Өсімдіктер систематикасы ПӘні бойынша оқыту бағдарламасы

Қыналар балдыр мен саңырауқұлақтың симбиозы нәтижесәнде түзіліп, басқа ағзалардан сапалы ерекшеленетін, эволюция процесінің барысында бір-біріне пайда тигізіп тіршілік ететін ерекше ағзалар. Балдыр мен саңырауқұлақтың симбиозы емес, саңырпауқұлақты автотрофта бақыланатын паразитті тіршілігіне ұқсас. Қына құрамына кіретін саңырауқұлақтар көбінесе, аскомицеттер, сирек базидиомицеттер, ал балдырлар-көк-жасыл (цианобактериялар) немесе жасыл балдырлар. Қыналардың әр түрінің құрамында белгілі бір балдыр мен саңырауқұлақ түрі енеді. Қыналардың екілікті табиғаты 1867ж. орыс ғалымдары А.С.Фаминицин мен С.А.Баранецкий анықтаған. Балдырлар органикалық заттарды құрайды, ал саңырауқұлақтарбалдырды қорғап, оны сумен және минералды тұздармен қамтамасыз етеді. Олар қолайсыз ортаға жақсы бейімделген, температура мен ылғалдылық, тіршілік бар жердің барлығнда өседі. Олар Арктика өсімдіктерінің ең шетк шектерінен солтүстікке қарай өседі, сол кезде олар ылғалдылығы жоғары тропиктерде де өсе алады. Олар тіршілік жоқ жерлерді алғашқы болып мекендейді (тау, ағаштарда), тундрада көп орын алады. Қыналар топырақ түзілу процесінде маңызды рөл атқарады, өздері бекіген тастарды бұзады. Оның денесі мүшелерге дифференциаланған қабатша. Олардың денесі гифтер шоғырынан түзілген.

Псилофиттер

Мүктер (Моховидные)

Плаунтәрізділер

Қырықбуындар

Папоротниктәрізділер

Тұқымды өсімдіктер

Псилофиттер (Psilophyta, Psilotophyta)

Псилофиттер – алғашқы жер беті өсімдіктері, түтіктілердің арғы тегі, 400 мың жыл бұрын тіршілік еткен; таскөмір дәуірінің басында жойылып кеткен, қалдықтары төменгідевон шөгінділерінде табылған. Олардың дихотомды бұталанған осьтік мүшелері-биіктігі-50см, теломдары, суды сіңіретін ризоидтар тарамдалатын, көлденең тамыр сабақты мүшесі-ризомоиді болады. Жапырақтары жоқ. Нашар дамыған ксилема трахеидалардан тұрады. Осьтердің ұшында спорангийлер орналасқан. Қазіргі кезге дейін екі туысы жеткен: псилот және тмезиптерис, тропиктер мен субтропиктерді мекендейді.

Мүктер (Моховидные, Bryophyta)

Торфтан этил, метил спирттерін, сірке қышқылын, нафталин, балауыз, деготь, нитраттар мен т.б. жасайды. Сфагнум шымтезегінен емді балшық жасайды. Оны термоизоляциялы құрылыс материалы ретінде қолданады, одан қағаз, картон жасайды. Ойпат саздардың шымтезегінен шымтезек-шірінді құмыралар жасайды. Жемістер мен тұқымдарды сақтауға қолданылады. Бірақ сазды жерлерде өзіне тән флора мен фауна түзіледі. Бұл сфагнумды мүктердің ьактериоцидті заттады бөлумен байланысты. Осыдан шіру кезінде заттар толық ыдырамайды, жартылай ыдыраған –гумин қышқылдары түзіледі. Жартылай ыдыраған заттар шымтезек түзеді. Гумин қышқылдары саз суын қошқыл-қоңыр түске бояйды, су нашар жылынатындықтан әрдайым салқын болады. Қышқыл орта түзіліп, онда тек қана соған бейімделген өсімдіктер тіршілік ете алады. Оттегі аз. Бірақ су алмасуын реттейді, сондықтан, оларды құрғату әрдайым тиімді болмайды. Көптеген беткейлі саздар үлкен өзендердің көзі бола алады, мысалы Волга өзені өзінің бастауын Валадай үстіртінен алады.

Плаунтәрізділер палеозой дәуірінің силер кезеңінде пайда болған. Таскөмір дәуірінде олардың ағашты және шөптесін формалары болған. Қазіргі кезде көбінесе шөптесін өсімдіктер, сабақтары жайылмалы, сабақтар мен тамыры дихотомды тармдалған, және нашар дифференциаланған бір-екі жүйелері бар спиральді орналасқан, жай немесе бүтін қабыршақты жапырақтары бар. Нақты буындар мен буын аралықтары жоқ.

Плаун туысы (Lycopodium) – барлық жерлерде таралған, бірақ өсімдік жамылғысында маңызы жоқ. Олар әр қашан жасыл шөптесін, тік (1-1,5 см), өрмелегіш өркендері мен қосалқы тамырлары бар. Шоқпартәрізді плаунның спорофиті мәңгі жасыл көпжылдық өсімдік. Негізгі өркен жерде төселіп жатады, көлденең дихотомды тарамдалған биіктігі 25 см өркендер береді, олардың ұшында споралы масақ немесе бүршіктер болады. Жататын негізгі сабақтан дихотомдық тамырлар тарамдалады. Сабақ пен бұталар спираль тәрізді орналасқан ұсақ ланцетті-сызықты жапырақтар орналасқан. Споралы масақтардың ұзын аяқшалары болады. Редукциялық бөлінуден кейін масақтарда гаплоидті пішіні мен көлемі бірдей споралар (изоспоралар) түзіледі, оның құрамында құрғамайтын 50% майлы май бар. Қолайлы жағдайда споралар баяу өсіп (12-20жыл) гаметофит түзіледі. Ризоиды бар, ал қыртыс бөлігінде саңырауқұлақ мицелиі орналасқан (симбиоз), бірақ оның хлоропласттары жоқ. Кейбір түрлерінде гаметофит топырақ бетінде дамиды, сонда клеткаларда хлоропласттар пайда болады. Гаметофит екі жынысты, табақша тәрізді, пиязшыққа ұқсас, диаметрі 2-3 см жетеді. Антеридий мен архегоний гаметофиттің жоғары жағында жақын орналасқан. Антеридияларда-сперматозоидтар, архегонияларда-аналық жыныс клеткалары түзіледі. Ұрықтанудан кейін ұрық дамитын, (2n) зигота түзіледі. Алғашында спорофит гаметофит ұлпасына еніп, сол арқылы қоректенеді. Кейін спорофит тамырлары топфраққа еніп, дербес тіршілік етеді. Селягинелла плауны өте қызықты. Оның өркеннің ұшында жапырақтары вегетативтілерден ерекшеленетін (трофофилл) споралары бар масақтар дамиды. Спророфилл қалтасында мега-, микроспоралар орналасқан, мега- және микроспорангийлер түзіледі. Селягинелла мысалындаөсімдіктер эволюциясының әр түрлі споралардың түзілуі жолымен өткенін көруге болады. Әр түрлі споралыларда гаметофиттің (өскінше) радикалді редукциясы байқалады-гаплоид пен үлкен көлемді спорофит-диплоиді байқалады. Микро мен макроспоралар қолайлы жағдайда өсіп өнеді. Аналық пен аталық гаметофит микро- мен магоспоралар шеарасында дамиды.

Өскіннің кішкене қалақшалары ғана сыртқа қарай шығып тұрады. Бұл аналық өскіннің қалақшасында архегонияларды көруге болады. Ұрықтанған аналық жыныс клеткасынан ұрық дамиды. Осыдан әр түрлі споралылық, әр жыныстылыққа әкеліп соқты, яғни өскіндердің екі үйлігі. Құрғамайтын май бар плаун спораларын медицинада балаларға арналған ұнтақ ретінде (тальк) қолданады; өндірісте-фасонды құюда, модельдерді оңай алып шығу үшін себеді, және оны сары және жасыл бояу алуға (жүн) қолданады.

Қырықбуындылар (Equisetophyta, немесе Sphenophyta)

Қазіргі кезде бұл бөлім бір класпен анықталады-қырықбуында және бір туыс қырықбуын (Equisetum). Туыс Австралия, Жаңа Зеландия мен тропиктік Африкадан басқаб арлық континенттерде таралған 30-35 түрі бар. Қырықбуын-биіктігі бірнеше см-ден бірнеше метрге жететін шөптесін өсімдік. Жойылып кеткен түрлерінің арасында биіктігі 15м жететін ағашты түрлері де болған. Сабағының анық метаметриясы бар, яғни буындар мен буын аралықтары кезектеседі. Жапырақтары қабыршаққа дейін редукцияланған және түйіндерде мутовка тәрізді орналасқан. Мұнда бүйір бұталары түзілген. Жапырақтары қатты редукцияланғандықтан, ассимиляция қызметін өркендер атқарады, хлорофиллі бар ұлпа эпидерманың астында орналасады. Қабықшаның клеткаларының қабығы кремнеземмен жабылған. Жер асты бөлігі түйіндерінде қосалқы тамырлар түзілетін жақсы тарамдалған тамыр сабақ. Қырықбуындардың кейбір түрлері (дала қырықбуыны) тамырсабағы түнекке айналады, олар қор заттарды сақтау мен вегетативті көбею қызметін атқарады. Тік тамырсабақтан жоғары қарай жер үсті өркендер өседі. Барлық өркендер мен тамыр сабақ жоғары қарай өседі. Көктемде жай немесе арнайы өркендерде спорофиллдерден тұратын масақ түзіледі, ол спорангийі бар алтықырлы қалқан тәрізді. Қазіргі қырықбуындардың барлық споралары, спорангийлер сияқты морфологиялық бірдей, бірақ гетероталлды және потенциалды екі жынысты. Бірақ морфологиялық споралардың теңдігі дала қырықбуынында физиологиялық әр түрлі споралылықпен үйлеседі, себебі физиологиялық әр түрлі споралар бір-бірне жақын тұрса, аналық пен аталықөскіндер түзіледі. Әр түрлі споралардың жақын орналасуы, дамыған споралардың қосарланып (түйін түрінде) таралуы арқылы іске асады, себебі олар бір-бірімен элатера көмегімен-спораның спиральді иірілген лента тәрізді сыртқы қабат көмегімен байланыстырылған. Өскіндер кіші жасыл пластикаға ұқсас, төменгі бөлігінде ризоидтар орналасқан. Аталық өскінде, антеридияда сперматозоид, ал аналық-архегонийде-жұмыртқа дамиды. Ұрықтану судың қатысуымен өтеді. Зиготадан жаңа өсімдік дамиды. Қырықбуын спораларында хлоропласттар бар, сондықтан олар тез өсу қабылетін жоғалтады.

Даму циклінде спорофит басым болады. Оның ассимиляцияға қабілеті бар жазғы, олардың тамырсабақтарында қор заттар жиналады, және көктемгі споралы өркендері болады. Өркеннің екі түрі бір тамырсабақта түзіледі. Кейбір түрлері, мысалы дала қырықбуыны малға қорек ретінде беріледі. Бірақ кейбір жерлерде олар улы болады. Оны медицинада қан тоқтататын және несеп айдайтын дәрі ретінде қолданады. Крахмалды түйнектері мен споралы өркендерін кейде тамаққа қолданады. Орманды аймақта дала қырықбуыны арамшөп ретінде өседі. Саз және жапырақты ормандардың қырыбуыны-улы. Оның қыстайтын түрінің қатты сабақтарын зімпаралы қағаз ретінде қолдануға болады.

Папоротниктәрізділер (Polypodiophyta, немесе Pterophyta)

Тұқымды өсімдіктер екі бөлімнен тұрады: қарағайтәрізділер (немесе ашық тұқымдылар) және гүлділер (немесе жабық тұқымдылар). Олар әр түрлі споралылы, яғни оларда споралардың екі типі: микро- және мегаспоралар түзіледі. Микроспоралар аталық гаметофитке бастама береді, ал мегаспоралар-аналыққа, мегаспоралар спорангийде орналасады. Аналық гаметофиттің дамуы мен ұрықтану аналық спорангийдің ішінде өтеді. Таралу мен көбею мүшесі спора емес, тұқым, ол спораға қарағанда тиімдірек: споралы өсімдіктердің споралары нашар қорғалған бір клетка; қор заттары жоқ, қолайлы жағдайда топырақта гаметофитке айналады; тұқым-көп клеткалы, қор заттарымен қорғаныш қабықшасы бар, аналық өсімдікте дамиды. Тұқым тұқымжарнағынан дамиды (тұқымбүршіктер). Тұқымжарнақ мегаспорангийден-нуцеллустан және интергументтен (жабын) тұрады. Интергумент толығымен қапталмайды, жіңішке канал қалады-микропиле немесе тозаңесігі. Спорангий ішінде гаметофит түзіліп дамиды, кейін ұрықтану мен ұрықтың дамуы өтеді. Ең маңыздысы ұрықтану процесі суды қажет етпейді. Аталық гаметалар қозғалысын жоғалтып, аналық гаметаларға тозаң түтігімен жеткізіледі. Ұрықтанғаннан кейін тұқым түзіледі. Көптеген тұқымды өсімдіктер тұқымжарнақтың тұқымға айналуынан кейін, соңғысына қолайсыз жағдайды өткізіп, алысқа таралуыға мүмкіндік беретін, тыныштық кезеңі қажет. Осылай тұқымды өсімдіктердің споралылардың алдындағы артықшылығы, олардың жер үстінде тіршілік етуіне бейімделуі: ішкі ұрықтану; ұрықтың дамуы тұқымжарнақ ішінде өтеді; тұқымның түзілуі қор заттардың жинаумен өтеді. Тұқымды өсімдіктерге гаметофиттің әрі қарай редукциясы (гамета түзілу мен ұрықтану үшін қажет) мен спорофиттің күрделенуі өтеді. Гаметофит өзінің дербестігінен айрылып, топырақта емес, спорофитте дамиды.

ай өткесін өтеді. Тозаңданудан кейін аналық бүрдің қабыршақтары жабылады, ал аталық гаметофит мегаспорангииде өз дамуын жалғастырады. Аталық гаметофиттің архегоний бағытында вегетативті клетка тозаң түтігіне дамиды, ал антеридиялы екі клетка түзеді: клетка-аяқша және спермагенді клетка. Оны бойлай тозаң түтігінен архегониге дейін жетеді. Спермагенді клеткасының ядросынан екі спермий (талшығы жоқ аталық гамета) ұрықтану алдында түзіледі. Архегониге жеткен соң вегетативті ядро жойылып, бір спермий аналық жыныс клеткасымен қосылады, ал екіншісі жойылады. Ұрықтанған жұмыртқадан-гаплоидті аналық гаметофит пен ингументпен қапталған тұқымбастамасынан тұратын, гаплоидті эндосперммен қоршалған, зигота дамиды. Осылай жалаңаш тұқымдылардың тұқымы –біріншілік гаплоидті эндосперм арқасында қоректентін, қабықпен қоршалған (2n - интегумент тұқымбастамасы) диплоидті ұрық түзіледі. Кәдімгі қарағайдың тұқымы тозаңданудан кейін , 2 жыл өткесін дамиды, ал келесі көктемде қабыршақтар ашылып, тұқым шашылады. Ұрық салпыншақтан, тамыршадан, сабақшадан және тұқмжарнағынан тұрады. Тұқымның өсуі қолайлы жағдайда көктемде біркелкі климат аймағында өтеді. Қылқандылар табиғи ландшафтарды түзеді. Олардың адам шарушылығындағы маңызы зор. Биогенздердің маңызды компоненттері бола отырып, олар су ұстағыш және эррозияға қарсы қызмет етеді. Олар құрылыс материалдары мен орманды-техникалық өндірісте кең қолданылады. Олардан вискоза, жібек, целлюлоза, штапель, бальзамдар мен шайыр, қайын жүні мен кафора, спирт пен сірке қышқылын, дубильді экстракттар және т.б., тамақ өнімдері мен дәрумендер алынады. Кейбір араукариялар, самырсындар, сібір қайынының құрамында првандыққа және бадам майына ұқсас 79% май бар. Медицинада, олардан дәрумендерден басқа, пинобин (спазмолиитикалық препарат) алынады. Халық медицинасында туберкулезді, жүйке бұзылыстарын, бүйрек, қуық ауруларын, геморройды, саңырулықты емдеуге және антилепроздызат ретінде қолданады. Қылқан мен жас өркендер бұландардың қорегі ретінде қолданады, қылқанмен құр қоректенеді, ал сібір самырсынымен көптеген жануарлар мен құстар қоректенеді. Аршаның бүржидектері-құрлардың қорегі. Тистілердің ағашынан қымбат бұйымдар жасалады, олар жәндіктердің зиянды әсерінен бұзылмайды.

Гүл серігі төрт бөлімді, күлтелері қиылысып орналасқан, алты аталығы, бір аналығы бар, жемісі-бұршаққын. Гүл формуласы Ч4Л4Т2+4П1. Бұл тұқымдасқа тамаққа жарамды өсімдіктер, орамжапырақ, брюква, шалқан, шомыр, ақжелкен жатады; зәйтүн тәрізділер-қыша, арыш; көбі шалғын жерлердің арамшөптері-қышабас, қантжеміс. Ормандарда тарбақ мен айшық өседі. Орамжапырақтылардың көбі-жақсы балды өсімдіктер. Жәндәктермен тозаңданады.

12 000 түрі бар (490 туыс) –ағаштар, бұталар, лианалар, ареалдың солтүстік аймағында көп және біржылдық шөптер. Көбі беркелкі және суық климатты жерлерде шөптер кездеседі; ағаштар мен бұталар тропикалық және субтропикалық аймақтарда кездеседі. Жапырақтары рет-ретімен орналасқан, бөбішек жапырқтары бар, күрделіқауырсынды- және күрделісаусақты, сирек бір-бірден ораналасқан. Тостағанша бес біріккен тостағанша жапырақшалардан тұрады; күлте бес жапырақты, ерекше «шатырқанат көбелек» тәріздес типті: жоғары күлтесі ең ірі-желкен, екі бүйіріндегілері-қанат немесе ескек, төменгі екеуі қайықшаға біріккен. Он аталығы бар, көбінесе аналықты қоршаған түтікке біріккен. Жемісі-бұршаққап, жиі көп тұқымды, сирек бір тұқымды. Бұршақтың гүлінің формуласы: Ч(5), Л1+2+(2), Т(9+1), П1, ал басқаларінікі: - Ч5, Л1+2+(2), Т(10), П1. Негізгі ерекшелігі-тамырда түйнекті бактериялармен симбиоз нәтижесінде түзілген, ауадағы азотты сіңіре алатын түйнектерінің болуы. Сондықтан бұршақты өсімдіктер азотты заттрады қорға жинап, ақуызға бай болады. Топырақ жамылғысын түзуде маңызы зор, ақуызға бай болғандықтан, тамаққа жарамды және азық заттар болып табылады; бағалы ағашты және декоративті өсімдіктері де бар. Бұл тұқымдасқа: сары акация, сиырбұршақ, беде, бау-бақшадағы өсімдіктер-бұршақ, үрмебұршақ, соя, бұршаққаптар, жоңышқа, бөрібұршақ.

Даражарнақтылардың 64 000 түрі (2 600 туысы, 85-90 тұқымдасы) бар. Көбінесе –бір, екі, және көпжылдық шөптесін өсімдіктер, сирек ағаштар, бұталар мен лианалар. Олардың ішінде сулы-сазды, пиязшықты, эпифит түрлері көп. Барлық континенттерде таралған. Негізгі тамыры бір жарнақты нашар дамыған, оның қызметін қосалқы тамырлар атқарады. Гүлдері үш бөлікті, қосжынысты (сирек бір жынысты), ұсақ немесе ірі, гүлшоғырларға жиналған. Гүл серігі біріккен жапырақты немесе бос. Тостағаншасы күлтелі, алты аталығы мен бір аналығы бар.

Лалагүлділер тұқымдасында 70 туыс пен 2 500 түрі енеді, барлық жерлерде таралған. Жер асты тамырсабағы, түнекпиязшығы немесе пиязшығы бар, шөптесін өсімдіктер. Сабақтары жапырақтанған, немесе жапырақтары тамырдан басталады, тұтас, жіңішке. Гүлдері ұқсатардан үлкендерге дейін, қосжынысты, үш бөлікті. Гүл серігі жай, күлте немесе табақша тәрізді, алты бөлшекті. Алты, сирек үш немесе он екі аталығы мен бір аналығы болады. Жемісі-қауашақ, кейде жидек, тұқмдаырнда эндосперм бар. Әр түрлі жерлерде өсегу бейімделге түрлері бар. Кең таралған лалагүл, қызғалдақ, алоэ, драцена, інжугүл, қасқыржем, пияз бен сарымсақ. Пияздық өткір иісі оның құрамындағы эфир майына байланысты. Ол В мен С дәрумендеріне, антибиотиктер тобына жатқызатын фитонцидтерге бай. Оны қолдану асқазан сөлінің көп бөлінуіне, яғни тамақтың жақсы сіңірілуіне әкеледі. Сарымсақ құрамында сарымсақ майы мен гликозид бар. Қасқыржем, оның құрамындағы аспаргиннің арқасында несеп айдайды. Інжугүл тамырсабағында дәрі алатын улы заттар бар (жүрек тамшылары). Қызғалдақтар-декоративті өсімдіктер. Мәдениетте 8 000 гибридті сорты бар. Голландияда оларды өндірістік түрде өсеіріп, барлық әлемді қамтамасыз етеді. Лалагүлдің гүлі әдемі боялған, декоративті, табиғатта әр түрлі биотоптарда кездеседі: жарық ормандар, орманды шалғандар, субальпалық шалғындар. Орхидеялылар тұқымдасы жақсы белгілі, олар Оңтүстік және Оңтүстік-Шығыс Азия мен Американың тропиктерінде кездеседі. Олардың ішінде эпифиттер көп, энтомофильді өсімдіктер де кездеседі. Декоративті өсімдіктер.

Қоңырбас немесе дәнді өсімдіктер тұқымдасы.

Қоңырбас немесе дәнді өсімдіктер тұқымдасы, оларға 900туыс пен 11 000 түр жатады. Барлық жерлерде таралған. Көпжылдық. Сирек бір жылдық шөптер немесе екіншілік ағашты өсімдіктер (бамбуктар). Сабақтарының буындары бар, буынаралықтарының іші бос, сирек толы болады. Жапырқтары рет-ретімен орналасқан, екі қатарлы, параллельді жүйкеленген, ұзын ашық қынапқа және ұзын жіңішке пластинкаға бөлінген (бамбуктарда сағақ болады). Гүлдері редукцияланған, қосжынысты (сирек бір жынысты, анемофильді). Гүлшоғыры масақ, сыпыртқы (күрделі масақ). Әр кішкентай масақ, жаьын немесе масақты қабыршақтард мен бірнееш гүлден (1-2) тұратын қысқарған гүлшоғыр.

Әр гүл екі гүл қабыршағымен қорғалады, үш аталығы (сирек 1,2 немесе 6, 120 жетеді), бір аналығы бар. Жеміс-көбінесе дәнек, сирек сүйекті жеміс немесе жидек, жаңғақтәрізді. Тұқымында ұнтақты эндосперм бар. Олардың ішінде ең маңыздысы бидай, одан нан пісіретін ұн алады; одан манка жармасын, макарон және т.б. алады. Оны 10 мың жылдам астам өсіреді. Бидайдың 4 000 сорты балгілі, кең таралғаны қатты және жұмсақ бидай.

Жүгері-оңтүстіктік бағалы азықтық және қоректік маңызы бар. Одан 150 дейін техникалық және азықтың тағамдар жасайды.

Қарабидай бидайға ұқсас. Оның ұны қаралау, бірақ нан өте дәмді болады.

Сұлы бидай мен қарабидайдан ерекше. Оның гүлшоғыры сыпыртқы. Оның дәндерінен толокно, сұлы жармасын, геркулес пен басқа да өнімдер алады.

Тары- сұлы тәрізді сыпыртқысы бар. Оның жармасы-тары, жақсы дамиды. Оның отаны –Шығыс Азия. Күріш- бағалы дәнді дақыл, ол оңтүстік аймақтар мен сулы жерлерде культивирленеді. Қоңырбастардың тұқымдасына осыларға қоса әр түрлі жабайы шөптер жатады: тимофеевка-бағлы азық шөбі; селеу-көп жылдық құрғақшылыққа төзімді; бидайық-тамырсабақты арамшөп. Дәнді дақылдар жер бетінде жақсы тарлған, көбі оңтүстік аймақтарда. Тропиктерде өсетін ағаш тектес дәнді дақыл –бамбук пен қант қамысы, жақсы белгілі. Олардың адам өмірінде маңызы зор- олармен қоректеніп, әр түрлі шикізаттар алады.