Ботаніка як наука

Систематика рослин. Методи систематики.

Систематика рослин -- один з розділів систематики, що вивчає різноманітність рослин. Головними завданнями систематики рослин є ідентифікація та класифікація представників рослинного світу. Для виконання перерахованих задач систематика користується різними методами. Порівняльно-морфологічний метод застосовують у вивчені зовнішнього вигляду рослин та встановленні степені їх спорідненості на основі морфологічної подібності. Анатомічний метод застосовують у встановленні спорідненості даних видів на основі вивчення подібності їх анатомічної будови. За допомогою палеонтологічного методу встановлюється спорідненість більш великих систематичних одиниць (відділів, класів, порядків) при вивченні і відновленні будови проміжних форм рослин, які вимерли. Географічний метод при вивченні областей поширення видів (ареалів) та степені їх відокремленості підтверджує близькість або віддаленість спорідненості видів. Ці та деякі інші методи дозволяють систематиці рослин відновлювати загальну картину розвитку рослинного світу.

Стебло. Функції стебла. Рух речовин по стеблу. Стебло -- видовжений пагін вищих рослин, що слугує їм механічною опорою, виконує базисну та генеративну роль для листків, бруньок, квіток. Термін «пагін» часто змішуються із терміном «стебло». Стебла, які є критичним компонентом пагонів, забезпечують основу для бруньок, квіток, шишок, плодів, насіння і листя. знаходяться над землею у більшості рослин, але у деяких ростуть під землею. Надземне стебло дорослого дерева -стовбур. Мертва, зазвичай темніша внутрішня деревина великого стовбура -ядрова деревина. Зовнішня, жива деревина - заболонь. Головні функції повітряних стебел є: Підтримка і підняття листя, квіток і плодів, утримання листя на світлі; Транспорт рідин між корінням і пагонами в ксилемі і флоемі; Зберігання поживних речовин. Речовини пересуваються від одного органа до іншого: продукти фотосинтезу від клітин листка транспортуються по стеблу до кореня та плодів; вода з мінеральними речовинами пересувається від кореня до листків. Переміщенню речовин сприяє будова клітинної оболонки, крізь яку проходять тільки певні сполуки. Цитоплазма сусідніх клітин сполучена між собою канальцями (плазмодесмами), які густо пронизують клітинну оболонку. Така будова клітин сприяє переміщенню речовин між ними.

Суцвіття. Типи суцвіть. Значення суцвіть

Суцвіття -- це система видозмінених пагонів, що несуть квітки. Всі суцвіття поділяються на вузли і міжвузля. На вузлах розміщуються приквітки, а на вузлах квітконіжки -- приквітнички. За типом розгалуження: Прості -- суцвіття, у яких на головній осі розташовуються поодинокі квітки і, таким чином, галуження не перевищує двох порядків (гіацинт, черемха, подорожник ) Складні -- суцвіття, у яких на головній осі розташовуються власні (парціальні) суцвіття, тобто розгалуження досягає трьох, чотирьох і більше порядків (бузок, бирючина, калина). Їх також називають волоть. За типом наростання і напрямку розкриття квіток Рацемозні, ботриоїдні або ботричні-- суцвіття, які характеризуються моноподіальним типом наростання осей і акропетальним (тобто спрямованим від підстави осі до її верхівки) розкриттям квіток ( іван-чай, грицики) Цимоїди-- суцвіття, які характеризуються симподіальним типом наростання осей і базіпетальним (тобто спрямованим від верхівки осі до її основи) розкриттям квіток. Зібрані у суцвіття квітки -- це пристосування рослин для поліпшення запилення. Зібрані разом дрібні квітки (у калини, редьки, горобини) добре помітні для комах-запилювачів. А у вітрозапильних рослин дрібні квітки, зібрані у суцвіття, краще вловлюють пилок з повітря (у верби, тополі, кукурудзи). У суцвітті утворюється більша кількість плодів, ніж в окремих квітках. Це сприяє зростанню чисельності виду та його поширенню.

Тепло екологічний фактор

Абіотичний, кліматичний фактор.

Температура є надзвичайно важливим екологічним фактором, і в першу чергу, через її вплив на швидкість хімічних реакцій. За відношенням до температури виділяють дві екологічні групи рослин: теплолюбні -- термофіли; холодолюбні -- психрофіли. Теплолюбними називають рослини, що добре ростуть і розвиваються в областях тропічного, субтропічного та помірного поясів в умовах високих температур. До холодолюбних належать види, що живуть у полярних і високогірних областях, або ті, що займають холодні екологічні ніші. Більшість термофільних рослин в умовах тропічного і субтропічного клімату здатні перенести дуже високу температуру(синьо-зелені водорості в термальних водах, +85 °C, бактерії +88 °C, вищі рослини відсутні)Рослини здатні витримувати і гранично низькі температури до ?80 °C (водорості в товщі льоду в Антарктиді), в районах, де живуть вищі рослини, відмічена температура ?65 °C (Якутія) -- модринові ліси.

Фітоценоз. Видовий склад. Життєвість виду

Ф. будь-яка сукупність як вищих, так і нижчих рослин, які займають дану однорідну ділянку земної поверхні, з лише їм властивими взаємостосунками й умовами місцезростання, які створюють своє особливе середовище, фітосередовище. Особливими ознаками морфологічної структури (будови) фітоценозів є: а) флористичний склад; б) екологічний склад; в) популяційний склад; г) рясність виду; д) проективне покриття; є) ярусність; є) зовнішність.(Кожен фітоценоз має специфічний видовий склад. Наприклад, в смеречниках завжди росте кислиця звичайна, в сосняках - лишайники Cladonia і Cetraria, в дібровах - підсніжник та купина, копитняк і печіночниця, в сфагнових болотах - журавлина та росянка круглолиста.)до життєвих форм, що трапляються в лісі або парку, належать дерева, чагарники, чагарнички, трави, гриби, мохи, водорості.

Флористичне районування Землі. Фростичні царства.

Флора-історично складену сукупність видів рослин, що зустрічаються в даній області, утворюють усі властиві цій області фітоценози, заселяють усі типи місцезростань. До складу флори звичайно не включають культурні рослини.

Виходячи з того що на поверхні Землі існують території, що відрізняються за характером рослинності, флору нашої планети поділяють здебільшого на 6 царств. Царство - це вища фітохоріономічна одиниця. Царства поділяють на області, а ті в свою чергу, - на провінції. Нижчою фітохоріономічною одиницею є округ. Крім основних одиниць існують і проміжні категорії - підцарство, підобласть, підпровінція, підокруг. За А.Л. Тахтаджяном (1978), флора суші поділяється на 6 царств, у межах яких виділяють 34 області.(Голарктичне, Палеотропічне, Неотропічне, Капське, Австралійське, Голантарктичне царство окремо районування Світового океану)

Формування і будова насіння.

Після запліднення в результаті поділу яйцеклітини формується тіло зародка, що складається з корінця, стеблинки, сім'ядолі та брунечки. Стеблинка переходить у корінець, що є зачатком головного кореня. Наверху стеблинки знаходяться сім'ядолі, або зародкові листки. З центральної клітини утворюється ендосперм. Процеси, що розвиваються після подвійного запліднення, завершуються формуванням із насінного зачатка насіння. Тканина, покриваюча зародковий мішок зовні, перетворюється на шкірку насінини. Будова насінин у дводольних і однодольних рослин неоднакова. Типовою дводольною рослиною є квасоля, однодольною -- жито. Головною відмінністю в будові насінин є наявність двох сім'ядоль у зародку дводольних і однієї -- у однодольних рослин. Функції їх різні: в насінні дводольних у товстих, м'ясистих сім'ядолях містяться поживні речовини (квасоля). У однодольних єдина сім'ядоля -- щиток -- тоненька пластиночка, розміщена між зародком і ендоспермом насінини і щільно притиснена до ендосперму (жито). При проростанні насінини клітини щитка поглинають поживні речовини з ендосперму і передають їх до зародка. Друга сім'ядоля редукована або відсутня.

Формування і класифікація плодів.

Плід -- орган покритонасінних рослин, що утворюється після запліднення з маточки та здебільшого ще й з деяких інших частин квітки (квітколожа, оцвітини, квітконіжки) внаслідок їхнього розростання та видозмінення; служить для захисту і розповсюдження насіння.

Одночасно з розвитком насінини відбувається перетворення зав'язі на зрілий плід (справжні плоди: слива, томат, горох). Із стін зав'язі формується оплодень. В утворенні плоду можуть брати участь крім маточки інші частини квітки (квітколоже, що розрослося, основи чашолистків, пелюсток і тичинок). Такі плоди називаються несправжніми (яблуня, груша, шипшина). Призначення плодів -- захист і розповсюдження насіння. Плід, утворений із декількох маточок однієї квітки, називається збірним (ожина, малина)Класифікація плодів: справжні: соковиті (однонасінні(Кістянка Складні кістянки) багато насіння (Ягода Супліддя)сухі (розкривні(Біб Коробочка Листянка Стручок) і нерозкривні(Горіх Зернівка Сім'янка) несправжні(прості та складні)

Фотосинтез.Космічна роль зелених рослин

Ф.- процес синтезу органічних сполук з вуглекислого газу та води з використанням енергії світла й за участю фотосинтетичних пігментів: (хлорофіл у рослин, хлорофіл, бактеріохлорофіл і бактеріородопсин у бактерій), часто з виділенням кисню як побічного продукту. надзвичайно складний процес, що включає довгу послідовність координованих біохімічних реакцій. відбувається у вищих рослинах, водоростях, багатьох бактеріях, деяких археях і найпростіших -- організмах, відомих разом як фототрофи. процес відіграє в. роль у кругообігу вуглецю у природі.

З появою автотрофних організмів, насамперед зелених рослин, став можливим синтез органічних речовин з неорганічних сполук завдяки використанню сонячної енергії (космічна роль рослин)З виникненням фотосинтезу відбувся поділ на які відрізнялися способом живлення (автотрофні і гетеротрофні організми). Завдяки появі автотрофних фотосинтезуючих організмів вода й атмосфера почали збагачуватися на вільний кисень. (через кисень став озоновий шар що не пропускає ультрафіолет)

Хвощеподібні. Цикл розвитку. Значення в природі і житті людини.

Хвощеподібні - виключно трав'янисті рослини: хвощ польовий, хвощ лучний, хвощ болотний, хвощ лісовий. Ростуть на вологих кислих ґрунтах луків, боліт, лісів, полів. це багаторічні рослини, характерною особливістю яких є розчленування тіла (підземної і надземної частини) на вузли і міжвузля. Мають добре розвинене підземне стебло - кореневище. Від кореневища відходять додаткові корені. Навесні з кореневища виростають буруваті негалузисті (моноподіальні) стебла (50 см заввишки). У вузлах розміщуються кільцями (мутовчасто) почленовані бічні гілочки. Листки хвощів редуковані, мають вигляд зубців, які, зростаючись біля основи, утворюють піхву, що прикриває вузол. Саме тут знаходиться твірна тканина, за рахунок якої хвощі ростуть у висоту. Сучасні хвощеподібні не відіграють значної ролі у природі. використовують у медицині як сечогінний та кровоспинний засіб. Давні, вимерлі хвощі мають важливе значення, бо разом з іншими рослинами утворили поклади вугілля.

Центри походження культурних рослин.

1. Південноазіатський тропічний центр (близько 33% від загального числа видів культурних рослин). Батьківщина рису, цукрового очерету, безлічі тропічних і овочевих культур.

2. Східноазіатський центр (20% культурних рослин). Батьківщина сої, різних видів проса, овочевих і плодових культур.

3. Юго-Западноазіатський центр (4% культурних рослин). Найважливіша область походження видів оброблюваних в Європі культур -- хлібних злаків, бобових, плодових культур і винограду.

4. Середземноморський центр (приблизно 11% видів культурних рослин). Батьківщина маслини, ріжкового дерева, безлічі кормових і овочевих культур.

5. Ефіопський центр (близько 4% культурних рослин). Характеризується рядом ендемічних видів і навіть пологів -- хлібний злак тефф, олійна рослина нуг, особливий вигляд банана, кавове дерево і ін. Характерна наявність оригінальних культурних ендемічних видів і підвидів пшениці і ячменю.

6. Центральноамериканський центр.(центральний) Звідси беруть початок близько 90 харчових, технічних і ліків. видів рослин, у тому числі кукурудза, довговолокнисті види бавовника, ряд видів квасолі, гарбузи, какао, багато видів плодових.

7. Андійський центр.(центральний) Батьківщина багатьох видів бульбоносних рослин. Перш за все культурних видів картоплі, оки, ульюко, анью, а також хінного дерева, кокаїнового куща і ін.

Цикли розвитку Голонасінних

У циклі розвитку голонасінних спостерігається послідовна зміна двох поколінь - спорофіта й гаметофіта з пануванням спорофіта. Гаметофіти сильно скорочені, причому чоловічі гаметофіти голо-і покритонасінних рослин не мають антеридиев, чим різко відрізняються від усіх різноспорових бессеменной рослин.

У життєвому циклі розвитку голонасінних повністю переважає безстатеве покоління - спорофіт (2п). Чоловічий гаметофіт - пилкове зерно (мікрогаметофіт) і жіночий гаметофіт - два архегонії з яйцеклітинами (мегагаметофіт) розвиваються в спорангіях на спеціальних спороносних пагонах - чоловічих і жіночих шишках. Вода для запліднення не потрібна. Спермії проникають до яйцеклітини за допомогою пилкової трубки, яка розвивається під час проростання пилку. Пилок переносить вітер. У результаті запліднення розвивається насінина з насінною шкіркою, зародком і ендоспермом (п), що розміщена відкрито на лусках жіночих шишок.

До складу відділу Голонасінні входять кілька класів: Саговникові, Гінгові, Гнетові, Хвойні.

Размещено на Allbest.ru