Шпаргалка по "Ботанике"

46. Задачи и методы  современной систематики.  Типы систем и  принципы их построения.Биологи́ческая система́тика — научная дисциплина, в задачи которой входит разработка принципов классификации живых организмов и практическое приложение этих принципов к построению системы. Под классификацией здесь понимается описание и размещение в системе всех существующих и вымерших организмов^[1].

Завершающим этапом работы систематика, отражающим его  представления о некой группе живых организмов, является создание Естественной Системы. Предполагается, что эта система, с одной стороны  лежит в основе природных явлений, с другой стороны является лишь этапом на пути научного исследования. В соответствии с принципом познавательной неисчерпаемости  природы естественная система недостижима^[2].

«Углублённое изучение уже известных групп, всё более  разъясняя их взаимные соотношения, будет требовать других сопоставлений  или, точнее сказать, перестановки членов. Нам кажется, что естественная система  всегда будет подвергаться постоянным изменениям, так как каждая попытка  может быть выполнена только в  связи с состоянием научных знаний своего времени.»

— К. М. Бэр^[3]

Основные цели систематики:

• наименование (в том числе и описание) таксонов,
• диагностика (определение, то есть нахождение места в системе),
• экстраполяция, то есть предсказание признаков объекта, основывающееся на том, что он относится к тому или иному таксону. Например, если на основании строения зубов мы отнесли животное к отряду грызунов, то можем предполагать, что у него имеется длинная слепая кишка и стопоходящие конечности, даже если нам неизвестны эти части тела.

Систематика всегда предполагает, что:

• окружающее нас разнообразие живых организмов имеет определённую внутреннюю структуру,
• эта структура организована иерархически, то есть разные таксоны последовательно подчинены друг другу,
• эта структура познаваема до конца, а значит, возможно построение полной и всеобъемлющей системы органического мира («естественной системы»).

Эти предположения, лежащие в основе любой таксономической  работы, можно назвать аксиомами систематики^[1].

Современные классификации живых организмов построены по иерархическому принципу. Различные уровни иерархии (ранги) имеют собственные названия (от высших к низшим): царство, тип или отдел, класс, отряд или порядок, семейство, род и, собственно, вид. Виды состоят уже из отдельных особей.

Принято, что  любой конкретный организм должен последовательно  принадлежать ко всем семи категориям. В сложных системах часто выделяют дополнительные категории, например, используя  для этого приставки над- и под- (надкласс, подтип и т. п.). Каждый таксон должен иметь определённый ранг, то есть относиться к какой-либо таксономической категории.

Этот принцип  построения системы получил название Линнеевской иерархии, по имени шведского натуралиста Карла Линнея, труды которого были положены в основу традиции современной научной систематики.

Сравнительно  новым является понятие надцарства, или биологического домена. Оно было предложено в 1990 Карлом Вёзе и ввело разделение всей биомассы Земли на три домена: 1) эукариоты (домен, объединивший все организмы, клетки которых содержат ядро); 2) бактерии; 3) археи. 
 
 

19. Ризодерма (эпиблема). Строение и функции.  Корневые волоски,  строение, функции.

Эпиблема, нередко  называемая также ризодермой, - первичная однослойная покровная ткань корня . Она возникает из наружных клеток апикальной меристемы этого органа вблизи корневого чехлика и покрывает молодые корневые окончания. Эпиблема - одна из важнейших тканей растения, поскольку именно через нее происходит поглощение воды и минеральных солей из почвы.

В зоне всасывания корня эпиблема пассивно или активно  поглощает элементы минерального питания, затрачивая в последнем случае энергию. В связи с этим эпиблема богата митохондриями . Она недолговечна и, отмирая, передает свои функции новым участкам эпиблемы растущего корня.

Особенности клеток эпиблемы соответствуют основной функции  ткани. Они тонкостенны, лишены кутикулы и имеют более вязкую цитоплазму . В ней отсутствуют устьица . Каждая клетка эпиблемы потенциально способна к образованию корневого волоска, но чаще корневые волоски формируются лишь из части клеток, получивших специальное название трихобластов . Корневые волоски обычно одноклеточные, развиваются в результате выпячивания наружной стенки трихобласта и достигают в длину 1-2 мм. Обычно они существуют в течение нескольких дней, а затем отмирают. Корневые волоски располагаются в зоне всасывания, функция которой понятна из ее названия. На корне она занимает участок от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. В отличие от зоны роста участки этой зоны уже не смещаются относительно частиц почвы. Основную массу воды и растворов солей молодые корни усваивают в зоне всасывания с помощью корневых волосков.

Корневые волоски  появляются в виде небольших сосочков - выростов клеток эпиблемы ( рис. 65 ). Рост волоска осуществляется у его верхушки. Оболочка корневого волоска растягивается быстро. По прошествии определенного времени корневой волосок отмирает. Продолжительность его жизни не превышает 10-20 дней.

69. Фитоценоз. Формирование, структура, динамика  фитоценозов.

Фитоценозом называют совокупности разных видов растений, которые живут совместно на однородном участке земной поверхности, влияют друг на друга и взаимодействуют с окружающей средой, изменяя ее. Различают фитоценозы естественные (леса, луга, болота, степи, тундры) и искусственные (поля, огороды, сады, парки). Естественные фитоценозы обладают относительно постоянным набором видов и устойчивым строением. Искусственные фитоценозы лишены таких свойств и нуждаются в уходе со стороны человека. Фитоценология —молодая наука, официально она была признана лишь в 1910 г.

Фитоценология тесно связана с экологией, физиологией  и географией растений. Ряд прикладных направлений ботаники (лесоведение, луговедение, степеведение, тундроведение) по существу являются разделами фитоценологии.В  природе растения тесно связаны  с животными, формирующими зооценоз. Совокупность фитоценоза и зооценоза образует комплексное сообщество живых организмов, называемое биоценозом. В состав биоценоза входят как микро-, так и макроорганизмы растений и животных. Биоценоз вместе с неживой природой образует сложный комплекс — биогеоценоз, в котором царят сложные взаимоотношения и взаимодействия составных частей. Зеленые растения создают органические вещества, предоставляют пищу животным, а те в свою очередь изменяют условия жизни зеленых растений (рыхлят, удобряют почву и т. д.). Опавшие листья, ветви, отмершие корни и другие части растений являются пищей бесхлорофилльных растений (бактерий, грибов и других микроорганизмов). В то же время, разрушая и минерализуя органические вещества, микроорганизмы создают благоприятные условия для почвенного, минерального питания зеленых растений. Растения очень сильно сдерживают механическую, разрушительную деятельность неживой природы — ветра, температуры, воды и одновременно воздействуют на строение почвы, ее плодородие. Таким образом, в растительном сообществе беспрерывно происходит взаимосвязь биотических и абиотических составных компонентов друг с другом. Сообщество организмов биогеоценоз находится в состоянии непрерывного движения и развития. 
 

76. Экологические группы  растений по отношению  к воде. Характеристика  групп, особенности  морфологии и анатомического  строения.

По  отношению к водному  режиму местообитания  выделяют экологические  группы растений: гидатофиты - водные растения, целиком или большей своей частью погруженные в воду, гидрофиты— водные растения, прикрепленные к грунту и погруженные в воду своими нижними частями, гигрофиты— растения избыточно увлажненных местообитаний, но таких, где обычно нет воды на поверхности, мезофиты — растения, обитающие в условиях среднего увлажнения, ксерофиты— растения, живущие в условиях резкого дефицита влаги (многие растения степей и пустынь). 

Гидатофиты   – это водные растения, целиком или почти целиком погруженные в воду. 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 редуцированы устьица и нет кутикулы. Транспирация у таких растений отсутствует, а вода выделяется через особые клетки – гидатоды.  

Листовые пластинки  у гидатофитов, как правило, тонкие, без дифференцировки мезофилла, часто рассеченные, что способствует более полному использованию  ослабленного в воде солнечного света  и усвоению СО₂. Нередко выражена разнолистность – гетерофиллия; у многих видов есть плавающие листья, имеющие световую структуру. Поддерживаемые водой побеги часто не имеют механических тканей, в них хорошо развита аэренхима (рис. 32).

Корневая система  цветковых гидатофитов сильно редуцирована, иногда отсутствует совсем или утратила свои основные функции (у рясок). Поглощение воды и минеральных солей происходит всей поверхностью тела. Цветоносные  побеги, как правило, выносят цветки над водой (реже опыление совершается  в воде), а после опыления побеги снова могут погружаться, и созревание плодов происходит под водой (валлиснерия, элодея, рдесты и др.).

Гидрофиты   – это растения наземно-водные, частично погруженные в воду, растущие по берегам водоемов, на мелководьях, на болотах. Встречаются в районах с самыми разными климатическими условиями. 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. В аридных районах при сильной инсоляции их листья имеют световую структуру. У гидрофитов есть эпидерма с устьицами, интенсивность транспирации очень высока, и они могут расти только при постоянном интенсивном поглощении воды.

Гигрофиты   – наземные растения, живущие в условиях повышенной влажности воздуха и часто на влажных почвах. 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.). Из-за высокой влажности воздуха у них может быть затруднена транспирация, поэтому для улучшения водного обмена на листьях развиваются гидатоды, или водяные устьица, выделяющие капельно-жидкую воду. Листья часто тонкие, с теневой структурой, со слабо развитой кутикулой, содержат много свободной и малосвязанной воды. Обводненность тканей достигает 80 % и более. При наступлении даже непродолжительной и несильной засухи в тканях создается отрицательный водный баланс, растения завядают и могут погибнуть.