Л.И. Лотова - Морфология и анатомия высших растений (1108178), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Разнообразие методов, используемых в морфологии растений, позволяет решать следующие проблемы, нередко имеющие общебиологическое значение. 1. Изучение топографических закономерностей в строении растений. Главным методом исследования служит описательный, созданный К. Линнеем. Сейчас этот метод обычно называют сравнительно-морфалогическим.
2. Изучение закономерностей формообразования (морфогенеза) в процессе индивидуального развития растения — его онтогенеза. Это требует изучения структурных преобразований растения на всех этапах его развития — ат зиготы до естественной смерти. При этом важное значение имеет анализ всех проявлений морфогенеза: особенностей роста, морфалогической и анатомической дифференциации тела растения, возникающих в процессе его развития, полярности, симметрии, корреляции.
Естественно, глубина изучения этих вопросов зависит от тесных контактов морфологии с другими ботаническими дисциплинами: физиологией, генетикой, биохимией, биологией развития. С этой проблемой связано и развитие репродуктивной биологии, основу которой составляет изучение всех структур и процессов, приводящих к размножению растений — одному из главных свойств всех живых организмов, обеспечивающему не только увеличение числа особей, на и их расселение. Большой интерес в настоящее время вызывает раздел репродуктивной биологии, непосредственно связанный с накоплением биомассы,— 'Синнот Э.
Морфогенез растений. Мс НЛ, !963. С. !4-!К Введение биотехнологией: культурой изолированных клеток и тканей как способа быстрого размножения растений. 3. Изучение морфогенетических трансформаций в течение длительного процесса энолюцин. Развитие этого направления — эволюционной морфологии — основано на синтезе данных онтогенетической морфологии и сравнительной морфологии ныне живущих и вымерших растений. Задача эволюционной морфологии — изучение общих закономерностей преобразования структуры растений в процессе эволюции, без знания которых невозможно решение вопросов, связанных с фнлогенией растений, отражающей не только родственные отношения между разными таксонами, но и основные направления их эволюции. Таксонамн (лат.
Мхов, но множественном числе гаха) называют любые конкретные систематические группы определенного ранга. Так, таксоном в ранге семейства будет семейство Яалилси!асеае (лютиковые), в ранге рода — Яалилеи!ив Ь. (лютик), а в ранге вида, например, Валилеийев герелг Ь. (лютик ползучий). О родственных связях прежде всего судят по сходству морфологических признаков. Однако нередко оно может быль не результатом родстна, а либо параллельного развития нескольких групп растений от каких-то общих предков, либо следствием конвергенции — поянлением сходных особенностей строения под влиянием одинаковых условий существования. Только разностороннее изучение растений и сопоставление данных онтогенетическою, сравннтельно-морфологического и палеоботанического исследований может восстановить реальный ход их исторического развития, что способствует выянлению родственных связей между таксонамн и разработке энолюционной системы растений.
4. Изучение связи между структурой и функцией, между растением и условиями внешней среды. Взаимодействие структуры и функции составляет основу жизнедеятельности любого организма. Функции без структуры не бывает, структура без функции бессмысленна. Ведь «изучать органы независимо от их отправлений, организмы независимо от их жизни почти так же невозможно, как изучать машину и ее части, не интересуясь их действием»'.
Только соединение морфологического и физиологического методов исследования дает представление о растении как целостной структурно-функциональной и весьма динамичной системе, приспособленной к жизни в определенной экологической обстановке н чутко реагирующей на любые изменения внешних условий. Реакции растений на неблагоприятные факторы среды их обитания проявляются сначала в биохимических и физиологических нарушениях, затем они затрагивают внутриклеточные структуры и, наконец, возникают изменения морфологического характера, заметные невооруженному глазу.
Сначала они проявляются у отдельных растений, а впоследствии распространяются ' Панара»ее Х д жизнь раееениа. Избранные ее«ниенна. 1949. Т. Пг. С. ЗЗ, Введение на все сообщеспю. Оценка уровня деградации растений под действием антропогенных факторов, прогнозирование возможных изменений растений под влиянием неблагоприятных условий составляют сущность ботанического мониторинга (от лат.
и англ. шошюг — предостерегающий). Его задача— вовремя сигнализировать обо всех случаях превышения отрицательных нагрузок, вызванных деятельностью человека, и принимать действенные меры для изменения режима эксплуатации расппельных ресурсов и охраны расппельного покрона как части глобальной проблемы сохранения генофонда и охраны окружающей среды. Само собой очевидно, что морфология растений как фундаментальная ботаническая дисциплина абсолютно необходима для решения разнообразных практических задач: медицинских, лесохозяйственных, природоохранных и многих других.
Перечислить нее области применения морфологии растений вряд ли возможно. Предлагаемый учебник поснящен морфологии высших растений. Прежде, чем перейти к анализу закономерностей их строения и демонстрации присушего им морфологического разнообразия, следует определить, что представляет собой растение как объект изучения, каковы его связи с другими живмми организмами, населяющими нашу планету, и, наконец, какое место в мире растений занимают нысшие растения. Часть 1 ПРОИСХОЖДЕНИЕ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ И ИХ АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ В СВЯЗИ С ЖИЗНЬЮ НА СУШЕ Глава 1 Место высших растений в системе органического мира 1.
Прокариоты и ввкариоты Деление органического мира на царства животных и растений суще- ствует с доисторических времен. Важно, что уже в античную эпоху растения были определены как живые существа, обладающие «душой», правда, душой более примитивной, чем у животных и человека Современные системы органического мира насчитывают до 20 (!) царств в зависимости от способов питания их представителей, биохимических, цито- логических и других особенностей. Пока идет непрекращающаяся дискуссия о числе систем, в качестве рабочего инструмента наиболее удобна система, включающая 4 царства, составляющих 2 надцарства: 1. Надцарство Прокариоты (Ргссагуога).
Царство Дробянки (атуслога). 2. Надцарство Эвкариоты (Еисагуош). Царство Животные (Алиоайа), Царспю Растения ( ГбяеГаЬКШ). Царство грибы (Еипл!, Мусога). Различия между про- и эвкариотами основаны на особенностях строения их клеток, образование которых в эволюции органического мира определили 3 важнейших условия.
1. Появление белков, обеспечивающих обмен веществ. 2. Появление генетического кода, определившего строгую последовательность аминокислот в структурных белках и белках-ферментах; зту 1 з«к. зз Часть!. 1грвиехождение ввгеших раешений функцию выполняют нуклеиновые кислоты, благодаря которым достигается непрерывность и стабильность в ряду клеточных поколений. 3. Появление способа систематического извлечения энергии из окружающей среды.
Прокариоты (от лат. рго — перед, раньше и греч. 1шгуоп — ядро), появившиеся, по-видимому, 3,5 млрд лет назад„называют доядерными, или предъядерными организмами. Это бактерии и цианобактерии (цианеи) (рис. 1, 2), у которых нет оформленного ядра, но в центре клетки есть зона с высокой концентрацией ДНК вЂ” так называемый нуклеаид.
Носитель генетической информации — генофар — представляет собой кольцевую молекулу ДНК, закрепленную на плазматической мембране — ллааиалаиме. Клетки делятся перетяжками или с помощью перегородок. Эвкариотическая (от греч. эб — хорошо, полностью и Ьпуоп — ядро) клетка появилась значительно нощное прокариотической — около 1 млрд лет назад. Плавная ее особенность — наличие морфологически выраженного ядра (рис. 3), имеющего оболочку, состоящую из 2 липопротеидных мембран.
с.к ц.м нк пз Рас. 1. Схема строения бактериальной клетки. Ойеначенив: б.т — бвзвльное тельце, г.в — газовые ввхусви, глсх— гранулы иолисвхарида, г.пфс — гранулы пслвфосфатв, гр — граиулы, ж — хоугакн, ж.х — жировме капли, х — капсула, л — ламсллы, мз— мезссома, вк — нуклсоид, пав .псх пузырьки, пл.т — плвстннчатые тивахоиды, р — рнбсеомы, с — отложения серы, с.х — стенка клетки, фс тр.т — трубчатые тилахоиды, хрф— хроматофсры, ц.м — цатоялвзматическая мембрана, цпл — питоплюма Бгава 1. Место высших растений е системе среаиическсгс мира 11 с.ч цф. м.п ф.м хр ф.т в.об э.в Рае.2. Схема строения цаанобактерии. Обозначения: а — аакуаля, в.об — вторичная оболочка, з.в — отложения запасных веществ, кр — кристалл, м.п — ыежклеточная пластавка, пф.т — пслифосфатнсе тельце, р — рибосомы, с.ч — слизистый чехол, ф.м — фотосинтезирующие мембраны, хр — хроыатив, цпл — цатоллазыа, цф.з — цианофатяновые зерна Через находящиеся в оболочке поры осуществляется связь содержимого цдра с цитоплазмой.
Носителями генетической информации служат храмссамы, возникшие вследствие соединения ДНК с особыми белками — гистонами, отсутствующими у прокариот. Число хромосом, их форма и размеры— специфические признаки каждого организма, его кариотил. Образование ядра в эволюции органического мира имело огромное значение. 1. Реализуя заключенную в хромосомах генетическую информацию, оно контролирует происходящие в клетке жизненные процессы и прямо или косвенно участвует в образовании некоторых клеточных органелл. 2.
С наличием хромосом связано появление непрямого деления ядра (митсза), обеспечивающего равномерное распределение хромосом между ядрами двух образующихся клеток и, как следствие этого, — генетическую идентичность поколений клеток. 3. Объединение в ядре одной клетки наборов хромосом, принадлежащих лвум разным организмам, происходящее при половом процессе, привело к появлению его альтернативы — редукционного деления ядра — мейсза, сопровождающегося перекомбинацией генов, что способствует образованию более жизнестойких организмов. 1* Часть 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
