Царство грибов и грибоподобные организмыХвощ (лат. Equisetum — конский хвост) — род сосудистых растений, в силу своей уникальности в современной флоре выделенный в особый отделХвощеви́дные (лат. Equisetophyta). В нём один современный класс (Equisetopsida), один порядок (Equisetales) и одно семейство (Equisetaceae), в котором насчитывается, по разным источникам, от 15 до 32 видов. Род распространён повсеместно от Южной Америки и южной части Африки до Арктики. Наибольшее видовое разнообразие (17) наблюдается в Евразии и Северной Америке между 40 и 60° с. ш. Описание Ныне живущие виды — исключительнотравянистые растения высотой от нескольких сантиметров до нескольких метров. Например, в Чили, Перу, Эквадоре произрастает Equisetumxylochaetum со стройными, почти древовидными побегами высотой 3—3,5 м; перуанский вид Equisetummartiiдостигает 5 м, а самый крупный видхвощ гигантский (Equisetum giganteum), произрастающий во влажных тропических и субтропических лесах Чили, Перу, Мексики и Кубы, имеет максимальные размеры 10—12 м при диаметре всего лишь 2—3 см. Поэтому он растёт только опираясь и цепляясь за соседние деревья. В этих же странах произрастает самый мощный вид хвощ Шаффнера (Equisetum schaffneri), у которого при высоте всего 2 м диаметр может достигать 10 см. К числу европейских видов относится вечнозелёный, редко ветвящийся хвощ зимующий (Equisetum hyemale) высотой до 1 м. У всех видов хвоща стебли обладают выраженной метамерией, то есть правильным чередованием узлов и междоузлий. Листья редуцированы до чешуй и располагаютсямутовками в узлах. Здесь же образуются и боковые ветви. Ассимиляционную функцию выполняют зелёные стебли, поверхность которых увеличивается ребристостью, стенки клеток кожицы пропитаны кремнезёмом. Подземная часть хвощей представлена сильно развитым корневищем, в узлах которого формируются придаточные корни. У некоторых видов (хвощ полевой) боковые ветви корневища превращаются в клубни, которые служат местом отложения запасных продуктов, а также органами вегетативного размножения. Хвощ — трудноискоренимый сорняк, переживающий благодаря своим подземным корневищам даже лесные пожары. Стебли хвоща содержат кремнезём, потому и жёсткие. Прежде стеблем хвоща чистили горшки и кастрюли Химический состав. Трава хвоща полевого содержит малоизученный сапонин эквизетонин (около 5 %) и алкалоиды никотин, эквизетин (палюстрин); 3-метоксипиридин; диметилсульфон; флавоноиды; эквизетрин, изокверцитрин и 5-глюкозид лютеолина, витамин С (до 0,19 %), каротин (около 4,7 мг%); яблочную, аконитовую и щавелевую кислоты; белки (около 16 %), жирное масло, кремниевую кислоту (до 25 %), дубильные вещества, горечи, смолы. Вопросы систематики Карл Линней (1753) отнёс все описанные им хвощи к одному роду Equisetum L., впоследствии J. Milde (1865) разделил этот род на 2: Equisetum и Hippochaete Milde. Позднее Milde (1867)вновь объединил род Equisetum, приняв в нём две группы:Equisetum и Hippochaete — без указания их ранга. Затем J. G. Baker (1887)[10] придал этим группам ранг подродов. Для разделения подродов (или родов) первоначально использовались признаки стробилов, устьичного аппарата и продолжительность жизни надземных побегов. Позднее было обнаружено различие в размерах хромосом, которым, возможно, объясняется отсутствие межподродовых гибридов, обращающее на себя особое внимание, если учитывать наличие многочисленных гибридов внутри каждого из подродов.. В настоящее время большинство авторов принимает один род с двумя подродами), реже их признают самостоятельными родами.Однако единственным морфологическим признаком, по которому можно чётко отделить все виды одного подрода от другого, является характер расположения устьиц относительно уровня эпидермальных клеток. История лектотипификации надвидовых таксонов обстоятельно изложена в работе R. E. Pichi-Sermolli (1971). Использование На хвощевой подкормке коровы и козы дают больше молока. Питаются хвощами и некоторые дикие животные — олени икабаны. В то же время для лошадей хвощи являются ядовитыми растениями. В медицине используются препараты хвоща полевого, которые обладают разносторонним и разнообразным действием. Их применяют как мочегонное, противовоспалительное, кровоостанавливающее, общеукрепляющее, ранозаживляющее и вяжущее средство. Помогают они при сердечной недостаточности, улучшают водно-солевой обмен. В составе различных сборов хвощ применяют для лечения гипертонической болезни, подагры и заживления ран. Эффективно растение при отеках различного происхождения и экссудативных (влажных) плевритах. В народной медицине область применения хвоща та же. Кроме того, считают, что трава хвоща помогает при некоторых злокачественных новообразованиях, внутренних и наружных кровотечениях, желчно- и почечнокаменной болезни. Виды Род насчитывает более 20 видов[15], распределённых в двух подродах: Подрод Equisetum: Equisetum arvense L. — Хвощ полевой; Equisetum bogotense Kunth — Хвощ боготский; Equisetum diffusum D.Don — Хвощ раскидистый; Equisetum ferrissi Clute; Equisetum fluviatile L. — Хвощ приречный; Equisetum palustre L. — Хвощ болотный; Equisetum pratense Ehrh. — Хвощ луговой; Equisetum sylvaticum L. — Хвощ лесной; Equisetum telmateia Ehrh. — Хвощ большой Подрод Hippochaete: Equisetum giganteum L. — Хвощ гигантский; Equisetum hyemale L. — Хвощ зимующий; Equisetum laevigatum A.Braun; Equisetum myriochaetum Schlecht. et Cham. — Хвощ многощетинковый; Equisetum ramosissimum Desf. — Хвощ ветвистый; Equisetum scirpoides Michx. — Хвощ тростниковый; Equisetum variegatum Schleich. — Хвощ пятнистый;Equisetum ×moorei Newman — Хвощ Мура
Па́поротники, или папоротникови́дныерасте́ния (лат. Polypodióphyta) —отдел сосудистых растений, в который входят как современные папоротники, так и одни из древнейших высших растений, появившихся около 400 млн лет назад в девонском периоде палеозойской эры. Гигантские растения из группыдревовидных папоротников во многом определяли облик планеты в конце палеозойской — начале мезозойской эры. Современные папоротники — одни из немногих древнейших растений, сохранивших значительное разнообразие, сопоставимое с тем, что было в прошлом. Папоротники сильно различаются по размерам, жизненным формам,жизненным циклам, особенностям строения и другим особенностям. Внешний облик их настолько характерен, что люди обычно называют все их одинаково — «папоротники», не подозревая, что это самая большая группа споровых растений: существует около 300 родов и более 10 000 видов папоротников[1]. Разнообразие форм листьев, удивительная экологическая пластичность, устойчивость к переувлажнению, громадное количество производимых споробусловили широкое распространение папоротников по Земному шару[2]. Папоротники встречаются в лесах — в нижнем и верхнем ярусах, на ветвях истволах крупных деревьев — как эпифиты, в расселинах скал, на болотах, в реках и озёрах, на стенах городских домов, на сельскохозяйственных землях как сорняки, по обочинам дорог. Папоротники — вездесущи, хотя и не всегда привлекают внимание. Но самое их большое разнообразие — там, где тепло и сыро: тропики и субтропики. У папоротников ещё нет настоящих листьев. Но они сделали в их направлении первые шаги. То, что у папоротника напоминает лист — вовсе не лист, а по своей природе — целая система ветвей, да ещё расположенных в однойплоскости. Так это и называется — плосковетка, или вайя, или, ещё одно название, — предпобег. Несмотря на отсутствие листа, у папоротников есть листовая пластинка. Этот парадокс объясняется просто: их плосковетки, предпобеги претерпели уплощение, в результате которого появилась пластинка будущего листа — почти не отличимая от такой же пластинки настоящего листа. Но папоротники эволюционно не успели ещё разделить свои вайи на стебель и лист. Глядя на вайю, трудно понять, где заканчивается «стебель», на каком уровне ветвления, и где начинается «лист». Но листовая пластинка уже есть. Не появились лишь те контуры, в пределах которых листовые пластинки объединились так, что их можно было бы назвать листом. Первыми растениями, сделавшими этот шаг, являются голосеменные[3][4]. Папоротники размножаются спорами и вегетативно (вайями, корневищами,почками, афлебиями и так далее). Кроме этого, для папоротников характерно и половое размножение как часть их жизненного цикла. Морфология Среди папоротников встречаются как травянистые, так и древесные формы жизни. Тело папоротника состоит из листовых пластинок, черешка, видоизменённого побега и корней (вегетативного и придаточного). Листья папоротника называются вайя. Жизненный цикл В жизненном цикле папоротника чередуется бесполое и половое поколение — спорофит и гаметофит. Преобладает фаза спорофита. На нижней части листа раскрывается спорангий, споры оседают на земле, прорастает спора, появляется заросток с гаметами, происходит оплодотворение, появляется молодое растение. У самых примитивных папоротников (ужовниковые) спорангии имеют многослойную стенку и не несут специальных приспособлений для раскрывания. У более продвинутых — спорангий имеет однослойную стенку и приспособления к активному раскрыванию. Это приспособление имеет вид кольца. Уже среди примитивных папоротников прослеживается разноспоровость. У современных — небольшое число равноспоровых видов. Гаметофит равноспоровых обычно обоеполый. У примитивных он подземный и обязательно в симбиозе с грибами. У продвинутых гаметофиты надземные, зелёные и быстро созревающие. Они обычно имеют вид зелёной пластинки сердцевидной формы. Гаметофиты разноспоровых папоротников отличаются от равноспоровых (помимо своей раздельнополости) сильной редукцией, особенно мужского гаметофита. Женский гаметофит, потребляющий запасные питательные вещества у мегаспор, развит сильнее и имеет питательную ткань для будущего зародыша спорофита. При этом развитие таких гаметофитов происходит внутри оболочек мега- и микроспор. Классификация Для классификации папоротников в разное время были предложены многочисленные схемы, и они зачастую плохо согласовывались друг с другом. Современные исследования поддерживают более ранние идеи, основанные на морфологических данных. В то же время, в 2006 году Аланом Смитом (англ. AlanR.Smith), ботаником-исследователемКалифорнийского университета в Беркли, и другими[5] была предложена новая классификация, основанная, в дополнение к морфологическим данным, на недавних молекулярных систематических исследованиях. Эта схема делит папоротники на четыре класса: Psilotopsida; Equisetopsida; Marattiopsida; Polypodiopsida Последняя группа включает большинство растений, известных нам как папоротники. Полная схема классификации, предложенная Смитом и другими в 2006 году, с учётом исправлений в части Cyatheaceae, предложенных в 2007 году группой Петры Корелл (англ. Petra Korall) и других[6]: Класс Psilotopsida — Псилотовидные; Порядок Ophioglossales — Ужовниковые;Семейство Ophioglossaceae — Ужовниковые; Порядок Psilotales — Псилотовые;Семейство Psilotaceae — Псилотовые; Класс Equisetopsida — Хвощёвые; Порядок Equisetales — Хвощёвые;Семейство Equisetaceae — Хвощёвые; Класс Marattiopsida; Порядок Marattiales; Семейство Marattiaceae; Класс Pteridopsida — Папоротниковые; Порядок Osmundales — Чистоустовые;Семейство Osmundaceae — Чистоустовые; Порядок Hymenophyllales — Гименофилловые;Семейство Hymenophyllaceae — Гименофилловые; Порядок Gleicheniales; Семейство Gleicheniaceae; Семейство Dipteridaceae; Семейство Matoniaceae; Порядок Schizaeales; Семейство Lygodiaceae; Семейство Anemiaceae; Семейство Schizaeaceae; Порядок Salviniales — Сальвиниевые;Семейство Marsileaceae — Марсилиевые; Семейство Salviniaceae — Сальвиниевые; Порядок Cyatheales; Семейство Thyrsopteridaceae; Семейство Loxomataceae; Семейство Culcitaceae; Семейство Plagiogyriaceae — Плагиогириевые; Семейство Cibotiaceae; Семейство Cyatheaceae; Семейство Dicksoniaceae; Семейство Metaxyaceae; Порядок Polypodiales — Многоножковые; Семейство Lindsaeaceae; Семейство Saccolomataceae; Семейство Dennstaedtiaceae — Деннштедтиевые; Семейство Pteridaceae; Семейство Aspleniaceae — Костенцовые; Семейство Thelypteridaceae — Телиптерисовые; Семейство Woodsiaceae — Вудсиевые; Семейство Blechnaceae — Дербянковые; Семейство Onocleaceae — Оноклеевые; Семейство Dryopteridaceae — Щитовниковые; Семейство Oleandraceae; Семейство Davalliaceae;Семейство Polypodiaceae — Многоножковые. Хозяйственное значение Экономическое значение папоротников не так велико по сравнению с семенными растениями. Пищевое применение имеют такие виды как Орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum), Страусник обыкновенный (Matteuccia struthiopteris), Осмундакоричная (Osmunda cinnamomea) и другие. Некоторые виды — ядовиты. Наиболее токсичными из произрастающих в России папоротников являются представители родаЩитовник (Dryopteris), корневища которого содержат производные флороглюцина[7]. Экстракты из щитовника обладают антигельминтным действием и используются в медицине. Ядовитыми являются и некоторые представители родов Кочедыжник(Athyrium) и Страусник (Matteuccia). Некоторые папоротники (Нефролепис, Костенец, Птерис и другие) с XIX века используются как комнатные растения. Вайи некоторых щитовников (например, Dryopterisintermedia) широко используются как зелёный компонент флористических композиций. Орхидеи часто выращивают в особом «торфе» из густо переплетённых тонких корней чистоуста. Стволы древовидных папоротников служат в тропиках строительным материалом, а на Гавайях их крахмалистую сердцевину используют в пищу. Папоротник в мифологии В славянской мифологии цветок папоротника наделялся магическими свойствами, хотя папоротники не цветут. В славянской и балтийской мифологии в Янову ночь, влюблённые ищут этот мифический цветок папоротника, веря, что он принесёт их паре вечное счастье. Грибы́; (лат. Fungi или Mycota) — царство живой природы, объединяющееэукариотические организмы, сочетающие в себе некоторые признаки, какрастений, так и животных. Грибы изучает наука микология, которая считается разделом ботаники, поскольку ранее грибы относили к царству растений. Понятие о грибах как об отдельном царстве сформировалось в науке к 1970-м годам, хотя выделить это царство предлагал ещё Э. Фрис в 1831 году, а Карл Линней высказывал сомнения, размещая грибы в царстве растений в своей «Системе природы». Во второй половине XX века окончательно сформировалось и представление о полифилетизме грибов. К концу XX века были накоплены данные по генетике, цитологии и биохимии, позволившие разделить эту группу организмов на несколько не родственных между собой ветвей и распределить их между различными царствами, оставив в царстве «настоящих», или собственно грибов, только одну из них. Таким образом, научный термин «грибы» в начале XXI века стал неоднозначным.[1] В узком смысле, относящемся к биологической систематике, это — название таксона, одного из царств живой природы. В старом же, более широком смысле, термин потерял значение таксона и обозначает эколого-трофическую группу, объединяющую гетеротрофных эукариот с осмотрофнымтипом питания.[2] Такие организмы по исторической традиции продолжают изучаться микологией. Весьма велико биологическое и экологическое разнообразие грибов. Это одна из наибольших и разнообразнейших групп живых организмов, ставшая неотъемлемой частью всех водных и наземных экосистем. В соответствии с современными оценками, на Земле существует от 100 до 250 тысяч,[3] а по некоторым оценкам до 1,5 миллиона[2] видов грибов. По состоянию на 2008 год в царстве Fungi описано 36 классов, 140 порядков, 560 семейств, 8283 употребляемых родовых названий и 5101 родовой синоним, 97 861 вид.[4] Роль грибов в природе и в хозяйстве человека трудно переоценить. Грибы присутствуют во всех биологических нишах — в воде и на суше, в почве и на всевозможных иных субстратах. Являясь редуцентами, они играют важную роль в экологии всей биосферы, разлагая всевозможные органические материалы и способствуя образованию плодородных почв. Велика роль грибов как участников взаимовыгодных симбиотических (мутуалистических) сообществ. Известны симбиотические отношения грибов с высшими растениями —микориза, с водорослями и цианобактериями — лишайники, с насекомыми, представители порядка неокаллимастиговых — обязательный компонент пищеварительной системы жвачных и некоторых других травоядных млекопитающих, они играют важную роль в переваривании растительной пищи. Многие виды грибов активно используются человеком в пищевых, хозяйственных и медицинских целях. Блюда из съедобных грибов традиционно входят в национальные кухни многих народов мира. Во многих странах развито промышленноевыращивание съедобных грибов, производство материалов для грибоводов-любителей. Микроскопические грибы используются в пищевой промышленности для приготовления напитков способом брожения, ферментации различных пищевых продуктов. Грибы — одни из важнейших объектов биотехнологии, применяемых для производства антибиотиков и других лекарственных средств, некоторых химических веществ, используемых в пищевой промышленности и в технических целях. С другой стороны, грибы могут наносить и значительный вред. Фитопатогенные грибы, в ненарушенных природных экосистемахобычно не наносящие вреда, могут вызывать эпифитотии в сельскохозяйственных посадках (агроценозах), древесных насаждениях и в лесах, где ведётся хозяйственная деятельность. У животных и человека грибы вызывают кожные заболевания (дерматомикозы), а иногда и поражения внутренних органов (глубокие микозы). Очень опасны и могут приводить к смертельному исходу отравления ядовитыми грибами, а также микотоксикозы — отравления пищевыми продуктами, заражёнными токсинами микроскопических грибов. Значительный ущерб причиняет вызываемая грибами порча различных продуктов и материалов (биокоррозия). Существуют также галлюциногенные грибы Царство грибов и грибоподобные организмы Примерно до 1970-х — 1980-х годов грибы считались отделом царства растений и характеризовались как низшие растения, не имеющие хлорофилла и питающиеся гетеротрофно. В методологии современной биологической науки существуют несколько критериев, позволяющих выделять определённые группы организмов, основные из таких критериев — филогенетический,структурно-морфологический и эколого-трофический. Грибы в старом научном понимании (бесхлорофилльные низшие растения) представляли собой очень разнородную группу организмов, выделить среди них по филогенетическому критерию единуюкладу — царство настоящих грибов — удалось только с появлением и развитием молекулярной филогенетики игеносистематики. По третьему критерию современная наука разделяет весь живой мир на три крупные эколого-трофические группы, или экоморфы — растения, животные и грибы, не совпадающие с одноимёнными таксономическими группами (царствами). В эколого-трофическую группу грибов входит царство настоящих грибов и исключённые из этого царства таксоны, которые получили название «грибоподобные организмы», «псевдогрибы» или «микоиды». К ним относятся грибоподобные представители, относимые к группе хромистов (Chromista) или страменопил (Straminopila): Оомицеты (Oomycota) — имеют хорошо развитый синцитий, клеточная стенка содержит целлюлозу, бесполое размножение двужгутиковыми (гладкий и перистый) зооспорами и конидиями, полового спороношения нет, половой процесс — оогамия, паразиты и сапрофиты; Лабиринтуловые (Labyrinthulomycota); Гифохитриевые (Hyphochytriomycota). Существуют также так называемые грибоподобные простейшие (Protista), или протозоа (Protozoa): Миксомицеты (Myxomycota); Плазмодиофоровые (Plasmodiophoromycota). Грибоподобные протозоа не относятся ни к царству, ни к экоморфе грибов, поскольку отличаются способом питания. Для них характерно как осмотрофное питание (всасывание через клеточную мембрану), так и эндоцитоз — захват клетками пузырьков, содержащих питательный материал. Эти организмы рассматриваются вместе с грибами только благодаря исторической традиции.[7] Всю группу организмов, называемых грибами в самом широком смысле, можно охарактеризовать фразой английского миколога Д. Хоуксворта (D.Hawksworth, 1990): «это организмы, которых изучают микологи».[8] Место грибов и грибоподобных организмов в системе живого мира
|
