Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ЦИТОПЛАЗМА 11 страница





Эра Периоды и эпоха Начало, млн лет назад Длительность, млн лет Растительный и животный мир
Палеозой Девон 405± 10 В конце девона появляются древнейшие голосеменные - птеридоспермы. В позднем девоне вымирают риниофиты. Из животных характерны амфибии, бескрылые насекомые, рыбы
  Силур 440 ±10 В конце силура растения выходят на сушу. Появляются древнейшие риниофиты, некоторые мхи. Господствуют морские беспозвоночные, возникают архаичные группы рыб
  Ордовик 500 ±15 Наземные растения неизвестны, разнообразие водорослей. Первые позвоночные - бесчелюстные
  Кембрий 570 ± 15 Наземные растения неизвестны, разнообразие водорослей, расцвет морских беспозвоночных, позвоночные отсутствуют

СИСТЕМАТИКА РАСТЕНИЙ

Систематика растений изучает многообразие растительных организмов.

Основная задача систематики - классификация огромного многообразия растений. Современная систематика развивается в тесной связи с другими науками: морфологией, цитологией, генетикой, биохимией, эмбриологией, экологией, биогеографией и др. Теоретической основой систематики служит эволюционное учение. "Систематика есть одновременно и фундамент, и венец биологии, ее начало и конец. Без систематики мы никогда не поймем жизни в ее изумительном многообразии, возникшем в результате долгой эволюции" (А.Л.Тахтаджян, 1974).

Современная систематика включает три раздела: таксономию, номенклатуру и филогенетику.

Таксономия изучает теорию и практику классификации организмов, т. е. распределение огромного множества уже известных и вновь открытых организмов в соответствии с их сходством и

разлиниями по определенным соподчиненным друг другу таксономическим единицам. Основная таксономическая единица для всей биологии - вид. Каждый вид принадлежит к какому-либо роду, род - к семейству, семейство - к порядку, порядок - к классу, класс - к отделу, отдел - к царству. Это иерархическая система


Рис. 139. Филогенетические отношения между основными группами живых организмов

классификации. Каждый вид имеет двойное, или бинарное, название: родовое и видовое. Например, клевер ползучий - Trifolium repens L. После названия вида заглавной буквой ставится фамилия ученого, открывшего этот вид. Бинарная номенклатура введена и опубликована в 1753 г. в труде известного шведского ученого Карла Линнея "Species plantamm" ("Виды растений").

Вся совокупность существующих названий таксонов и система правил, регулирующих установление и использование этих названий, относится к разделу номенклатуры. Главная задача номенклатуры - стабильная система названий. Существуют правила образования названий для различных таксономических категорий в целях определения их уровня: например, для семейства в латинском названии используется окончание -ceae (семейство Бобовые - Fabaceae, Лютиковые - Ranunculaceae и т.д.), для порядков - ales (порядок Бобовоцветные - Fabales и т.д.), для отделов - phyta (отдел Цветковые растения - Magnoliophyta, отдел Зеленые водоросли - Chlorophyta и т.д.). Существует международный кодекс ботанической номенклатуры, который совершенствуется и утверждается на ботанических конгрессах раз в шесть лет.

Филогенетика устанавливает родство организмов в историческом плане, восстанавливает филогенез всех живых организмов в целом и отдельных систематических групп (рис. 139).

Каждый таксон обладает совокупностью морфологических, анатомических, экологических и ряда других характеристик, а также определенными способами размножения (бесполое, вегетативное и половое).

Все растения делят на две большие группы: низшие и высшие. У низших растений вегетативное тело не расчленено на органы (корень, стебель, лист) и представлено талломом, или слоевищем. Слоевище может быть как одноклеточным, так и многоклеточным. У высших споровых и семенных растений тело расчленено на вегетативные органы, состоящие из разнообразных тканей, выполняющих разные функции.

Из низших растений в данном пособии кратко рассматриваются следующие отделы: Синезеленые водоросли, Зеленые, Бурые, Красные, Диатомовые водоросли, Лишайники. Из высших споровых растений - отделы Моховидные, Плауновидные, Хвощевидные, Папоротниковидные; из семенных - Голосеменные и Цветковые растения.

 

 

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В СИСТЕМАТИКЕ

Как и любая наука, систематика растений имеет свои методы исследования для решения основных задач. Одна из существенных задач - выяснение сходства и различия между таксонами.

Историческую последовательность происхождения того или иного таксона, родство таксонов в общих чертах можно установить, изучая ископаемые растительные остатки. С помощью палеоботанических находок можно восстановить эволюцию отдельных растений и даже целых флор на нашей планете. Однако этого недостаточно: нужны косвенные доказательства. Среди косвенных методов познания филогении большую роль играет сравнительно-морфологический - основной метод систематики. Этим методом изучают макроструктуру организмов, он не требует специального оборудования, им пользовались ботаники еще до изобретения микроскопа. С развитием и совершенствованием микроскопической техники сравнительно-морфологический метод стали использовать более точно.

Эмбриологический, сравнительно-анатомический и онтогенетический методы - варианты сравнительно-морфологического метода. С их помощью изучают микроскопические структуры тканей, зародышевых мешков, последовательность развития гаметогенеза и т.п. Сравнительно-цитологический и кариологический методы помогают анализировать признаки организмов на клеточном уровне, на уровне кариотипа. Методы молекулярной биологии дают возможность сравнительного изучения геномного сходства таксонов. С помощью спорово-пыльцевого анализа - палинологического метода при хорошо сохранившихся оболочках спор и пыльцы вымерших растений устанавливают возраст отложений и характер флор того времени. В систематике используют также методы определения химического состава растений, иммунологические (устанавливают родство организмов на основе сходства биологической активности белка), физиологические (определяют морозе- или засухоустойчивость растений и др.), эколого-генетический (дает возможность узнать границы фенотипической реакции таксона, изучить изменчивость и подвижность признаков в зависимости от экологических факторов), гибридологический (основан на изучении гибридизации таксонов). В систематике растений иногда используют математические, географические, археологические и другие методы.

Объектами исследований в систематике служат живые растения или их фиксированные части (гербарии, коллекции крупных плодов, шишек, спилов древесины и др.), а также спиртовые и формалиновые препараты.

.

ПОНЯТИЕ О ВИДЕ

Со времен Карла Линнея основными систематическими единицами в органическом мире считаются род (genus) и вид (species). К.Линней считал виды неизменными и постоянными. Д. Рей впервые дал определение вида как совокупности особей,

происшедших из семян одного растения. Ч.Дарвин считал, что вид - явление историческое и динамическое: вид развивается, достигает полного развития, а затем клонится к упадку (вследствие изменения жизни и борьбы с другими видами) и исчезает. Виды возникают из разновидностей (более мелких единиц, чем вид); разновидности - это "зачинающиеся виды". В дальнейшем понятие о виде совершенствовалось, уточнялось, однако до сих пор не существует его точного определения. Многие систематики пытались дать определение вида. Одно из наиболее распространенных принадлежит В.Л.Комарову (1945): "...вид есть совокупность поколений, происходящих от общего предка и под влиянием среды и борьбы за существование обособленных отбором от остального мира живых существ; вместе с тем вид есть этап в процессе эволюции". Вид обладает определенным устойчивым географическим ареалом, территорией, за пределами которой он практически не встречается, т.е. каждый вид обитает в сходных экологических условиях, имеет общий ареал и т.д.

В природе виды представлены совокупностью особей - популяциями, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяющих определенный ареал, обладающих рядом общих морфологических признаков и разных типов взаимоотношений со средой обитания и отделенных от других таких же совокупностей особей барьером нескрещиваемости. Преобладающее большинство ученых, начиная с Ч.Дарвина, считают, что видообразование происходит под действием естественного отбора путем дивергенции - разветвления предкового вида на два или несколько новых. Поэтому принято выделять более дробные таксоны - подвиды, разновидности, формы, или морфы.

Подвиды (subspecies) - более мелкие таксоны внутри вида, обладающие своим ареалом, например многие полиморфные виды: щавель обыкновенный (Rumex acetosa L.), облепиха крушиновидная (Hippophae rhamnoides L.) и др.

Разновидности (varietas) еще менее различаются между собой, чем подвиды, они не имеют даже собственного ареала, признаки закреплены наследственно.

Формы, или морфы (forma, morpha), - таксоны с еще более мелкими отличиями от вида, которые возникают и изменяются под действием внешней среды и не закреплены наследственно.

Сорт (cultivar) - группа особей в пределах вида, подвида, разновидности, отличающаяся рядом наследственно стойких признаков (крупноплодность, слабая околюченность, высокая урожайность и др.), не передающихся по наследству и имеющих важное народнохозяйственное значение. При семенном размножении по закону Менделя происходит расщепление в потомстве, поэтому для сохранения материнских признаков сорта обычно размножают вегетативно. Среди всех культурных растений известно множество

сортов, например, у облепихи (Я. rhamnoides L.), относительно молодой плодовой культуры, известно более 150 сортов.

Близкие по совокупности признаков виды объединяются в роды (genus). Роды по принципу общности происхождения объединяются в семейства (familia), семейства - в порядки (ordo), порядки - в классы (classis) и т.д. Внутри порядков и классов есть более мелкие таксоны: подпорядки (subordo), подклассы (subclassis).

ВИРУСЫ - VIRUS

Вирусы (от лат. "virus" - яд) - это неклеточная форма жизни. Они являются облигатными паразитами, т.е. могут функционировать только внутри одно- или многоклеточного организма.

Первооткрыватель вирусов Д. И. Ивановский выявил у них два основных свойства: они столь малы, что проходят через фильтры, задерживающие бактерии, и их невозможно в отличие от клеток выращивать на искусственных питательных средах. Лишь с помощью электронного микроскопа удалось увидеть эти мельчайшие из живых существ (от 20 до 3000 нм) и оценить многообразие их форм.

Вирусы - инфекционные агенты. Попав в клетку, вирусные гены нарушают нормальные процессы в клетке, иногда приводят к гибели и заболеванию всего организма. Ни один из вирусов не способен к самостоятельному существованию.

Устроены вирусы очень просто. Они состоят из фрагментов генетического материала ДНК или РНК, которые составляют основу вируса, окруженных белковой оболочкой из одинаковых повторяющихся субъединиц - капсомеров (рис. 140).

Среди вирусов есть бактериофаги - наиболее сложно устроенные вирусы, паразитирующие на бактериях. Вирусы могут воспроизводить себя только внутри живой клетки, поэтому являются облигатными паразитами. Попав внутрь клетки хозяина и используя свою ДНК или РНК, они дают клетке команду синтезировать новые копии данного вируса.


Рис. 140. Схематический разрез вируса, имеющего капсомерное строение: 1 - капсомеры (образуют капсид - белковую оболочку); 2- внутренняя область вирусной частицы; 3 - генетический материал (ДНК или РНК); 4 - оболочка (бывает у крупных вирусов)

Вирусы - возбудители заболеваний растений, животных и человека. Вирусные болезни животных - ящур крупного рогатого скота, чума птиц, рожистое воспаление свиней. У растений вирусы вызывают следующие заболевания: мозаика листьев (желтые пятна на листьях), карликовость или морщинистость листьев, карликовость и бронзовая окраска томатов. Среди заболеваний человека вирусную природу имеют грипп, оспа, свинка, корь, коревая краснуха, полиомиелит, желтая лихорадка и др.

 

НАДЦАРСТВО ДОЯДЕРНЫЕ -ПРОКАРИОТЫ - PROCARYOTA

ЦАРСТВО ДРОБЯНКИ - MYCHOTA

Подцарство Настоящие бактерии - Bacteria

Бактерии - это мельчайшие обычно одноклеточные организмы размером от 0,1 до 10 мкм, видимые под микроскопом. Клетка бактерий имеет плотную стенку, состоящую из полисахаридов, соединенных с пептидами или липидами. Форма клеток разнообразна: округлые - кокки, палочковидные - бациллы; спиралевидные - спириллы; изогнутые в виде запятой - вибрионы.

Внутри клетки бактерии находится цитоплазма, мембрана которой образует впячивания - мезосомы, в которых у фотосинтезирующих бактерий находятся фотосинтезирующие пигменты. Бактерии не имеют компактного ядра. Генетический материал представлен одиночными молекулами ДНК (см. рис. 2). Белок в клетке бактерий синтезируется в рибосомах. Питание автотрофное, гетеротрофное и хемотрофное.






Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 302. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.096 сек.) русская версия | украинская версия