Ин:№1. Введение в ботанику.
Известно около 350 тысяч видов.
Отец ботаники – Теофраст (Тиртамус); впервые разделил растения на деревья, кустарники и травы.
Отличие растений от грибов, бактерий, водорослей, животных
РАСТЕНИЯ | ГРИБЫ | ЖИВОТНЫЕ | БАКТЕРИИ |
1.Малоподвижны (характерны настии и тропизмы). Обмен веществ медленный | 1.Малоподвижны, есть способные к движениям (грибы – хищники, слизевики) | 1.Ведут подвижный образ жизни (есть исключения). Обмен веществ интенсивный. Для простейших: + и – таксис. | 1.Подвижные, малоподвижные и неподвижные виды |
2.Рост неограничен. Растут в течение всей жизни | 2.Рост неограничен. | 2.Рост ограничен. | 2.Рост бактерий ограничен или невозможен из-за недостатков определенных компонентов. |
3.Запасное вещество – углевод (крахмал) | 3.Запасное вещество – гликоген. | 3.Запасное вещество – гликоген. | 3.Запасное вещество: полисахариды, полифосфаты и сера |
4.Строение клеток: есть вакуоли, пластиды, клеточная стенка их целлюлозы (клетчатки), нет центриолей и клеточного центра | 4.Мицелий состоит из гифов (представляет гигантскую многоядерную клетку с перегородками), есть вакуоли, нет пластид. Клеточная стенка из хитина. | 4.Нет вакуолей, пластид и клеточной стенки; есть центриоли и клеточный центр | 4.Нет ядра, нет органоидов (кроме рибосом), функцию органелл выполняют выросты мембраны (хлоросомы). Клеточная стенка из муреина или кислых полисахаридов |
5.Продукты обмена – жирные масла, эфирные масла, смолы, каучук, витамины, реже гуттаперча, накапливаются в вакуолях | 5.Продукт белкового обмена – мочевина, жирового – СО2 и Н2О; антибиотики | 5.Продукт белкового обмена – мочевина, жирового – СО2 и Н2О. | 5.Продукты белкового обмена – пептиды, аминокислоты, жирового – ацетил-КоА. |
6.Тип питания – автотрофный (фотоавтотрофы), есть гетеротрофы (растения – паразиты: Петров Крест, заразиха, повилика, раффлезия, омела белая); миксотрофы – насекомоядные растения и растения полупаразиты) | 6.Тип питания - гетеротрофный | 6.Тип питания – гетеротрофный. Встречается – миксотрофный (Простейшие – эвглена, вольвокс) | 6.Тип питания – гетеротрофный (паразиты и сапрофиты); встречается автотрофный (фототрофы – цианобатерии; хемотрофы – серобатерии) |
7.Процессы жизнедеятельности управляются фитогормонами | 7.Гормонами, специальными рецепторами | 7.Процессы жизнедеятельности управляются нервной системой и гормонами | 7. Процессы жизнедеятельности управляются концентрацией определенного вещества. |
8.В природе - ПРОДУЦЕНТЫ | 8.В природе - РЕДУЦЕНТЫ | 8.В природе - КОНСУМЕНТЫ | 8.В природе - РЕДУЦЕНТЫ |
В особую группу выделяют эпифиты – растения, поселяющиеся на других растениях.
Растения делятся на экологические группы по отношению к различным факторам окружающей среды.
По отношению к влажности растения делятся на следующие группы:
1) гидатофиты - водные травы, которые полностью погружены в воду, их листья очень тонкие, а питательные вещества поглощаются всей поверхностью тела. Среди них – цветковые, которые вторично перешли к водному образу жизни (элодея, рдесты, водяные лютики, валлиснерия, уруть и др.). Вынутые из воды, эти растения быстро высыхают и погибают. У них отсутствуют устьица и нет кутикулы. Транспирация у таких растений отсутствует, а вода выделяется через особые клетки – гидатоды. Поддерживаемые водой побеги часто не имеют механических тканей, в них хорошо развита аэренхима (воздухоносная ткань);
2) гидрофиты - растения, частично погруженные в воду, обычно обитают по берегам водоемов на сырых лугах, по болотам. К ним можно отнести тростник обыкновенный, частуху подорожниковую, вахту трехлистную, калужницу болотную и другие виды. У них лучше, чем у гидатофитов, развиты проводящие и механические ткани. Хорошо выражена аэренхима. У гидрофитов есть эпидерма с устьицами, интенсивность транспирации очень высока, и они могут расти только при постоянном интенсивном поглощении воды;
3) гигрофиты - растения влажных мест с высокой влажностью воздуха. Среди них различают теневые и световые. Теневые гигрофиты – это растения нижних ярусов сырых лесов в разных климатических зонах (недотрога, цирцея альпийская, бодяк огородный, многие тропические травы и т. п.). К световым гигрофитам относятся виды открытых местообитаний, растущие на постоянно влажных почвах и во влажном воздухе (папирус, рис, сердечники, подмаренник болотный, росянка и др.);
4) мезофиты - растения, живущие в условиях умеренного увлажнения, умеренных температур и хорошего минерального питания. К мезофитам можно отнести вечнозеленые деревья верхних ярусов тропических лесов, листопадные деревья саванн, древесные породы влажных вечнозеленых субтропических лесов, летнезеленые лиственные породы лесов умеренного пояса, кустарники подлеска, травянистые растения дубравы, растения заливных и не слишком сухих суходольных лугов, пустынные эфемеры и эфемероиды, многие сорные и большинство культурных растений (сельскохозяйственных растений - тоже мезофиты). Из приведенного перечня видно, что группа мезофитов очень обширна и неоднородна. К этой экологической группе относятся, например, такие распространённые растения как сурепка, ландыш, земляника, яблоня, ель, дуб.
5) ксерофиты - растения не достаточно увлажненных мест обитаний, где воды в почве мало, а воздух горячий и сухой. Среди них встречаются травы и древесные растения. Они имеют приспособления, позволяющие добывать воду при ее недостатке, ограничивать испарение воды или запасать ее на время засухи. Ксерофиты лучше, чем все другие растения, способны регулировать водный обмен, поэтому и во время продолжительной засухи остаются в активном состоянии. Это растения пустынь, степей, жестколистных вечнозеленых лесов и кустарниковых зарослей, песчаных дюн. Среди ксерофитов различают сухие (склерофиты - приспособлены к жесткой экономии воды) и сочные (суккуленты - имеют мясистые стебли и/или листья). Например, ковыль, саксаул, верблюжья колючка - склерофиты, алое, толстянка, опунция, цереус – суккуленты, имеют специальные клетки для запаса воды.
► гелиофиты - растения, предпочитающие места обитания, ярко освещенные солнцем, например, сосна, береза. злаки.
► сциофиты - тенелюбивые растения, хорошо переносящие затенения, например копытень, сныть.
- По отношению к температуре растения делятся на следующие группы:
► мегатермофиты - жаростойкие растения, например пальмы.
► мезотермофиты - теплолюбивые растения, например орех обманчивый, близкий к ореху грецкому.
► микротермофиты - холодостойкие растения, например ель сибирская.
► гекистотермофиты - очень холодостойкие растения, например лишайники.
- По отношению к свету растения делятся на следующие группы:
1) светолюбивые (световые), или гелиофиты, – растения открытых, постоянно хорошо освещаемых местообитаний. Гелиофиты часто имеют побеги с укороченными междоузлиями, сильно ветвящиеся, нередко розеточные. Листья гелиофитов обычно мелкие или с рассеченной листовой пластинкой, с толстой наружной стенкой клеток эпидермы, нередко с восковым налетом или густым опушением, с большим числом устьиц на единицу площади, часто погруженных, с густой сетью жилок, с хорошо развитыми механическими тканями;
2) тенелюбивые (теневые), или сциофиты, – растения нижних ярусов тенистых лесов, пещер и глубоководные растения; они плохо переносят сильное освещение прямыми солнечными лучами. Листья у сциофитов располагаются горизонтально, нередко хорошо выражена листовая мозаика. Листья темно зеленые, более крупные и тонкие. Клетки эпидермы крупнее, но с более тонкими наружными стенками и тонкой кутикулой, часто содержат хлоропласты. Клетки мякоти листа крупнее, столбчитая ткань однослойная или имеет нетипичное строение и состоит не из цилиндрических, а из трапециевидных клеток. Площадь жилок вдвое меньше, чем у листьев гелиофитов, число устьиц на единицу площади меньше. Хлоропласты крупные, но число их в клетках невелико;
3) теневыносливые, или факультативные гелиофиты, – могут переносить большее или меньшее затенение, но хорошо растут и на свету; они легче других растений перестраиваются под влиянием изменяющихся условий освещения, редко обладают большим количеством пыльцы. У лиственных теневыносливых древесных пород и кустарников (дуба черешчатого, липы сердцевидной, сирени обыкновенной и др.) листья, расположенные по периферии кроны, имеют структуру, сходную со структурой листьев гелиофитов, и называются световыми, а в глубине кроны – теневые листья с теневой структурой, сходной со структурой листьев сциофитов. К этой группе можно отнести и некоторые луговые растения, лесные травы и кустарники, растущие и в затененных участках леса, и на лесных полянах, опушках, вырубках.
ЖИЗНЕННЫЕ ФОРМЫ РАСТЕНИЙ:
ДЕРЕВЬЯ КУСТАРНИКИ ЛИАНЫ | ФАНЕРОФИТЫ (ВЫСОКИЙ) |
ПОЛУКУСТАРНИКИ КУСТАРНИЧКИ СТЕЛЮЩИЕСЯ РАСТЕНИЯ РАСТЕНИЯ - ПОДУШКИ | ХАМЕФИТЫ (НИЗКИЙ) |
МНОГОЛЕТНИЕ ТРАВЕНИСТЫЕ РАСТЕНИЯ | ГЕМИКРИПТОФИТЫ (ПОЛУ) |
ЛУКОВИЧНЫЕ КОРНЕВИЩНЫЕ | КРИПТОФИТЫ (СКРЫТЫЙ) |
ОДНОЛЕТНИКИ | ТЕРОФИТЫ (ЛЕТО) |
СИСТЕМАТИЧЕСИЕ ЕДИНИЦЫ РАСТЕНИЙ:
ЦАРСТВО ОТДЕЛ КЛАСС ПОРЯДОК СЕМЕЙСТВО РОД ВИД | Растения Покрытосеменные Двудольные Крестоцветные Редька Редька дикая |