П. Зитте, Э.В. Вайлер, Й.В. Кадерайт, А. Брезински, К. Кернер - Ботаника. Учебник для вузов. Том 1. Клеточная биология. Анатомия. Морфология (1134214), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Страсбургера «Ботаника» впервыевышла в свет более 100 лет назад и быстрополучила признание мировой научной общественности за фундаментальность и широту охвата материала, оригинальность и наглядность его представления, доступностьизложения, став классическим пособиемдля многих поколений исследователей.Жизнь растений во всем многообразии еепроявлений, сложность структурно-функциональных взаимосвязей, обеспечивающихроль и место растений в биосфере, становились более понятными и зримыми послепрочтения книги.
Переиздание книги после кончины Э. Страсбургера поддерживаетсямеждународными коллективами авторитетных ученых, которые, сохраняя принципыпостроения книги, наполняют ее новымфактическим материалом, поддерживаюттеоретический уровень изложения согласно времени переиздания.Постоянное обновление издания обеспечило ему необычно долгую жизнь. И настоящее издание очень отличается от предыдущих: в переработке четырех основныхразделов из шести приняли участие новыеавторы.
Перевод 35-го издания этой оригинальной книги, без сомнения, классической сводки по ботанике, должен статьполезным и необходимым пособием длярусскоязычных читателей, изучающих ботанику как интегральную науку о жизнирастений. Его нельзя рассматривать в качестве стандартного учебника. Это пособиедля всех тех, кто выбрал для себя растительный мир как интересный объект исследования и хочет получить о нем новейшие научные представления, что важно идля начинающего ботаника, и для опытного натуралиста-исследователя, и особенно для студентов, аспирантов, преподавателей вузов.Книга начинается с описания структуры и свойств воды и биохимии полимероврастительной клетки (нуклеиновых кислот,белков, полисахаридов, липидов), что является достаточно обоснованным и позволяет при изучении последующих разделов — цитологического, морфологическихи анатомических — лучше понять принципы функциональной организации клеткии растительного организма.
В разделе остроении клетки дается описание методологии ее изучения, приводятся современные представления о биохимии, физикохимии и работе мембран, о компартментации и клеточных компартментах, их эволюции.Значительная часть книги — это описание физиологических функций растительного организма, их метаболических систем, составляющих основу жизнедеятельности и обеспечивающих существованиеорганизма в разнообразных условиях среды. Такие метаболические системы находятся в сложных взаимоотношениях друг сдругом, и координация их функционирования во времени и пространстве представлена на современном уровне.Обменные реакции в организме требуют значительных затрат энергии, источником которой служат универсальные дляклеток бактерий, хлоропластов и митохондрий растений и животных процессы трансформации энергии.
Во всех этих системахсветовая энергия, или энергия окисляемыхсубстратов, используется для организацииэлектронного транспорта в мембране, сопряженного с созданием протонного градиента, который применяется для синтезамолекул АТФ. Поэтому нужно понять общие принципы организации электронтранспортных цепей в сопрягающих мембранах и дать характеристику основнымкомпонентам, участвующим в переносеПредисловие |электрона. Это возможно при внимательном изучении соответствующих глав.
Важную роль в жизни растительного организма играют взаимодействия митохондрий ихлоропластов, во время которых междуними устанавливаются системы прямых иобратных связей, имеющих существенноезначение для поддержания клетки как целостной функциональной единицы, гибко приспосабливающей интенсивностьдыхания к действию различных эндогенных и экзогенных факторов. Важнейшей задачей для понимания сущности процессовжизнедеятельности растения является изучение современных представлений в области фотосинтеза как физиологической функции, составляющей основу биоэнергетики.
Фундаментальные процессы фотосинтеза — структурно-функциональная организация фотосинтетического аппарата,молекулярная структура и физико-химические свойства пигментных систем, механизм первичных процессов преобразования энергии и представления о структуре и функционировании реакционных центров — подверглись в последние годы переисследованию, что нашло отражение всоответствующих главах.Растения — это компоненты биосферы,которые выполняют огромную геохимическую работу, обусловленную прежде всегоих способом минерального питания и водообмена.
За последние годы существенноизменились наши представления о поступлении ионов и воды в растение, значительно расширились знания о функциях элементов минерального питания. Большойобъем материала о механизмах поступления ионов и воды в апопласт, системах ихтранспорта через мембраны, транспортевеществ на ближние и дальние расстоянияи их круговороте по растению, изложенный в книге, позволяет понять роль этихпроцессов в формировании функционально-целостной системы.Рост и развитие растений представляют собой интегральные физиологическиефункции, в которых раскрываются генетические возможности организма, обеспечивающие адаптивный и репродуктивныйпотенциал вида.
Изучение принципов гормональной, световой, термо- и других ви17дов регуляции роста и развития растенийсоставляет важнейший раздел ботаники.Жизнь растительного организма протекает в постоянном взаимодействии как сабиотическими (физическими, химическими), так и с биотическими (другими растениями, животными, микроорганизмами) факторами внешней среды. И эти взаимодействия могут существенно модифицировать развитие растения и его потенции к воспроизведению.
Очевидны возможные изменения в структуре ценозов, обусловленные гипервлиянием абиотических ибиотических факторов. Эволюция выработала множество механизмов, позволяющихрастению преодолеть неблагоприятные воздействия и сохранить потенциал размножения и распространения. Действие каждого стресс-фактора рассматривается какс позиций его повреждающего эффекта,так и с точки зрения ответных реакцийрастительного организма, направленных наформирование механизмов адаптации,которые позволяют преодолевать или избегать неблагоприятные воздействия.Помимо текста несомненным достоинством книги является широкое использование многочисленных схем, таблиц и разнообразных иллюстраций: рисунков, микрофотографий высокого разрешения, карти фотографий ландшафтной растительности. Можно отметить существенное увеличение объема раздела «Экология», включившего в этом издании все основные сведения современной науки о растительномпокрове Земли, а также систематику растений в рамках системы, основанной научете новейших молекулярно-генетическихисследований родственных связей междуразличными таксонами.
Разработанныеботаниками в последние годы подходы позволили значительно продвинуться в понимании принципов функционированиярастительного организма или растительныхсообществ как целостных биологическихсистем, что отражено в данной книге инесомненно будет интересно широкомукругу читателей.Профессор Московского государственногоуниверситета им. М.В.ЛомоносоваИ. П. ЕрмаковПредисловие научного редактораНачальные главы учебника Э.Страсбургера «Ботаника», представленные впервом томе, по традиции посвященыописанию структуры растительного организма.
Перед читателем проходит последовательный «синтез» растения с болеенизких уровней организации до уровняцелостного организма.Так, глава 1 начинается с изложенияпервичного химического строения биополимеров и липидов, далее рассматриваются самоорганизация молекул, возникновение вторичной и третичной структур,объединение белков в комплексы со сложной четвертичной структурой и затем интеграция различных молекул в составемембран.В главе 2 подробно изложены надмолекулярные структуры — те основные «молекулярные машины», которые обеспечивают подвижность различных внутриклеточных образований и клетки как целого,реализацию и правильное распределениенаследственной информации, разделениеи обмен метаболитами между компартментами клетки, синтез экстрацеллюлярныхкомпонентов, образующих клеточнуюстенку, а также энергетику всех процессов жизнедеятельности.
В конце главыпредставлен обзор строения прокариотической клетки, в котором клетка растения вновь «подвергается синтезу» в рамках теории симбиогенеза. Поэтому рассмотрение бактериальной клетки — нетолько дань вековой традиции изложенияматериала, но и вполне оправданный элемент сравнительного анализа, необходимый для понимания эволюционного происхождения пластид и митохондрий.Глава 3 продолжает линию последовательного усложнения структуры: из отдельных клеток воссоздаются ткани растения. Обзор тканевого строения начинается с меристем — основных зон клеточных делений в растении. Далее перед читателем развертывается картина формирования покровных, механических и проводящих тканей из недифференцированного материала, и в конце главы приводятся примеры высокоспециализированныхтканей (млечников, смоляных ходов, эфиромасличных вместилищ, железистыхволосков и др.), которые встречаются нево всех растениях.В главе 4 отдельные ткани уже объединены в органы осевой и листовой природы.
Даны традиционные представления офиллотаксисе, типах ветвления побеговыхсистем, структуре соцветий, жизненныхформах. В связи с жизненными формамирассмотрены вопросы об анатомическихразличиях побегов у растений, особенностях первичного и вторичного утолщения,различиях в строении древесины, имеющих подчас важное промышленное значение. От внешнего многообразия строения листьев и их анатомического строения авторы переходят к листовым сериями видоизменениям структуры листа, вводят понятие о метаморфозе.
В заключенииглавы дано описание строения корня,показаны особенности образования боковых корней и вторичного строения.Глава 5 скорее отдает дань стариннойтрадиции, рассматривая строение низших растений в одной книге вместе свысшими растениями. Здесь приведенысведения о строении одноклеточных имногоклеточных водорослей, уделено внимание сифональной организации, формированию нитчатых и тканевых талломов,строению организма мохообразных.
Сюдаже включены разделы, посвященные строению мицелия у грибов, хотя сегодня вы-Предисловие Iделение грибов в отдельное царство ни укого не вызывает сомнения.Для изложения материала учебника вцелом характерен синтез классическихпредставлений и современных данных.В каждой главе можно найти краткий обзор, учитывающий многие новейшие достижения, которые в оригинальной научной литературе существуют лишь в видеразрозненных публикаций.