П. Зитте, Э.В. Вайлер, Й.В. Кадерайт, А. Брезински, К. Кернер - Ботаника. Учебник для вузов. Том 1. Клеточная биология. Анатомия. Морфология (1134214), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Их тургорнезначителен, так как они заполнены изотоническими жидкостями тела и ткани.Массивные межклеточные вещества соединительной и опорной ткани у животных служат для упрочения не клеток, анадклеточных структур. При клеточномделении первый зачаток стенки у растительных и грибных клеток возникает междудочерними клетками путем «внутренней»секреции веществ клеточной стенки. Напротив, у животных типичная форма клеточного деления — перешнуровка материнской клетки (дробление). И если клетки тела растения почти без исключенияостаются фиксированными на месте своего образования, при развитии зародышейживотных бывает перемещение и миграция клеток.Клетки грибов — если не считать отсутствия пластид и неспособности к фототрофности — близки к типичным растительным клеткам: здесь мы имеем вакуолизированные, осмотрофные клетки с35Рис.
4 . Potenoochromonas malhamensis (интерференционный контраст, микрофотоснимокW Herth).Это миксотрофный жгутиковый организм из порядка Chrysomonadales (ср рис 11 74) с двумяжгутиками неравной длины и питающимиложноножками на переднем конце (лобоподийL), а также с задним придатком для прикрепления (1160х) В клетке слева можно различить ядро (N) с ядрышком, пластиду Р и запасающую вакуоль V У клетки справа видна крупная пищеварительная вакуоль с наполовину переваренной водорослевой клеткой внутрижесткими клеточными стенками, которыеобычно делятся не путем дробления, апутем внутренней секреции клеточных стенок.Подразделение и значениеботаникиИзучение мира растений, грибов ипротистов может (как и вообще в областивсех организмов) рассматриваться с совершенно разных точек зрения.
Можно,например, весь спектр работ в областибиологии рассматривать с позиций иерархии исследуемых структур (табл. 1). Фундаментальные исследования направленыпри этом на понимание формы и функции в их обоюдной зависимости, осуществлении и многообразии. При этом на переднем плане находится объект исследования. В прикладных исследованиях, напротив, имеют дело с применением растений,грибов, микроорганизмов для питаниячеловека и полезных животных; с лекарственными, ядовитыми и наркотическими растениями — основа фармакологии;с выращиванием, генетическими манипуляциями и биотехнологией; с сельским36[ ВВЕДЕНИЕТаблица 1. Направления биологическихисследований и уровень организации объектов(по J.Lengeler)СтруктурыНаправленияисследованияАтомыБиофизикаМолекулыБиохимияНосители информации (семантические макромолекулы)МолекулярнаябиологияГены, хромосомыГенетикаКлеткиБиология клеткиТканиГистологияОрганыАнатомия, физиологияОрганизмыМорфология, физиология развития,систематика, филогения, аутэкологияПопуляцииГеоботаника,синэкологияхозяйством в самом широком смысле илесоводством; с фитопатологией, борьбойс вредителями, патогенами и сорной растительностью; с уходом за ландшафтами,охраной природы и отдельных видов и сэкологией в современном понимании.Фундаментальные исследования дают базовые знания для прикладного исследования любого рода.В данном учебнике вначале дается описание общих закономерностей структурной организации.
При этом затрагиваетсяогромная область от атомарного до макроскопического уровня: после обзора молекулярных основ рассматриваются строение и ультраструктура клетки (цитология),далее ткани растений (гистология) и, наконец, их внешнее, различимое невооруженным глазом строение (морфология).При этом мы исходим прежде всего не изразнообразия форм, а из общих исходныхположений, причем на переднем планестоит описание.Представление о структурах дается вучебнике в каждом случае с освещениемобщих функций в обмене веществ и энергии, смен форм и движений. В областифизиологии на переднем плане стоит динамика жизненных процессов.
За подробным рассмотрением физиологии обменавеществ следуют физиология развития и,наконец, физиология движения. Заключительный, во многих отношениях особенно актуальный раздел посвящен аллелофизиологии, т. е. всевозможным физиологическим отношениям между разнообразными организмами в природе.При делении учебника «Ботаника» начасти и разделы авторы не оставили безвнимания того факта, что современнаябиология отличается междисциплинарнымхарактером.
Некогда отдельные областизнания сливаются между собой и даютновые, особенно плодотворные областиисследования. Так, например, из срастания описательного учения о клетке (цитологии), биохимии и молекулярной биологии возникла в результате современнаяклеточная биология.В материале учебника, где рассматриваются эволюционное учение, закономерности и причины видообразования и ихгенетические основы, значительное место занимает ботаническая систематика. Какнаука о родственных связях организмовона основывается на данных всех другихдисциплин и имеет дело с описанием, названиями и упорядочением свыше 500 000видов ныне известных растений. Целенаправленное упорядочение ориентированона реконструированное эволюционное развитие (филогению) растительного царства.При этом сравнения последовательностейнуклеиновых кислот и белков (молекулярная филогения) и исследования ископаемых растительных остатков (палеоботаника) играют доминирующую роль.
Систематическая часть содержит сведения о направлениях, в области которых ведутсяинтенсивные исследования с отдельнымигруппами организмов (микробиология ибактериология, микология и т.д.), а также о прикладных дисциплинах, которыеисследуют практическое значение растений для человека.Подразделение и значение ботаникиЭкология растений, наконец, занимается взаимоотношениями между растениями и целыми растительными сообществами с окружающей их биотической и абиотической средой. Экологическая ботаникапытается понять факторы, закономерности и причины распространения и совместного существования растений на Земле в пространстве и времени. Из-за особого значения, которое придается природным экосистемам в современном, перенаселенном человеком, мире, этой важной области исследований и соприкасающимся с ней областям знаний (таких какизучение биотических взаимодействий,учение о растительности, изучение глобальных изменений) посвящена последняя часть учебника.С экологией растений сопряжен аспект,убедительно показывающий особое значение ботаники непосредственно в современном мире.
В энергетическом плане всяжизнь на Земле зависит от фототрофныхорганизмов и при этом практически полностью от растений: они находятся какединственные реальные продуценты в начале практически всех пищевых цепей исоставляют фундамент всех пищевых пирамид. Это имеет место, по крайней мере,в течение миллиарда лет. Не в последнююочередь благодаря большому разнообразию(биоразнообразию) растения обеспечивают поддержание структуры и функциикрупных экосистем. В настоящее время этомногообразие, как и функции отдельныхособей, находятся с самых разных сторонпод угрозой из-за слишком ощутимоговлияния на биосферу более 6 млрд человек. При этом именно человек относитсяк числу организмов, которые для своеговыживания как особи и вида особеннонуждаются в стабильной окружающей среде.
Защита окружающей среды, основанная на максимально возможном научномпонимании, в таких условиях важнее, темболее что диктуется она не только соображениями этики ответственности за всеживое на Земле, но и по крайней мере спозиций эгоизма — в противном случае37мы подрываем основы нашей собственнойжизни. Очевидно, что эта сложная темалегче может быть узурпирована чуждымиреальности утопистами и эмоциональными демагогами, если серьезная наукаменьше сможет вносить свой вклад в решение экологических проблем.В развитии биологических наук ботаника, как и раньше, играет важную роль.Многие фундаментальные биологическиеположения были обоснованы прежде всего при изучении растений. Так, на нихбыли сделаны открытия клетки и клеточного ядра, хромосом, митоза и мейоза,осмоса и законов наследственности.
И еслидаже в настоящее время для решения многочисленных проблем современной биологии наиболее подходящие системы можно найти среди микроорганизмов и определенных представителей животного мира,а многие важные вопросы рака, иммунной системы, памяти и сознания, естественно, могут разрабатываться только на(высших) животных, ботаника тем неменее остается плодотворной областьюизучения основ биологии.
Снова и сновачрезвычайно важны прикладные исследования в этой области. В биотехнологии растения и грибы неуклонно играют центральную роль. Неудивительно, что и генная инженерия в сельском хозяйстве получает быстро возрастающее значение(«зеленая генная инженерия»). При этом,как и повсюду в современной биологии,расшифровка генома (геномика) все больше пополняется исследованием различныхбелковых структур неодинаковых клетокодного и того же организма (протеомика).Наконец, и в настоящее время не надозабывать о том, что растения, эти тихие ичасто особенно красивые объекты ботаники, вновь и вновь оказывают на человека сильное эмоциональное воздействие.Если ботаника в прежние времена носилапрозвище «scientia amabilis» (любительскаянаука), то этим она обязана эстетическойпривлекательности деревьев и цветов, чтонаходится уже за гранью естественнойнауки, однако дорого для человека..•***ЙМорфологияЖивые организмы, как было показано во Введении, могут характеризоватьсякак телеономные, способные к воспроизведению системы.