горными хребтами, у подножья которых раскидывались обширные озера. С гор спускались крупные ледники, которые местами доходили до озерных котловин, местами же они заканчивались мощными потоками, которые несли льдины с вмерзшими в них обломками камней. Следовательно, в то время, как в Европе продолжала существовать пышная растительность влажных и теплых каменноугольных лесов, в Австралии нарождался новый растительный мир, более выносливый, представители которого проникли в Европу лишь много позднее. Старый мир, осужденный природою на исчезновение, так как необходимый для его процветания климат изменился, стал понемногу исчезать, а его место занял новый, развившийся из глоссоптериевой флоры, в соответствии с более холодными и более сухими климатами следующей эпохи.

Общее заключение такое. Пышная лесная и болотная растительность материков каменноугольного времени представляет собою прямое развитие девонской. Достигнув максимума, она затем отходит на задний план перед новыми типами глоссоптериевой флоры и развивающихся голосеменных растений. Чтобы оценить все значение такой смены, поведшей за собой увеличение разнообразия и повышение типа развития растительного мира в его целом, необходимо обратиться к той среде, которая благоприятствовала сначала расцвету, а затем отходу на подчиненное место, или даже исчезновению каменноугольной флоры

Вопрос №5

Хозяйственное значение моховидных и их роль в природе

Моховидные в основном не поедаются животными и даже мало повреждаются насекомыми, бактериями и грибами. Те немногие достоверные факты, которые говорят о поедании мхов некоторыми насекомыми и птицами (утками), свидетельствуют о том, что мхи используются нередко вынужденно и во всяком случае являются побочным продуктом питания.

Некоторые моховидные (сфагнум) обладают антибиотическими свойствами и находят применение в медицине. Из мхов можно получать прессованные плиты для строительства. Более широко мхи, а также торф применяются в сельском хозяйстве. Наконец, широко эксплуатируются торфяные залежи как источник топлива. Ежегодный прирост мхов незначителен. Обычно он исчисляется от 1--2 мм до нескольких сантиметров. Но суммарно получается большое увеличение моховых дернин, которые принадлежат многолетним видам, не поедаемым и очепь медленно разлагающимся. Мхи обладают способностью аккумулировать многие вещества (в частности, радиоактивные), быстро впитывать влагу и сравнительно прочно ее удерживать. В то же время моховая дернина обычно снизу оторфовывается и медленно вовлекается в процесс почвообразования. В результате на больших площадях континенты как бы укрыты слоем живых мхов и их отмерших частей толщиной в несколько сантиметров, иногда до 1--3 м и более (например, в европейской части СССР -- местами до 9--11 м). В связи с этим мхам отводится особая роль в глобальной экономике природы, главным образом в регулировании водного баланса континентов. Мхи могут ухудшать продуктивность сельскохозяйственных земель, вызывая их замоховение и заболачивание. И в то же время они способствуют переводу поверхностного стока вод в подземный, предохраняя земли от эрозии.

Вопрос №6

Несколько позднее семенных папоротников возникли кордаиты, имевшие уже анатомическое строение хвойных деревьев. Семена их были уже не на листьях, а на ножках и сидели в пазухах прицветных листьев по одному, образуя своеобразные «соцветия». Кордаиты имели общих предков с семенными папоротниками, время расцвета обеих этих групп совпадает, как и время их угасания.

Вопрос№7

Буковые нередко объединяют в один порядок с березовыми , однако, по-видимому, между ними нет близкородственных отношений. У буковых цветок тяготеет к 3-членному типу, у березовых он 2-членный. Плюска березовых (орешник) состоит из органов листового происхождения; у буковых плюска - образование сложной природы, включающая и листовые и осевые элементы. Кроме того, плюска березовых заключает в себе цветок , а плюска буковых, как правило, целый дихазий. В биохимическом и в палинологическом отношении березовые и буковые также весьма различны

Вопрос№8

Андроцей, строение тычинок и развитие мужского гаметофита цветковых. Эволюционно примитивные и продвинутые черты в строении андроцея и мужского гаметофита.

Сравнительно-морфологическое изучение тычинок, в совокупности составляющих андроцей, показывает, что они произошли из довольно широких листовидных микроспорофиллов с 3 жилками, на верхних сторонах которых между средней и 2 боковыми жилками располагались по 2 линейных микроспорангия, впоследствии срастающихся в синангии, частично погруженные в ткань пластинки. Такие тычинки встречаются у наиболее примитивных современных покрытосеменных, в частности у дегенерии и некоторых видов магнолии. Их эволюционные преобразования шли по пути редукции стерильных частей микроспорофиллов, обусловившей постепенный переход синангиев в краевое положение, их сближение и последующее срастание, приведшее к образованию четырехгнёздного пыльника. Нижняя часть микроспорофилла дала начало тычиночной нити, средняя, соединяющая половинки пыльника, превратились в связник с проводящим пучком внутри, а самая верхняя, выступающая над пыльником,- в придаток (надсвязник), впоследствии редуцировавшийся. Из современных растений придатки имеют пыльники некоторых сложноцветных, олеандра, барвинка. Пыльник может быть неподвижным ( если по длине он почти равен связнику и тычиночная нить в месте перехода в связник имеет ту же ширину, что и в основании или слегка расширена) и качающимся ( если по длине он значительно превышает связник и место отхождения сильно утонченной тычиночной нити находится почти посередине пыльника).У большинства растений пыльники четырёхгнёздные, при этом гнёзда располагаются вдоль связника, по всей его длине. Тычиночные нити у большинства растений тонкие, цилиндрические, но они могут быть и широкими, плоскими, как у кубышки, кувшинки, стрелолиста. Число тычинок варьирует от одной, как у некоторых орхидных, до весьма многочисленных, как у магнолии, лютика. Тычинки имеют либо одинаковые, либо разные по длине нити. Дифференциация тычиночных нитей на длинные и короткие чаще всего свойственна тычинкам разных кругов андроцея, реже-одному и тому же кругу. У крестоцветных 2 тычинки наружного круга короче 4 тычинок внутреннего. Такие тычинки называют четырёхсильными. У губоцветных тычинки двусильные, они расположены в одном круге, но 2 из них длинные, а 2 короткие. Тычинки могут срастаться между собой. Андроцей, состоящий из свободных тычинок, называют многобратственным,а если все тычинки срослись между собой нитями-однобратственным, как у кислицы, герани, люпина. Если сросшиеся тычинки составляют 2 группы, то независимо от числа тычинок в каждой из них, андроцей называют двубратственными. У сложноцветных слипаются пыльники, образуя трубку, окружающую столбик пестика, однако нередко в период цветения пыльники расходятся(мальва).Тесная сближенность тычинок и лепестков в процессе развития цветка определяет возможность их срастания у некоторых растений. Тычинки участвуют и в формировании гипантия. Основная функция тычинок-образование пыльцевых зёрен, развивающихся в гнездах пыльника. Однако некоторые тычинки не имеют пыльников. Такие стерильные тычинки называют стаминодиями. Тычинки закладываются в цветоложе в виде бугорков после появления на нём зачатков будущего околоцветника. Из бугорка формируется пыльник, а тычиночная нить развивается путём интеркалярного роста перед распусканием цветка.

Размещено на Allbest.ru