Учебно-методический комплекс дисциплины «ботаника» для специальности 5В080300 «Охотоведение и звероводство» Семей 2013

Тема 8 Низшие растения.

К низшим растениям относятся водоросли. Их насчитывают 11 отделов. Их основными признаками являются следующие: 1. Клетки крупные 10-100 мкм. 2. Ядра нормальной структуры с ядрышком и хромосомами, имеется ядерная мембрана. 3. Имеются пластиды, в которых происходят процессы фотосинтеза. 4. Клетки делятся посредством митоза. 5. Имеется половое и бесполое размножение.

Существуют одно- и многоклеточные водоросли. Тело их называется талломом или слоевищем, поскольку оно не дифференцировано на настоящие органы и ткани. Вегетативные клетки таллома покрыты снаружи твердой оболочкой, состоящей из целлюлозы и пектиновых веществ. Иногда поверхность тела содержит слизь или кремнезем. У примитивных одноклеточных водорослей клетки голые, т.е. не имеют оболочек. У других в клеточной оболочке имеются поры и различного типа выросты: щетинки, чешуйки.

Цитоплазма заполняет всю полость клетки или расположена постенно. Одна или несколько вакуолей заполнены клеточным соком. В клетке находится одно или несколько ядер. Пластиды водорослей называются хроматофорами, по форме они бывают разнообразными – пластинчатые, спиральные, лентовидные, звездчатые. Их форма служит важным признаком при определении видовой принадлежности. В хроматофорах у некоторых видов расположены белковые тела – пиреноиды, вокруг них откладывается запасной продукт в виде крахмальных зерен.

Для водорослей характерны все типы размножения: вегетативное, бесполое и половое. Вегетативное размножение у одноклеточных – простое деление клетки, у многоклеточных водорослей – частями таллома. Бесполое размножение осуществляется с помощью спор или зооспор – одноклеточных образований возникающих внутри тела или в в особых органах – спорангиях. Зооспоры в отличие от спор имеют жгутики. Бесполым путем водоросли размножаются в основном в благоприятных условиях. При ухудшении условий существования они приступают к половому размножению. Оно происходит путем слияния двух половых клеток, мужской и женской, с образованием зиготы. Зигота опускается на дно водоема, где способна переносить в состоянии покоя неблагоприятный период. Гаметы водорослей имеют гаплоидный набор хромосом и развиваются в специальных органах полового размножения – гаметангиях.

Размеры водорослей от нескольких микрометров до 25 метров и более. Наиболее развитые водоросли (харовые) имеют подобия различных органов: ризоиды – выполняющие функцию корней, «стебля». В основном они обитают в водной среде, но встречаются и почве. Некоторые виды образуют большие скопления, например бурые водоросли.

2.Древнейшие водоросли возникли около 2-х млрд. лет назад, позже чем гетеротрофные организмы, с которых начиналась жизнь на Земле. Современная наука доказывает происхождение водорослей от одноклеточных организмов, живущих в воде и снабженных одним или несколькими жгутиками. Вопросы о происхождении и ходе развития водорослей, о родственных связях между ними еще полностью не решен. Различные группы водорослей появлялись не последовательно одна от другой, а развивались несколькими параллельными линиями. Зеленые водоросли являются предками высших споровых растений.

Группа отделов водоросли – Algae

Золотистые водоросли – общее число видов около 400. Обитают преимущественно в планктоне пресных водоемов, реже морей. В основном одноклеточные формы, все они одноядерные, некоторые имеют жгутики. Золотистые водоросли- одна из древнейших групп.

2)Отдел Желто-зеленые водоросли – сюда относят около 250 видов одноклеточных, колониальных и многоклеточных водорослей. В клетках содержатся хлорофилл, каротиноиды, придающие специфическую окраску. Распространены в водоемах с пресной и соленой водой, где служат важным компонентом планктона.

3) Отдел диатомовые – около 6000 видов. Основные жизненные формы – колониальные, нитчатые формы. Распространены по всему земному шару. Местообитания: различные водоемы, почва, скалы, кора деревьев. Клеточные стенки пропитаны кремнеземом, поэтому их еще называют кремнистыми водорослями.

4) Отдел пирофитовые водоросли – исключительно одноклеточные, т.е. монадные водоросли. Большинство видов автотрофные. У них своеобразное строение ядра и имеются особые вакуоли – пузули.

5) Отдел криптофитовые – небольшая группа одноклеточных, автотрофных водорослей. Клетки асимметричные, уплощены в дорсо-вентральном направлении, имеют жгутики.

6) Отдел эвгленовые водоросли – исключительно одноклеточные, т.е. монадные водоросли. Покрыты толстой плазмалеммой. Большинство видов – обитатели пресноводных водоемов. Некоторые усиленно размножаясь вызывают цветение воды. Являются организмами со смешанным питанием. Среди них имеются паразиты, обитающие в кишечнике беспозвоночных.

7) Отдел бурые водоросли – общее число видов 1500. Распространены в морях и океанах всего мира. Являются важными компонентами бентоса. Размеры представителей от нескольких мм до 30-50 метров.

8) Отдел красные водоросли или багрянки – 4000 видов, из них 200 обитают в пресных водоемах и почвах. Распространены в тропических и субтропических морях. Таллом в виде кустиков из многих нитей длиной до 2-х метров.

Зеленые водоросли – общее число видов около 5700. Распространены преимущественно в пресных водоемах, некоторые в морях, на почве, корке деревьев, и т.д. Имеется несколько классов. Одни из самых высоко организованных низших растений.

4.Водоросли широко распространены во всех естественных и искусственных водоемах. Одни из них свободно плавают в толще воды и входят в состав планктона, другие лежат или прикрепляются ко дну и составляют бентос. Так как водоросли – фотосинтезирующие растения, то одним из главных условий их существования является свет. Массовое распространение наблюдается на глубине до 30 метров, но известны более глубоководные виды. Некоторые водоросли сохраняют жизнеспособность при очень низких температурах, другие наоборот при высоких.

Водоросли не только обогащают воду кислородом, но и служат превосходным кормом для рыб и водоплавающих птиц. Человек из водорослей изготовляет муку, которая используется на корм скоту. 1 тонна такой муки содержит около 180 кг солей, 16 кг органического азота, 10 кг фосфора. Водоросли применяют также в качестве удобрения. Вываривая некоторые виды получают слизистое вещество – агар-агар, которое часто используется в лабораториях в качестве питательной среды. Агар-агар широко применяют в пищевой промышленности при изготовлении мармелада, пастилы и других изделий.

Многие виды водорослей служат обычной пищей, бурые водоросли используют в качестве лечебного средства, в частности источником йода является ламинария, под названием морской капусты. В настоящее время проводятся опыты по выращиванию водорослей в специально построенных водоемах, преимущественно используют хлорококковых. Органическое вещество этих водорослей богато белками, углеводами, жирами и витаминами.

Отдел лишайники –

Лишайники – это группа своеобразных комплексных растений состоящих из 2-х компонентов – гриба и водоросли. Число известных науке лишайников около 20 тысяч. Грибная основа состоит из сумчатых грибов, реже базидиальными, водорослевый компонент формируется из зеленых или сине-зеленых водорослей. Ученые выяснили, что компоненты лишайника не мирно сосуществуют как предполагалось ранее. Обычно гриб формирует гаустории которыми внедряется в клетки водорослей и высасывает ее содержимое. Обнаружен также и третий компонент лишайников – бактерия рода Rizobium, способная усваивать азот из воздуха. Выделенные из лишайника водоросли ничем не отличаются от свободноживущих. У лишайников появляются новые биологические качества, они выражаются в способности размножаться как единое целое.

Лишайники демонстрируют большое морфологическое разнообразие: от нитчатых до кустистых. Тело лишайников не дифференцировано на стебель и листья, вегетативное тело представлено слоевищем или талломом. Различают 3 основных морфологических типов слоевищ: накипные (корковые), листоватые и кустистые.

Размножаются лишайники только бесполым вегетативным путем, чаще всего просто обломками слоевища. В других случаях вегетативное размножение осуществляется специализированными образованиями – соредиями – мелки комочков, состоящих из одной, двух водорослей оплетенных гифами гриба, изидиями – выросты на поверхности слоевища, которые также содержат оба компонента лишайника, «почками».

Разнообразные формы лишайников можно видеть повсеместно на скалах, на поверхности почвы, на корке деревьев, они произрастают даже на стекле и металлах. Лишайники могут переносить длительное обезвоживание. Их используют в медицине и парфюмерии. Некоторые виды идут на изготовление глюкозы и химического индикатора. Но первостепенное их значение – корм для северных оленей.

Царство грибы включает в себя около 100 тысяч видов. Они лишены хлорофилла, являются гетеротрофными организмами. По наличию в обмене веществ мочевины и хитина в оболочке клеток, а также запасного продукта гликогена они приближены к животным. Но по способу питания, по неподвижному образу жизни, а также по неограниченному росту они напоминают растений. Характерные черты грибов: хорошо выраженная клеточная оболочка, наличие у многих дикареонтической фазы развития, гетеротрофный способ питания с помощью адсорбции, неподвижность в вегетативном состоянии и неограниченный рост.

Основой вегетативного тела грибов является мицелий или грибница, состоящая из системы микроскопических тонких ветвящихся нитей – гиф с апикальным ростом и боковым ветвлением. Мицелий который находится в субстрате называется субстратным, а на поверхности воздушным. Для некоторых грибов характерен неклеточный мицелий лишенный перегородок и представляющий собой одну большую клетку с большим количеством ядер. Но у большинства видов он разделен септами, в центре септы находится отверстие которое соединяет цитоплазмы клеток. Потное переплетение гиф образует – склероции, состоящие из ложной ткани – плектенхимы. В клетках склероциев много запасных питательных веществ способствующих перенесению неблагоприятных условий. Продолжительность жизни мицелия от нескольких дней у плесени до многих лет у шляпочных грибов. У некоторых грибов, например, у дрожжей вегетативное тело представлено одиночными почкующимися или делящимися клетками.

Размножаются грибы вегетативным, половым и бесполым путями. Вегетативное размножение кусочками мицелия, с помощью хламидоспор и артроспор или почкованием.

Бесполое размножение происходит с помощью специализированных спор, возникающих на специальных гифах – спорангиеносцах, которые приподнимаются над субстратом. Имеется и другой вид спор – конидии.

Половое размножение есть у всех грибов, кроме дейтеромицетов.

Настоящие грибы делятся на 5 классов: 1.хитридиомицеты, 2.зигомицеты, 3. Аскомицеты, 4. Базидиомицеты. 5. Дейтеромицеты или несоверше6нные грибы.