П. Зитте, Э.В. Вайлер, Й.В. Кадерайт, А. Брезински, К. Кернер - Ботаника. Учебник для вузов. Том 1. Клеточная биология. Анатомия. Морфология (1134214), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Таким образом,очередное переиздание учебника Э.Страсбургера «Ботаника» и тем более переводего на русский язык — неоценимая интегральная сводка по биологии растенийдля студентов и преподавателей вузов,исследователей, стремящихся расширитьсвой кругозор в смежных отраслях ботаники. Однако в погоне за новизной приведенные интерпретации порой оказываются недостаточно полными, дискуссионными или не являются общепринятыми.В этих случаях мы прилагаем собственныйкомментарий, где изложены дополняющие сведения или альтернативные гипотезы.Следует отметить, что немецкая терминология не всегда совпадает с принятой в России, а при обсуждении самыхсовременных данных прочно устоявшейся терминологии пока не существует. Дажев немецком тексте авторам приходитсядавать кальку английских терминов из оригинальных работ или давать англоязычныепараллели в скобках.
В сложных вопросахтерминологии мы стремились сохранитьавторский подход, однако при несовпадении наших научных традиций приводимредакционные комментарии. Как правило, это касается терминов, которые в тексте книги упоминаются однократно и неимеют большого значения для дальнейшего изложения.
В некоторых местах мы взяли на себя смелость расшифровать исходно англоязычные аббревиатуры, которыепохоже звучат по-немецки, но не могутбыть прямо транслитерированы на русский.Особенно это касается сокращенных названий генов, белков, полисахаридов и др.«Ботанику» Э.Страсбургера в полноймере можно назвать немецкой национальной книгой, в которой подчеркнут вкладименно немецкой исследовательской шко--jgлы в развитие различных областей ботаники.
Этот вклад невозможно отрицать.Действительно, в области практическоймикротехники и окраски препаратов, вобласти клеточной теории и, можно сказать, в создании морфологии растений какнауки немецкие ученые обладают несомненным приоритетом. Однако в русскоязычном издании нам показалось некорректным оставить без внимания достижения ученых из России. Так, общепризнано, что исходно идея о симбиотическомпроисхождении пластид была выдвинутарусским ученым М.Д.Мережковским, ноиз-за того что эта идея сильно опередиласвое время, она не была принята современной на тот период наукой.
Открытиемитоза принадлежит "И.Д.Чистякову, однако ученый работал на плохом микроскопе, не применял красителей и к томуже опубликовал результаты своей работылишь в малоизвестном итальянском журнале. По-видимому, этим объясняется отчасти тот факт, что открытие И.Д.Чистякова в Европе слепо приписываютЭ. Страсбургеру. В соответствующих местахучебника мы дали исторические комментарии, хотя в авторской версии такиесправки сведены к минимуму.Дополнительные сведения в книге набраны петитом. Сюда относятся уточнения, углубленные теоретические рассуждения и расчеты (количественная оценкагипотез), информация о практическомиспользовании обсуждаемого явления.Целостные небольшие разделы, которыепрямо не включены в текст, даны на врезках — боксах.
Такая структура позволяет,с одной стороны, быстро ознакомиться сосновными идеями, не отвлекаясь на детали (что важно при подготовке студентов к экзаменам), а с другой стороны —легко находить справочные сведения, которые несомненно делают книгу особенно интересной.Все главы «Ботаники» хорошо иллюстрированы, так что учебник может служить в качестве наглядного атласа по клеточной биологии, анатомии и морфологии растений. Важную роль играют разделы, посвященные методологии исследования (световая и электронная микроско-20| ПРЕДИСЛОВИЕ НАУЧНОГО РЕДАКТОРАпия в цитологии; гомология и аналогия вморфологических исследованиях). Крометого, в отдельных боксах даны представления о наиболее распространенных экспериментальных методиках.
По ходу текста, а также в подрисуночных подписях,как правило, приводятся методы, с помощью которых был получен тот или инойэкспериментальный результат. Рассмотрение структуры растений на разных уровнях невозможно без представлений о функциях, выполняемых молекулами, клетками, тканями или органами, отсюда неизбежны краткие экскурсы в физиологиюрастений. Текст учебника снабжен развитым перекрестным ссылочным аппаратом,в связи с чем читатель легко найдет дополнительный материал по обсуждаемымпроблемам в главах следующих томовкниги.Доцент Московского государственногоуниверситета им.
М. В. ЛомоносоваВ. В. ЧубВведениеБотаника как биологическая наукаБотаника — наука о растениях. Название это было дано Диоскоридом (I столетие н.э.), который понимал под ним науку, изучающую (лекарственные) травы.Фактически греческое слово «botane» означает злак, причем любое кормовое илиполезное растение. Общее же греческоеназвание для растения — «phyton», поэтому уже многократно предлагалось назватьбиологию растений «фитология», противопоставляя ее зоологии как науке о животных.Понятие «растения» первоначальноохватывало все те организмы, клетки которых, наряду с настоящим клеточнымядром, имеющим оболочку и несколькохромосом, содержат еще пластиды.
Ониили присутствуют в виде хлоропластов илив соответствующих условиях могут превращаться в них. Хлоропласты — это органеллы (клеточные органы), осуществляющие фотосинтез, т.е. превращение световой энергии в химическую и связанный с этим синтез органических соединений (ассимиляция углерода). Зеленыерастения фотолитотрофны (фотоавтотрофны). В противоположность животному и всем прочим гетеротрофным (хемоорганогетеротрофным) организмам, зеленые растения обходятся без органического питания.К растительному царству традиционно относят и грибы, хотя они и не имеютпластид. Грибы гетеротрофны и питаютсялибо мертвым органическим материалом(сапротрофно), либо живыми организмами (паразитно).
(Авторы используют здесьболее старый термин «сапрофитно». В научной литературе, в том числе и отечественной, в настоящее время все ширеиспользуется термин «сапротрофно». Действительно, слово «сапрофит» означает растение, питающееся мертвым материалом.Поскольку многие из этих организмов сейчас растениями не считаются (в частности, грибы), был предложен более обтекаемый термин «сапротроф», означающийпросто «питающийся мертвым». — Примеч.пер.) Грибы эволюционно ближе к животным, но у них есть особенности, общие с растениями: например, вакуоли вклетках, одетых прочной клеточной стенкой, и поглощение питательных веществв растворенной форме.В группе одноклеточных организмов(протистов) различение растения и животного проблематично. У жгутиковых иногда в одном и том же роде — следовательно, у близко родственных видов — имеются формы без пластид и формы с хлоропластами: соответственно зоо- и фитофлагелляты (например, Euglena, рис.
1).У бактерий и архебактерий (архей) сколько-нибудь целесообразное отнесение крастительному или животному царствувообще невозможно. Эти организмы имеют клетки, которые в целом мельче и организованы принципиально проще, чемклетки всех животных, грибов и растений,даже одноклеточных (рис. 2). Бактерии иархебактерий не имеют настоящего клеточного ядра, здесь нет деления ядра иклетки в том виде, в каком они встречаются у прочих организмов, фототрофныеформы не имеют пластид и т.д.
Поэтомуклетки этих групп иногда называют протоцитами в противоположность эуцитамвсех прочих организмов. Бактерии и архебактерий как прокариоты противопоставляют эукариотам (растениям, грибам,животным; всем протистам с настоящимклеточным ядром).
Между про- и эукариотами в современном (рецентном) миреживых организмов нет никаких переходов.2 2| ВВЕДЕНИЕКанал глоткиФоторецепторГлазок(стигма)ВакуольглоткиБазальныетельцажгутиковМитохондрииДвигательный жгутикВторой короткий жгутикСократительные вакуолиJХроматинЯдернаяоболочкаЯдрышкоII КлеточноеГ ядроjfЛ -' •% Л * *\ф?Пиреноид, окруженныйпарамилономСвободный парамилонХлоропластыРис. 1 . Euglena gracilis (no G.F.Leedale).Это эукариотический одноклеточный организмс хлоропластами, которые образуют в качествезапасного вещества близкий к крахмалу парамилон. Двигательный жгутик выходит наружу из«глотки» (передней камеры).
Его движенияуправляются светочувствительным органом(красной стигмой, часто неправильно называемой глазком, плюс фоторецептором на неподвижном коротком жгутике). Клеточная стенкаотсутствует. Сократительные вакуоли обеспечивают выделение воды. Эвглены могут не только плавать, но и ползать, сильно изменяя приэтом свою форму (2100х)И все же древнейшие эукариоты развились из прокариот.
Исследованию микроскопически малых организмов — как эу-,так и прокариотических — посвящена специальная биологическая наука — микробиология. В изучаемую этой наукой областьвходят и вирусы — субклеточные системы, которые находятся на границе живого и неживого.Несмотря на все различия между прокариотическими и эукариотическимиклетками, имеется много принципиально общих особенностей между ними, а ещебольше — между клетками высших животных и растений, часто имеющими совершенно разные облик и функции. Повсюдумы встречаем сходные классы молекул, аРис. 2. Сравнение размеров про- и эукариотических клеток:А — бактериальные клетки из настоя сена (накопительная культура сенной палочки); В —клетки листочка мха (Mnium undulatum); можноотметить три характерные особенности растительной клетки: клеточные стенки, хлоропластыи центральные вакуоли. Обе фотографии имеют одинаковое увеличение (380х).
На снимкахв темном поле видны только те структурыобъекта, которые рассеивают и преломляютсвет, падающий сбокумногие основные функции живых систему всех организмов сходны. То же можносказать и о многих генах (факторах наследственности). В этом выражается основополагающее единство всех живых организмов, которое свидетельствует об их общемпроисхождении: все ныне живущие организмы, очевидно, произошли от одногопредка (монофилетическое происхождение).Что такое жизнь?Поскольку мы сами являемся живымиорганизмами, то имеем непосредственноеотношение к основному вопросу биоло-Что такое жизнь? Iгии: что такое жизнь? Тем не менее ответить на него оказывается довольно сложно.