Размещено на http://www.allbest.ru/

Грибы. Общая биологическая характеристика, классификация, значение. Аскомицеты. Царство грибы - Муcota, Fungi или Mycetalia

Гетеротрофные организмы, выделенные в - отдельное Царство.

Общая характеристика.

1.Являются сапротрофамси, симбионтами, паразитами.

2.Тело представлено мицелием или грибницей, состоящей из тонких ветвящихся гиф (нитей) с апикальным ростом и боковым ветвлением. Мицелий может быть одноклеточным или многоклеточным (септированным). Последний может быть гаплоидным, дикарионтическим (сливаются только цитоплазмы, а ядра клеток сосуществуют самостоятельно), диплоидным.

3.Ткань, образованная мицелием, - плектенхима (ложня ткань).

4.Грибная клетка имеет хитиновую оболочку (у дрожжей - оболочка образована глюканами). В протопласте имеются рибосомы, митохондрии, ядра. В вакуолях накапливается гликоген. Продуктом белкового обмена являектся мочевина.

5.Размножаются вегетативным, бесполым и половым путем. Вегетативное размножение осуществляется частями мицелия (грибницей), бесполое - за счет образования особых спор (конидиеспор), половое - за счет слияния гамет (гаметангиогамия) или соматических клеток (соматогамия) Созревание мужских и женских половых органов (архегония и антеридия) и последующее оплодотворение происходит внутри плодовых тел, образованных мицелием. Из образовавшейся зиготы (диплоидной или дикарионной) развиваются споры полового размножения (базидиоспоры, аскоспоры).

Классификация до конца не установлена. На сегодня выделяют 5 отделов:

1. Zygomycetes - зигомицеты.

2. Ascomycetes - сумчатые

3.Basidiomycetes - базидиальные

4.Deuteromycetes - несовершенные

5.Lichenes, Phycomycota- лишайники.

Сумчатые грибы (Ascomycetes) - один из крупнейших отделов грибов, из-вестно более 30 тыс. видов, что составляет 30% всех известных видов грибов. Основной признак аскомицетов - образование в результате полового про-цесса сумок, или асков, содержащих фиксированное число аскоспор (обычно 8). Мицелий многоклеточный из многоядерных или одноядерных клеток. На многоклеточном мицелии развиваются женские и мужские половые органы. Женский половой орган - архикарп состоит из аскогона и трихогины (расширенная и узкая часть); мужской половой орган - из одной цилиндрической клетки - антеридия. Кончик антеридия срастается с трихогиной и его содержимое переливается в архикарп. Однако ядра не сливаются, а сближаются попарно образуя дикарионную зиготу, которая, прорастая, дает дикарионный мицелий. На нем развиваются выросты - аскогенные гифы. На их концах путем слияния ядер образуются сумки или аски. Затем идет три деления ядра, одно из них редукционное, и в каждой сумке образуется 8 аскоспор. При прорастании они дают гаплоидный мицелий. Следовательно, в цикле развития аскомицетов чередуются 3 стадии:

- длительная гаплоидная, в течение которой происходит бесполое размножение,

- непродолжительная дикарионная (дикарионный мицелий, аскогенные гифы) и очень короткая диплоидная (молодая сумка с диплоидным ядром).

В цикле развития сумчатых грибов большую роль играет бесполое размножение. Споры бесполого размножения - конидии- образуются на гаплоидном мицелии на конидиеносцах. Конидиальные спороношения развиваются в период вегетации грибов и служат для их массового расселения. Сумки у большинства сумчатых грибов удлиненные, бывают на ножках и сидячие. Слой сумок называется гимением. Между сумками возникают стерильные волоски или нити - парафизы, которые, по-видимому, способствуют разбрасыванию аскоспор. Во время роста и ветвления аскогенные гифы обрастают со всех сторон обыкновенными гаплоидными вегетативными гифами и образуют плотное сплетение - плодовое тело. Для сумчатых грибов характерно 3 типа плодовых тел:

1.Клейстокарпии - округлые, полностью замкнутые плодовые тела. Сумки освобождаются из них только при разрушении оболочки.

2.Перитеции - полузамкнутые плодовые тела, округлые или кувшиновиные с узким отверстием на вершине.

3.Апотеции - широко открытые при созревании плодовые тела, обычно блюдцевидные, дисковидные или шаровидные.

На их верхней стороне располагается гимений. В зависимости от наличия плодовых тел класс аскомицетов разделяется на 2 подкласса: голосумчатые - Hemyascomycetidae и плодосумчатые - Euascomy-cetidae, Loculoascomycetidae. К небольшому подклассу голосумчатых грибов относятся примитивные аскомицеты, у которых отсутствуют плодовые тела и сумки развиваются одиночно или слоем непосредственно на мицелии. Наиболее распространенный представитель - дрожжевые грибки. Они не образуют типичного мицелия, их вегетативные клетки почкуются или делятся. Аскоспоры образуются в сумках, представляющих одиночные клетки. Тело дрожжей в наиболее простой форме представляет одну клетку, которая имеет все основные структуры, характерные для грибов. Иногда клетки могут объединяться в различные более или менее прочные структуры в виде ложного или настоящего мицелия. Размеры одиночных дрожжевых клеток от 1 до 10 мкм. Форма дрожжевой клетки в значительной мере зависит от способа вегетативного размножения. Оно может происходить путем почкования или деления. У некоторых видов дрожжей известен гетерогамный половой процесс. Дрожжи включают очень большую и разнородную группу организмов. Наибольшее значение для человека имеет род Saccharomyces, который, объединяет как природные виды, так и производственные. Наиболее общим признаком их является способность к активному сбраживанию сахаров с образованием наибольшего, по сравнению с другими дрожжами, количества спирта. Сюда относятся пивные, винные, хлебные дрожжи. Система плодосумчатых грибов основана, в основном, на строении плодовых тел. Для удобства их делят на группы порядков соответственно типу плодовых тел и сумок. Группа порядков Пиреномицеты. Плодовые тела перитеции, реже клейстотеции. Наибольший интерес в этой группе представляет порядок спорыньевые или клавицепсовые, представитель - спорынья пурпурная - Claviceps purpurea, паразитирующая на злаках.

Цикл развития спорыньи. В конце лета на колосьях ржи появляются длинные, слегка изогнутые темно-лиловые рожки - склероции. Они состоят из плотного сплетения гиф, заполненных питательными веществами и потерявшими воду. Опадая на почву, склероции перезимовывают, а весной из них прорастают красноватые головки на ножках - стромы. Строма - несколько плодовых тел. В каждой строме образуется аскогон и антеридий, происходит оплодотворение и образуется дикарионная зигота, из нее - аскогенные гифы с дикарионами. Перед образованием аскоспор происходит слияние ядер и три последовательных деления, в результате чего в каждой сумке содержится 8 гаплоидных аскоспор. Будучи выброшенными из сумок, они попадают при помощи ветра или насекомых на цветки колосьев, прорастают в мицелий, который внедряется в завязь пестика. Мицелий выделяет сладкую липкую жидкость, так называемую "медвяную росу", привлекающую насекомых. Мицелий прорывает стенки завязи и развивает множество спор - конидий, которые вместе со сладкой жидкостью прилипают к насекомым и переносятся на здоровые цветки. К концу лета мицелий в опустошенных им завязях начинает уплотняться и образует вновь склероции.

Таким образом, в цикле развития спорыньи прослеживаются типичные для сумчатых грибов стадии: длительная гаплоидная, в течение которой происходит бесполое размножение; непродолжительная дикарионтическая (дикарионный мицелий, аскогенные гифы) и очень короткая диплоидная (молодая сумка с диплоидным ядром). Склероции спорыньи содержат алкалоиды - эрготамин, эргометрин, эргокриптин и др. рых видов дрожжей известен гетерогамный половой процесс.

Значение грибов. Играют большую роль в круговороте веществ в природе - в разложении остатков животных и растений, попадающих в почву, образование впочве органического вещества, повышают плодородие почвы, широко используются в пищу, для получения антибиотиков, лимонной кислоты. Грибы рода фузариум продуцируют ростовое вещество - гибереллин, использующийся в сельском хозяйстве. Грибы находят применение в медицине. Издавна используются склероции спорыньи. Кроме того, исследованиями последних лет установлено наличие БАВ (витамины, микроэлементы) в шампиньонах, опятах, груздях и др., что объясняет их промышленную культуру (шампиньоны). Установлено также, что мухомор наряду с известным алкалоидом мускарином содержит ряд ценных лекарственных веществ, обладающих противовоспалительным и антисептическим действием. Из грибов паразитов насекомых, получают боверин и триходермин, используют для борьбы с вредными насекомыми. Широко применяются грибы в хлебопечении, виноделии. Однако они приносят и вред: паразиты растений вызывают потерю урожая и порчу с/х продуктов. Наносят вред лесному хозяйству, разрушают деревянные постройки. Многие вредят здоровью людей и животных. Известны возбудители кожных заболеваний (лишай, парша, дерматиты), являются причиной хронического гайморита. Очень опасны микотоксикозы, связанные с отравлением пищевых продуктов токсинами грибов.

Базидиальные и несовершенные грибы. Особенности биологии. Применение в медицине. Отдел Базидиальные грибы - BASIDIOMYCETES

Высшие грибы с многоклеточным мицелием. Известно около 30 тыс. видов. Отличаются от сумчатых тем, что не имеют половых органов. Половой процесс осуществляется путем слияния двух вегетативных клеток гаплоидного мицелия, вырастающего из базидиоспоры. При этом происходит слияние цитоплазмы, а ядра образуют дикарионы, которые затем делятся синхронно. Такой дикарионный мицелий, пронизывая субстрат, может существовать длительное время. На концах дикарионных гиф образуются выросты - базидии, на них образуются две-четыре базидиоспоры. У большинства базидиомицетов базидии с базидиоспорами образуются на плодовых телах, сложенных из дикарионного мицелия. Базидии и парафизы составляют гимениальный слой, который на плодовом теле называется гименофор. Сумки у сумчатых грибов и базидии отличаются тем, что споры в сумках формируются эндогенно, т.е. внутри сумки, базидиоспоры развиваются экзогенно, на поверхности базидии на тонких выростах. У большинства базидиомицетов ба-зидия остается одноклеточной и называется холобазидией, у некоторых же происходит деление, и базидия состоит из четырех клеток, называется фрагмобазидией. 3 подкласса: 1.Холобазидиальные - Holobasidiomycetidae. 2.Гетеробазидиальные - Heterobasidiomycetidae. 3.Телиоспоромицеты - Teliosporomycetidae. Холобазидиомицеты включают две группы порядков: гименомицеты и гастромицеты. Гименомицеты включают два крупных порядка - афиллофоровые и агариковые. Афиллофоровые или трутовиковые. Представителем является настоящий трутовик - Fomes fomentarius. Плодовое тело одно - или многолетнее, в виде копыта или раковины; консистенция сочная или сухая, деревянистая. Мицелий внутренний, развивается в живой или мертвой древесине, а также в лесных почвах, где он является микоризным. Гименофор трубчатый. Поселяется на взрослых березах и буке, продолжая развиваться и на отмерших деревьях. Его необходимо отличать от гриба чаги - Inonotus obliquus, который поселяется на березе, реже ольхе, лещине, и имеет бугорчатое плодовое тело в виде наростов и используется в качестве лекарственного растительного сырья. Согласно ГФ РБ может заготав-ливаться в течение всего года, имеет вид кусков различной формы размером до 10 см с черным сильно растрескавшимся наружным слоем.

Представителем семейства является также домовой гриб - Serpula domestica, опасный разрушитель домовых деревянных материалов. Проникая в сырую древесину, вызывает ее распад. Порядок пластинниковые - Agaricales. Грибы с пластинчатым гименофором, плодовое тело имеет форму шляпки, сидящей на ножке. На нижней стороне шляпки радиально расходятся многочисленные вертикально направленные пластинки, на которых развивается гимений. Большинство съедобных грибов относится к этому семейству: шампиньоны, опенок осенний, сыроежка желтая, волнушка, груздь черный, рыжик и т.д. Из ядовитых: ложный опенок, мухомор красный, бледная поганка и др. Подкласс телиоспоромицеты - Teliosporomycetes включает порядки Ustilaginales и Uredinales. Представители - ржавчинные и головневые грибы. Плодовых тел не имеют. Головневые грибы составляют несколько сот видов, являются паразитами. Мицелий членистый, сильно разветвленный, развивается в межклетниках и внедряется гаусториями в полость клетки. Больше всего страдают цветки, которые нацело разрушаются мицелием головневых грибов. Вместо урожая зерна в колосе или метелке злака оказывается огромное количество головневых спор. Распространены: твердая головня пшеницы, пыльная головня пшеницы, пыльная головня овса и др. Все они наносят огромный ущерб народному хозяйству. Ржавчинные грибы также паразитируют на хлебных злаках, распространеныбурая и желтая ржавчины, поражающие пшеницу, другие виды ржавчины поражают подсолнечник, лен и т.д. Несовершенные грибы - Fungi imperfecti DEYTEROMYCETES. Наряду с аско- и базидиомицетами представляют один из крупнейших подотделов грибов - около 30% всех известных видов. Характеризуются многоклеточным мицелием, но размножаются только бесполым путем - конидиями. Составляют группу опаснейших паразитов и сапрофитов. Различают три порядка: 1.Гифомицеты. Распространены в почве. Представители - грибы рода фузариум, вызывают различные болезни растений - фузариозы льна, злаков, хлопчатника. 2.Меланкониевые. Представитель - глеоспориум, вызывает заболевание растений - антракноз фасоли, винограда, смородины и др. 3. Сферопсидные. Представитель - грибы рода Phoma. Вызывают гниль корней и клубней свеклы и картофеля, особенно опасен в овощехранилищах 4.Плесневые грибы - Penicillium Aspergillus. Экологические группы грибов 1. Почвенные - минерализация органических веществ, образование гумуса - шляпочные грибы, микоризообразователи; копрофилы - на богатых перегноем почвах. 2.Хищные - могут быть сапрофитами, питаться нематодами - мелкими круглыми червями. 3.Ксилофилы - разрушители древесины, среди них домовые грибки; 4.Водные грибы; 5.Грибы - паразиты животных и растений

Значение грибов. Играют большую роль в круговороте веществ в природе - в разложении остатков животных и растений, попадающих в почву, образование впочве органического вещества, повышают плодородие почвы, широко используются в пищу, для получения антибиотиков, лимонной кислоты. Грибы рода фузариум продуцируют ростовое вещество - гибереллин, использующийся в сельском хозяйстве. Грибы находят применение в медицине. Издавна используются склероции спорыньи. Кроме того, исследованиями последних лет установлено наличие БАВ (витамины, микроэлементы) в шампиньонах, опятах, груздях и др., что объясняет их промышленную культуру (шампиньоны). Установлено также, что мухомор наряду с известным алкалоидом мускарином содержит ряд ценных лекарственных веществ, обладающих противовоспалительным и антисептическим действием. Из грибов паразитов насекомых, получают боверин и триходермин, используют для борьбы с вредными насекомыми. Широко применяются грибы в хлебопечении, виноделии. Однако они приносят и вред: паразиты растений вызывают потерю урожая и порчу с/х продуктов. Наносят вред лесному хозяйству, разрушают деревянные постройки. Многие вредят здоровью людей и животных. Известны возбудители кожных заболеваний (лишай, парша, дерматиты), являются причиной хронического гайморита. Очень опасны микотоксикозы, связанные с отравлением пищевых продуктов токсинами грибов.

Лишайники. Общая биологическая характеристика, классификация, значение. Отдел лишайники - LICHENES (LICHENOPHYTA)

Лишайник - сложный организм, образованный в результате симбиоза водоросли и гриба. Гриб получает от водоросли органические вещества - углеводы, а в то же время предоставляет водоросли среду обитания, защиту от пересыхания, перегревания. Гриб снабжает водоросль достаточным количеством воды и растворенных в ней минеральных солей. Таким образом, хотя гриб в некоторой степени паразитирует на водоросли, но она извлекает из этого определенную пользу. Водоросль обеспечивает органическое питание лишайника. В результате этих сложных взаимоотношений в процессе эволюции возник новый самостоятельный комплексный организм, имеющий только ему присущие особенности строения и образа жизни. Вегетативное тело лишайника -таллом или слоевище очень разнообразны по форме и окраске. По внешнему виду различают три типа талломов лишайников: накипные или корковые, листоватые и кустистые. Таллом накипных лишайников представляет собой корочку, прочно сросшуюся с субстратом - корой деревьев, поверхностью скал и камней. Этот таллом невозможно отделить от субстрата, не повредив его. У некоторых накипных лишайников почти весь таллом врастает в субстрат и на поверхности видны только плодовые тела лишайникового гриба, например, стенная золотянка. Листоватые имеют вид чешуек или пластинок. Их таллом прикрепляется к субстрату с помощью пучка гиф или ризоидов (пармелия, лобария). Кустистые срастаются с субстратом только своим основанием и таллом состоит из ветвей или более или менее толстых ветвящихся стволиков( кладония, цетрария Cetraria islandica). Водоросли, входящие в состав таллома, относятся к отделу зеленых и в меньшей степени к сине-зеленым. Из одноклеточных зеленых водорослей в лишайниках встречаются виды родов хлорелла, цистококк, кладофора, плеврококк. Из синезеленых - чаще всего представители рода Носток - Nostoc. Грибы, входящие в состав лишайников, в основном, относятся к классу сумчатых. Гифы их составляют как, правило, основу таллома лишайников. Анатомическое строение. Различают два типа талломов: гомеомерные и гетеромерные. В гомеомерном, более примитивном, клетки или нити водоросли равномерно распределены между гифами гриба. Такой таллом имеют слизистые лишайники, содержащие нитчатые сине-зеленые водоросли. Гетеромерный таллом имеет верхнюю кору, образованную плотным переплетением гиф гриба. Дальше гонидиальный слой, состоящий из клеток водоросли. Гифы гриба, заходящие в гонидиальный слой, образуют мелкие разветвления, которые плотно примыкают к клеткам водоросли. Здесь гриб получает от фотосинтезирующей водоросли углеводы. Далее расположена сердцевина - слой из рыхло переплетенных гиф гриба, с помощью которых внутри таллома поддерживается определенная влажность и воздушная среда, необходимая и для водоросли и для гриба. За сердцевиной расположена нижняя кора из плотно переплетенных гиф гриба. Размножаются лишайники несколькими способами: 1.Оба компонента размножаются автономно. 2.Соредиями, которые представляют собой мельчайшие образования, со-стоящие из одной или нескольких клеток водоросли, окруженных гифами гриба. Попав в благоприятные условия, прорастают и дают начало новому таллому. 3.Изидиями, представляющими собой простые или разветвленные выросты, густо покрывающие верхнюю сторону таллома. Снаружи покрыты корой, внутри содержат водоросли и гифы гриба. Изидии легко отламываются от поверхности таллома и распространяясь с помощью дождя и ветра, также при благоприятных условиях образуют новые талломы.

Соредии и изидии характерны для листовых и кустистых лишайников. Многие лишайники размножаются также участками таллома, которые легко отламываются от хрупких в сухую погоду лишайников ветром или животными и разносятся. В наибольшей степени такое размножение присуще накипным лишайникам. Лишайников известно около 25 тыс. видов и они широко распространены по всему земному шару. Наиболее распространенные и важные лишайники -цетрария исландская (исландский мох) - Cetraria islandica, кладония альпийская - Cladonia alpestris - один из господствующих видов в наших тундрах и лесной зоне (называется ягелем) . Интересен листоватый лишайник семейства леканоровых, который имеет вид округлых или угловатых серых комочков. Распространен в пустынях Африки и Азии. Легко отрывается ветром, поднимается в воздух и переносится на значительные расстояния. Иногда в виде дождя выпадает на землю, используется в пищу, за что получил название "манна небесная" и явились поводом для всякого всякого рода поверья. Роль лишайников. Значение их в природе заключается в том, что они являются пионерами растительности. Развиваясь на бесплодном субстрате, они постепенно подготавливают его для высших растений. Имеют большое значение в качестве корма для северных оленей. Используются для получения чистой медицинской глюкозы, пищевого сахара, спирта, желатинирующих веществ. В результате взаимодействия гриба и водоросли, образуются специфические вещества, которые в природе нигде больше не встречаются. Это так называемые лишайниковые кислоты, некоторые из них обладают антибиотическим действием. Некоторые лишайниковые вещества действуют как стимуляторы, поднимающие тонус организма. На этом основано использование в народной медицине отвара цетрарии исландской, который используется и как отхаркивающее средство. Некоторые лишайники используются в парфюмерной промышленности, т.к. имеют приятный аромат. Заключение. Грибы и лишайники представляют собой большую и недостаточно изученную с точки зрения медицинского применения группу организмов, которые имеют интересные биологические особенности и химический состав.

Отдел Моховидные. Общая биологическая характеристика, классификация, значение. Отдел моховидные - BRYOPHYTA

гриб базидиальный лишайник моховидный

Представляет одно из ранних примитивных звеньев сложной и длительной цепи эволюции высших растений. Гаметофит преобладает над спорофитом. Имеют широкое распространение - от Арктики до субтропиков, поднимаются высоко в горы. Слабо приспособлены к обитанию в сухих местах, поселяются в условиях повышенной влажности - лес, болота, сырые луга и т.д. Размеры растений небольшие, до 20-30 см. Имеют хлоропласты и способны фотосинтезировать - автотрофы. Отдел моховидные делится на 3 класса: антоцеротовые, печеночные и листостебельные мхи. Класс печеночные мхи - Hepaticopsida. Тело представлено слоевищем в форме пластинки дорзовентрального строения. От нижней (вентральной) стороны отходят одноклеточные ризоиды, соединяющие растение с субстратом. Представителем может служить маршанция многообразная - Marsghantia polymorpha. Слоевище ее покрыто эпидермой. Клетки нижней стороны образуют выросты -ризоиды. Верхняя эпидерма имеет дыхательные отверстия - дыхальца. К верхней эпидерме примыкает ассимиляционная ткань с крупными воздушными полостя-ми, к нижней - запасающая ткань. Растение разнополое. На женских экземплярах развиваются женские подставки с архегониями, на мужских -мужские под-ставки с антеридиями. В старину маршанция - Marchantia polymorpha ис-пользовалась для лечения болезней печени. Класс листостебельные мхи - Bryopsida - Musci. Растения имеют хорошо выраженные стебель и листья. Ризоиды многоклеточные, сильно разветвленные. Включает 3 подкласса: Сфагновые, Андреевые, Бриевые мхи. Подкласс Бриевые или Зеленые мхи - Bryiidae. Распространены, в основном, в местах избыточного или достаточного увлажнения. Типичным представителем является мох кукушкин лен - Polytrichum commune. Широко распространен в хвойных лесах, на лугах, болотах, образует густые дерновины. Стебель до 20 см высотой, покрыт жесткими листьями клиновидно-ланцетной формы. Подземная часть стебля - корневище, от которого отходят ризоиды. В центральной части стебля примитивный проводящий пучок. Снаружи стебель покрыт эпидермой. Цикл развития. Растение двудомное. На вершине стеблей женских экземпляров образуются архегонии, на мужских - антеридии. Женский половой орган мхов - архегоний - колбовидной формы. В нижней широкой части его- брюшке- формируется женская половая клетка-яйцеклетка и над ней маленькая брюшная канальцевая клетка. Верхняя узкая часть - шейка имеет канал с одним рядом мелких канальцевых клеток. Канальцевые клетки расплываются затем в слизь и обеспечивают передвижение сперматозоида к яйцеклетке. Мужской половой орган мхов - антеридий имеет вид продолговатого мешочка с однослойной стенкой. Внутри - мелкие сперматогенные клетки. Каждая из них дает один или два спирально изогнутых сперматозоида с двумя длинными жгутиками на переднем конце. Верхушки антеридиев вскрываются, из них выходят сперматозоиды и в капле воды (росы) могут достигнуть архегониев. Затем по каналу шейки проходят к яйцеклетке, оплодотворяют ее. Оплодотворенная яйцеклетка одевается оболочкой, делится, и формируется коробочка на ножке - спорогоний. Клетки его имеют диплоидный набор хромосом. Внутри коробочки-спорогония обособляется археспорий. Клетки его многократно делятся и после редукционного деления (мейоза) образуются мелкие гаплоидные споры, служащие для бесполого размножения. Коробочки на верхушке вскрываются, споры высыпаются, разносятся ветром и, в благоприятных условиях, прорастают, дают тонкие нити - протонему. На протонеме развиваются почки, каждая из которых может дать растение мха. Вегетативно мхи могут размножаться также корневищем, кусочками слоевища и т.д. Таким образом, споры, клетки протонемы, растения мха, его половые органы (архегонии и антеридии) имеют ядра с гаплоидным набором хромосом и представляют половое поколение - гаметофит. Диплоидная фаза начинается с зиготы и кончается делением клеток археспория. Следовательно, спорогоний (коробочка с ножкой) - спорофит, бесполое поколение мха. Спорофит хоть и обособлен, но не отделен от гаметофита и питается за его счет, хотя и сам может фотосинтезировать. Отмирает спорофит в то же лето после рассеивания спор. Другие бриевые мхи - птилиум (Ptilium), дикранум (Dicranum), мниум (Mni-um), голокомиум (Holocomium) образуют сплошной моховый покров в северных лесах-зеленомошниках. Подкласс Сфагновые мхи - Sphagnidae. Объединяет около 300 видов, распространенных в северной лесной зоне на больших заболоченных пространствах. Сфагновые мхи имеют стебель и листья типа филлоидов. Стебли и листья имеют мертвые клетки с кольчатыми и спиральными утолщениями оболочек. Между ними в виде сетки расположены мелкие живые хлорофиллоносные клетки. Мертвые клетки заполнены воздухом, что придает им белесый цвет и обусловливает огромную гигроскопичность. Одна часть сухого мха впитывает 25-30 частей воды. Представитель - Sphagnum magellanicum. Сфагновые мхи образуют торфяные болота. Торф широко используется как топливо, удобрение, сырье в химической промышленности (спирт), уплотнитель и утеплитель. В медицине используется в качестве гигроскопического материала, для перевязок, подушек, прокладок и т.д.

Отдел Плауновидные. Общая биологическая характеристика, классификация, значение

Отделы плауновидных, хвощевидных и папоротниковидных представляют собой большую группу высших наземных споровых растений, имеющих листья, стебли, корни с сосудисто-волокнистыми пучками. В жизненном цикле хорошо выражено чередование поколений. Спорофит представлен вегетативным растением. На спорофите в спорангиях формируются гаплоидные споры. У одних представителей - равноспоровых - они морфологически одинаковые, у других - разноспоровых - различные - микроспоры и мегаспоры. Из спор развивается заросток - половое поколение. У равноспоровых он обоеполый, у разноспоровых - раздельнополый (мужской и женский). Отдел плауновидные - LYCOPODIOPHYTA. Древовидные формы вымерли, имели важное значение в образовании каменного угля. Сохранились травянистые низкорослые, до 70 см высотой растения со слабо разветвленными корнями и небольшими тонкими листьями типа филлоидов. Среди них имеются равноспоровые и разноспоровые формы. Различают два класса: плауновидные и шильниковые. Класс Плауновые - Lycopodiopsida Равноспоровые формы представлены растениями порядка плауновых. Типичным представителем является Плаун булавовидный (Lycopodium clavatum), который распространен в хвойных лесах. Имеет стелющийся, дихотомически разветвленный стебель с мелкими линейно-шиловидными листьями и слабо развитыми корнями. Длина стебля до 6 и более метров. На верхушечных побегах несет парные спороносные колоски. Колосок состоит из стержня с листочками - спорофиллами. В пазухах спорофиллов сидят одиночные почковидные спорангии с большим количеством одинаковых спор. Спора дает заросток - двуполый гаметофит плауна. Заросток лишен хлорофилла, оплетен гифами гриба - микориза. На верхней стороне гаметофита развиваются архегонии с яйцеклетками и антеридии со сперматозоидами. После оплодотворения из зиготы развивается зародыш, из зародыша - взрослое растение спорофитного типа. На образование из споры гаметофита и развитие из него спорофита уходит свыше 20 лет. Споры плауна используются в медицине в качестве детской присыпки, для обсыпки пилюль, в литейном производстве, пиротехнике и др. Класс Полушниковые или Шильниковые - Iso?topsida. Разноспоровую форму представляет селягинелла из класса полушниковых (Isoetopsida) - Selagi-nella selaginoides, которая распространена в основном в тропиках. В СНГ произрастает только 8 видов. Селягинелла имеет более нежные дихотомически ветвящиеся стебли небольших размеров. Образует небольшие кустики до 10 см. Спо-роносные колоски имеют спорангии двух типов. Микроспорангии с большим количеством микроспор, мегаспорангии с 4 мегаспорами. Разноспоровость как начало половой дифференциации представляет прогресс эволюции. Споры дают заростки: микроспоры - мужской, мегаспоры - женский. Гаметофиты сильно ре-дуцированы. Мужской состоит из антеридия и одной вегетативной клетки, на женском заростке - несколько архегониев с яйцеклетками. Заростки очень малы и не покидают оболочки споры. После оплодотворения яйцеклетки из зиготы образуется зародыш, а из него образуется взрослый спорофит. Большого практического значения не имеет. Тропические формы иногда разводятся как декоративные растения.

Отдел Хвощевидные. Общая биологическая характеристика, классификация, значение. Отдел хвощевидные - EQUISETOPHYTA

Представители этого класса древовидные формы - каламиты - играли большую роль в растительном покрове Земли каменноугольного периода. Сохранились лишь мелкие травянистые растения рода хвощей, которых насчитывается около 20 видов. В СНГ распространены хвощи: полевой, луговой, болотный, лесной, топяной, ветвистый и др. Особенности биологии и строения растений рассмотрим на примере хвоща полевого - Equisetum arvense. Как правило, это многолетний полевой сорняк. Зимует в виде корневища с запасом питательных веществ как в корневищах, так и в клубнях, образующихся на них. Ранней весной из корневищ вырастают бледно-розовые спороносные побеги высотой около 20 см. Стебли этих побегов прямостоячие, сочные, неветвистые с резко выраженными узлами и междоузлиями. Листья недоразвитые, мелкие, узкие, своими основаниями срастаются в трубку, располагаются мутовками. На верхушке побега - спороносный колосок. Ось спороносного колоска покрыта видоизмененными листьями - споролистиками. На споролистиках образуются спорангии, в спорангиях - споры. Внешне споры одинаковы, а физиологически могут быть различными. Каждая спора перекрещена 4 лентовидными придатками - элатерами, удерживающими несколько спор вместе. При созревании спор ленты распрямляются и разбрасывают их. В благоприятных условиях споры прорастают и дают двуполый или раздельнополые заростки, что зависит от условий произрастания. Архегонии и антеридии погружены в ткань заростка. В антеридиях образуются около 200 сперматозоидов, которые передвигаются в капле воды. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зигота, зародыш, из зародыша - взрослый спорофит. После созревания и осыпания спор весенние спороносные побеги хвоща отмирают, вместо них из того же корневища образуются вегетативные побеги спорофита. Стебли этих побегов прямостоячие, ветвистые с редуцированными чешуйчатыми листьями, обеспечивают пополнение запасных веществ в корневище. Таким образом, половое и бесполое поколения существуют самостоятельно. Большого практического значения не имеют. Вегетативные побеги хвоща полевого используются в медицине в качестве мочегонного средства.

Отдел Папоротниковидные. Общая биологическая характеристика, классификация, значение. Отдел папоротниковидные - PTEROPHYTA - POLYPODIOPHYTA

Папоротнки, как плауны и хвощи, происходят от псилофитов. Объединяет около 10 тыс. видов, в СНГ - 100 видов. Включает классы: Marattiopsida, Polypodiopsida.и др. В качестве типичного представителя настоящих папоротников рассмотрим щитовник мужской - Aspidi-um filix mas, широко распространенный в лесах умеренной зоны. Размножается корневищами, бесполым и половым путем. Из корневищ вырастает пучок листьев. Молодые листья свернуты улиткой у основания взрослых, начинают развертываться под почвой и на третий год заканчивают формирование, достигая в длину 1 и более метров. Сформированные листья двоякоперистораздельные, растут верхушкой и каждый год отмирают. К середине лета на нижней стороне листа образуются спорангии. Спорангии сидят группами на толстом выросте - плаценте, образуя сорусы. В каждом спорангии споры округлой формы с двойной оболочкой (экзина и интина).

В благоприятных условиях спора прорастает и дает заросток (половое поколение, гаметофит). На нижней стороне заростка развиваются ризоиды, которыми он прикрепляется к земле, а также антеридии и выше архегонии. Передвижение сперматозоидов связано с водой. Из зиготы вырастает зародыш, а из зародыша - взрослое растение - спорофит (диплоидный), заросток погибает. Кроме мужского щитовника растет орляк обыкновенный - Pteridium angelinum, щитовник женский - Athyrium filix - femina. С точки зрения прогресса эволюции предоставляет интерес водный папо-ротник - сальвиния - Salvinia natans, который образует споры двух типов: микроспоры и мегаспоры в микро- и мегаспорганиях как начало половой дифференциации. Большого практического значения папоротники не имеют. Корневища мужского щитовника и некоторых других видов используются в медицине для приготовления противоглистных препаратов. Заключение. В эволюции высших споровых растений выделилось 2 направления. В одной линии развивается и совершенствуется гаметофит, а спорофит занимает подчиненное положение. Это линия моховидных, не приведшая к возникновению новых форм растений, оказалась слепой линией эволюции.

В другой линии усложняется спорофит, который занял доминирующее положение в цикле развития растений, а гаметофит все больше редуцировался. Эволюция спорофитной линии шла через развитие макрофилии, разноспоровости, расчленения тела на органы, совершенствование и усложнение стебля, постепенный отход от оплодотворения в водной среде и обеспечивала все разнообразие растительной жизни планеты. В цикле преобладает споровое поколение - спорофит (2n). Из споры развивается на влажной почве заросток сердцевидной формы - гаметофит (n). Заросток существует как самостоятельное растение, на нем в антеридиях и архегониях развиваются подвижные сперматозоиды и неподвижные яйцеклетки. Для оплодотворения необходима вода. Из зиготы развивается спорофит (2n). Цикл развития папоротника

Понятие о жизненном цикле растений

В жизненном цикле растений происходит чередование бесполого и полового размножения и связанное с этим чередований поколений.

Гаплоидный (n) растительный организм, образующий гаметы, называется гаметофитом (n). Он представляет половое поколение. Гаметы формируются в половых органах путём митоза: сперматозоиды (n) - в антеридиях (n), яйцеклетки (n) - в архегониях (n) .

Гаметофиты бывают обоеполые (на нём развиваются антеридии и архегонии) и раздельнополые (антеридии и архегонии развиваются на разных растениях).

После слияния гамет (n) образуется зигота с диплоидным набором хромосом (2n), а из неё развивается путём митоза бесполое поколение - спорофит (2n). В специальных органах - спорангиях (2n) спорофита (2n) после мейоза образуются гаплоидные споры (n), при делении которых митозом развиваются новые гаметофиты (n).

Жизненный цикл зелёных водорослей

В жизненном цикле зелёных водорослей преобладает гаметофит (n), то есть клетки их слоевища гаплоидны (n). При наступлении неблагоприятных условий (похолодание, пересыхание водоёма) происходит половое размножение - образуются гаметы (n), которые попарно сливаются в зиготу (2n). Зигота (2n), покрытая оболочкой зимует, после чего при наступлении благоприятных условий делится мейозом с образованием гаплоидных спор (n), из которых развиваются новые особи (n).

Схема 1.Жизненный цикл зелёных водорослей.

Практикум

Задача 1.Какой набор хромосом характерен для клеток слоевища улотрикса и для его гамет? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.

Ответ:

1. В клетках слоевища гаплоидный набор хромосом (n), они развиваются из споры с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

2. В гаметах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из клеток слоевища с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

Задача 2.Какой набор хромосом характерен для зиготы и для спор зелёных водорослей? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.

Ответ:

1. В зиготе диплоидный набор хромосом (2n), она образуется при слиянии гамет с гаплоидным набором хромосом (n).

2. В спорах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.

Жизненный цикл мхов (кукушкин лён)

У мхов в цикле развития преобладает половое поколение (n). Листостебельные растения мхов - раздельнополые гаметофиты (n). На мужских растениях (n) формируются антеридии (n) со сперматозоидами (n), на женских (n) - архегонии (n) с яйцеклетками (n). С помощью воды (во время дождя) сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), происходит оплодотворение, возникает зигота (2n). Зигота находится на женском гаметофите (n), она делится митозом и развивается спорофит (2n) - коробочка на ножке. Таким образом, спорофит (2n) у мхов живёт за счёт женского гаметофита (n).

В коробочке спорофита (2n) путём мейоза образуются споры (n). Мхи - разноспоровые растения, различают микроспоры - мужские и макроспоры - женские. Из спор (n) путём митоза развиваются сначала предростки, а затем взрослые растения (n).

Схема. Жизненный цикл мха (кукушкин лён)

Задача 3. Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.

Ответ:

1. В гаметах мха кукушкина льна гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из антеридиев (n) и архегониев (n) мужского и женского гаметофитов с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

2. В спорах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из клеток спорофита - коробочки на ножке с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.

Задача 4. Какой хромосомный набор характерен для клеток листьев и коробочки на ножке кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.

Ответ:

1. В клетках листьев кукушкина льна гаплоидный набор хромосом (n), они, как и всё растение, развиваются из споры с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

2. В клетках коробочки на ножке диплоидный набор хромосом (2n), она развивается из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём митоза.

Ботаника в таблицах, схемах, тестах и терминах

Таблица 10. Основные признаки главнейших систематических групп растений

Схема 1. Цикл развития хламидомонады

Схема 2. Цикл развития зеленого мха

Схема 3. Цикл развития папоротника

Схема 4. Цикл развития сосны

Отдел Голосеменные. Общая характеристика, цикл развития, значение. Классификация

Голосеменные - Pinophyta (Gymnospermae) - высшие архегониальные, семенные растения. Родоначальником их считаются семенные папоротники, которые вымерли в конце каменноугольного периода в связи с похолоданием. В отличие от споровых растений, голосеменные размножаются семенами, которые развиваются в семяпочке. Семена имеют зародыш и эндосперм - запас питательных веществ для зародыша. Зародыш развивается из зиготы. Эндосперм формируется из мегаспоры до оплодотворения - материнского происхождения. Играет большую роль в выживаемости растений. Покровы семяпочки (интегументы) защищают зародыш от неблагоприятных условий, затем становятся покровами семени. Семена не имеют околоплодника, расположены на чешуях шишки открыто. Наличие зародыша, эндосперма и интегументов - важнейшие приспособления голосеменных к наземному образу жизни. Строение голосеменных. Обычно это древесные или кустарниковые формы. Имеется стержневой корень с клубеньками или микоризой, листья (хвоинки) мелкие, многочисленные, (в отличие от папоротниковых), только у саговниковых сохраняются крупные листья. Хвоинки живут от 2 до 5 лет, отпадает только часть, поэтому растения вечнозеленые. Стебель имеет моноподиальное ветвление. Побеги двух типов: 1)удлиненные (с чешуйками); 2)укороченные (образуются в пазухах чешуек) - как правило, закрываются листьями. Побеги заканчиваются шишками или стробилами. Стробилы, как правило, однополые, а растения однодомные (могут быть и двудомные - саговник).