Лекция 4 Гистология. Характеристика меристематических, покровных, основных, механических, проводящих и выделительных тканей

Вид материала

Лекция

Содержание Систематика покрытосеменных. Классы покрытосеменных. Класс Двудольные - Dicotyledoneae. Класс Однодольные - Monocotyledoneae. ПОДКЛАСС MAGNOLIIDAE Подкласс включает 18 порядков, 43 семейства, около 340 родов и Семейство барбарисовые (Berberidaceae) Dicotyledones, magnoliopsida) Дуб черешчатый Бук восточный (F. orientalis) Каштан посевной или благородный (C. sativa)

Подобный материал:

• План лекции: Источники развития нервных тканей. Классификация нервных тканей. Морфофункциональная, 85.5kb.
• Литература: Гистология, 26.29kb.
• Название дисциплины Морфология: Анатомия человека, Гистология, Цитология, 123.4kb.
• Рабочая программа по дисциплине: гистология, цитология и эмбриология для студентов,, 152.21kb.
• Анатомия и физиология человека Общее знакомство с организмом человека, 174.34kb.
• Конспект урока по технологии в 5 классе на тему Элементы материаловедения. Ткани растительного, 97.37kb.
• Примерная программа наименование дисциплины Гистология, эмбриология, цитология гистология, 499.39kb.
• Лекция 11. Учет основных средств, 138.03kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине «гистология с основами эмбриологии» Специальность, 127.3kb.
• Гистология. Лекция №7 Выделительная система, 74.59kb.

Систематика покрытосеменных. Классы покрытосеменных.

Семейства: Магнолиевые, Лавровые, Нимфейные, Барбарисовые.


Отдел Покрытосеменные - Angiospermatophyta.

Число видов 250 - 300 тыс. Это наиболее приспособленные к современным условиям жизни на Земле растения, господствующие в растительном покрове на всех континентах.

Строение. Жизненные формы спорофита - деревья, лианы, кустарники, травы (много-, дву- и однолетние). Микроскопическая структура вегетативных органов отличается большим разнообразием тканей, имеются не только трахеиды, но и сосуды. Продолжительность жизни различна, от 2 - 3 недель до нескольких тысяч лет. У многолетних травянистых растений имеются видоизмененные подземные вегетативные органы - клубни, луковицы, корневища, позволяющие переносить неблагоприятные периоды года.

Размножение. Образование микро- и мегаспор на спорофите происходит на видоизмененных побегах - цветках. Споры прорастают в гаметофиты внутри спорангиев. Мужской гаметофит - пыльца, состоит из двух клеток, женский - зародышевый мешок, имеет семь клеток (но восемь ядер). В результате полового процесса из семязачатка образуется семя, а из завязи и других частей цветка - плод. Строение цветка, микро- и мегаспорогенез, образование мужского и женского гаметофитов, опыление и оплодотворение рассматривались в предыдущей лекции.


Классификация.

Покрытосеменные издавна подразделяют на два класса: Двудольные (Dicotytedoneae) и Однодольные (Monocotyledoneae). Вот наиболее важные и наиболее наглядные признаки отличия этих классов.

Двудольные

• Зародыш имеет две семядоли.
  
• Зародышевый корешок вырастает в главный корень, несущий боковые корни; корни способны к вторичному утолщению; корневая система по форме чаще стержневая.
  
• Стебель по мере роста растения утолщается, так как проводящие пучки открытые; на поперечном разрезе стебля они расположены по кругу или имеется единый вторичный проводящий цилиндр.
  
• Листья простые и сложные с сетчатым жилкованием.
  
• Число членов компонентов цветка кратно 5, реже 4.
  

Однодольные

• Зародыш с одной семядолей.
  
• Зародышевый корешок более или менее рано отмирает, вместо главного корня образуются придаточные корни; корни неспособны к вторичному утолщению, корневая система чаще мочковатая.
  
• Стебель не утолщается, проводящие пучки закрытые, на поперечном разрезе стебля они расположены как бы беспорядочно.
  
• Листья простые с параллельным или дуговым жилкованием.
  
• Число членов компонентов цветка кратно 3.
  

Необходимо отметить, что в рамках двудольных и однодольных известны отклонения от этих признаков. Так, у некоторых двудольных имеется только одна семядоля (род чистяк), дуговое жилкование листьев (род подорожник), а у однодольных наблюдается утолщение стебля (роды юкка, драцена) и т. д. Поэтому названные признаки имеют относительное значение, и для определения принадлежности растения к тому или иному классу нельзя основываться только на одном признаке из приведенного перечня, а надо брать всю совокупность их.

Класс Двудольные - Dicotyledoneae.

Общее число видов более 200 тыс. (300 семейств). Многие из них имеют первостепенное практическое значение или представляют теоретический интерес.

Класс Однодольные - Monocotyledoneae.

Общее число видов около 64 тыс. (2,6 тыс. родов, 85 - 90 семейств). Основные жизненные формы - преимущественно травы (одно-, дву-, многолетние), реже деревья, кустарники, лианы. Распространены на всех континентах мира. Однодольные представляют собой вполне естественный эволюционный ряд, где отдельные порядки и семейства имеют сходную специализацию и взаимосвязаны переходными формами. Кроме уже приведенных выше отличий однодольных от двудольных, можно назвать еще много дополнительных признаков: флозма у однодольных не имеет лубяной паренхимы и состоит только из ситовидных трубок и сопровождающих клеток; пограничная линия в проводящем пучке между ксилемой и флоэмой дуговидная - ксилема огибает флоэму; листорасположение двурядное; запасные продукты и продукты метаболизма (эфирные масла, дубильные вещества, алкалоиды, гликозиды и т.д.) менее разнообразны, их молекулы более простого строения.

Среди однодольных много высокоспециализированных растений - геофитов, которые переносят неблагоприятные условия жизни в виде корневищ, луковиц, клубней, клубнелуковиц, погруженных в землю; гелофитов, которые живут на болотах и сильно увлажненных почвах; ксерофитов, которые приспособлены к аридным условиям; эфемеров, которые имеют короткий жизненный цикл, заканчивающийся до наступления длительного периода засухи.

КЛАСС ДВУДОЛЬНЫЕ или МАГНОЛИОПСИДЫ

(DICOTYLEDONES, MAGNOLIOPSIDA)

ПОДКЛАСС MAGNOLIIDAE

Подкласс включает 18 порядков, 43 семейства, около 340 родов и

10 000 видов.

Порядок магнолиевые – Magnoliales

Семейство магнолиевые (Magnoliaceae) включает около 240 видов, распространенных в горных лесах Юго-Восточной Азии и на юго-западе Северной Америки. До наступления похолодания магнолиевые были распространены на континентах до Гренландии, на юге – до Австралии. На древность семейства в целом указывает разорванный ареал. Современный центр видового разнообразия – Юго-Восточный Китай, Индокитай, Северо-Восточная Индия.

Все магнолиевые – листопадные или вечнозеленые деревья с крупными цветками. Листья простые, очередные, с крупными рано опадающими прилистниками. Околоцветник простой или двойной, циклический. Многочисленные, в неопределенно большом количестве, лепестковидные тычинки и обычно свободные, часто незамкнутые плодолистики располагаются на коническом цветоложе спирально. Плоды чаще всего крупносемянные – сборная листовка, реже – сборный орешек.

Род Магнолия (Magnolia). Включает свыше 70 видов, из которых около 20 видов возделывают как декоративные. Распространены в Северной Америке (вечнозеленые виды) и Юго-Восточной Азии (листопадные виды).

Формула цветка * Ca₃ Co_∞ A_∞G_∞ .

Цветки магнолий приспособлены к опылению жуками, проникающими в нераскрытые бутоны.

На территории России в естественных условиях растет лишь один вид – магнолия обратнояйцевидная (M. obovata) на острове Кунашир (Курильские острова). В садах и парках Черноморского побережья выращивают магнолию крупноцветковую (M. grandiflora) – вечнозеленое дерево родом из Флориды с крупными душистыми восковидными белыми цветками и темно-зелеными блестящими кожистыми листьями. Культивируют здесь и тюльпанное дерево (Liriodendron tulipifera), происходящее тоже из Северной Америки.

При созревании семян плодики могут вскрываться или оставаться невскрытыми (Liriodendron), а в случае срастания плодолистиков образуется цельный ценокарпный плод, представляющий из себя в некоторых случаях примитивную коробочку (Pachylarnax). Семена магнолиевых со вскрывающимися плодиками обычно окружены сочной ярко окрашенной оболочкой – саркотестой и подвешены на нитевидных семяножках. Распространяют их обычно птицы. Крылатые орешки – невскрывающиеся плодики тюльпанного дерева разносит ветер.

Тропические виды семейства дают красивую плотную древесину. Препараты из листьев магнолии крупноцветковой используются при лечении гипертонии.


Порядок лавровые (Laurales)


Семейство лавровые (Lauraceae) включает около 3000 видов, распространенных в тропических и субтропических областях Земного шара. Почти все – деревья и кустарники. Листья очередные, кожистые, содержат эфирное масло. Цветки мелкие, в пазушных метельчатых или кистевидных соцветиях. Околоцветник из 4-6 сегментов. Тычинки в 4 кругах, причем внутренние из них превращены в стаминодии или нектарники. Гинецей представлен 1 плодолистиком, края которого срастаются довольно поздно и который развивается обычно в односемянный сочный ягодообразный плод, окруженный в основании чашевидным, часто сочным основанием цветоножки или купулой. Плодоножка также нередко бывает сочной и ярко окрашенной. Редко плод сухой.

Лавр благородный (Laurus nobilis). Распространен в странах Средиземноморья и культивируемый на Черноморском побережье Кавказа. Сухие листья этого растения, «лавровый лист», являются излюбленной приправой кухни европейских народов.

Кора коричника цейлонского (Cinnamomum zeylanicum), или цейлонская корица – замечательная пряность. Ее заменителем более низкого качества является кора коричника китайского (C. cassia) – китайская корица. Коричник камфорный (C. camphora) – источник натуральной камфоры.

Многие лавровые дают красивую прочную древесину, а их маслянистые плоды поедаются многими животными.

Наибольшую пищевую ценность для человека представляет авокадо (Persea americana) – плодовое дерево, происходящее из тропической Америки и культивируемое во всех теплых районах мира, в том числе на юге Черноморского побережья Кавказа. Плоды этого растения содержат до 32% легкоусваиваемых масел и являются ценным диетическим продуктом.


Порядок нимфейные (Nymphaeales)


Семейство нимфейные (Nymphaeaceae) включает около 60 видов. Встречаются повсеместно. Травянистые многолетние бессосудистые пресноводные или болотные растения с плавающими, выступающими над водой или погружеными в воду листьями. Подводные листья обычно вытянутые, с нежногй листовой пластинкой, а плавающие листья округлые кожистые. У виктории амазонской (Victoria amazonica) они могут достигать 2 м в диаметре и выдерживать значительный груз. Все виды имеют крупные корневища, крупные цветки (до 35 см в диаметре), возвышающиеся над поверхностью воды. Крупные обоеполые актиноморфные цветки нимфейных расположены на длинных цветоножках и открываются на поверхности воды. Околоцветник двойной, число лепестков может быть неопределенным. Чашелистиков 4-5, лепестков много, расположены они по спирали. Иногда чашелистики зеленые, а лепестки редуцированы до небольших чешуек. Многочисленные тычинки располагаются по спирали. Часто они лепестковидные и у большинства кувшинок за счет постепенного расширения нити и редукции пыльников плавно превращаются к периферии цветка в лепестки. Гинецей ценокарпный. Завязь с сидячим щитовидным рыльцем, чаще верхняя, полунижняя или нижняя и состоит из 5-35 сросшихся плодолистиков. Опыляются цветки насекомыми, преимущественно жуками. Формула цветка * Ca_0-5 Co_3-∞ A_6-∞G-_∞- .

По структуре цветка нимфейные близки к магнолиевым и лавровым, однако последние представлены исключительно древесными жизненными формами. Поэтому установить близкие генетические связи между ними нельзя. Среди многоплодниковых нимфейные стоят совершено обособленно, хотя и совмещают целую серию признаков не только многоплодниковых, но и однодольных: раннее отмирание главного корня, разбросанные проводящие пучки, изредка трехчленные цветки. Все это свидетельствует о примитивности нимфейных. Современное географическое распространение на разных континентах и палеонтологические данные подтверждают их древность.

Плод ягодовидный многосемянный нераскрываающийся. Семена окружены слизью и способны долго плавать. Разносятся они водой, рыбами и птицами.

Корневища и молодые листья нимфейных служат пищей многим животным, ведущим водный и земноводный образ жизни.

Наиболее известны нимфейные как декоративные растения. Их чудесные цветки и красивые листья не только придают особую прелесть естественным водоемам, но и широко используются в создании искусственных водных композиций открытого и закрытого грунта. На основе гибридизации к настоящему времени создано большое число сортов кувшинок с крупными и разнообразно окрашенными цветками.

Кувшинка белая (Nymphaea alba)и кубышка желтая (Nuphar luteum) широко распространены на всей территории России в неглубоких стоячих или медленно текущих водоемах.


Семейство барбарисовые (Berberidaceae) включает свыше 600 видов, распространенных в умеренных и субтропических широтах обоих полушарий.

Кустарники и многолетние травы. Листорасположение спиральное, нередко листья собраны в розетки. Листья простые или сложные. Цветки циклические с определенным числом членов, собраны в кисти. Околоцветник слабо дифференцирован, два внутренних круга состоят из нектариев, образовавшихся скорее всего из тычинок.

Формула цветка * P₃₊₃ N₃₊₃ A₃₊₃ G₁ . Плод – ягода, реже коробочка или орешек.

Все барбарисовые накапливают алкалоид берберидин.

У барбарисовых встречаются признаки однодольных: трехмерный цветок, разбросанные проводящие пучки, иногда одна семядоля.

Род барбарис (Berberis) объединяет около 200 видов, распространенных преимущественно в Америке. В странах Средиземноморья и Средней Европы, а также в светлых лесах

Юга России, в районых с умеренным климатом, растет барбарис обыкновенный (Berberis vulgaris), культивируемый в качестве декоративного кустарника. Его колючие побеги, обильно цветущие летом, к осени покрываются гроздьями продолговатых съедобных плодов.

Препараты из корней и корневищ подофилла щитовидного (Podophyllum peltatum) обладают противоопухолевой активностью.

Некоторые магонии (Mahonia swaseyi) культивируют в Северной Америке для получения плодов, широко используемых в пищевой промышленности.

ЛЕКЦИЯ 13

КЛАСС ДВУДОЛЬНЫЕ или МАГНОЛИОПСИДЫ

(DICOTYLEDONES, MAGNOLIOPSIDA)

Семейства Буковые, Березовые, Маслинные, Бересклетовые, Жимолостные, Сумаховые, Кленовые.


Порядок буковые – Fagales

Семейство Буковые (Fagaceae) включает около 900 видов (8 видов). Распространены в умеренных и субтропических областях Земного шара. Листопадные и вечнозеленые деревья и кустарники. Однодомные растения.

Листья с опадающими прилистниками, простые, цельные или перистолопастные. Листорасположение очередное.

Цветки мелкие, невзрачные, раздельноподые или обоеполые, актиноморфные, в дихазиях, собранных в сережковидные, колосовидные или головковидные соцветия. Иногда дихазии редуцированы до одного цветка. Пестичный цветок заключен в плюску (чашевидная обертка, образованная видоизмененными конечными ветвями соцветия). Околоцветник простой, невзрачный, из 4-7 долей. Тычинки свободные, в числе долей колоцветника или в два раза больше. Гинецей ценокарпный, с 3-6-гнездной нижней завязью и таким же числом столбиков. Цветки опыляются ветром.

Плод – желудь – односемянный орех, полностью или частично окруженный одревесневающей плюской.

Род дуб (Quercus) включает окло 300 видов. Распространены в странах с умеренным климатом Северного полушария, изредка – в субтропиках. Крупные деревья с раскидистой кроной высотой до 40 м. Дают ценную поделочную и строительную древесину.

Формулы цветков:

* P₆ A₀ G_{(3) ;} * P_6-8 A_6-10 G₀

Плюска покрыта щетинками или голая, часто ячеистая, охватывающая нижнюю часть единственного плода и не вскрывающаяся.

Дуб черешчатый или дуб обыкновенный (Q. robur) – важнейшая лесообразующая порода щироколиственных и смешанных лесов европейской части России. Дуб скальный (Q. petraea) распространен преимущественно на Кавказе, а также в предгорьях Украинских Карпат. Дуб пушистый (Q. pubescens) растет в Крыму. Широкой известностью пользуется дуб пробковый (Q. suber), распространенный в Западном Средиземноморье, его выращивают за пределами природного ареала с целью получения пробки. Дуб красный (Q. rubra) родом из Северной Америки нередко высаживают в парках.

Род бук (Fagus) – всего 10 видов. Распространен в Северном полушарии, в зоне умеренного климата. В условиях достаточного увлажнения и плодородных почв формирует высокопроизводительные лесные массивы. Используют ценную древесину и ореховидные плоды на корм животных.

Плюска покрыта жесткими щетинками, полностью заключает в себе 2 плода и вскрывается 4 створками.

Формулы цветков: *P₆ A₀ G₍₃₎ ; *P₍₆₎ A_8-12 G₀

Бук восточный (F. orientalis) – одно из самых крупных деревьев высотой до 40 м и нескольких метров в диаметре.

Род каштан (Castanea) включает около 10 видов в субтропиках Евразии и на востоке Северной Америки..

Плюска покрыта колючими иглами, полностью заключает в себе 3 плода и вскрывается 4 ствроками. Пестики с 6 столбиками и 6-гнездной завязью.

Каштан посевной или благородный (C. sativa) образует леса во многих районах Средиземноморья, в нижнем поясе гор на Западном Кавказе. Очень декоративен во время цветения благодаря своим беловатым длинным прямостоячим соцветиям. В отличие от многих буковых соцветия каштана обоеполые, опыляются ветром и жуками.

Не следует путать каштан благородный с конским каштаном (Aesculus hippocastanum, семейство Hippocastanaceae), который часто разводят в городах Средней полосы Европы (Евразия, Сев. И Юж. Америка).

У каштана благородного листья простые, цветки мелкие, раздельнополые; колючая плюска заключает 3 плода.

У каштана конского листья пальчатые, цветки крупные, белые, обоеполые, плюски нет, плоды с колючим околоплодником. Ca₅ Co_4-5 A_5-8 G₍₃₎