Чистякова А.А. Учебно-методический комплекс по дисциплине Ботаника для специальности 020208 Биохимия

Подождите немного. Документ загружается.

Сравнительная характеристика классов

Класс Печеночники

Класс Листостебельные мхи

1. Гаметофит в виде таллома или

листостебельный, но с дорзивентральной

симметрией.

1. Все гаметофиты листостебельные.

Симметрия радиальная.

2. Листьев нет, а если есть, то однослойные

из одинаковых клеток.

2. Листья многослойные, хотя бы в области

средней жилки. Если листья однослойные

(сфагновые), то состоят из разных клеток.

3. Ризоиды одноклеточные.

3. Ризоиды многоклеточные.

4. Протонема из 3-5 клеток

4. Протонема хорошо развита

5. Коробочка – одновременно спорангий.

5. Спорангий – особый орган внутри

коробочки.

6. Колонка внутри коробочки отсутствует.

6. Колонка имеется.

7. Помимо спор – имеются особые

пружинки – элатеры.

7. Элатеры отсутствуют

8. Активного вскрытия коробочки нет, она

либо растрескивается зубчиками, либо

сгнивает.

8. Коробочка имеет крышечку -

приспособление для активного вскрытия.

9. Растения преимущественно тропических

и субтропических областей.

9. Растения умеренных и холодных

областей.

Класс Печеночники – Marchantiopsida. 8,5 тыс.видов.

Эволюция талломов в подклассе маршанциевые. Таллом однослойный, без

воздушных камер и устьиц (порядок сферокарповые), имеет вид лопастных розеток,

споры освобождаются после сгнивания коробочки – сложно устроенный тканевый таллом,

спорофит из коробочки, ножки и гаустории, вскрывается растрескиванием (порядок

маршанциевые, пред. маршанция).

Эволюция талломов в подклассе юнгерманиевые – 5,5-6 тыс. видов.

Слоевищный таллом, половые органы позади верхушечной клетки, архегонии

защищены особыми выростами – покрывалом, либо листовидными выростами;

спорогоний из коробочки с многослойной стенкой, ножки и гаустории, могут быть

приспособления для активного всасывания воды (листовидные лопасти подвернуты вниз,

окружая капиллярную полость со слизистым волоском внутри – бласия маленькая)

(порядок метугерневые, пр. бласия, аневра) → листостебельные стелющиеся формы,

листья развиваются из 2 клеток, двулопастные,простая анатомия; архегонии и антеридии

формируются из верхушечных клеток, архегонии защищены перихецием или перианцием

(валиком) (пор.юнгеоманиевые, пред. баззания, фрулляния, скапания, радула,

хилосцифус).

Класс Мхи – Bryopsida

14,5 тыс.видов. Подклассы: сфагновые, зеленые, Андреевы.

Подкласс сфагновые – Sphagnidae (200 видов)

Специализация гаметофита: разнообразие боковых веточек по функциям,

однослойные листья (гиалиновые, хлорофиллоносные клетки), три типа тканей в стебле

(гиалодерма, механическая ткань – древесный цилиндр, паренхима сердцевины.

Спорофит: специализированная гаустория, крупная коробочка (урночка+крышечка, в

центре – колонка, над ней спорангий), ножка короткая. Имеется ложноножка.

Подкласс зеленые мхи – Bryidae

14 тыс.видов

Гаметофит: на нитчатой протонеме листостебельные побеги; лист со средней

жилкой; стебель из эпидермы, коры и центрального осевого цилиндра. Спорогон из

коробочки, ножки, гуастории. Сложное строение коробочки (урночка+крышечка, колонка

до вершины урночки, спорангий вокруг колонки, эпифрагма, перистом). Представители:

политрихум, дикранум, гипнум, бриум, тортула и др.

Гипотезы происхождения мохообразных:

1) растения с изоморфной сменой поколений (возможно риниофиты);

2) зеленые водоросли.

От предковой группы печеночники, листостебельные и андреевые мхи произошли

самостоятельно. В свою очередь талломные и листостебельные юнгерманиевые

произошли от общего предка, но развивались самостоятельно. В пределах

листостебельных мхов независимые линии привели к формированию зеленых, сфагновых

и Андреевых мхов.

Отдел Риниофиты.

Лекция 18. Отдел Плауновидные. Общая характеристика.

1000 видов, угасающая группа.

Отличительные черты. Жизненная форма – травы, вымершие - травы+древесные.

Олиственные побеги, своеобразные корни. Микрофилия. Ветвление дихотомическое.

Лист из одной поверхностной клетки. Энаций. Тип стели (у современных) – плектостель.

Спорангии собраны в спороносные колоски. Равно- и разноспоровые растения. Гаметофит

в виде телломного заростка, наземный или подземный; обоеполый (равноспоровые),

раздельнополый (разноспоровые). Цикл с преобладанием спорофита.

Классификация: класс плауновые (равноспоровые), класс полушниковые

(разноспоровые).

Класс плауновые – Lycopodiopsida.

Равноспоровые, листья без подушечек. Вымершие растения. Порядок

астероксиловые (Asteroxylales), род Asteroxylon. Не высокая трава с неравной дихотомией,

мелкие шиповатые листья. Жилка в основании листа. Актиностель. Между листьями –

беспорядочно почковидные спорангии, вскрывались продольной щелью. Средний девон.

Порядок Дрепанофикусовые – Drepanophycales

2 рода, 7 видов.

Род Дрепанофикус: нижний, средний, верхний девон, все материки. Высота 50 см,

равная дихотомия. Листья с 1 жилкой, доходившей до вершины. Спорангии либо в

пазухах листьев, либо на спорофиллах рассеянно.

Род барагваногтия, нижний девон, Австралия. Крупные растения, диаметр 6,5 см,

ксилема 1/5 объема стебля. Первые древесные. Листья узкие (до 1 мм, длина до 4 см),

вершина некоторых вильчато раздвоены. Спороносная зона. Видимо, боковая ветвь

эволюции. Эволюционные тенденции дрепанофикусовых: васкуляризация листьев;

перемещение спорангиев в пазуху листа или на его поверхность; формирование

спороносной зоны. От дрепанофикусовых три основные филогенетические линии:

травянистые равноспоровые (пор.плауновые), травянистые разноспоровые

(пор.Селагинелловые), вымершие древесные разноспоровые (пор. Лепидодендровые).

Порядок Плауновые – Lycopodiales – ныне живущие и вымершие травянистые

равноспоровые. Род плаун известен с верхнего девона. Ныне включает 1 семейство и 2

рода: Lycopodium и Phylloglossum. 200 видов. Филоглоссум Драмонда – засушливые

районы юго-западной Австралии, Тасмании, Новой Зеландии. Небольшое растение

(несколько см) с мясистым клубнем, листья шиловидные 1,5-2 см, 1-3 корня и боковой

цилиндрический вырост, из которого – новый клубень. На след. год клубень и вся

надземная часть отмирают, молодой клубень развивает новые листья и корни. Взрослое

растение формирует безлистный побег с коротким стробилом. Заростки зеленые.

Класс полушниковые – Jsoetopsida.

Порядок Селагинелловые – Selaginellales

Травянистые разноспоровые – потомки дрепанофикусовых или

протолепидодендровых. 700 видов, в России и на Кавказе – 8 видов. Влажные леса. От 5-

15 см до 2-3 м и даже 20 м (лазающие формы). Анизофилия. Листья мелкие (0,5-5 мм), с

расширенным основанием и лигулой. Ризофоры. Внешняя кора паренхиматозная,

внутренняя – трабекуллярная ткань. Центральная аэренхима связана с аэренхимой

подушечек листа. Стелы: от протостелы до эктофлоической сифоностелы, у некоторых –

полициклическая сифоностела. Разноспоровость. Из микроспор – мужской заросток: 1

проталлиальная клетка + 1 антеридий (8 клеток стенки + 2-4 сперматогенных. Мегаспора

→ женский заросток из большого числа проталлиальных клеток, способен к фотосинтезу.

Несколько погруженных архегониев.

Биологическое значение разноспоровости: редукция заростков, разнос пылинок

ветром, массовость → эффективность полового процесса. Быстрота развития. Защита от

высыхания. Экономия пластического материала. Обогащение генетического потенциала.

Порядок протолепидодендровые - Protolepidodendrales – переходная группа от

травянистых дрепанофикусовых к древесным лепидодендровым. 11 родов. Палеозойские

растения. Род протолепидодендрон – средний девон. Около 25 см. Листья с расширенным

основанием и вильчатым ветвлением вершины. Род Лепидодендропсис (верхний девон –

нижний карбон) – деревья до 2 м высоты, спороносная зона. Род Археосигиллярия –

небольшое дерево, 5 м.

Порядок Лепидодендровые. Разноспровые древесные растения. Верхний девон -

карбон. Род Лепидодендрон – дерево высотой 30-45 м, диаметр ствола до 2 м. Листья от 1

до 50 см, с одной жилкой и сильно расширенным основанием в виде ромбовидной

подушечки. Стигмарии, от них корни. Эктофлоическая сифоностелла. Камбий стелы

работает слабо: вторичной ксилемы не более 15-20% ствола. Активный коровой камбий.

Разноспоровость. В мегаспорангиях – 16 – 4 – 1 мегаспора. Лепидокарпон – 1 мегаспора,

заросток в мегаспорангии, окутанный мегаспорофиллом.

Род Сигиллярия (карбон - пермь), 20-30 м. Уменьшение размеров до 10-8 м, полная

редукция ветвления. Ксероморфность листьев. Плевромейя, триас, 5 м, диаметр 12 см,

один стробил на вершине. Тенденция к редукции размеров растений продолжилась у пор.

полушниковых.

Порядок Полушниковые – Jsoetales

Многолетние травянистые каудексовые растения. Листья с лигулой. № рода: 1)

Надгорстиана, нижний мел, трава 12-20 см, мясистый стебель; 2) Стилитес, близок

надгорстиане (Центральноперуанские Анды, 3800-4750 м над уровнем моря). 7-20 см

высотой, стебель 3 см в диаметре, слегка ветвистый. На вершине – пучок листьев длиной

5-6 см. Камбий. 3) Полугник – 70 видов, водные или земноводные растения. Высота 10-25

см, стебель толстый, в основании 2-3 лопастный (возможно, гомолог редуцированных

стигмариев). Листья длиной 2-5 до 50-90 см. Камбий. Верхние листья спорофиллы.

Мужской гаметофит сходен с гаметофитом селагинеллы: 1 проталлиальная клетка + 1

антеридий (4 клетки стенки + 2 сперматогенные). Произошли от риниофитов.

Лекция 19. Отдел Хвощевидные. Общая характеристика.

1 род, 25 видов. Известны с верхнего девона, расцвет – карбон.

Отличительные особенности: членистость, интеркалярная меристема в нижних

частях междоузлий, листья мелкие, но теломного происхождения, влагалища сросшиеся,

артростель, спороносные колоски; спорангиофоры щитковидной формы, у древних –

разнообразная форма, кроме листовидной. Современные хвощи равноспоровые, среди

вымерших были разносоровые.

Заростки талломные, раздельнополые.

Включает 2 класса: сфенофилловые (клинолистные) и хвощевые, эволюция

которых шла независимо.

Класс клинолистовидные – Sphenophyllopsida, или Bowmanitopsida

Верхний девон – карбон (расцвет) – середина Перми вымерли. Травы, высота до 1

м, диаметр 0,5 см. У некоторых шипы – лазающие формы. Листья девонских и

нижнекарбонских видов рассеченные на нитевидные доли, жилки дихотомически

ветвились; у средне– и верхнекарбонских – в виде клиновидной пластинки. Листья в

мутовках по 6-9. Триархная актиностела. Корни анатомически близки стеблям.

Репродуктивные органы (бовманитовые) – стробилы или спороносные зоны.

Спорангиофоры чередовались с вегетативными листьями, ветвящиеся со спорангиями на

верхушке или щитковидной формы со свисающими спорангиями. Спорангиофоры в

пазухах кроющих листьев. Почти все равноспоровые, лишь у 1 вида бовманитовых –

разноспоровость.

Класс Хвощевые - Equisetopsida

Артростела. Щитковидные спорангиофоры.

Порядок Каламитовые - Calamitales

По вегетативным органам – каламитовые, по спороносным – каламостахиевые.

Стробилы с чередованием спорангиофоров и вегетативных листьев. Равноспоровые,

некоторые разноспоровые. Мелкие травы, лианы, деревья. Нижний карбон – конец перми

вымирают. Древесные каламитовые – археокаламиты (нижний карбон), диаметр ствола

10-15 см, хорошо развита вторичная ксилема, многократное дихотомическое ветвление

листьев, собраны в мутовки. Спорангиофоры дихотомически ветвились и несли по 4

спорангия.

Каламиты (Calamites) – расцвет верхний карбон – нижняя пермь. Деревья высотой

до 10-15 см, хорошо развита вторичная ксилема, многократное дихотомическое ветвление

листьев, собраны в мутовки. Спорангиофоры дихотомически ветвились и несли по 4

спорангия.

Каламиты (Calamites) – расцвет верхний карбон – нижняя Пермь. Деревья высотой

до 10-15 м, внешне похожи на хвощи. В мутовке 4-60 листьев. Система воздушных

полостей в стволах. Хорошо развита древесина. Боковые корни от нижних узлов

несколькими ярусами. Равноспоровые, лишь у некоторых разноспоровость. Род

каламокарпон (верхний карбон, Сев. Америка), в одном мегаспорпнгии 1 мегаспора, в

другом – женский заросток.

Порядок Хвощевые -Equisetales

Травянистые растения. Стробилы из щитковидных спорангиофоров. Одни считают

их потомками травянистых археокаламитов, другие – каламитов, вторично травянистые

формы. Известны с карбона. 1 род, 25 видов, распространены в Евразии, Северной и

Южной Америке, Северной Африке. В Австралии 1 завезенный вид – хвощ полевой.

Вечнозеленый (древний) хвощ зимующий. Побеги недифференцированные,

дифференцированы во времени или полностью. Корни апикального происхождения.

Морфологически равноспоровые растения, физиологически споры различны. Оболочки

спор трехслойные.

Гаметофиты чаще однополые, от 1 мм до 2-3 см. Происхождение спорное: 1) от

тримерофитовых; 2) от харовых эволюция 2 линиями.